花铃期增温与短期土壤渍水耦合对棉花主茎功能叶碳水化合物的影响
于2015年在大学牌楼试验站进行池栽试验, 选择转基因杂交棉品种泗杂3号为材料, 试验设置为CK、SW3（环境温度下渍水3天）、SW6（环境温度下渍水6天）、ET（花铃期增温2-3℃）、TW3（增温条件下渍水3天）、TW6（增温条件下渍水6天）6个处理，研究花铃期增温与土壤渍水耦合对棉花主茎功能叶以及各果枝部位对位叶光合产物的影响。结果表明主茎功能叶和对位叶叶片净光合速率(Pn)、蔗糖和淀粉的变化规律为CK>SW3>SW6，CK>ET>TW3>TW6，SW3>SW6>TW3>TW6。说明棉花花铃期遇渍水或高温，棉花光合能力下降，从而引起碳水化合物含量减少，最终导致棉株生物量和蕾花铃分配系数下降；且高温与渍水同时发生对棉花的影响远大于单个因素的影响。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）2
1 材料与方法2
1.1 试验地概况2
1.2 试验设计 3
1.3 样品采集与鉴定3
1.3.1 样品的采集3
1.3.2 SPAD值的测定3
1.3.3 净光合速率的测定3
1.3.4 碳水化合物含量的测定3
1.4计算公式及统计方法4
2 结果与分析4
2.1花铃期增温与土壤渍水耦合对主茎功能叶SPAD值的影响4
2.2花铃期增温与土壤渍水耦合对主茎功能叶净光合速率的影响5
2.3花铃期增温与土壤渍水耦合对蔗糖含量的影响5
2.4花铃期增温与土壤渍水耦合对淀粉含量的影响6
2.5花铃期增温与土壤渍水耦合对生物产量的影响7
3 讨论 8
4 结论 8
致谢9
参考文献10
花铃期增温与短期土壤渍水耦合对棉花主茎功能叶碳水化合物的影响
引言
引言
棉花是我国重要的经济作物与纺织工业原料，我国棉花种植品种多，区域跨度大，气候类型多变。在目前棉花主栽品种遗传特性较为优化的背景下，环境因素和栽培措施在纤维品质形成过程中的作用正日益凸现。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
其中，温度和水分对棉花生长发育以及产量形成影响较大，随着温室化效应的加剧，热量和水分的分布不均衡，预计到本世纪末全球气温将再升0.34.8 oC，极端天气发生将更为频繁[1]。在我国南部平原，79月是一年中自然灾害发生最为密集的时期，尤其是高温与渍水耦合现象。而此时正是棉花对逆境反应最为敏感的时期，环境因素的变化将严重影响棉花产量的形成。
主茎功能叶和棉铃对位叶是棉花最重要的源器官，棉花干物质的90%以上源于叶片[2]。叶片光合能力的变化是作物产量品质变化的根本原因。棉花营养生长的最适温度范围为2030oC[3]。棉铃发育期日平均温度在23.1℃24.9℃时棉铃对位叶的可溶性蛋白含量降低，C／N协调，棉铃平均增重速度较高，棉铃快速增重期延长，易形成大铃[4]。McKinion认为，35/27oC条件下生殖生长开始受到抑制，当温度达到40/32oC时，皮马棉完全丧失生殖能力[5]。经历高夜温之后，若白天温度也较高，则棉花产量的下降将进一步恶化。此外高温会导致棉株呼吸强度升高，增加棉株体内有机养料的消耗，引起植株体内光合产物亏缺；高温还将提高棉叶的蒸腾作用强度，使棉株体内水分供求失衡，造成花粉生活力下降；其次高温条件下柱头伸长明显，长柱头花的比例增加，致使受精受阻，育性下降，不孕籽粒增加，蕾铃大量脱落，铃重下降，严重影响棉花产量和品质[6]；最后高温胁迫还会导致根系养分吸收能力下降、根系早衰，使土壤肥效难以发挥，棉株生理性早衰，现蕾数减少、蕾铃因得不到足够有机养分而脱落率增加，铃重减轻，最终导致棉花减产[7]。近期研究表明，花铃期增温23oC，光合产物累积能力受到抑制, 棉铃对位叶光合产物输出能力显著下降, 棉株总干物质累积量下降 20%左右[8]。
