【摘要】：中國是世界上鹽堿地面積最大的國家之一,且分布廣泛,位于植棉區(qū)內(nèi)的鹽堿地約有1.7×107 hm2,如何合理的開發(fā)和利用鹽堿地資源已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。棉花具有較強的耐鹽性,鹽堿地植棉已成為棉花生產(chǎn)的主攻方向。土壤中的水鹽運移影響了根系生長環(huán)境,引起棉株生理生化代謝失衡,從而影響了棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的形成。本研究通過設(shè)置大田和模擬實驗,研究水埋深對棉花耕作層土壤水鹽含量變化的影響,探明土壤不同水鹽對棉鈴對位葉物質(zhì)形成與轉(zhuǎn)運的影響。為土壤水鹽影響棉花產(chǎn)量品質(zhì)形成的生理特性和鹽堿地植棉的調(diào)水降鹽的生態(tài)調(diào)控途徑提供理論依據(jù)。1濱海鹽堿地不同地下水埋深土壤水鹽變化及其對棉花產(chǎn)量品質(zhì)的影響隨著水埋深的加深,土壤相對含水量、電導率呈逐漸降低的態(tài)勢,表現(xiàn)出顯著的“同步性”。耕作層土壤水鹽在時間和空間上的分布與氣象條件(降雨量和溫度)有密切的關(guān)系。當高溫干旱時,土壤相對含水量為上層低于下層,電導率為上層高于下層(2013);而當降雨較多時,表現(xiàn)為土壤相對含水量為上層低于下層,電導率為上層高于下層(2014)。隨著水埋深的加深,籽棉產(chǎn)量及纖維品質(zhì)均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,大豐鹽堿地在水埋深1.6-1.8m處達到最大值,其對應(yīng)的水鹽范圍分別為 SRWC:61.91%-72.13%,EC1:5:0.81-0.95 dS m-1(2013 年)和SRWC:70.09%-73.66%,EC1:5:0.37-0.44 dS m-1(2014 年)。南京模擬試驗在水埋深 1.8-2.2 m 處達到最大值,其對應(yīng)的水鹽范圍分別為SRWC:64.88%-70.02%,EC1:5:0.58-0.76 dS m-1(2013年)和 SRWC:68.54%-74.80%,EC1:5:0.27-0.30 dS m-1(2014 年)。在產(chǎn)量構(gòu)成因素中,土壤水鹽對鈴數(shù)影響最大,對鈴重影響較小。纖維品質(zhì)降低主要表現(xiàn)為纖維比強度下降,其次為長度、馬克隆值和整齊度。2濱海鹽堿地土壤水鹽對棉鈴對位葉鈴源庫活性的影響在水埋深0.4 m和2.4 m處棉花受水鹽脅迫作用最為明顯,對位葉中葉綠素a、b含量明顯下降,氣孔導度下降,胞間二氧化碳含量增加。PS Ⅱ量子產(chǎn)量下降、光化學淬滅系數(shù)(qP)降低、非光化學淬滅系數(shù)(qN)上升,進而導致棉鈴對位葉凈光合速率下降;SOD、POD、CAT活性升高,MDA含量上升;對位葉中可溶性糖、氨基酸含量降低,碳氮比值下降,碳氮代謝受到影響。對位鈴中纖維合成的關(guān)鍵物質(zhì)蔗糖含量、纖維素含量下降,胼胝質(zhì)含量上升,導致產(chǎn)量下降和品質(zhì)降低。高的鈴殼率和棉籽比重說明“棉鈴對位葉→鈴殼→棉籽→纖維”的碳流通過程受阻。不同水埋深下產(chǎn)生的水鹽脅迫環(huán)境影響了棉花對位葉和鈴正常的生理代謝過程,導致葉片物質(zhì)產(chǎn)生能力降低。由葉片向棉鈴輸送的物質(zhì)減少,棉鈴中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程受到影響,大量物質(zhì)停留在鈴殼和棉籽中,纖維比率下降。3濱海鹽堿地土壤水鹽對棉鈴對位葉物質(zhì)轉(zhuǎn)運的影響不同土壤水鹽狀況下,大豐試驗點在水埋深1.6 m處蔗糖、淀粉含量最高,南京則2.2 m處最高。且大豐試驗點在水埋深1.6 m處蔗糖的轉(zhuǎn)化率最高顯著高于其他處理,南京則在2.2 m處。蔗糖代謝的關(guān)鍵酶,Rubisco初始活性、胞質(zhì)果糖-1,6-二磷、磷酸蔗糖合成酶、蔗糖合成酶活性花后20天其活性達到最大值,大豐試驗點在水埋深1.6-2.0m處,酶活都顯著高于其他處理。同樣大豐在水埋深1.6-2.0m處值顯著高于其他處理組。不同土壤水鹽下造就的水鹽脅迫環(huán)境影響棉花對位葉蔗糖代謝的正常過程,隨著水鹽脅迫程度的增加,蔗糖的合成量降低,向棉鈴輸送量同時也下降。蔗糖代謝與轉(zhuǎn)運的關(guān)鍵酶活性都受到影響而下降,最終導致棉花產(chǎn)量與品質(zhì)的下降。綜上所述,不同水埋深下產(chǎn)生的水鹽脅迫環(huán)境影響了棉花對位葉和鈴正常的生理代謝過程,導致葉片凈光合速率下降,物質(zhì)產(chǎn)生能力降低。由葉片向棉鈴輸送的物質(zhì)減少,棉鈴中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程受到影響,大量物質(zhì)停留在鈴殼中,纖維率下降。進而得出大豐地區(qū)的最佳水埋深在1.6-2.0m處最佳,南京則在1.8-2.2m處。
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S562;S156.42

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