棉花根系对盐碱胁迫响应和根层磷营养调控的研究

The relationships between cotton root growth and phosphorus uptake will be studied. Two field experiments and three pot tests with the laboratory analysis method and isotopetracer technique will be used to study four questions.1.The effects of cotton growth and nutrition uptake under different kind of salt stress. 2.The effects of different salt stress on cotton roots growth ,distribution and phosphorus uptake . 3.The effects of localized phosphorus application on root growth and nutrient uptake. 4. The change of soil available p and phosphorus uptake under different form of nitrogen application in saline-sodic soil. we expect to find the relationship between root motphology and nutrients uptake,and study whether the roots growth，nutrient uptake and phosphorus use efficiency will be enhanced by localizing phosphorus fertilizer in saline-sodic soil. The results of this study will enrich the physiological theory of cotton cultivation, and also provide new technology to improve the yield of cotton in xinjiang.

本研究以盐胁迫下棉花根系生长和土壤磷素吸收之间的关系为核心问题，采用盆栽试验、田间定位试验与实验室分析手段相结合；常规分析与同位素示踪技术相结合的方法，研究：1.不同类型盐碱土和盐碱胁迫程度对棉花生长和养分吸收的差异；2. 不同类型盐碱土和盐渍化程度下棉花根系生长、分布和吸磷差异；3.根层局部磷养分供应对棉花根系生长和养分吸收的影响；4.不同形态氮肥对盐碱土壤磷的有效性和吸收效率的影响。以期揭示盐胁迫与棉花根系形态和养分吸收的关系，探索通过根际磷营养调控促进根系生长、增加养分吸收、提高磷肥利用率、提高棉花单产的技术途径，研究成果不仅能够丰富棉花高产栽培生理的理论，而且亦将为进一步提高新疆棉花单产提供新的技术思路。

土壤盐渍化是制约新疆棉花生产的重要因素，同时还存在早春低温和土壤磷素有效性低等问题，严重影响棉花的高产和稳产。消除这些因子对棉花生长的负效应，改善根系生长环境，提高棉花获取养分的能力，是促进新疆棉花增产的有效途径。本项目利用通过空间代替时间的方法研究了盐碱荒地农业开垦利用后土壤盐分、pH和盐分的变化，通过盆栽实验研究了盐胁迫下氮、磷营养调控对棉花养分吸收和生长的影响，并在田间条件下验证改变氮肥形态和磷肥施用方式对棉花产量和养分吸收的影响，主要结论如下：.（1）在覆膜滴灌模式下，土地开垦利用后土壤盐分含量显著下降，1m土层含盐量平均下降75.8%，土壤养分含量显著升高。随着土地开垦利用年限的增加土壤pH有所升高，0-100cm土层以下土壤硝态氮显著升高，这表明覆膜滴灌条件下开发利用盐碱荒地，一方面会导致土壤的次生盐渍化，另一方面会造成氮素淋洗损失，增加种植成本和环境风险。.（2）盐胁迫抑制了棉花地上部和根系生长，降低了棉花植株的吸磷量，供磷或者供应铵态氮肥均可显著促进棉花根系生长和养分吸收。供应铵态氮肥能提高根际磷酸酶活性、降低根际pH。.（3）棉花苗期增加根际磷浓度可有效促进棉花前期生长和养分吸收，随着生育进程的推进，其效果逐渐减弱，对棉花中后期生长和产量形成无明显作用。.（4）硫酸铵和磷肥作种肥条施显著降低棉花根际pH，促进了施肥区（10-20cm）土壤中根系的生长，从而促进棉花地上生长和养分吸收，结合花铃期滴施硫酸铵显著提高棉花产量，产量可提高19.4%，磷肥利用率可提高10.8-12.6个百分点，土壤中存在大量菌根真菌，棉花根系侵染率较高。