棉花耐低鉀指標的篩選研究

摘要:鉀是植物必需的營養元素之一。鉀素營養能增強植物在逆境脅迫條件下的抗逆能力。另外，研究發現施鉀可以降低蒸騰系數，提高干物質產量，提高水分利用率。本研究對我國棉花品種資源進行苗期耐低鉀指標的篩選研究，旨在確立棉花苗期耐低鉀品種的評價指標，為篩選棉花鉀高效利用種質資源，培育棉花鉀高效利用品種和開展有關分子生物學研究提供理論依據。

關鍵詞:棉花 鉀 指標篩選

1 試驗材料

供試材料為中棉所12、晉棉8號、中抗5、蘇棉4號、協作1號和魯無401用于適宜篩選指標的確定，由河北農業大學農學院棉花遺傳育種研究室提供。

2 試驗方法

本試驗采用蛭石栽培和營養液澆灌的方法，在光、溫可控的培養室進行篩選體系的建立和耐低鉀品種的篩選。每個花盆中培養4株棉苗，培養溫度白天26-29℃，晚上19-21℃，每天光照12h。在棉花進入自我營養生長后(第一片真葉能夠進行光合作用)進行間苗，每盆中留1株棉苗，營養液按照Hoagland營養液配制，鉀以KCL的形式供應。指標篩選試驗設7個鉀處理:0.02、0.05、0.5、1、1.5、2、2.5mmol/L;每個處理均設3個重復，營養液PH用NaOH、HCl調到6.00(±0.01)。培養40天后收獲。棉苗生長的過程中，將溫室中不同層面上的花盆進行有規律的調換，同時在各個層面上設置一定數目的對照品種已減少由于溫度和光照不均一造成的誤差。

3 結果與分析

3.1 鉀對不同基因型棉花總干重的影響 不同棉花品種在不同鉀濃度下的總干重變化如表1所示。不同棉花品種的總干重在不同鉀濃度下的變化趨勢各不相同，這與地上部變化趨勢不同。其中品種中棉所12號的總干重在不同鉀濃度下數值都較小，且變化較小。品種協作1號，晉棉8號，蘇棉4號，中抗5在不同鉀濃度下的變化較大，而品種魯無401和的變化比較緩和。中抗5在2mmol/L到0.05mmol/L范圍隨濃度的減小總干重也減少。

3.2 鉀對不同基因型棉花總葉面積的影響 從6個棉花品種的光合葉面積的動態變化中，得知光合葉面積隨著鉀素濃度的增加而大體呈現增加趨勢。通過表2可以看出，不同類型棉花的總葉面積對鉀素反應不同，其中協作1號，中抗5，中棉所12的總葉面積受鉀素影響較小，變化緩和。品種協作1號在2mmol/L時，光合葉面積的值最大，綠色光合葉面積增大，光合速率也就相應增大，能制造出更多的光合產物來充實籽粒，進而提高產量。

3.3 鉀對不同基因型棉花鉀利用率的影響 鉀利用效率是指植物吸收到體內的鉀所產生的干物質的量。由表3中可以看出6個棉花品種的鉀利用率的變化趨勢，棉花品種的鉀利用率隨著鉀濃度的變化而呈現基本的增加趨勢。其中品種中抗5的增加趨勢最明顯，其次為品種晉棉8號和蘇棉4號的變化較為明顯，品種協作1號，魯無401和中棉所12的變化較小。6個棉花品種在鉀濃度為2.5mmol/L時達到鉀利用率的最高值，而品種中抗5的鉀利用率最高，魯無401的鉀利用率最低。

4 結論

通過總干物重、葉面積、鉀利用效率的研究，總干物重、鉀利用率在不同鉀濃度處理和不同品種之間均存在顯著差異，可以作為棉花苗期耐低鉀能力的評價指標，而葉面積在不同品種和不同鉀濃度處理之間不存在顯著差異。通過對各指標的研究發現，適宜的鉀濃度為2.00 mmol·L-1 K+，低鉀濃度為0.02 mmol·L-1 K-，適宜的篩選指標為總干物重、鉀利用率。