棉花苗期生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)土壤速效鉀水平的響應(yīng)

摘要【目的】研究棉花苗期主要生長(zhǎng)發(fā)育性狀對(duì)土壤速效鉀水平的響應(yīng)，為制訂棉田土壤速效鉀評(píng)價(jià)指標(biāo)提供依據(jù)?！痉椒ā恳灾忻匏?00為供試品種，采用長(zhǎng)0.8m、寬0.58m、深0.44m的塑料箱，每箱裝土240kg，通過(guò)添加鉀肥設(shè)置68.1、77.4、93.3、104.2、122.9、130.9、142.4、171.1mg·kg^-1"8個(gè)速效鉀水平土壤（分別以K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8表示）。在棉花1葉、3葉、5葉、7葉和蕾期5個(gè)時(shí)間進(jìn)行取樣，測(cè)定棉株農(nóng)藝性狀、干物重、全鉀含量、光合指標(biāo)等?！窘Y(jié)果】1葉期，不同土壤速效鉀水平間棉花株高、莖粗無(wú)顯著差異；3葉期、5葉期、7葉期和現(xiàn)蕾期，棉花株高和莖粗均呈現(xiàn)隨土壤速效鉀水平提高而增加的趨勢(shì)；土壤速效鉀分別達(dá)到K4和K5水平時(shí)，棉花株高和莖粗基本趨于穩(wěn)定。綜合各時(shí)期來(lái)看，。K5及以上處理的葉面積、干物重顯著高于其他處理，但這些處理之間無(wú)顯著差異。蕾期時(shí)，各處理棉株功能葉片的E、Ci、Gs、SPAD等值對(duì)土壤鉀水平無(wú)顯著響應(yīng)。Pn方面，K7顯著優(yōu)于K2與K3。【結(jié)論】當(dāng)土壤速效鉀水平高于123mg·kg^-1時(shí)，能夠促進(jìn)棉株苗期養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累，促進(jìn)棉株莖稈生長(zhǎng)，葉面積增大，使棉花苗期的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程加快，有利于棉花從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞棉花；苗期；土壤速效鉀；生長(zhǎng)發(fā)育

0引言

【研究意義】棉花是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物，棉花產(chǎn)業(yè)也是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)支柱^{[1， 2]}。鉀是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，植物所獲取鉀營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自于天然的土壤礦物質(zhì)，在土壤無(wú)法滿(mǎn)足植物對(duì)鉀的需求時(shí)，需要外補(bǔ)充鉀^[3]?；谕寥浪傩юB(yǎng)分進(jìn)行合理施肥，可以提升肥料利用率與經(jīng)濟(jì)效益^[4]。研究棉花的生長(zhǎng)發(fā)育及鉀素吸收對(duì)土壤速效鉀水平的響應(yīng)，以此確定苗期棉花適宜的土壤速效鉀指標(biāo)及施鉀效益，具有重要的理論及實(shí)踐意義。【前人研究進(jìn)展】張素菲等確立了河南省棉的田土壤速效鉀分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，土壤速效鉀含量＜80mg·kg^-1時(shí)為嚴(yán)重缺鉀、80-110mg·kg^-1為缺鉀、110-125mg·kg^-1為潛在缺鉀、125-140mg·kg^-1為富鉀、＞140mg·kg^-1為極富鉀。對(duì)應(yīng)的施用鉀肥措施為必需、注意、酌情以及無(wú)需施用^[5]。鉀營(yíng)養(yǎng)對(duì)植物的光呼吸、光合作用、生長(zhǎng)及產(chǎn)量都有著顯著的影響。鉀在植物的很多生理生化過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，如氣孔開(kāi)閉、滲透勢(shì)調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)合成等代謝過(guò)程中的作用，同時(shí)也對(duì)植物酶的激活、光合作用、養(yǎng)分分配和滲透調(diào)節(jié)等產(chǎn)生重要影響^[6-9]。子葉期后，缺鉀誘導(dǎo)了microRNA（miRNA）及其蛋白質(zhì)編碼靶標(biāo)的異常表達(dá)，棉花的miRNA介導(dǎo)機(jī)制抑制了棉花幼苗生長(zhǎng)發(fā)育，從而使棉花的光合作用及呼吸作用受阻，影響苗期的根系與分枝發(fā)育^[10]，影響棉苗正常形態(tài)的建成^[11]。缺鉀會(huì)限制葉柄韌皮部中蔗糖和氨基酸的運(yùn)輸，不利于葉片中蔗糖和氨基酸的輸出，造成光合作用受阻^[12]。缺鉀還易導(dǎo)致油菜等作物苗期水分利用效率降低，抗旱能力降低^[13]。【本研究切入點(diǎn)】土壤速效鉀水平會(huì)使棉花表現(xiàn)出不同的農(nóng)藝性狀和生理差異，最終表現(xiàn)為產(chǎn)量及品質(zhì)差異^[14]。適宜的土壤鉀水平可以促進(jìn)棉花苗期的養(yǎng)分積累，從而避免棉花后期出現(xiàn)早衰、減產(chǎn)和品質(zhì)變劣等^[15]?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用微區(qū)試驗(yàn)的方法，設(shè)置多個(gè)土壤速效鉀水平來(lái)研究棉花在苗期生長(zhǎng)發(fā)育與光合作用的變化情況，確定棉花苗期生長(zhǎng)發(fā)育適宜的土壤速效鉀水平，為建立棉田土壤速效鉀評(píng)價(jià)指標(biāo)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)概況

