【摘要】：【目的】干旱缺水是新疆棉花生產(chǎn)的主要限制因素之一。根系是植株吸水的主要器官,明確根系生物學(xué)特性與水分利用效率的關(guān)系,利用棉花自身具有的較強抗旱能力,挖掘其生物節(jié)水潛力,在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)前提下實現(xiàn)高效用水是新疆棉花可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵�！痉椒ā勘驹囼炓圆煌秃敌悦藁ㄆ贩N(敏旱型‘新陸早17號’(L17)和耐旱型‘新陸早22號’(L22)為試材,在管栽條件下設(shè)3個水分處理,分別為常規(guī)灌溉(CK,灌溉量為4500 m~3·hm~(-2))、輕度干旱脅迫(W1,灌水量為CK的60%)和中度干旱脅迫(W2,灌水量為CK的20%)。通過系統(tǒng)測定棉花關(guān)鍵期根系形態(tài)(根長、根直徑、根質(zhì)量、根體積)、生理(MDA、抗氧化酶活性、根系活力)和結(jié)構(gòu)(導(dǎo)管直徑、數(shù)量)等指標(biāo),研究了2個耐旱性不同棉花品種根系生物學(xué)特性及生物量累積與分配對干旱脅迫的響應(yīng),探討了根系生物學(xué)特性與水分利用效率的關(guān)系�！局饕芯拷Y(jié)果】1.不同耐旱性棉花品種根系形態(tài)與分布對干旱的響應(yīng)不同。與CK相比,干旱脅迫下0~20 cm土層中RWD、RVD、RLD均下降,其中L22降幅比L17低10.29%;在80~120 cm土層,L22隨干旱脅迫程度的增強而增加,L17則相反。與CK相比,干旱脅迫下L22根系平均直徑顯著增加19.99%,L17在盛鈴期增加5.86%、吐絮期則在W2條件下降低4.32%。品種間,L22根系在40~80 cm土層的根長密度分布比例為43.95%,比L17高18.08%,但L17在80~120 cm土層的分布比例顯著高于L22。2.不同耐旱性棉花品種根系生理活性對干旱的響應(yīng)不同。干旱脅迫下RV下降,MDA含量增加,CAT和POD在W1條件下增加、W2條件下因品種而異。品種間,L22 SP和RV在0~40 cm和80~120 cm土層分別比L17高17.67%和23.78%。干旱脅迫下L17的MDA增量比L22高1.33%,SOD活性在盛花期較L17低4.59%、盛鈴至吐絮期較L17高60.39%;L22的CAT在W1和W2條件下增幅分別比L17高9.05%、20.30%;與W1處理相比,W2條件下L17的POD下降19.14%,而L22增加2.57%。兩品種在W1條件下RV的降幅無顯著差異,W2條件下L22的RV降幅比L17低26.17%。3.兩品種木栓層數(shù)、根莖導(dǎo)管數(shù)量和導(dǎo)管直徑均在干旱脅迫條件下降低,但W1與W2處理間無顯著差異。品種間,L22木栓層數(shù)、根莖導(dǎo)管數(shù)量和導(dǎo)管直徑分別較L17提高33.33%、23.68%、7.81%;L17皮層厚度顯著高于L22,達(dá)12.62%。4.干旱脅迫使兩品種的地上部生物量顯著降低,L17、L22在W1和W2條件下較CK分別減少34.76%和31.03%、25.51%和52.12%。品種間,L22地上部總生物量比L17高31.94%。干物質(zhì)向不同器官的分配比例因品種以及生育時期而異,盛花和盛鈴期,L17干物質(zhì)向生殖器官的分配比例顯著高于L22;吐絮期,干旱脅迫下L22干物質(zhì)向生殖器官的分配比例比L17高4.94%。5.不同處理耗水量和水分利用效率因品種有所不同。同一水分條件下,L22的總耗水量比L17低6.30%。干旱脅迫下兩品種總耗水量降低,水分利用效率(WUE)提高,其中L22耗水量降幅在W1和W2條件下分別比L17高24.36%、30.64%;L22在W1條件下WUE的增幅比L17低3.83%,在W2條件下比L17高19.01%�！窘Y(jié)論】干旱導(dǎo)致棉花0~20 cm土層根質(zhì)量密度以及0~80 cm土層根體積密度降低,根系CAT、POD、SOD活性及MDA含量增加,根莖導(dǎo)管數(shù)量和直徑降低,根冠比增加,最終導(dǎo)致地上部生物量顯著降低。與耐旱性弱品種新陸早17號相比,耐旱性強品種新陸早22號在0~120 cm土層內(nèi)較均勻的根系分布,0~40 cm和80~120 cm土層內(nèi)保持較高的根系活性,以及較高的根莖導(dǎo)管直徑和數(shù)量,尤其是干旱條件下根系變粗、密度增大,并保持較高的RV、CAT、POD、SOD活性,從而保證了生育期間較低的土壤耗水和較高的水分利用效率,促進地上部生長,是其具有較耐旱性和較高產(chǎn)量的生理機制。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S562
【圖文】：

圖 3-7 不同耐旱性棉花品種根莖解剖結(jié)構(gòu)Fig. 3-7Anatomical structure of roots and stems of different drought-tolerant cotton varieties圖 3-8 不同耐旱性棉花品種根莖解剖結(jié)構(gòu)Fig. 3-8Anatomical structure of roots and stems of different drought-tolerant cotton varieties

圖 3-7 不同耐旱性棉花品種根莖解剖結(jié)構(gòu)Fig. 3-7Anatomical structure of roots and stems of different drought-tolerant cotton varieties

【參考文獻】

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本文編號：2729792