钾对不同钾效率棉花基因型叶片解剖结构的影响

以钾高效高潜基因型HG103和低效低潜基因型LG122为材料,在盆栽条件下研究了钾对不同棉花基因型叶片解剖结构的影响。结果显示:花铃期施钾条件下HG103上部叶主叶脉的上、下表皮细胞排列较LG122紧密和整齐,而下部叶片则相反;缺钾后HG103上部叶主叶脉比LG122发育得好;HG103叶脉维管束木质部具有较多导管数,利于养分和水分等的运输,而LG122木质部导管数相对较少;HG103上部叶叶脉的韧皮部比LG122较为发达,利于光合产物运输。花铃期施钾条件下HG103上部叶的叶肉细胞结构与LG122差别不大,下部叶的栅栏组织则没有LG122排列的整齐。缺钾时,HG103上部叶叶肉的上表皮细胞比LG122排列的较为整齐,栅栏组织和海绵组织形状较规则;而下部叶LG122栅栏组织和海绵组织比HG103分化得好。     

不同基因型棉花苗期钾效率差异及其机制的研究

用营养液培养研究了103、138、163、1651、22和169等6个棉花基因型苗期钾效率差异及其初步机制。根据不同基因型钾效率系数和增长潜力的差异,区分为高效高潜(103、138)、高效低潜(163、165)、低效高潜(122)和低效低潜(169)基因型。在钾胁迫时,1031、38长势较好,单株干物重最大,而钾含量最低,它们能以较低钾含量构建较多的生物量,因此对钾的利用率大;由于其干物质冠根比大,因而能使较少的根系物质维持较多的地上部生长;与此相应,其单株钾积累量较大,且地上部钾积累量占较大比重,表明其吸收和转运钾素的能力较强;其叶绿素含量是上部叶高于下部叶,且二者差值较大,从而较好地促进上部叶的生理功能。而122、169则正好相反,缺钾时它们具有较高的钾含量,干物重却最小,其中169干物重仅为103的43.93%,因而钾积累量也最少,其吸收、积累和利用钾的能力弱。163、165的单株干物重、增长潜力以及地上部钾积累量比重均较低,其吸收和转运钾的能力属中低水平。     

施钾对不同基因型棉花光合特性及产量和品质的影响

在田间条件下,研究了施钾对抗虫杂交棉中棉所38、抗虫棉新棉33B、常规棉中棉所12光合特性和产量及品质的影响。结果表明,与不施钾相比,不同基因型棉花施氯化钾225.kg/hm2,棉花叶面积指数(LAI),叶绿素荧光动力学参数PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ),叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs),棉花干物重及分配到生殖器官的比例,棉花总成铃数、铃重和衣分均有不同程度提高;中棉所38、新棉33B和中棉所12皮棉产量分别增加13.60%、10.66%和4.21%;棉纤维2.5%跨距长度、比强度、马克隆值和纤维整齐度等品质也得到改善。中棉所38和新棉33B比中棉所12施钾的效果更好,生产上应优先给抗虫杂交棉和抗虫棉品种施用钾肥。     

钠钾替代对不同基因型棉花钾利用效率的影响

【目的】钾是植物生长发育所必需的营养元素之一,缺钾影响棉花的生长。钠与钾有一些相同的生理功能,钠钾替代和协同作用是提高作物钾效率有效途径之一。研究钠钾替代对不同基因型棉花钾效率的影响,旨在为生产中科学高效利用钾肥提供依据。【方法】于2013~2014年在华中农业大学利用盆栽试验,筛选并获得了钾高效高增产潜力棉花基因型103和钾低效低增产潜力棉花基因型122为试验材料,采用营养液培养对不同K+、Na+浓度处理条件下棉花苗期农艺性状(株高、根长和叶片数)、干物质积累与分配、各部位(根、茎、叶和柄)钾钠含量和钾钠积累量等进行了研究,探讨了钠钾替代作用对其钾素利用效率的影响。【结果】缺钾的条件下,施钠增加了两个基因型的根长,且103增加的幅度大于122;增加了103和122各部位干重和根冠比,而减少了根和茎的钾含量,对各部位钾积累量影响不明显,施钠还能显著提高基因型棉花103的钾利用效率,其为不施钠时的1.37倍。另外,适钾的条件下施钠,两个基因型的根长都有所增加,且103增加的幅度大于122;103和122各部位干重和总干重都显著增加,但二者根和叶钾含量显著降低,除了叶和柄其他各个部位的钾积累量都不同程度的提高;同时,103和122的钾利用效率均增加,103增加了28%,大于122的19%。此外,钾钠交互作用对根长和株高的相对生长速率,各部位干物重和根、叶中钾、钠含量和积累量以及全株钾利用效率都有显著影响。【结论】无论是否施钾、施钠均能增加两个基因型棉花的根长,通过促进根系的伸长来提高棉花对钾的吸收和生物量的积累。缺钾时施钠显著增加了103的钾效率,且适钾时施钠高效基因型103的钾效率增加幅度大于低效基因型122,表明钠钾替代和协同效应对钾高效基因型103比低效基因型122更显著。     

