外源脫落酸對澇漬脅迫下棉花產(chǎn)量的影響

孫小艷 鄒華文

摘要：以鄂抗棉13為試驗(yàn)材料，在人為澇漬環(huán)境下，外施適宜濃度的脫落酸（ABA），探討外源脫落酸對澇漬脅迫下棉花（Gossypium spp）產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，ABA能有效提高棉花抗?jié)承?，增加澇漬條件下的單株棉鈴數(shù)和棉鈴重，進(jìn)而提高棉花產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：棉花（Gossypium spp）；脫落酸；澇漬；產(chǎn)量

中圖分類號：S274.1；S562 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）14-3341-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.14.003

Effects of Exogenous Abscisic Acid on the Cotton Yields under Waterlogging Condition

SUN Xiao-yan， ZOU Hua-wen

（College of Agriculture，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei，China）

Abstract：Investigated the effects of abscisic acid（ABA） on cotton（Gossypium spp） yield， cotton E-kang 13 was used as the experimental material in this study， and ABA was sprayed on the cotton treated with waterlogging. The results showed that ABA could effectively enhance waterlogging resistance， the boll number and the yield increased under waterlogging condition.

Key words：cotton（Gossypium spp）；abscisic acid；waterlogging；yield

澇漬包含澇與漬，澇指地面積水淹沒了作物的基部或全部造成的危害，漬指土壤水分達(dá)到飽和時(shí)對植物的危害，澇漬脅迫影響全球大約10%的農(nóng)田，是影響農(nóng)作物產(chǎn)量最重要的限制因子之一[1]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，地下水位過高的土壤和低洼沼澤地帶，于暴雨之后常會出現(xiàn)水分過多對作物造成危害。根據(jù)作物種類、土壤類型及脅迫持續(xù)時(shí)間的不同，澇漬脅迫可以導(dǎo)致15%～80%的產(chǎn)量損失，甚至顆粒無收。

江漢平原是湖北省主要的棉區(qū)，同時(shí)也是澇漬災(zāi)害多發(fā)地區(qū)。而棉花對澇漬較敏感[2，3]，尤其在盛花至吐絮期間澇漬災(zāi)害對棉花（Gossypium spp）產(chǎn)量影響最大[4，5]。近年來，季節(jié)性澇漬災(zāi)害嚴(yán)重影響棉花的生長發(fā)育，使棉花產(chǎn)量、品質(zhì)大幅降低，對棉花生產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重沖擊。目前，生產(chǎn)上除了選育適宜在易澇地區(qū)種植的品種外，有目的性地施用植物調(diào)節(jié)生長物質(zhì)也是提高作物抗性的重要措施之一。目前，生產(chǎn)上利用化學(xué)調(diào)控技術(shù)對作物的生長發(fā)育及抗性進(jìn)行調(diào)節(jié)已經(jīng)廣泛應(yīng)用[6-11]。

脫落酸（ABA）作為一種逆境激素，在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，尤其是非生物逆境的多個生理過程中起到非常重要的作用。植物的水分脅迫、鹽脅迫等多個非生物逆境都會誘導(dǎo)植物體內(nèi)ABA含量的升高，同時(shí)，外施ABA也可以提高植物對多種逆境脅迫的抗性[12]。但是，目前關(guān)于ABA提高棉花抗?jié)碀n脅迫鮮有報(bào)道。本研究以鄂抗棉13為試驗(yàn)材料，研究小區(qū)澇漬條件下外施ABA對棉花產(chǎn)量及相關(guān)品質(zhì)的影響，進(jìn)而為植物生長調(diào)節(jié)劑在棉花生產(chǎn)中的抗逆栽培提供一定的技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2014年4～11月在長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為鄂抗棉13（由長江大學(xué)棉花研究所提供）；ABA購于上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司，為國產(chǎn)分析純。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 4月25日播種，5月15日移栽到試驗(yàn)田，試驗(yàn)小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3次重復(fù)，每小區(qū)40株，小區(qū)面積為15 m2（2.5 m×6.0 m），于棉花蕾期進(jìn)行澇漬處理，漬水處理至田間剛好出現(xiàn)明水。澇漬處理24 h后噴施濃度為5 μmol/L的ABA，每3 d噴施1次，共5次，以噴施去離子水為對照處理（CK），處理15 d后恢復(fù)正常田間管理，收獲期測產(chǎn)。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel2007、SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ABA處理對澇漬脅迫下棉花產(chǎn)量的影響