本試驗(yàn)于2022年在河南省安陽(yáng)縣白璧鎮(zhèn)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。

供試棉花品種：中棉所100

供試土壤：河沙、壤土

供試肥料：尿素（N46%），磷酸一銨（N11%，P₂O₅44%），硫酸鉀（K₂O51%）

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用微區(qū)試驗(yàn)，微區(qū)為長(zhǎng)0.8m、寬0.58m、深0.44m的塑料箱，面積為0.8m×0.58m=0.464m²，每箱裝土240kg；設(shè)置土壤鉀分別為60、80、100、120、140、160、180、200mg·kg^-1，各處理重復(fù)9次，共72個(gè)微區(qū)。塑料箱以長(zhǎng)邊南北向排列。棉花南北行向種植，每個(gè)箱子種植1行，每行3株。形成株距28cm，行距100cm的試驗(yàn)種植區(qū)。為達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)的土壤速效鉀水平，微區(qū)供試土壤采用大田壤土與河沙各50%混合配制而成，通過(guò)加入適量的鉀肥達(dá)到相應(yīng)土壤鉀素水平。壤土速效鉀含量為102mg·kg^-1，河沙的速效鉀含量為35mg·kg^-1。各處理所補(bǔ)充的鉀肥用量如表1所示。于2022年4月27日播種前測(cè)定土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)（表2）。各處理速效鉀實(shí)際含量分別為68.1、77.4、93.3、104.2、122.9、130.9、142.4、171.1mg·kg^-1，依次記為K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8。微區(qū)施肥量，按氮肥225 kg N/ ha，40%基施，60%開(kāi)花期追施；磷肥6 kg P₂O₅"/ha，全部基施。各處理不施鉀肥。施肥方案如表3所示。

1.2.2測(cè)定項(xiàng)目

1.2.2.1苗期農(nóng)藝性狀

株高：利用直尺量取子葉節(jié)至生長(zhǎng)點(diǎn)的距離。

莖粗：利用游標(biāo)卡尺于子葉節(jié)下部分別于寬向、窄向測(cè)量一次莖粗，求取平均值。

單株葉面積： 將所取植株樣葉片均勻平鋪于掃描儀上，掃描的葉片圖片利用葉面積計(jì)算軟件計(jì)算單株葉面積LAI的值。

1.2.2.2干物質(zhì)

分別在棉花 1葉期（5月23日）、3葉期（5月30日）、5葉期（6月6日）、7葉期（6月15日）、現(xiàn)蕾期（ 6 月 21 日）時(shí)取各處理長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的棉株，每處理取4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3株。分離根、莖、葉、生殖器官等部位順序后放入105℃烘箱殺青0.5h后，在70℃下烘干至恒重后稱(chēng)重。

1.2.2.3棉株全鉀含量。

采集的棉株樣品分部位進(jìn)行烘干、磨碎、過(guò)篩后分別存于自封袋中。采用H₂SO₄－H₂O₂消化，原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定全鉀含量。其計(jì)算公式為：整株鉀含量（ % ） = ∑（ 各部位鉀含量（%）÷100×各部位干物質(zhì)質(zhì)量（g））÷總干物質(zhì)（g）×100。

1.2.2.4棉花生育進(jìn)程

出苗期為50%棉株子葉完全舒展，現(xiàn)蕾期為50%棉株現(xiàn)蕾。

1.2.2.5棉花功能葉光合特征

采用光合作用分析儀LI－6400 （ LicorInc，USA） 測(cè)量棉花頂部第3片功能葉的凈光合速率（ Pn），胞間二氧化碳濃度（ Ci） ，蒸騰速率（ E） 和氣孔導(dǎo)度（ Gs）。每個(gè)處理選擇12株具有代表性的棉株進(jìn)行測(cè)量，得出的平均值為該葉片的凈光合速率。測(cè)量時(shí)間段為09： 00～11： 00。在測(cè)量棉花凈光合速率后，使用SPAD－502測(cè)量植株功能葉片SPAD值。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用DPS 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，差異顯著水平為0.05（Plt;0.05）。采用Origin 2021進(jìn)行作圖。