钾高效基因型棉花的筛选及其生理机制的研究

通过营养液培养,设缺K和适K处理,进行棉花苗期培养,以苗期干物质的K效率系数(-K/ K)评价K效率差异,从86个不同系谱的棉花品种中分次逐步筛选,获得4个候选品种.对候选品种进行全生育期土培试验,设施K和不施K处理,获得皮棉产量,以皮棉产量的K效率系数(-K/ K)来反映品种间的K效率差异,确定103为K高效高潜力基因型,122为K低效低潜力基因型,163和165为K高效低潜力基因型.103具有较强的吸收土壤速效K、活化土壤缓效K的能力,并以较低的K含量往繁殖器官运输分配,建成较多的子棉和皮棉,这可能是其K高效的机制之一.     

施钾量和施钾时期对棉花产量及不同部位棉铃纤维品质性状的影响

在大田试验条件下,以鲁棉研28号为材料,设置两个施钾量（K2O 100和150 kg/hm2）,采用一次性基施,1/2基施、1/2花铃期追施,研究施钾量和施钾时期对棉花（Gossyium hirsutum L.）产量及不同部位棉铃纤维品质性状的影响。结果表明:与不施钾相比,施钾显著提高了籽棉产量和皮棉产量;在施钾量为K2O 150 kg/hm2的条件下,与一次性基施相比,分期施钾极显著提高了籽棉产量和皮棉产量;采用分期施钾时（1/2基施、1/2花铃期追施）,随施钾量增加,籽棉产量和皮棉产量均显著增加,单株成铃数的增加是产量提高的主要原因。结果还表明,与不施钾相比,施钾显著提高了中部及上部果枝内围果节的马克隆值,分期施用K2O 150 kg/hm2显著提高了中部果枝外围果节的纤维长度、比强度以及中部果枝内围果节的纤维成熟度;在施钾时期相同的条件下,增加施钾量对纤维长度、比强度无显著影响,在施钾量相同的条件下,与一次性基施相比,分期施钾对纤维比强度无显著影响。     

不同基因型棉花磷效率的差异特征

以水培方法研究不同施磷水平对不同基因型棉花4个生育期干物质积累和磷效率的影响。结果表明,无论低磷条件或是高磷条件磷高效基因型棉花的生物量明显高于磷低效基因型,磷高效基因型含磷量显著低于磷低效基因型,说明高效基因型棉花能以较低的磷积累较多的干物质。各基因型棉花均表现出高磷条件下磷吸收效率大于低磷,而低磷条件下磷利用效率大于高磷;磷高效型品种的磷吸收效率和磷利用效率均高于磷低效型。其中磷吸收效率表现突出的是磷高效品种新陆早19号,4个时期中,低磷和高磷条件的平均值分别是14.62、137.48 mg/株;磷利用效率能力较强的是磷高效品种中棉42号,低磷和高磷条件下4个时期的平均值分别是590.71、182.27 g/g。     

不同基因型水稻钾素吸收利用对施钾量的生理响应

以常规粳稻武运梗7号、武香粳14号和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了施钾量对不同基因型水稻钾素累积、分配和利用的影响.结果表明,施钾提高了水稻产量和经济系数,以12 kg/667 m2K2O处理最高;施钾提高了水稻群体吸钾量及拔节期到成熟期吸钾比例;施钾使植株钾素快速累积的平均速率和最大速率增大.但起止时间和持续时间缩短;施钾提高了水稻抽穗期和成熟期叶片、茎鞘和穗的钾素分配量及茎鞘分配比例,但降低了叶片分配比例,并以茎鞘分配量差异最大;随施钾量增加,水稻钾素回收效率、利用指数和植株钾生产效率降低.钾素农学效率、生理效率和生理指数则先升后降,以钾素生理指数、生理效率与产量的相关性较高.常规粳稻的产量、拔节期到成熟期吸钾比例、钾素快速累积的起止时间和持续时间及钾素生理效率、生理指数、植株钾生产效率高于杂交粳稻,但群体吸钾量、移栽到拔节期吸钾比例、钾素快速累积的最大速率和平均速率、茎鞘钾素分配量及比例、钾素回收效率低于杂交粳稻.     

