叶面喷施硅肥对棉花盐害的缓解效应

【作者】 代建龙； 李维江； 李振怀； 卢合全； 董合忠；

【机构】 山东棉花研究中心；

【摘要】 棉花是公认的耐盐作物,但当盐浓度超过一定阈值(ECe=7.7dS·m-1)时就会产生盐害。施肥可在一定程度上缓解棉花盐害。硅虽然不是植物必需的营养元素,但前人研究认为硅肥在增强作物光合作用、抗逆性及改善作物产品品质等方面有重要作用。盐胁迫下增施硅肥可显著提高禾本科作物叶片的光合作用强度及各组织内的氮、磷、钾含量,而降低Na+积累,明显改善植物体内的养分失衡,减轻盐害,促进植株生长及产量提高。但盐胁迫下利用叶面喷施来研究硅肥对棉花盐害缓解效应的报道较少。以本实验室自育棉花(Gossypium hirsutum L.)品种K836为材料,在山东棉花研究中心试验站(临清市)可移动遮雨棚内盆栽棉花。栽培用土为取自附近大田的沙壤土,地力中等,经晒干、去杂、过筛后混匀,每盆装土28.5kg,播种前向各盆注入相同量的水沉实土壤。每盆播种20粒,全苗后间苗,待棉苗长至两片真叶时定苗,每盆留2株。在棉苗第5片真叶展开时通过浇灌不同量的海水(取自沾化县近海)进行盐处理,共设置0(CK)、0.15%(低度盐胁迫)和0.30%(中度盐胁迫)3个盐梯度(盐与干土质量比)。以叶面喷施1.5mmol·L-1的Na2SiO3溶液作为施硅处理,自初花期每隔5d喷施一次,以喷施清水作为对照,共设置0NaCl+0mmol·L-1Na2SiO3、0NaCl+1.5mmol·L-1Na2SiO3、0.15%NaCl+0mmol·L-1Na2SiO3、0.15%NaCl+1.5mmol·L-1Na2SiO3、0.3%NaCl+0mmol·L-1Na2SiO3和0.3%NaCl+1.5mmol·L-1Na2SiO36个处理组合,每处理重复10次,即10盆。于喷施后20d测定主茎倒2叶光合速率并取样,测定叶绿素含量及叶片中Na+、K+含量,待棉花吐絮后分2次摘拾,计算经济产量。结果表明:(1)盐胁迫和喷施硅肥对棉花生长及产量形成均有影响,盐胁迫抑制了棉株生长及产量形成;叶面喷施硅肥则提高了棉株生物产量(5.6%)及子棉产量(6.3%)。盐胁迫和喷施硅肥对棉花生长及产量存在互作效应,与喷施清水的对照相比,低盐(0.15%NaCl)胁迫下,叶面喷施硅肥处理棉株的生物量及子棉产量的提高幅度分别为11.1%和8.8%;中度(0.3%NaCl)盐胁迫下,叶面喷施硅肥对生物产量及子棉产量无显著影响。(2)盐胁迫和叶面喷施硅肥均影响棉花叶片的光合作用,且两者有显著的互作效应。盐胁迫降低了棉花叶片叶绿素含量及光合速率;叶片喷施硅肥能改善叶片光合作用。与喷施清水的对照相比,低盐(0.15%NaCl)胁迫下,叶面喷施硅肥提高了棉株叶片叶绿素含量和光合速率,增幅分别为10.9%和12.6%;中度(0.3%NaCl)盐胁迫下,叶面喷施硅肥对棉花光合作用的影响不明显。(3)从棉株叶片中Na+、K+含量来看,盐胁迫增加了叶片中的Na+含量(206.9%),而降低了K+含量(7.3%);叶面喷施硅肥则减少了叶片中的Na+积累,而提高了K+含量。盐胁迫和硅肥对叶片中的Na+、K+含量有显著的互作效应。与喷施清水相比,低盐(0.15%NaCl)胁迫下,叶面喷施硅肥提高了叶片中的K+含量(6.3%),而降低了Na+含量(7.2%)及Na+/K+比值(12.7%);中度盐胁迫下叶面喷施硅肥对Na+、K+含量影响不明显,且Na+含量及Na+/K+比值还略有升高。总之,盐胁迫抑制棉花生长及产量形成,这种抑制效应通过叶面喷施硅肥可在一定程度上得以缓解,但缓解效应受盐胁迫程度的影响。低度盐胁迫下叶面喷施硅肥降低了叶片中的Na+含量及Na+/K+比值,有效缓解了Na+对叶片光合系统的伤害,有利于光合作用的进行,进而提高棉花生物产量和子棉产量;中度盐胁迫下叶面喷施硅肥的效果并不明显。更多还原