楊富強 楊長琴 劉瑞顯 張國偉
摘要:在田間池栽條件下,通過設置盛蕾期和花鈴期漬水,研究不同生育期漬水對棉花恢復生長和產(chǎn)量的影響。結果表明,盛蕾期漬水后棉花受到的傷害較重,恢復難度大,最終產(chǎn)量損失多。盛蕾期漬水后,棉花經(jīng)過恢復生長干物質積累、果節(jié)量、鈴數(shù)、鈴重和皮棉產(chǎn)量可恢復至對照的70%、778%、726%、865%和66%;花鈴期漬水后,棉花經(jīng)過恢復生長上述指標可恢復至對照的877%、90%、834%、943%和747%。進一步分析產(chǎn)量構成因素發(fā)現(xiàn),漬水對棉花鈴數(shù)的影響大于對鈴重的影響,鈴數(shù)的減少是產(chǎn)量損失的重要原因。因此,棉花抗?jié)n栽培應以防范盛蕾期漬水為重,在做好棉田排澇降漬工作的同時,通過葉面營養(yǎng)或激素調控防止?jié)n水后棉鈴脫落、保鈴促鈴是挽回產(chǎn)量損失的關鍵。
關鍵詞:漬水;棉花;生育期;干物質;恢復生長;產(chǎn)量
中圖分類號: S5620文獻標志碼: A[HK]
文章編號:002-302(204)2-008-03[HS)][HT9SS]
[H45mm]
收稿日期:204-05-29
基金項目:江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號:CX(3)500];國家自然科學基金(編號:30900877)。
作者簡介:楊富強(984—),男,河北邢臺人,博士,助理研究員,從事棉花抗逆栽培與生理研究。E-mail: fuqiangyang@63com。
通信作者:劉瑞顯,博士,副研究員,從事作物高產(chǎn)高效栽培技術與生理生態(tài)基礎研究。E-mail: liuruixian2008@63com。[H]
[ZK)]
棉花屬于旱田作物,對澇漬脅迫的耐受能力較差。受季風氣候以及近年來異常天氣變化的影響,長江流域棉區(qū)棉花生育過程中常出現(xiàn)多個強降水過程,易對棉田造成水淹和漬水災害,導致棉花產(chǎn)量與纖維品質大幅度降低[-2]。蕾期和花鈴期是棉花生殖生長最旺盛的時期,也是棉花產(chǎn)量和品質形成的關鍵時期,充足的養(yǎng)分供給和良好的氣候條件是其獲得高產(chǎn)的前提[3-4]。漬水嚴重抑制棉花生物量的增加和養(yǎng)分的積累,改變光合產(chǎn)物在不同器官間的分配,導致蕾鈴大量脫落和棉株早衰[5-6]。在漬水脅迫解除后,棉花自身可以不同程度地恢復生長,以挽回產(chǎn)量損失[7-8];但目前關于棉花漬水后恢復生長及對產(chǎn)量影響的研究較少。因此,本研究通過設置盛蕾期和花鈴期漬水處理,分析漬水脅迫解除后棉花干物質積累及分配、果節(jié)形成、成鈴率等指標的恢復情況,提示不同生育期漬水后棉花恢復能力及對產(chǎn)量的影響,以期為棉花抗?jié)吃耘喙ぷ魈峁﹨⒖肌?/p>
材料與方法
試驗于2009和200年在江蘇省農業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所試驗田進行,采用池栽的方法。供試土壤為黃棕壤土,土壤含有機質40 g/kg、全氮0 g/kg、堿解氮647 mg/kg、速效磷58 mg/kg、速效鉀023 mg/kg。供試品種為泗棉3號。設對照(CK)、盛蕾期漬水(WL)和花鈴期漬水(WL2)3個處理。CK為正常灌水,土壤相對含水量保持在60%~75%;WL處理時間2009、200年分別為6月24日至7月3日和7月9—8日;WL2處理時間2009、200年分別為7月24日至8月2日和8月9—8日。漬水處理(WL)持續(xù)時間均為0 d,漬水時土壤表面保持2~3 cm淺水層。漬水結束后打開排水孔將池中多余水排凈,并保持水分與對照一致。漬水脅迫解除后對照和處理均蓋防雨棚,以消除降雨對試驗的影響。2009、200年分別于4月4日和4月23日播種,5月4日和5月27日移栽。種植密度為50萬株/hm2,小區(qū)面積485 m2(45 m×33 m),4次重復。整個生育期施純氮 225 kg/hm2、過磷酸鈣750 kg/hm2、氯化鉀225 kg/hm2,基肥和初花期追肥各占50%。其他管理按高產(chǎn)栽培要求進行。