不同棉花品种钾素吸收利用差异的比较

采用砂培方式,对苗期筛选出的钾高效的新陆早6号、新陆中15号、新海16号,钾低效的石K7、新陆早10号等5个棉花品种进行了钾吸收与利用效率差异比较。结果表明,在不施钾和施钾条件下,钾高效与钾低效棉花品种在各时期的含钾量、钾积累量和地上部分干物重存在显著差异性。其中,以不施钾条件下钾高效品种新陆中15号表现最为突出,其整个培育期的含钾量、钾积累量和地上部分干物重分别是钾低效品种石K7的1.17、1.47和1.25倍。不同棉花品种钾利用指数也存在差异,以施钾条件下差异明显;生长80、120和140 d,钾高效品种新路中15号钾利用指数分别是钾低效品种石K7的1.40、1.31和1.34倍。     

耐低钾冬小麦基因型筛选方法的研究

通过液培实验及低钾土壤上的田间实验,比较,讨论了耐低钾冬小麦基因型的筛选指标,时期及钾浓度,结果表明：液培筛选的评价指标,吸钾量优于钾利用指数,筛选的适宜时期为拔节期,钾浓度以１．０ｍｍｏｌ／ＬＫ＾＋为宜,低钾土壤７种基因型的经济产量与植株地上部吸钾量间存在极显著正相关（ｒ＝０．９４５,ｎ＝２１）。冬小麦吸收的钾主要来自于１ｍｏｌ／Ｌ热ＮＨＯ３不能提取的非交换性钾,吸钾量亦可作主田间筛选的评价指标     

不同灌溉条件下不同类型冬小麦产量水分利用效率差异原因分析

以旱地品种\"西峰20\"和\"晋麦47\"、水旱兼用型品种\"石家庄8 号\"、高水肥地品种\"石4185\"和\"科农9204\"5 个冬小麦品种为材料, 通过田间不同灌溉处理试验研究了不同抗旱类型冬小麦品种收获指数和群体水分利用效率对产量水分利用效率的影响差异。结果表明: 不同抗旱类型的小麦在不同灌溉处理下, 产量水分利用效率(WUE_y)以及变化趋势存在显著差异。旱地冬小麦品种WUE_y 和收获指数(HI)显著低于水地品种和水旱兼用型品种。不同品种间WUE_y 最大相差42.01%, HI 相差25.91%。HI 和群体水分利用效率(WUE_bm)与WUE_y 呈显著正相关关系。株高与HI 呈显著负相关关系(R²=0.574)。在不灌溉条件下, 品种间WUE_y 差异源自HI 的差异; 而在补充灌溉条件下, 品种间WUE_y 的差异源自WUE_bm 和HI 的共同作用。说明不同抗旱类型的小麦对不同灌溉处理的响应方式和适应策略不同。旱地品种在干旱胁迫条件下, 主要靠增加WUE_bm 来提高WUE_y; 而水地品种和水旱兼用型品种在补充灌溉中凭借较高的WUE_bm 和HI 共同作用提高WUE_y。     

