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棉花是主要经济作物之一,缺钾对其产量和品质有较大影响。我国钾资源缺乏,筛选钾高效棉花种质资源,进行钾营养性状改良,是缓解棉花对钾需求的途径之一。从不同系谱(斯字棉、金字棉、柯字棉、德字棉、岱字棉)中收集86个基因型,进行筛选鉴定,开展水培、土培、根箱和钾耗竭试验等,对钾高、低效基因型营养机理差异进行研究,获得了如下主要研究结果: 1.提出了棉花苗期合适的筛选方法: 确定用营养液方法进行棉花苗期筛选,一个月就出现缺钾症状,且各个基因型有明显差异; 2.提出了溶液培养条件下棉花生长适宜钾浓度、钾临界浓度 由水培钾浓度梯度分组试验,确定低钾处理钾浓度为1.0mg/L,适宜钾浓度为20mg/L; 3.筛选获得了钾高效和钾低效棉花基因型: 经过分次、分步筛选和鉴定,获得了1个钾高效高潜基因型103,1个钾低效低潜基因型122。 4.不同棉花基因型营养液筛选培养,初步探索钾营养高效和低效苗期生理差异。 4.1 生长:低钾培养1周地上部和根部既出现缺钾症状,但高效基因型的缺钾症状较轻。 4.2 钾含量和积累量:低钾处理钾含量和积累量低于适钾处理。低效基因型对钾反应敏感,钾积累量受不同钾处理影响大,高效基因型受不同钾水平的影响较小,反应较为迟钝。 4.3 分配能力:高效基因型干物质冠/根比大,较少的根系物质维持较多的地上部生长;其单株钾积累量较大,且地上部钾积累量占较大比重,表明其吸收和转运钾素的能力较强; 4.4 对叶绿素的影响:缺钾时高效基因型叶绿素是上部叶大于下部叶,低效基因型则相反; 4.6 对POD、SOD酶的影响:缺钾时POD活性增幅较大而SOD较小,SOD酶活性为高效低潜基因型>高效高潜基因型>低效低潜基因型>低效高潜基因型。 5.全生育期土培试验,研究钾高效高潜基因型103和低效低潜基因型122产量和品质及其营养生理机制的差异。 5.1 形态差异:高效高潜基因型103根量多、根系分布区域面积广、须根密度大,其吸收和活化土壤中钾的范围较大。低效低潜基因型122的根系数量较少,根系分布在中、上部,根系密度少,对土壤中钾吸收能力较弱。 5.2 农艺性状及产量:高效高潜基因型103结桃数多、果节数多、脱落率低,且103的结桃主要集中在“伏桃”。103的衣分高而子指较低,其能把较多养分转移到皮棉,以获得较高的经济产量;低效低潜基因型122的脱落率在各个时期均最高,