涝渍灾害后棉花根系恢复生理及对产量形成的影响机理研究

为解决生产上因涝渍灾害导致的棉花产量大幅下降的问题，选择两类抗涝性差异较大的棉花品种，分别在蕾期与花铃期设置涝渍胁迫处理，进行胁迫处理解除后棉花根际土壤理化特性的变化分析，研究根系数量、根系比表面积、根冠比、根生长势等形态指标与根系伤流液、根系活力、氮素吸收关键酶活性、内源激素、抗氧化酶活性等生理指标对根际环境变化的响应特征，以及不同指标之间的相互关系，确定与蕾铃脱落和光合特性密切相关的关键根系功能指标，在此基础上研究棉花的根系生理恢复对蕾铃脱落和光合性能的调控，进一步阐明不同生育期涝渍灾害后棉花的根系恢复生理及对产量形成的影响机理。项目的完成对棉花的抗逆栽培生理与品种选育工作具有重要的理论意义。

长江流域棉区7、8月份多阴雨寡照的天气，往往造成棉花花铃期涝渍灾害严重。如何促进涝渍灾后棉花的有效恢复是提高其产量与品质的保证。根系是涝渍灾害引起棉花各种生理和生化功能紊乱的原初器官，本研究系统、深入探讨了涝渍胁迫后棉花根系恢复的生理生化机理。研究表明根系的恢复是涝渍灾后棉花快速恢复的关键。涝渍胁迫后棉花在恢复生长的过程中，根系恢复生长速率明显快于地上部其它器官。涝渍胁迫解除后5-10天是棉花根系活力快速恢复期。棉花根系受涝渍胁迫伤害程度盛蕾期大于花铃期，但胁迫解除后，盛蕾期根系的恢复速度快于花铃期。据此指出盛蕾期棉花涝渍灾害后应立即通过外施营养元素或化学调节剂来增强根系的恢复，以促进叶片光合功能的恢复与果节的形成，提高成铃率，从而降低产量的损失率；而花铃期涝渍灾害后则应主要以防止蕾铃脱落为主，促进有效果节成铃。本研究为突破以往的研究思路，从根系的角度阐明棉花的涝渍伤害和恢复机理，丰富棉花抗逆栽培理论，为棉花抗涝栽培技术奠定了理论基础。研究将进一步从基础理论到田间应用技术研究拓展。