滨海盐碱地土壤水盐对棉铃对位叶物质形成与转运的影响

摘要

中国是世界上盐碱地面积最大的国家之一，且分布广泛，位于植棉区内的盐碱地约有1.7×107 hm2，如何合理的开发和利用盐碱地资源已成为我国农业发展的重要方向。棉花具有较强的耐盐性，盐碱地植棉已成为棉花生产的主攻方向。土壤中的水盐运移影响了根系生长环境，引起棉株生理生化代谢失衡，从而影响了棉花生长发育和产量、品质的形成。本研究通过设置大田和模拟实验，研究水埋深对棉花耕作层土壤水盐含量变化的影响，探明土壤不同水盐对棉铃对位叶物质形成与转运的影响。为土壤水盐影响棉花产量品质形成的生理特性和盐碱地植棉的调水降盐的生态调控途径提供理论依据。
　　1滨海盐碱地不同地下水埋深土壤水盐变化及其对棉花产量品质的影响
　　随着水埋深的加深，土壤相对含水量、电导率呈逐渐降低的态势，表现出显著的“同步性”。耕作层土壤水盐在时间和空间上的分布与气象条件（降雨量和温度）有密切的关系。当高温干旱时，土壤相对含水量为上层低于下层，电导率为上层高于下层(2013);而当降雨较多时，表现为土壤相对含水量为上层低于下层，电导率为上层高于下层(2014)。随着水埋深的加深，籽棉产量及纤维品质均呈现先升高后降低的趋势，大丰盐碱地在水埋深1.6-1.8 m处达到最大值，其对应的水盐范围分别为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）。南京模拟试验在水埋深1.8-2.2 m处达到最大值，其对应的水盐范围分别为SRWC:64.88％-70.02％，EC1∶5:0.58-0.76 dSm-1（2013年）和SRWC:68.54％-74.80％，EC1∶5:0.27-0.30 dS m-1（2014年）。在产量构成因素中，土壤水盐对铃数影响最大，对铃重影响较小。纤维品质降低主要表现为纤维比强度下降，其次为长度、马克隆值和整齐度。
　　2滨海盐碱地土壤水盐对棉铃对位叶铃源库活性的影响
　　在水埋深0.4 m和2.4 m处棉花受水盐胁迫作用最为明显，对位叶中叶绿素a、b含量明显下降，气孔导度下降，胞间二氧化碳含量增加。PSⅡ量子产量下降、光化学淬灭系数（qP）降低、非光化学淬灭系数(qN)上升，进而导致棉铃对位叶净光合速率下降;SOD、POD、CAT活性升高，MDA含量上升;对位叶中可溶性糖、氨基酸含量降低，碳氮比值下降，碳氮代谢受到影响。对位铃中纤维合成的关键物质蔗糖含量、纤维素含量下降，胼胝质含量上升，导致产量下降和品质降低。高的铃壳率和棉籽比重说明“棉铃对位叶→铃壳→棉籽→纤维”的碳流通过程受阻。不同水埋深下产生的水盐胁迫环境影响了棉花对位叶和铃正常的生理代谢过程，导致叶片物质产生能力降低。由叶片向棉铃输送的物质减少，棉铃中物质的转化过程受到影响，大量物质停留在铃壳和棉籽中，纤维比率下降。
　　3滨海盐碱地土壤水盐对棉铃对位叶物质转运的影响
　　不同土壤水盐状况下，大丰试验点在水埋深1.6 m处蔗糖、淀粉含量最高，南京则2.2 m处最高。且大丰试验点在水埋深1.6 m处蔗糖的转化率最高显著高于其他处理，南京则在2.2 m处。蔗糖代谢的关键酶，Rubisco初始活性、胞质果糖-1，6-二磷、磷酸蔗糖合成酶、蔗糖合成酶活性花后20天其活性达到最大值，大丰试验点在水埋深1.6-2.0 m处，酶活都显著高于其他处理。同样大丰在水埋深1.6-2.0 m处值显著高于其他处理组。不同土壤水盐下造就的水盐胁迫环境影响棉花对位叶蔗糖代谢的正常过程，随着水盐胁迫程度的增加，蔗糖的合成量降低，向棉铃输送量同时也下降。蔗糖代谢与转运的关键酶活性都受到影响而下降，最终导致棉花产量与品质的下降。
　　综上所述，不同水埋深下产生的水盐胁迫环境影响了棉花对位叶和铃正常的生理代谢过程，导致叶片净光合速率下降，物质产生能力降低。由叶片向棉铃输送的物质减少，棉铃中物质的转化过程受到影响，大量物质停留在铃壳中，纤维率下降。进而得出大丰地区的最佳水埋深在1.6-2.0m处最佳，南京则在1.8-2.2m处。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 国内外盐碱地概况及滨海盐土的特点

2 地下水埋深对棉田土壤水盐变化的影响

3 土壤水盐变化对棉铃对位叶生理特性的影响

3．1 光合色素

3．2 叶光合参数

3．3 荧光参数

3．4 碳氮代谢

3．5 抗氧化系统

4 土壤水盐对棉铃对位叶蔗糖代谢及关键酶活性的影响

5 研究目的与意义和技术路线

5．1 研究目的与意义

5．2 技术路线

参考文献

第二章 地下水埋深对滨海棉田土壤水盐变化和产量品质的影响

1 材料方法

1．1 试验设计

1．2 测定内容与方法

1．3 数据处理与分析

2．1 不同土水比土壤浸提液电导率关系

2．2 大丰试点实际地下水监测

2．3 地下水埋深对滨海盐碱地土壤水盐的影响

2．4 土壤水盐运移对棉花产量和纤维品质的影响

3 小结

参考文献

第三章 滨海盐碱地土壤水盐对棉花“叶-铃”源库活性的影响

1．1 试验设计

1．2 测定内容与方法

1．3 数据处理与分析

2 结果与分析

2．1 土壤水盐对棉花源活性的影响

2．2 土壤水盐对棉花对位叶库活性的影响

3 小结

参考文献

第四章 滨海盐碱地土壤水盐变化对棉铃对位叶蔗糖代谢及关键酶活性的影响

1．1 试验设计

1．2 测定内容与方法

1．3 数据处理与分析

2 结果与分析

2．1 土壤水盐对棉铃对位叶碳水化合物含量的影响

2．2 土壤水盐对棉铃对位叶蔗糖代谢关键酶活性的影响

3 小结

参考文献

第五章 讨论与结论

1 讨论

1．1 滨海盐碱地地下水埋深对土壤水盐和棉花产量和品质的影响

1．2 滨海盐碱地土壤水盐对对棉花源库活性的影响

1．3 滨海盐碱地土壤水盐对棉铃对位叶蔗糖代谢及关键酶活性的影响

2 结论

3 本研究的创新之处

4 研究展望

参考文献

致谢