2結(jié)果與分析

2.1棉花農(nóng)藝性狀對(duì)土壤鉀素水平的響應(yīng)

2.1.1株高對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

由表4可知，在棉花1葉期至現(xiàn)蕾期，隨著生育階段的推移，各處理株高逐漸增加，各處理株高大致上隨著土壤速效鉀水平的提高而增加。1葉期時(shí)，各處理株高無(wú)顯著差異。3葉期時(shí)，土壤速效鉀水平從K1到K4，株高無(wú)顯著增加；K5、K6、K7、K8三個(gè)處理的株高均顯著高于K1，其中K8顯著高于K5、K6、K7外的其他處理，K8較K1多42.9%。5葉期時(shí)，土壤速效鉀水平從K1到K7，株高無(wú)顯著增加；但K8處理株高顯著高于K7以外的其余處理。7葉期時(shí)，土壤速效鉀水平從K1到K7，株高也無(wú)顯著增加；K8處理株高顯著高K1至K4，但與K5至K7處理無(wú)顯著差異?，F(xiàn)蕾期，K2至K8處理株高均顯著高于K1，K8較K1多22.3%；土壤速效鉀達(dá)到K5后棉花株高不再顯著增加。土壤速效鉀水平提高到K5時(shí)，其株高與K8處理差異不顯著，表明影響苗期最終株高的土壤速效鉀臨界值為K5水平。

2.1.2莖粗對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

由表5可知，1葉期，各處理棉株的莖粗無(wú)顯著差異，以后4個(gè)時(shí)期總體上呈現(xiàn)出莖粗隨土壤速效鉀水平的提升而增加的趨勢(shì)。在3葉期和現(xiàn)蕾期，土壤速效鉀水平均在達(dá)到K5后，莖粗不再出現(xiàn)顯著變化。各時(shí)期隨著濃度達(dá)到K5處理時(shí)增長(zhǎng)緩慢，K5與K6、7、8處理差異不顯著。莖粗與株高的的變化規(guī)律較為接近。

2.1.3葉面積對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

由表6可知，1葉期時(shí)，各處理單株葉面積無(wú)顯著差異。3葉至現(xiàn)蕾期，各處理的葉面積總體上是隨著土壤速效鉀水平增加而增加。棉花3葉期、5葉期、7葉期和現(xiàn)蕾期4個(gè)時(shí)期，單株葉面積分別在土壤速效鉀水平達(dá)到K5、K6、K5、K5后趨于穩(wěn)定，土壤速效鉀水平K5是影響棉花苗期結(jié)束時(shí)（現(xiàn)蕾期）單株葉面積大小的臨界值。

2.2棉花干物質(zhì)對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

圖1表明，1葉期時(shí)，各處理單株干物重?zé)o顯著差異。3葉期后，隨著土壤速效鉀水平的提高棉株干物重也隨之增加。3葉期時(shí)K1、K2處理與其余處理差異顯著，K6、K7處理干物重最高，為0.44g/株，較K1處理多29.4%，但與除K1、K2外的其余處理差異不顯著。5葉期，K1、K2、K3、K4等4個(gè)處理干物重較低，差異不顯著；K5、K6、K7、K8處理干物重高，彼此之間差異也不顯著；后四個(gè)處理顯著高于前四處理。七葉期時(shí)，K8最高，達(dá)6.47g/株，較最低處理K1多出30%。現(xiàn)蕾期，各處理與7葉期的干物質(zhì)積累相似，土壤鉀水平達(dá)K5后，無(wú)顯著變化。圖2表明，各處理棉株于1葉至5葉期，生長(zhǎng)發(fā)育趨勢(shì)平緩，干物質(zhì)積累較為均衡。在5葉期后，棉株開(kāi)始進(jìn)行快速積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)程，以K5、K6兩個(gè)處理的積累過(guò)程最為迅速。

2.3棉株鉀吸收能力對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

1葉期、3葉期、現(xiàn)蕾期棉花全株的全鉀含量分別為0.65%～1.90%、0.84%～1.99%、0.83%～1.9%。從1葉期到現(xiàn)蕾期，各處理間棉株全鉀含量均隨土壤速效鉀水平增加而顯著升高。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，同一處理棉株全鉀含量呈現(xiàn)先增加后緩慢下降的趨勢(shì)。在同一時(shí)期，K1處理的棉株全鉀含量最低，K8處理的棉株全鉀含量最高，兩者存在顯著差異。其中K5、K6、K7、K8無(wú)顯著差異。

