滨海盐土棉田盐分对棉花产量品质的影响机理研究

【摘要】土壤盐渍化是限制农业生产的重要障碍因子之一。我国是受盐渍危害较严重的国家之一,我国盐碱土地面积较大,且次生盐碱地面积正逐年增加。棉花作为盐碱地的先锋作物,随着我国耕地面积的减少,正逐渐向盐碱地集中。因此,研究盐碱土条件下棉花高产高效栽培途径对开发利用我国盐碱土和农业生产具有极其重要的意义。本研究在大田栽培条件下,选用苗期盐敏感品种中棉所102和中等耐盐品种中棉所103为材料,于2010年在江苏大丰(120°28’E,33°12’N)稻麦原种场进行盐分水平(轻度S1：Ec=6.29dSm-1、含盐量1.99mgg-1;中度S2：Ec=9.51dSm-1、含盐量3.14mgg-1;重度S3：Ec=12.83dSm-1、含盐量4.61mgg-1)试验,研究了：(1)滨海盐土盐分对棉株干物质累积及产量品质的影响；(2)滨海盐土棉田土壤盐分特征和养分特征；(3)滨海盐土棉株对盐分和养分的吸收分配规律；(4)滨海盐土盐分对棉叶碳氮代谢的影响。主要研究结果如下：1.滨海盐土盐分对棉株干物质累积及产量品质的影响研究随盐分水平升高,棉株营养器官和生殖器官干物质累积量均显著降低,相同盐分水平下,中棉所102营养器官和生殖器官干物质累积量均高于中棉所103。棉株最终成铃数随土壤盐分水平升高而减少,两品种之间差异不大,中棉所103最终成铃数略多与中棉所102。土壤盐分对棉纤维不同品质指标影响不同,马克隆值受土壤盐分影响最大。土壤含盐量对棉纤维强度影响较小,两品种纤维强度总体随盐分的增加呈略下降的趋势。纤维整齐度、纤维伸长率受土壤含盐量的影响更小2.滨海盐土棉田盐分特征和养分特征研究滨海盐土土壤可溶性全盐量和电导率存在着显著的正相关关系,而土壤浸提液pH与盐分水平没有相关关系。可溶性盐离子主要以Na+和Cl-为主,分别约占总阳离子含量和总阴离子含量的70%左右,阳离子还包括Ca2+、Mg2+、K+,阴离子主要还有SO42-和少量的HCO3-。不同土层之间离子含量及变化趋势存在差异,随土层深度增加,土壤中离子含量下降,且变化幅度较大的以表层土为主。土壤主要养分含量按由高到低分别为全氮、速效钾、速效磷,土壤养分主要集中于表层土,随土壤深度增加,养分含量逐渐下降。棉株对土壤养分的吸收利用亦主要集中于表层土,棉花生育期内表层土养分含量波动幅度较大。棉田土壤盐分和主要养分之间存在一定的相关关系,土壤盐分水平越高,其速效钾含量越高。3.滨海盐土条件下棉株养分和盐分的吸收分配规律研究滨海盐土棉田土壤在一定程度上影响了棉株对土壤养分和盐离子的吸收分配。土壤盐分水平的提高,增大了根部对氮素营养的截留作用；随土壤盐分水平提高,棉株茎部对氮素截留能力先升高后降低。其他器官中,土壤盐分对氮素营养吸收的影响不明显,三种盐分水平下器官内氮素含量差异不大。土壤盐分在一定程度上促进了棉株叶片及茎部对于磷素营养的吸收存储,并且这种促进作用在盐敏感型棉花品种上表现更为明显。不同土壤盐分水平下,各器官中钾素含量相差不大,表明土壤盐分对棉株钾素养分吸收的影响不大。叶片作为存储器官之一,各盐离子在叶片中的截留量均要高于同等条件下的其他棉花器官。相同盐分水平下,盐敏感品种中棉所102各器官中Na+含量低于较耐盐品种中棉所103,以叶片中Na+含量差异最大,说明中棉所103对Na+的截留能力要强于中棉所102,而土壤盐分对棉花生殖器官中Na+含量影响很小。土壤盐分水平对棉株不同器官Ca2+含量变化趋势、变化幅度影响较大,但对棉株各器官内Ca2+最终含量影响不大。4.滨海盐土盐分对棉叶碳氮代谢的影响棉花主茎叶淀粉含量随生育进程推进呈先升高后降低的趋势。在生育后期,叶片中淀粉被逐渐消耗减少。从淀粉含量的变化幅度来看,重度盐分下棉花主茎叶淀粉含量变化最大,轻度盐分下棉花主茎叶淀粉含量变化最小,间接表明了土壤盐分对棉花叶片生长影响明显。棉花主茎叶渗透调节物质累积量与变化趋势与棉花的耐盐性和耐盐机理密切相关,土壤盐分水平越高,棉叶内氨基酸含量越高,而可溶性糖含量越低。随生育期推进,棉叶内可溶性糖不断累积,但不同品种棉花主茎叶氨基酸含量变化趋势不同,可能与抵御盐胁迫的机理有关。土壤盐分含量升高,棉花主茎叶碳氮比下降,且在两品系间表现一致,表明盐分水平升高,棉株氮素利用效率升高。
【作者】李建亮；
【导师】陈兵林；
【作者基本信息】南京农业大学，作物栽培学与耕作学，2013，硕士
【关键词】棉花；滨海盐土；土壤盐分特征；土壤养分特征；干物质累积；盐分养分的吸收分配；产量品质；

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