河西绿洲灌区春小麦调亏灌溉试验研究

试验对北方干旱内陆河流域(张掖)春小麦调亏灌溉进行研究,设计了8个不同土壤水分亏缺处理,以探索调亏灌溉对该区春小麦耗水特征、地上部生物量、收获指数、供水效率等指标的影响.结果表明:在调亏灌溉条件下,不同水分调亏处理、不同产量水平下春小麦0～120 cm土层阶段耗水量和日耗水强度差异较小,小麦耗水模系数全生育期变化趋势也较为一致,且在播种～分蘖期和分蘖～拔节期最小,而拔节～孕穗期和抽穗～灌浆期最大;与未调亏的对照(全生育期充分供水,FFF)相比,干旱环境下调亏灌溉能显著提高春小麦地上部生物量和供水效率,而收获指数除2004年LLM(拔节、孕穗和抽穗轻度水分亏缺而灌浆～生理成熟中度亏缺)和MFL(拔节中度水分亏缺、孕穗和抽穗充分供水而灌浆～生理成熟轻度亏缺)调亏处理与未调亏的对照无显著差异外,其他调亏处理收获指数均比对照显著降低.小麦地上部生物量和供水效率分析表明,全生育期最优水分调亏模式为HFF(拔节重度水分亏缺、孕穗和抽穗及灌浆～生理成熟充分供水)处理,即春小麦孕穗和抽穗期及灌浆～生理成熟期均高水分处理(65%～70%田间持水量)而拔节期重度水分调亏(45%～50%田间持水量),灌溉定额为440 mm左右(包括晚秋季储水灌100 mm).     

钾对苹果树水分利用效率及有关参数的影响

以２年生盆栽新红星／平邑甜茶苹果树为试材,初步探讨了土壤不同水分状况下钾对水分利用效率（ＷＵＥ）及有关参数的影响,结果表明,充足供水时,施钾肥植株的气孔导度（Ｇｓ）增大,光合速率（Ｐｎ）和蒸腾速率（Ｔｒ）同时被提高,但Ｔｒ的提高幅度更大,导致了ＷＵＥ的降低;土壤干旱时,钾可明显提高植株的ＷＵＥ,不同处理的ＷＵＥ大小顺序为：高Ｋ〉中Ｋ〉低Ｋ〉ＣＫ,植株施钾肥后,Ｇｓ增大,Ｐｎ被提高,但Ｔｒ却下降,说     

交替灌溉对小麦/蚕豆间作系统作物生理生态特性的影响

为探明交替灌溉对小麦/蚕豆间作系统作物生理状况和生长发育的影响,揭示交替灌溉的节水机理,以小麦、蚕豆为材料,采用根箱试验,设置交替灌溉(A)、传统灌溉(T)2种灌溉方式和单作小麦(SW)、单作蚕豆(SF)、小麦间作蚕豆(IWF)3种种植模式,于2008年3—11月在甘肃农业大学网室系统研究了交替灌溉对小麦/蚕豆间作作物叶片水分生理和生物量分配的影响。结果表明:1)与传统灌溉相比,交替灌溉条件下间作小麦、间作蚕豆叶片的叶绿素含量增加,叶片相对含水量、叶水势等水分生理指标减小;不同灌溉方式间小麦间作蚕豆生理特性差异不显著。不同种植模式之间,间作显著增加了小麦和蚕豆叶片的叶绿素含量、叶片相对含水量和叶水势。2)交替灌溉小麦间作蚕豆在保持光合速率基本不变的情况下,蒸腾速率、气孔导度降低,与传统灌溉相比,交替灌溉间作小麦蒸腾速率、气孔导度分别降低了10.99%、20.99%,间作蚕豆分别降低6.66%、11.63%。3)与传统灌溉相比,交替灌溉降低了作物的地上部干物质量,增加了根冠比,其中交替灌溉间作小麦和间作蚕豆的根冠比分别较传统灌溉提高14.47%和18.18%。4)间作有利于作物产量的提高,交替灌溉和常规灌溉间作小麦的收获指数分别较相应单作增加8.68%和2.72%,间作蚕豆分别较相应单作处理增加4.78%和5.23%。可见,对小麦间作蚕豆实行交替灌溉,可以调节光合产物在根冠间的分配,优化根冠比,是一种切实可行的灌溉方式。     

施钾条件下杂交水稻氮磷养分吸收利用特点

对浙江省金华市郊区石门农场灌溉稻区进行连续4年定位钾肥试验,结果表明,钾素促进氮磷养分向水稻穗部的输入,故在增产的基础上,同不施钾处理比较,施钾后杂交稻氮的总吸收量增加7.1～9.3kg/hm2,利用效率提高3.7～7.1%;磷的总吸收量增加1.0～2.0kg/hm2,利用效率提高2.0～7.7%。同常规稻比较,每季杂交稻氮和磷的平均总吸收量分别高出7.6kg/hm2和1.2kg/hm2;氮和磷的利用效率平均高出3.1kg/kg和34.7kg/kg;在养分的吸收、积累以及利用效率方面表现出明显的生理优势[1]。因此,在杂交水稻的生产实践中,应相对增加钾肥的施入量,从而提高氮肥和磷肥的利用效率。     