衡量作物對逆境抗性的指標(biāo)有生理指標(biāo)和形態(tài)指標(biāo)，而產(chǎn)量（包括生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）則是最重要的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。由表1可見，ABA處理顯著提高了澇漬脅迫條件下棉花的產(chǎn)量。與對照相比，ABA處理的棉花子棉及皮棉產(chǎn)量分別提高了43.1%和74.6%，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明其差異達(dá)到了顯著水平（P<0.05）。表明噴施適當(dāng)濃度的ABA能夠有效緩解澇漬脅迫對棉花產(chǎn)量的影響，提高產(chǎn)量，同時(shí)也暗示ABA可以提高棉花對澇漬脅迫的抗性。

2.2 ABA處理對澇漬脅迫下棉鈴數(shù)和棉鈴重的影響

單株棉鈴數(shù)和棉鈴重是構(gòu)成棉花產(chǎn)量的重要因素，也是影響最終產(chǎn)量的重要指標(biāo)。研究表明，澇漬脅迫導(dǎo)致的棉花成鈴數(shù)減少及棉鈴重下降是棉花減產(chǎn)的主要因素。由表2可知，ABA處理的棉花單株棉鈴數(shù)及棉鈴重與對照相比差異均達(dá)顯著水平。結(jié)果表明，ABA可能是通過增加澇漬條件下棉花單株的結(jié)鈴數(shù)和棉鈴重提高棉花產(chǎn)量。

2.3 ABA處理對澇漬脅迫下棉花衣分和纖維長度的影響

纖維長度和衣分是評判棉花品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究表明，逆境傷害不僅影響了棉花的產(chǎn)量，同時(shí)使棉花品質(zhì)大幅降低。澇漬處理后，ABA處理和對照小區(qū)棉花的纖維長度和衣分如表3所示。由表3可知，澇漬條件下，ABA處理可以顯著提高棉花的衣分和纖維長度。與對照相比，ABA處理棉花衣分和纖維長度分別提高了22.1%和36.4%，差異達(dá)顯著水平。結(jié)果表明，外源ABA不但能夠提高澇漬脅迫條件下棉花的產(chǎn)量，而且可以顯著改善棉花品質(zhì)，進(jìn)一步表明ABA對提高棉花抗?jié)承缘闹匾饔谩?/p>

3 小結(jié)與討論

棉花產(chǎn)量主要由棉鈴數(shù)和棉鈴重構(gòu)成。Hearn[13]研究發(fā)現(xiàn)，在澇漬脅迫下棉花果枝數(shù)與果節(jié)數(shù)減少，脫落率增大，棉鈴數(shù)與棉鈴重顯著降低，另外其危害的嚴(yán)重程度還與澇漬災(zāi)害發(fā)生的時(shí)期與漬水的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。Bange等[14]和李樂農(nóng)等[15]研究發(fā)現(xiàn)，棉花受澇漬危害后，棉鈴脫落增加，結(jié)鈴?fù)?，發(fā)育受阻，棉纖維干重增長速度減慢，棉花不孕子增多，嚴(yán)重影響成鈴數(shù)、鈴重和衣分。結(jié)果表明，澇漬條件下ABA處理在顯著增加棉花產(chǎn)量的同時(shí)，單株棉桃數(shù)和棉桃重也顯著增加，說明ABA可能是通過增加棉桃數(shù)和棉桃重來提高澇漬條件下棉花的產(chǎn)量，同時(shí)改善了棉花品質(zhì)。由此可知，ABA在提高棉花對澇漬脅迫的抗性方面起到了重要的作用，該作用的生理和分子機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

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