增温条件下植株水分吸收能力下降,棉株易遭受温度与水分的双重胁迫。在根系缺氧条件下，无氧呼吸成为植物获取能量的主要途径，由于无氧呼吸产生能量效率明显低于有氧呼吸，植物为了获取能量，势必要消耗大量光合产物。随氧气浓度的下降，可溶性糖迅速转移至发酵代谢，造成可溶性糖含量下降，随之，淀粉分解，最终造成植物体内碳水化合物(淀粉和可溶性糖)急剧下降，出现饥饿现象，持续下去将导致植物死亡。渍水对物质代谢的影响因作物种类及器官不同存在明显差异。渍水条件下，光合途径受限制，用于养分吸收的能量合成受阻，韧皮部运输功能降低[9]和根部碳水化合物的消耗，造成根部糖类不足[12]。李阳生对水稻的研究结果表明[10]：在正常条件下，水稻叶片、叶鞘内含有丰富的淀粉粒，淹水4 d后，叶肉细胞内淀粉粒全部降解；淹水 68 d后，叶鞘内贮存的淀粉粒全部降解，而耐水淹水稻品种在水淹后淀粉降解的速度则较慢。对眼子菜芽的研究显示[11]，厌氧条件下淀粉含量降低，蔗糖含量在厌氧早期持续降低，在后期则保持稳定。在眼子菜伸长的茎中，蔗糖含量显著升高，而在其他器官中(块茎和叶片)中差异不大，可能原因是在厌氧条件下，蔗糖选择性分配至代谢活跃的器官中。蒯婕[12]认为，花铃期渍水6天时，叶片蔗糖和淀粉含量下降，蔗糖运转受阻，从而导致单铃重降低。
综合国内外研究现状，前人分别从高温和渍水两方面对棉花产量的影响进行了大量研究，对棉花叶片物质形成的影响的研究较少，不够深入系统，且相关研究均止步于单因子效应，对于花铃期增温与土壤渍水耦合下棉花叶片碳水化合物含量的动态变化研究尚未见报道。本文从主茎功能叶碳水化合物含量变化角度出发，揭示花铃期增温与短期土壤渍水耦合对棉花源能力形成的影响程度，旨在为温室效应及土壤渍水环境下如何在栽培管理方面提高棉花产量提供理论指导，以适应不断变化的气候条件。
1 材料与方法
1．1 试验地概况
于2015年5月至11月在江苏省南京市(118o50′E, 32o02 ′N，长江流域下游棉区)大学牌楼试验站进行，池栽试验。该地南京属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4℃，年极端气温最高39.7℃，最低13.1℃，年平均降水量1106mm。供试土壤为壤黏土，耕层（20cm）土壤基本理化性状：全氮1.1g/kg，有机质18.3g/kg，速效氮64.5mg/kg，速效磷17.9mg/kg，速效钾102.3mg/kg。
1．2 试验设计
试验设置常温和增温23℃两个温度水平，每个温度水平下分别设置渍水0天、3天、6天三个水平，以常温条件下渍水0天作为对照处理，共六个处理，分别表示为CK、SW3（常温条件下渍水3天）、SW6（常温条件下渍水6天）、ET（增温23℃）、TW3（增温条件下渍水3天）、TW6（增温条件下渍水6天）。供试品种为长江流域棉区转基因杂交棉品种泗杂3号。于2015年4 月1日育种，三叶期时选择生长一致的壮苗移栽，行距75cm，株距20cm，每池100株。施肥情况为基施生物有机肥（BIO，含有机质，氮磷钾，有效活菌数，游离氨基酸+活性小肽）212kg/亩；施氮量为240kgN?hm2，氮素运筹按基肥40%、花铃肥60%，其他管理措施按高产栽培要求进行。土壤含水量除渍水期间外，始终保持在土壤有效含水量的(70±5)%，当土壤含水量低于土壤有效含水量的65% 时灌水恢复至有效含水量75%左右。待棉花第68果枝第1、2果节50%开花时，以自然环境为对照，设置花铃期增温23℃处理，持续50d（表1）；同时，在自然环境对照区和增温区，以020 cm土壤相对含水量(75±5)%为对照（CK），设置渍水3d、6d 2个土壤渍水水平，即各渍水第13 d、16d保持水分池内有2cm水层。之后打开水分池底部排水孔，使020 cm土层土壤相对含水量降低至(75±5)%，并维持在此水平。
