Field. Crops. Res.|施钾可通过改善棉铃叶片的离子稳态、光合能力和碳水化合物代谢，缓解盐胁迫对棉花产量的不利影响

论文内容

研究背景：

钾作为一种必需元素，参与植物生长和生长的一系列生理代谢过程如蛋白质合成、光合作用、酶活化、代谢物运输、阴离子中和以及渗透调节。充足的钾供应对于棉花植株的最佳生长和产量是必要的。然而，据报道，钾缺乏在许多国家发生，并已影响到中国30多个省份。盐胁迫可通过K+/Na+失衡加剧植物代谢，施钾可减少Na+毒性效应盐胁迫条件下，适当的钾供应可以防止棉花产量和品质的下降。

棉铃对叶(LSCB)在棉花产量和品质中起决定性作用，因为它是发育中的棉铃的主要碳水化合物提供者(60 - 78%)。因此，对LSCB进行一系列的研究是非常有意义的。然而，光合作用已被证明会受到盐胁迫的负面影响，早期对棉花的研究表明，在盐胁迫条件下，棉花的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度、叶绿素浓度、蒸腾速率和叶面积显著降低。然而，Lima等在对不同耐盐植物的研究中发现，改善叶片光合特性可以缓解盐胁迫对植物光合机制的负面影响，提高植物的耐盐性。

本研究的目的是:(1)了解盐胁迫下施钾对棉铃生物量和产量的影响;(2)探讨盐胁迫下施钾对LSCB光合特性的影响;(3)阐明施钾对盐胁迫下LSCB光合产物形成和转运的影响。

研究内容：

为研究盐胁迫下施钾对棉铃叶片光合能力和碳水化合物代谢的影响，于2017年和2018年进行了田间试验。对两种盐敏感性不同的棉花品种(CCRI-79耐盐品种和泗棉3号盐敏感品种)施用3种盐处理(EC = 1.68~1.78、6.21~6.42和10.59~11.08 dS m-1)，每种盐处理分别施用3个钾水平(0、150、300 kg K2O ha-1)。结果表明:盐胁迫下:(1)施钾提高了LSCB K+/Na+比值，Na+浓度降低，K+浓度升高。棉铃(蒴果壁、种子和皮棉)生物量、总铃数、铃重和籽棉产量均有提高;(2)施钾可通过提高叶片气孔导度、叶绿素a和b浓度及叶绿素a/b比值提高叶片净光合速率;(3)施钾提高了蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合酶(SuSy)活性，降低了蔗糖酸转化酶(SAI)活性，降低了可溶性糖、蔗糖和淀粉浓度。本研究结果表明，施钾量对盐胁迫下LSCB的光合特性和碳水化合物代谢具有调节作用，为盐胁迫下棉花增产提供了理论基础。

研究结论：

综上所述，2017年和2018年的试验结果表明，盐胁迫下，施钾可以:(1)通过降低和提高LSCB的Na+和K+浓度，提高LSCB的K+/Na+比值。棉铃(蒴果壁、种子和皮棉)生物量也增加了，棉铃的数量和重量也增加了，最终增加了棉花产量。(2)增加LSCB Pn、Gs和叶绿素浓度。叶绿素a/b比值也有所降低，说明盐胁迫对棉花光合特性的损害有所缓解。(3)通过提高LSCB SPS和SuSy活性，同时降低SAI活性，显著降低LSCB蔗糖、可溶性糖和淀粉浓度。结果表明，LSCB增加了蔗糖的有效性和向铃的转运，最终提高了棉铃生物量。由此揭示了盐胁迫条件下钾肥施用量增加对LSCB光合能力和碳水化合物代谢的调节作用，为盐胁迫下棉花增产奠定了理论基础。

转自：“农科学术圈”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！