發(fā)布時(shí)間：2017-12-12 19:38

  本文關(guān)鍵詞：棉花根系形態(tài)和磷效率對(duì)土壤鹽度、供磷強(qiáng)度和AM真菌的響應(yīng)

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【摘要】：棉花(Gossypium hirsutum L.)是耐鹽性較強(qiáng)的農(nóng)作物。然而,有關(guān)棉花根系生長(zhǎng)和形態(tài)特征、磷效率對(duì)土壤鹽度、土壤磷養(yǎng)分供應(yīng)強(qiáng)度和叢枝菌根(AM)真菌侵染響應(yīng)的信息很少。本論文以棉花抗鹽增產(chǎn)的根際養(yǎng)分調(diào)控為目標(biāo),采用室內(nèi)模擬、田間小區(qū)試驗(yàn)等方法,研究了 1950s,1970s,1980s,2000s不同年代培育的棉花品種根系形態(tài)與生長(zhǎng)對(duì)土壤鹽度、局部供磷及AM真菌侵染的響應(yīng)、田間滴施磷肥對(duì)棉花纖維產(chǎn)量的效應(yīng)等問(wèn)題,以期為提高鹽堿地棉花磷效率和棉花產(chǎn)量提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。主要研究結(jié)果如下:(1)按照直徑來(lái)劃分,棉花根系以細(xì)根為主。直徑小于0.2 mm的根系長(zhǎng)度占根系總長(zhǎng)度的60%以上,直徑小于0.4 mm的根系長(zhǎng)度占總根長(zhǎng)的90%以上。土壤供磷強(qiáng)度和土壤鹽度對(duì)1950s-2000s不同年代培育的棉花品種的棉花地上部生物量、蕾鈴花生物量、株高、開花時(shí)間、磷和鉀鈉的吸收量有顯著影響;土壤供磷強(qiáng)度對(duì)根干重、總根長(zhǎng)、根平均直徑等在不同土層的分布沒(méi)有顯著影響。施磷增加棉花地上部生物量和吸磷量,促進(jìn)根系的生長(zhǎng),提高植株對(duì)磷、鉀的吸收利用。(2)鹽度增加降低棉花細(xì)根長(zhǎng)度在總根長(zhǎng)中的比例,但是施磷水平增加對(duì)細(xì)根比例影響不大。在添加2g·kg-1NaCl鹽分脅迫條件下,不同品種棉花細(xì)根(直徑d≤0.4mm)和比較粗的直徑根(d0.8 mm)的生長(zhǎng)受到抑制;施磷對(duì)0-20 cm 土層細(xì)根(d≤0.4 mm)的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,而鹽脅迫處理可以抵消施磷對(duì)細(xì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng)。(3)AM真菌侵染促進(jìn)棉花苗期根系生長(zhǎng)、提高棉花抗鹽能力,菌根效應(yīng)隨土壤鹽分提高而降低。采用振動(dòng)或保持靜置PVC管的in-growth方法在鹽漬化的田間條件下獲得了菌根高侵染(PVC管靜置)和菌根低侵染(PVC管振動(dòng))的棉花植株,通過(guò)比較靜置和振動(dòng)處理,我們發(fā)現(xiàn)棉花根系同時(shí)被多種土著AM真菌侵染,低鹽和高鹽度土壤上轉(zhuǎn)動(dòng)和靜置處理的AM真菌群落組成存在顯著差別。土著AM真菌侵染顯著提高了棉花植株地上部和根系生長(zhǎng)量、細(xì)根長(zhǎng)度在總根長(zhǎng)中的比例,低鹽度土壤條件下土著AM真菌對(duì)棉花的促進(jìn)作用高于高鹽度土壤。(4)根層土壤磷垂直分布異質(zhì)性影響棉花地上部生長(zhǎng)、根系分布、磷吸收效率,增加表層土壤供磷強(qiáng)度能夠促進(jìn)棉花根系生長(zhǎng)。模擬0-16.7 cm(表層),16.7-33.4 cm(中層)和33.4-50 cm(下層)三個(gè)土層有效磷異質(zhì)性供應(yīng),發(fā)現(xiàn)棉花根系主要分布在16.7-33.4 cm中間土層;增加表層土壤供磷強(qiáng)度處理的棉花根系總長(zhǎng)以及細(xì)根在總根長(zhǎng)中的比例、地上部生物量、磷吸收效率均顯著高于中層增加供磷強(qiáng)度處理的。鹽分脅迫使根分布比例向表土層集中,表土層增加磷供應(yīng)強(qiáng)度對(duì)0-16 cm 土層根長(zhǎng)的增加效應(yīng)顯著。增加表層土(0-16.7 cm)供磷強(qiáng)度促進(jìn)了鹽脅迫條件下棉花植株的生長(zhǎng)、提高了磷吸收效率。這一結(jié)果說(shuō)明增加表層土壤磷供應(yīng)對(duì)棉花苗期磷的吸收有積極的促進(jìn)作用。因此,生產(chǎn)中增設(shè)種肥有助于鹽堿地棉花苗期生長(zhǎng)發(fā)育。(5)通過(guò)滴灌施用磷肥對(duì)棉花生長(zhǎng)和產(chǎn)量沒(méi)有顯著效應(yīng)。分別在低鹽和高鹽土壤上研究了苗期、花鈴期滴施磷酸二氫鉀對(duì)棉花生長(zhǎng)的效應(yīng)。結(jié)果表明,無(wú)論是低鹽還是高鹽土壤上,苗期滴施磷肥和花鈴期(分苗期一次、花鈴期一次施入)滴施磷肥對(duì)棉花植株生長(zhǎng)和纖維產(chǎn)量都沒(méi)有顯著效應(yīng)。通過(guò)上述結(jié)果獲得以下結(jié)論:棉花根系形態(tài)特征表現(xiàn)為細(xì)直徑根d≤0.4 mm占有數(shù)量最多,占總根長(zhǎng)的90%以上;土壤鹽分脅迫顯著抑制了占有根系比例最多的細(xì)根和占比例比較少的粗根發(fā)育;施磷能夠促進(jìn)細(xì)根(d≤0.4 mm)的生長(zhǎng),而鹽脅迫處理可以抵消施磷對(duì)細(xì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)效應(yīng);表土層增加供磷強(qiáng)度對(duì)提高棉花在鹽脅迫條件下的生長(zhǎng)具有顯著效應(yīng)；農(nóng)田中的土著AM真菌群落對(duì)棉花抗鹽能力發(fā)揮著顯著的促進(jìn)作用。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S562

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1283741