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）2
1 材料与方法2
1.1 试验地概况2
1.2 试验设计 3
1.3 样品采集与鉴定3
1.3.1 样品的采集3
1.3.2 SPAD值的测定3
1.3.3 净光合速率的测定3
1.3.4 碳水化合物含量的测定3
1.4计算公式及统计方法4
2 结果与分析4
2.1花铃期增温与土壤渍水耦合对主茎功能叶SPAD值的影响4
2.2花铃期增温与土壤渍水耦合对主茎功能叶净光合速率的影响5
2.3花铃期增温与土壤渍水耦合对蔗糖含量的影响5
2.4花铃期增温与土壤渍水耦合对淀粉含量的影响6
2.5花铃期增温与土壤渍水耦合对生物产量的影响7
3 讨论 8
4 结论 8
致谢9
参考文献10
花铃期增温与短期土壤渍水耦合对棉花主茎功能叶碳水化合物的影响
引言
引言
棉花是我国重要的经济作物与纺织工业原料，我国棉花种植品种多，区域跨度大，气候类型多变。在目前棉花主栽品种遗传特性较为优化的背景下，环境因素和栽培措施在纤维品质形成过程中的作用正日益凸现。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
其中，温度和水分对棉花生长发育以及产量形成影响较大，随着温室化效应的加剧，热量和水分的分布不均衡，预计到本世纪末全球气温将再升0.34.8 oC，极端天气发生将更为频繁[1]。在我国南部平原，79月是一年中自然灾害发生最为密集的时期，尤其是高温与渍水耦合现象。而此时正是棉花对逆境反应最为敏感的时期，环境因素的变化将严重影响棉花产量的形成。
主茎功能叶和棉铃对位叶是棉花最重要的源器官，棉花干物质的90%以上源于叶片[2]。叶片光合能力的变化是作物产量品质变化的根本原因。棉花营养生长的最适温度范围为2030oC[3]。棉铃发育期日平均温度在23.1℃24.9℃时棉铃对位叶的可溶性蛋白含量降低，C／N协调，棉铃平均增重速度较高，棉铃快速增重期延长，易形成大铃[4]。McKinion认为，35/27oC条件下生殖生长开始受到抑制，当温度达到40/32oC时，皮马棉完全丧失生殖能力[5]。经历高夜温之后，若白天温度也较高，则棉花产量的下降将进一步恶化。此外高温会导致棉株呼吸强度升高，增加棉株体内有机养料的消耗，引起植株体内光合产物亏缺；高温还将提高棉叶的蒸腾作用强度，使棉株体内水分供求失衡，造成花粉生活力下降；其次高温条件下柱头伸长明显，长柱头花的比例增加，致使受精受阻，育性下降，不孕籽粒增加，蕾铃大量脱落，铃重下降，严重影响棉花产量和品质[6]；最后高温胁迫还会导致根系养分吸收能力下降、根系早衰，使土壤肥效难以发挥，棉株生理性早衰，现蕾数减少、蕾铃因得不到足够有机养分而脱落率增加，铃重减轻，最终导致棉花减产[7]。近期研究表明，花铃期增温23oC，光合产物累积能力受到抑制, 棉铃对位叶光合产物输出能力显著下降, 棉株总干物质累积量下降 20%左右[8]。
