摘要:钾是植物必需的营养元素之一。钾素营养能增强植物在逆境胁迫条件下的抗逆能力。另外,研究发现施钾可以降低蒸腾系数,提高干物质产量,提高水分利用率。本研究对我国棉花品种资源进行苗期耐低钾指标的筛选研究,旨在确立棉花苗期耐低钾品种的评价指标,为筛选棉花钾高效利用种质资源,培育棉花钾高效利用品种和开展有关分子生物学研究提供理论依据。
　　关键词:棉花 钾 指标筛选
　　
　　1 试验材料
　　供試材料为中棉所12、晋棉8号、中抗5、苏棉4号、协作1号和鲁无401用于适宜筛选指标的确定,由河北农业大学农学院棉花遗传育种研究室提供。
　　2 试验方法
　　本试验采用蛭石栽培和营养液浇灌的方法,在光、温可控的培养室进行筛选体系的建立和耐低钾品种的筛选。每个花盆中培养4株棉苗,培养温度白天26-29℃,晚上19-21℃,每天光照12h。在棉花进入自我营养生长后(第一片真叶能够进行光合作用)进行间苗,每盆中留1株棉苗,营养液按照Hoagland营养液配制,钾以KCL的形式供应。指标筛选试验设7个钾处理:0.02、0.05、0.5、1、1.5、2、2.5mmol/L;每个处理均设3个重复,营养液PH用NaOH、HCl调到6.00(±0.01)。培养40天后收获。棉苗生长的过程中,将温室中不同层面上的花盆进行有规律的调换,同时在各个层面上设置一定数目的对照品种已减少由于温度和光照不均一造成的误差。
　　3 结果与分析
　　3.1 钾对不同基因型棉花总干重的影响 不同棉花品种在不同钾浓度下的总干重变化如表1所示。不同棉花品种的总干重在不同钾浓度下的变化趋势各不相同,这与地上部变化趋势不同。其中品种中棉所12号的总干重在不同钾浓度下数值都较小,且变化较小。品种协作1号,晋棉8号,苏棉4号,中抗5在不同钾浓度下的变化较大,而品种鲁无401和的变化比较缓和。中抗5在2mmol/L到0.05mmol/L范围随浓度的减小总干重也减少。
　　3.2 钾对不同基因型棉花总叶面积的影响 从6个棉花品种的光合叶面积的动态变化中,得知光合叶面积随着钾素浓度的增加而大体呈现增加趋势。通过表2可以看出,不同类型棉花的总叶面积对钾素反应不同,其中协作1号,中抗5,中棉所12的总叶面积受钾素影响较小,变化缓和。品种协作1号在2mmol/L时,光合叶面积的值最大,绿色光合叶面积增大,光合速率也就相应增大,能制造出更多的光合产物来充实籽粒,进而提高产量。
　　3.3 钾对不同基因型棉花钾利用率的影响 钾利用效率是指植物吸收到体内的钾所产生的干物质的量。由表3中可以看出6个棉花品种的钾利用率的变化趋势,棉花品种的钾利用率随着钾浓度的变化而呈现基本的增加趋势。其中品种中抗5的增加趋势最明显,其次为品种晋棉8号和苏棉4号的变化较为明显,品种协作1号,鲁无401和中棉所12的变化较小。6个棉花品种在钾浓度为2.5mmol/L时达到钾利用率的最高值,而品种中抗5的钾利用率最高,鲁无401的钾利用率最低。
　　4 结论
　　通过总干物重、叶面积、钾利用效率的研究,总干物重、钾利用率在不同钾浓度处理和不同品种之间均存在显著差异,可以作为棉花苗期耐低钾能力的评价指标,而叶面积在不同品种和不同钾浓度处理之间不存在显著差异。通过对各指标的研究发现,适宜的钾浓度为2.00 mmol·L-1 K+,低钾浓度为0.02 mmol·L-1 K-,适宜的筛选指标为总干物重、钾利用率。