近年来，我国棉花生产中的缺钾问题日益突出、对棉花产量和品质的影响越来越大。而关于棉花钾营养的研究极少，远远不能满足指导生产实践的需要。因此，本论文以2004年我国50个主栽棉花品种/品系为材料，在室内营养液培养条件下建立了棉花钾营养效率的筛选体系，并与田间条件下的表现进行了初步比较；分析了棉花苗期钾吸收效率和钾体内利用能力与钾营养效率的关系，讨论了根系形态对棉花钾吸收能力的影响；揭示了不同类型棉花品种的钾营养效率特点；分析了钾高效品种和钾低效品种的钾营养效率特点；探索了棉花钾营养效率的调控潜力。主要研究结果如下：1.进行棉花钾营养效率筛选的适宜低钾浓度为0.02mmol/L、高钾浓度为2.5mmol/L，适宜的筛选叶龄为5叶期。 2.钾养分效率(低钾胁迫条件下的干物重)、耐低钾能力(低钾条件下与高钾条件下的干物重之比)、子叶的缺钾斑比例(P值)这三个棉花钾营养效率的筛选指标之间存在极显著相关关系，但用各单一指标划分的结果不完全一致。 3.子叶缺钾斑出现的时间和比例(P值)与种子钾含量、钾积累量无关，而且供试品种的P值符合正态分布。另外，考虑到P值可进行目测，因此它作为棉花钾营养效率的筛选指标具有较大的应用价值。 4.棉花苗期的钾养分效率与种子含钾量、钾积累量无关，而与钾吸收效率和钾利用指数存在极显著正相关，说明棉花钾营养效率是由钾吸收能力和钾的体内利用能力共同决定的。钾吸收能力高的品种具有根表面积大、根直径较细的特点。 5.根据是否含有外源抗虫基因将供试品种分为“抗虫棉”和“非抗虫棉”两类，根据育种/制种方式将其分为“杂交棉”和“常规棉”两类，综合考虑是否含有外源抗虫基因和育种/制种方式将其分为“常规抗虫棉”、“常规非抗虫棉”、“杂交抗虫棉”、“杂交非抗虫棉”四种类型。试验结果表明不同类型棉花品种的钾营养效率存在显著差异，其中“非抗虫棉”的钾营养效率显著高于“抗虫棉”，“杂交棉”的钾营养效率显著高于“常规棉”，“杂交非抗虫棉”的钾营养效率显著高于“常规非抗虫棉”和“常规抗虫棉”。钾营养效率高的品种类型，对应地都拥有较高的钾吸收效率和较大的钾利用指数，同时根系表面积较大、根较细。 6.苗期钾高效(养分效率)品种的钾吸收效率、钾利用指数、耐低钾能力均显著高于钾低效品种，而P值显著低于低效品种。另外，钾高效品种的根长、根系表面积在绝对量上显著高于低效品种。 7.植物生长调节剂缩节安(DPC)可以促进棉花根系发育、增强根系对钾的吸收和运转能力，但是这种调控作用存在基因型间的差异。 8.营养液中的钾浓度为0.5mmol/L(中等供钾水平)时，棉花表现出了明显的钠钾替代作用，其中中棉所36的钠钾替代作用强于新棉99B。钾供应充足(2.5mmol/L)的条件下，钠钾之间的互作表现为拮抗。这种结果表明，在一定程度的盐碱地上种植棉花，可以通过控制土壤的供钾水平来促进钠钾替代作用的发挥，从而改善棉花的发育。这一方面可以提高盐碱地的利用效率，另一方面可以节约钾肥资源。 9.铵离子和钾离子之间存在拮抗作用，会降低棉花的钾营养效率。钾高效品种(153018)的铵钾拮抗作用小于钾低效品种(鲁棉研22)。