增温条件下植株水分吸收能力下降,棉株易遭受温度与水分的双重胁迫。在根系缺氧条件下，无氧呼吸成为植物获取能量的主要途径，由于无氧呼吸产生能量效率明显低于有氧呼吸，植物为了获取能量，势必要消耗大量光合产物。随氧气浓度的下降，可溶性糖迅速转移至发酵代谢，造成可溶性糖含量下降，随之，淀粉分解，最终造成植物体内碳水化合物(淀粉和可溶性糖)急剧下降，出现饥饿现象，持续下去将导致植物死亡。渍水对物质代谢的影响因作物种类及器官不同存在明显差异。渍水条件下，光合途径受限制，用于养分吸收的能量合成受阻，韧皮部运输功能降低[9]和根部碳水化合物的消耗，造成根部糖类不足[12]。李阳生对水稻的研究结果表明[10]：在正常条件下，水稻叶片、叶鞘内含有丰富的淀粉粒，淹水4 d后，叶肉细胞内淀粉粒全部降解；淹水 68 d后，叶鞘内贮存的淀粉粒全部降解，而耐水淹水稻品种在水淹后淀粉降解的速度则较慢。对眼子菜芽的研究显示[11]，厌氧条件下淀粉含量降低，蔗糖含量在厌氧早期持续降低，在后期则保持稳定。在眼子菜伸长的茎中，蔗糖含量显著升高，而在其他器官中(块茎和叶片)中差异不大，可能原因是在厌氧条件下，蔗糖选择性分配至代谢活跃的器官中。蒯婕[12]认为，花铃期渍水6天时，叶片蔗糖和淀粉含量下降，蔗糖运转受阻，从而导致单铃重降低。
综合国内外研究现状，前人分别从高温和渍水两方面对棉花产量的影响进行了大量研究，对棉花叶片物质形成的影响的研究较少，不够深入系统，且相关研究均止步于单因子效应，对于花铃期增温与土壤渍水耦合下棉花叶片碳水化合物含量的动态变化研究尚未见报道。本文从主茎功能叶碳水化合物含量变化角度出发，揭示花铃期增温与短期土壤渍水耦合对棉花源能力形成的影响程度，旨在为温室效应及土壤渍水环境下如何在栽培管理方面提高棉花产量提供理论指导，以适应不断变化的气候条件。
1 材料与方法
1．1 试验地概况
于2015年5月至11月在江苏省南京市(118o50′E, 32o02 ′N，长江流域下游棉区)大学牌楼试验站进行，池栽试验。该地南京属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4℃，年极端气温最高39.7℃，最低13.1℃，年平均降水量1106mm。供试土壤为壤黏土，耕层（20cm）土壤基本理化性状：全氮1.1g/kg，有机质18.3g/kg，速效氮64.5mg/kg，速效磷17.9mg/kg，速效钾102.3mg/kg。
1．2 试验设计
试验设置常温和增温23℃两个温度水平，每个温度水平下分别设置渍水0天、3天、6天三个水平，以常温条件下渍水0天作为对照处理，共六个处理，分别表示为CK、SW3（常温条件下渍水3天）、SW6（常温条件下渍水6天）、ET（增温23℃）、TW3（增温条件下渍水3天）、TW6（增温条件下渍水6天）。供试品种为长江流域棉区转基因杂交棉品种泗杂3号。于2015年4 月1日育种，三叶期时选择生长一致的壮苗移栽，行距75cm，株距20cm，每池100株。施肥情况为基施生物有机肥（BIO，含有机质，氮磷钾，有效活菌数，游离氨基酸+活性小肽）212kg/亩；施氮量为240kgN?hm2，氮素运筹按基肥40%、花铃肥60%，其他管理措施按高产栽培要求进行。土壤含水量除渍水期间外，始终保持在土壤有效含水量的(70±5)%，当土壤含水量低于土壤有效含水量的65% 时灌水恢复至有效含水量75%左右。待棉花第68果枝第1、2果节50%开花时，以自然环境为对照，设置花铃期增温23℃处理，持续50d（表1）；同时，在自然环境对照区和增温区，以020 cm土壤相对含水量(75±5)%为对照（CK），设置渍水3d、6d 2个土壤渍水水平，即各渍水第13 d、16d保持水分池内有2cm水层。之后打开水分池底部排水孔，使020 cm土层土壤相对含水量降低至(75±5)%，并维持在此水平。
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