漬水處理前每處理選取生長一致的棉花25株掛牌標記,于漬水脅迫解除后0、5、0、5、20 d調查果節(jié)形成動態(tài),每次選3株進行破壞性取樣,分根、莖枝、葉和蕾花鈴于80°C烘干至恒質量,測定其干物質量。在吐絮期調查剩余0株標記棉花最終成鈴率,然后單株收獲,并進行室內考種(包括單株鈴數(shù)、平均鈴質量、籽棉產(chǎn)量、衣分和皮棉產(chǎn)量等)。采用 Microsoft Excel 2003 和SSS 0軟件進行數(shù)據(jù)整理和差異顯著性檢驗。
2結果與分析
2不同生育期漬水對棉花干物質積累恢復及分配的影響
由圖可見,漬水脅迫解除后棉花恢復生長過程中干物質積累量明顯低于對照,并且差異幅度逐漸增大,盛蕾期漬水對棉花干物質積累恢復的抑制程度大于花鈴期漬水,2年結果一致。盛蕾期漬水后棉花恢復生長0、5、0、5、20 d的干物質量分別恢復至對照的870%、743%、76%、698%和70%(2年平均),花鈴期漬水后棉花恢復生長0、5、0、5、20 d的干物質量分別恢復至對照的98%、895%、88%、875%和877%(2年平均)??梢?,盛蕾期漬水對棉花的傷害程度較重,干物質積累的恢復幅度小,恢復生長20 d后,僅為對照的70%,遠低于花鈴期的877%。
由圖2可見,棉花恢復生長過程中干物質在根莖葉中的分配比例有所降低,而在蕾花鈴中的分配比例有所升高,盛蕾[FL)]
[FK(W][TYFQtif][FK)]
[FL(2K2]期漬水對干物質分配的影響大于花鈴期漬水,2年結果一致。盛蕾期漬水后,棉花恢復生長0、5、0、5、20 d干物質在蕾花鈴中的分配比例分別較對照提高29、38、84、6、08百分點(2年平均),花鈴期漬水后,棉花恢復生長0、5、0、5、20 d干物質在蕾花鈴中的分配比例分別較對照提高3、30、43、58、59百分點(2年平均)。說明漬水促進了營養(yǎng)物質向蕾花鈴中分配,加速了棉花的生殖生長,這可能與漬水引發(fā)的棉花早衰有關。[FL)]
[FK(W4][TYFQ2tif][FK)]
[FL(2K2]22不同生育期漬水對棉花果節(jié)形成恢復及成鈴(率)的影響
由圖3可見,與干物質積累恢復結果一致,棉花恢復生長過程中單株果節(jié)量顯著低于對照(<005),盛蕾期漬水對果節(jié)形成恢復的影響大于花鈴期漬水,2年結果一致。盛蕾期漬水后棉花恢復生長0、5、0、5、20 d單株果節(jié)量分別恢復至對照的743%、750%、767%、775%和778%(2年平均),花鈴期漬水后棉花恢復生長0、5、0、5、20 d單株果節(jié)量分別恢復至對照的893%、900%、897%、904%和90%(2年平均)。說明盛蕾期漬水對棉花果節(jié)形成恢復的抑制程度大于花鈴期漬水,經(jīng)過恢復生長,盛蕾期單株果節(jié)量可恢復至對照的778%,而花鈴期則可恢復至對照的90%以上。[FL)]
[FK(W2][TYFQ3tif][FK)]
[FL(2K2]
由圖4可見,漬水導致棉花蕾鈴脫落率增大,成鈴率降低,盛蕾期漬水對棉花成鈴率的影響大于花鈴期漬水,200年達到顯著水平(<005)。2009和200年盛蕾期漬水處理棉花最終成鈴率分別較對照降低2、62百分點,花鈴期漬水處理棉花最終成鈴率分別較對照降低09、40百分點。說明盛蕾期漬水導致蕾鈴脫落增加,不利于棉花成鈴和產(chǎn)量的恢復;花鈴期漬水對棉花成鈴影響較小,經(jīng)過恢復生長,最終成鈴率可接近對照水平。