适宜滴灌定额提高枣棉间作中棉花产量和土地生产效率

该文研究南疆地区枣棉复合经营模式中作物对水肥的耦合关系,探明滴灌对枣棉间作系统棉花生长和土地利用效率的影响机理,旨在为提高南疆沙漠绿洲区水肥及土地利用效率提供理论基础。以大田枣棉间作系统为研究对象,研究滴灌定额450 m3/hm2(GM-1)、750 m3/hm2(GM-2)、1 050 m3/hm2(GM-3)对间作棉花生长的影响,同时研究了滴灌定额750 m3/hm2的单作棉花(CK-M)和单作枣树(CK-Z)。结果表明:GM-3棉花株高最大,GM-1和GM-2差异不显著(P0.05);茎秆直径与株高有相似的规律;GM-3处理会对棉花干物质积累产生不利影响;间作系统中各处理总土地当量比(land equivalent ratio,LER)均大于1,但枣树和棉花的LER值又有所不同,GM-2的SPI(system productivity index,生产力指数)值较高;系统中枣棉产量呈负相关。枣树易受到水分的影响而降低生产效率。滴灌定额750 m3/hm2对棉花生长和土地利用有利。相关结论将为南疆复合经营模式下节水技术的推广利用提供技术支撑,对提高水土资源利用效率有重要意义。     

施钾对不同小麦品种氮素、磷素吸收利用的影响

盆栽条件下,研究了黄淮麦区当年广泛种植的28个小麦品种在2个供K水平下N、P吸收利用差异。研究结果表明,高K与低K条件下,不同小麦品种N、P吸收利用能力差异都很大,小麦品种间N、P积累量与干物质积累量呈极显著正相关;相关分析表明,无论是低K还是高K下,不同小麦品种K积累量、K利用效率与N积累量、N利用效率及P积累量、P利用效率都存在极显著的正相关,这就显示出K高效小麦品种同时也是N高效、P高效小麦品种。     

新疆棉花化肥利用效率研究

研究新疆棉花化肥利用效率现状对于指导棉花科学施肥、提高化肥利用效率、减少不合理化肥投入具有重要意义。2018～2019年,在新疆棉区开展了34个田间试验,试验设置氮磷钾(NPK)、无氮(PK)、无磷(NK)、无钾(NP)4个处理,研究新疆实际农业生产施肥条件下棉花氮、磷和钾肥产量反应、农学效率、利用率等特征。新疆棉花施用氮、磷、钾肥均有明显的增产效果,增产率分别为31.89%、17.82%、11.08%。NPK处理每形成100 kg籽棉需要氮(N)5.29 kg(3.26～6.51 kg)、磷(P₂O₅)1.01 kg(0.61～1.52 kg)、钾(K₂O)4.83 kg(3.11～8.22 kg)。棉花氮、磷、钾肥的农学效率分别为4.95(1.46～10.28)、5.30(0.49～10.34)、7.44(0.96～20.15) kg·kg^-1,表现为钾肥>磷肥>氮肥。棉花氮、磷、钾肥的利用率分别为38.68%(25.53%～57.25%)、14.76%(2.43%～34.00%)、...     

不同钾硼水平下棉花生长及钾硼利用效率的差异

用鄂抗8号棉花为试验材料,以水培的方法研究了不同钾、硼水平下棉花的生长状况及钾、硼的利用效率。结果表明:与正常处理(K 20 mg/L,B 0.2 mg/L)棉花相比,(1)缺钾(K 2 mg/L,B 0.2 mg/L)阻碍棉花地上部正常生长、干物质的积累,叶绿素合成受阻,但促进了根的伸长,缺钾不利于棉株对硼的吸收和利用,增加钾供应量可以促进硼的吸收利用。(2)缺硼(K 20 mg/L,B 0.002 mg/L)不利于棉株生长,棉株干物质积累量减少,不利于棉花对钾的吸收利用。(3)缺钾缺硼(K 2 mg/L,B 0.002 mg/L)时,棉花的生物量、SPAD值和钾、硼积累量均显著降低,钾的利用效率升高了143%,但对硼的利用受到抑制。研究结果表明,缺钾阻碍棉花对硼的吸收利用,缺硼不利于棉花对钾的吸收利用,而缺钾缺硼时,棉花对钾的利用受到促进,对硼的利用受到抑制。