J Agro Crop Sci.丨干旱对棉花纤维产量和品质的影响及管理

论文内容

研究背景：

自20世纪中叶以来，由于气候变化，高温和干旱胁迫的频率和强度明显增加。根据政府间气候变化专门委员会的预测，到21世纪末，全球年气温预计将上升1.8-4.0°C。棉花生殖生长对高温的反应特别敏感，热应激可导致生产力大幅下降。此外，有限的可用水资源会导致缺水胁迫，这也是已知的抑制棉花生理过程和减产的原因。缺水和高温是制约世界各地农作物生产的重要非生物胁迫因素。棉花是一种基本的经济作物，因为它生产纺织工业的原材料，但在开花和成铃期间暴露在上述压力下会极大地限制纤维数量和纤维质量，从而降低其对后续加工的适宜性。热胁迫对棉花产量和纤维质量的限制取决于热胁迫的强度和持续时间，以及遭受热胁迫时的棉花发育阶段。

研究内容：

在2016-2018年以热敏感型品种(苏棉15号)和耐热型品种(PHY370WR)为材料，进行了环境温度(AT，31.0/26.4℃)和高温(ET，33.4/28.9℃)两种温度条件和(75±5)%、(60±5)%和(45±5)%三个土壤相对含水量水平的试验。

结果表明： 铃数下降是产量损失的主要驱动因素，而铃重下降对产量的影响在干旱和复合处理下最小。此外，高温和干旱胁迫对铃重(2018年除外)和籽棉产量(2017年苏棉15号除外)表现出显著的互作效应。在ET60(ET+SRWC(60±5)%)下，苏棉15号籽棉减产23%~35%，PHY370WR减产8%~13%；ET45(ET+SRWC(45±5)%)处理下，苏棉15号籽棉减产44%~54%，PHY370WR减产37%~43%，产量低于其他任何处理组合或任何单一非生物胁迫因子。此外，两个品种苏棉15的纤维长度和强度(除2018年的PHY370WR)和马克隆值(除2017年的苏棉15和2018年的PHY370WR)之间存在显著的互作。高温加剧了干旱对纤维长度的负面影响，但抵消了干旱对纤维强度和马克隆值的负面影响。最后，对不同处理间的经济效益进行了评价。与对照相比，苏棉15号ET45的经济损失最大。对干旱和高温对棉花产量和纤维质量的交互影响进行量化，应能使研究人员更好地了解这两种胁迫的经济影响，这两种胁迫往往在田间条件下同时发生。

研究结论：

高温缺水对棉花产量和纤维品质的互作效应与不同品种的耦合程度和特性有关。尽管无论高温或干旱胁迫，铃数减少都是产量损失的主要驱动因素，但只有籽棉产量和铃重存在交互作用。ET45的籽棉产量低于ET60或其他任何单一胁迫因子。与AT75相比，苏棉15号籽棉减产44%~54%，PHY370WR减产37%~43%。此外，共生胁迫在纤维长度、强度和马克隆值方面也表现出显著的交互作用，这取决于品种和年份。高温加剧了干旱对纤维长度的负面影响，但抵消了干旱对纤维强度和马克隆值的负面影响。棉花品种在棉花产量和纤维品质形成期表现出明显的耐热性差异。综合经济效益发现，ET45的损失比其他任何处理都要大。总体而言，今后棉花生产应选择抗逆品种，在高温年份合理配置灌水量，以获得较高的经济效益。

期刊信息

期刊：Journal of Agronomy and Crop Science

影响因子（2022）：3.5

中科院分区：农林科学2区

转自：“农科学术圈”微信公众号

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