[FK(W2][TYFQ4tif][FK)]
23不同生育期漬水對棉花最終產(chǎn)量及構成因素的影響
由表可見,漬水顯著降低了棉花單株鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量(<005),盛蕾期漬水對產(chǎn)量及其構成因素的影響大于花鈴期漬水,2年結果一致。盛蕾期漬水導致棉花單株鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別降低274%、35%、374%和384%(2年平均),花鈴期漬水導致上述指標分別降低66%、67%、223%和253%(2年平均)。盛蕾期和花鈴期漬水對衣分均有一定的降低作用,但方差分析均未達到顯著水平??梢?,盛蕾期漬水造成的產(chǎn)量損失較花鈴期漬水大,鈴數(shù)受到的影響大于鈴重,漬水后鈴數(shù)的減少是產(chǎn)量損失的重要原因。
[FK(W0][HT6H][Z]表不同生育期漬水對棉花產(chǎn)量及其構成因素的影響[HTSS][STBZ]
[H5][BG(!][BHDFG3,WK3,WK32,WK42。5W]年份處理鈴數(shù)(個/株)鈴重(g)籽棉產(chǎn)量(g/株)衣分(%)皮棉產(chǎn)量(g/株)
[BHDG2,WK3,WK32,WK42。5DWW]2009CK40b42a577b439ab253b
[BHDW]WL20c352d422cd435ab84cd
[BH]WL23c38c499c420b20c
[BH]200CK68a403b677a456a309a
[BH]WL00d353d353d443ab56d
[BH]WL223c379c466c44ab206c[H][BG)F]
注:不同小寫字母表示在005水平上差異顯著。[FK)]
3結論
盛蕾期漬水對棉花恢復生長及產(chǎn)量的影響大于花鈴期漬水。盛蕾期漬水后棉花干物質積累、果節(jié)形成、成鈴率、單株鈴數(shù)和鈴重的恢復程度均小于花鈴期漬水。盛蕾期漬水0 d后,棉花經(jīng)過20 d恢復生長干物質積累和單株果節(jié)量可恢復至對照的70%和778%,最終鈴數(shù)、鈴重和皮棉產(chǎn)量可恢復至對照的726%、865%和66%;花鈴期漬水0 d后,棉花經(jīng)過20 d恢復生長干物質積累和單株果節(jié)量可恢復至對照的877%和90%,最終鈴數(shù)、鈴重和皮棉產(chǎn)量可恢復至對照的834%、943%和747%。進一步分析產(chǎn)量構成因素發(fā)現(xiàn),漬水對棉花鈴數(shù)的影響大于對鈴重的影響。這可能是由于漬水促進了營養(yǎng)物質向蕾花鈴中分配,加速了生殖生長,棉花提早結束生育期或者早衰,導致果節(jié)形成減少,蕾鈴脫落率升高,最終成鈴率降低,鈴數(shù)減少。
綜上,盛蕾期漬水后棉花受到的傷害較重,恢復難度大,最終產(chǎn)量損失多;鈴數(shù)的減少是產(chǎn)量損失的重要原因。因此,棉花抗?jié)n栽培應以防范盛蕾期漬水為重,在做好棉田排澇降漬工作的同時,通過葉面營養(yǎng)或激素調控防止?jié)n水后棉鈴脫落、保鈴促鈴是挽回產(chǎn)量損失的關鍵。
致謝:感謝江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心(iangsu Collaborative Innovation Center for Modern Crop roduction,CIC-MC)給予本研究的指導和幫助。
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