土壤含水量对膜下滴灌条件下棉花库源关系的调节

【摘要】： 【目的】为了探讨提高新疆棉花单产水平的途径,发挥膜下滴灌技术的高产潜力。研究棉花品种源库关系特征,分析源库关系变化对棉花产量形成过程的影响,了解内源激素对源库关系的调节效应,探讨膜下滴灌条件下土壤水分对源库关系的调节效应,明确限制新疆棉花产量进一步提高的源库制约因素。 【方法】试验采用新陆早13号(常规品种,正常大叶型)、新陆早10号(常规品种,正常中叶型)、标杂A1(杂交种,鸡脚叶型)3个不同类型棉花品种为材料,设置3个水分处理,控制0~60cm土壤相对含水量的下限为田间持水量的85%~90%为高水处理、70%~75%为中水处理、55%~60%为低水处理,滴水上限均为田间持水量;从棉花盛蕾期开始进行水分控制。在棉花初花期对不同品种进行减1/2叶(每片叶沿主脉去一半保留主脉)、减1/4叶(沿主脉由叶尖至主脉1/2处,然后再沿垂直方向剪去约占叶的1/4)、疏1/2蕾(去除偶数果枝部位所有蕾花)、疏1/4蕾(去除第2果枝或第2、6部位的所有蕾花)处理、以不去叶、蕾植株做CK。 【结果】通过系统分析不同土壤水分条件下源库比改变对棉株源库数量、质量、以及产量和品质变化的影响,取得以下主要研究结果: 1.减源疏库对植株源库比值的影响。减源显著增加了库源比(铃/叶比),疏库显著降低了库源比;随着土壤含水量的增加,库源比降低;小叶型品种可适当增加土壤含水量来扩大源数量,大叶型品种源充足,可实行限量供水,源小库大型品种可以适当疏库降低库源比来满足库对源营养供给的需求。 2.源库比改变对棉花产量和品质的影响。(1)减源疏库均造成产量下降,减源较疏库产量下降的幅度大;增加土壤水分在一定程度上补偿了源不足所造成的产量损失,过度减源疏库导致产量的下降则不能通过水分调节来补偿,土壤水分主要是通过影响单株结铃数调节产量。适度疏库(蕾)对产量的影响不大,过度疏库铃重虽有所增加,但单株结铃数下降幅度大,导致产量显著降低。(2)品种和土壤水分对纤维品质的影响较大。随着土壤含水量的增加纤维长度明显增加,而比强度和马克隆值降低;减1/2叶降低了源库比,纤维比强度有所增加;去叶处理纤维马克隆值低于CK和去蕾处理。 3.源库比改变对源性能的影响。(1)在土壤含水量不足的条件下,减源导致源叶面积和干物质累积量均显著低于CK;随土壤含水量的增加,减叶对干物质积累量的影响效应有所补偿,但减源过度即使提高土壤含水量,但补偿效应下降。去蕾程度增大,库容量下降,导致光合物质更多保留在营养器官中;增加土壤含水量,去蕾处理叶面积上升快,源库比例严重失调,出现疯长趋势。(2)减源后叶片光合速率(Pn)较CK有所增加,疏库叶片Pn较CK下降,疏1/4蕾与CK差异不大;随土壤含水量过大或过小,功能叶片Pn均显著降低,但在低水条件下减源疏库后叶片Pn要高于CK。(3)去叶后主茎叶中IAA含量增加,峰值提前,后期较高的ABA含量导致植株衰老提早;去蕾处理IAA峰值推迟,ABA含量保持稳定;较高的土壤含水量使各品种源叶IAA含量增加,鸡脚叶型较正常叶型增加的幅度大,根区水分的不足诱发源叶ABA含量迅速升高,促进了棉花叶片的衰老。 4.源库比改变对库性能的影响。(1)减源导致棉铃库容量减小,蕾铃干物质累积量下降、干物质积累最快时期提前;减库造成14C光合产物在生殖器官积累时间延长。随土壤含水量过大或过小,棉铃库容量及生殖器官干物质累积均降低,但标杂A1在高水条件下较其他两个品种表现出较强的库强优势。(2)棉铃发育前期铃壳和籽棉中较高的IAA含量(开花25d内)有利于棉铃体积增大和籽棉发育;去蕾处理较去叶处理更有利于棉铃充实阶段的生长,土壤水分含量低有利于棉铃发育期的充实,但标杂A1在高水条件下较其他两个品种利于棉铃的充实;在棉铃发育中后期(开花25d后),去蕾处理棉铃铃壳和籽棉中ABA含量都呈缓慢增加动态,较高ABA含量是铃重较高的重要原因之一,而去叶处理ABA含量上升快,使棉株生殖生长时间缩短,加速了棉铃的成熟,不利于棉铃的充实。 【结论】源库比值改变对棉花产量形成有重要影响,土壤水分对棉花库/源比具有明显的调节效应,土壤水分充足和适宜的条件下,减源对库源比和Pn的影响甚小,但使生殖器官干物质累积减少,籽棉产量下降,疏1/4库对产量影响不大。棉花花铃期源的活力受库的调节,库的充实又受源大小的影响,在生产中,可通过调节土壤水分含量,实现源库关系在高水平上的动态平衡,培育强源足库的群体,实现膜下滴灌棉花高产超高产。