2.4生育進(jìn)程

表7表明，隨著土壤鉀素水平的提升，各處理棉花現(xiàn)蕾時(shí)間逐漸提前。最低土壤速效鉀水平K1與最高水平K8的現(xiàn)蕾時(shí)間間隔達(dá)4天。

2.5功能葉光合特性對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

由表8可知，棉花在進(jìn)入蕾期的生長(zhǎng)階段時(shí)，棉株功能葉片的E、Ci、Gs、SPAD等對(duì)土壤鉀水平無(wú)顯著響應(yīng)。Pn方面，有隨著土壤速效鉀水平的提高而緩慢增加的趨勢(shì)。K4、K5、K6、K7、K8效果較好，各處理間無(wú)明顯差異。K7顯著優(yōu)于K2與K3，Pn分別多11.4%與12.2%。

3討論

3.1棉花生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

土壤鉀素水平可以顯著提高棉花幼苗的株高、莖粗、葉面積等農(nóng)藝指標(biāo)。有研究表明，施鉀肥后，棉花的株高及主莖節(jié)數(shù)出現(xiàn)十分明顯的增加^[16]。隨著土壤速效鉀水平的提高，棉花的農(nóng)藝性狀得到改善。根據(jù)李小梅研究結(jié)果，不同的施鉀水平會(huì)對(duì)油茶的生長(zhǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)產(chǎn)生一定的影響，并且這些指標(biāo)之間存在相關(guān)性^[17]。本研究中，棉苗的株高、莖粗在3葉至7葉期時(shí)，土壤速效鉀低水平處理與高水平處理間有著顯著差異，這點(diǎn)與付小勤等、方貴來(lái)等研究一致^{[18， 19]}。棉花的生育過(guò)程在轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L(zhǎng)后，隨著土壤速效鉀水平的提高，苗期棉花的各項(xiàng)生理狀態(tài)雖然大體上呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)；但隨著苗期的逐漸結(jié)束發(fā)育到蕾期時(shí)，隨著棉株根系吸收鉀素能力增強(qiáng)，這種差異性逐漸減弱，這個(gè)時(shí)期棉花的株高、莖粗、光合特性等性狀對(duì)鉀素水平的響應(yīng)敏感性降低。在本試驗(yàn)研究條件下，土壤速效鉀水平達(dá)到122.9 mg·kg^-1后棉花的單株葉面積增加趨于穩(wěn)定、土壤速效鉀水平達(dá)到130.9 mg·kg^-1后棉花的現(xiàn)蕾時(shí)間趨于穩(wěn)定。蕾期時(shí)，土壤速效鉀170mg·kg^-1處理的棉苗光合特性響應(yīng)較高，但各處理間無(wú)顯著差異。有研究顯示，植物對(duì)氮、磷和鉀三種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)存在一定的互作效應(yīng)^{[20， 21]}。關(guān)于棉花進(jìn)入蕾期或其他生育階段的生理差異是否與氮磷鉀素之間的互作效應(yīng)有關(guān)，還需開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行研究。

3.2棉花營(yíng)養(yǎng)積累對(duì)土壤鉀水平的響應(yīng)

研究表明，棉花在苗期對(duì)鉀素營(yíng)養(yǎng)的吸收與最終產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，前期棉花吸收元素營(yíng)養(yǎng)的能力可以提高棉花的產(chǎn)量及品質(zhì)^[22]。本試驗(yàn)表明，苗期棉花對(duì)鉀素營(yíng)養(yǎng)的吸收隨著土壤速效鉀呈現(xiàn)顯著差異，這點(diǎn)與靳一南等研究一致^[23]。綜合各時(shí)期，K5（122.9mg·kg^-1）及以上的處理能顯著提升作物體內(nèi)的鉀含量與作物干物質(zhì)質(zhì)量，可提升棉花在進(jìn)入蕾期后的花蕾分化能力^[24]。

4結(jié)論

在本試驗(yàn)研究條件下，土壤速效鉀水平gt;104 mg·kg^-1，其對(duì)棉株苗期光合特性沒(méi)有顯著影響。蕾期時(shí)，170mg·kg^-1處理的棉苗光合特性響應(yīng)較高，但各處理間無(wú)顯著差異。說(shuō)明棉花在正式開(kāi)始生殖生長(zhǎng)前，土壤鉀水平對(duì)棉花的光合特性影響較低，或無(wú)影響。

土壤速效鉀水平高于123 mg·kg^-1，能夠促進(jìn)棉株前期營(yíng)養(yǎng)吸收和干物質(zhì)積累，莖稈伸長(zhǎng)，葉面積增大、促進(jìn)葉片的形態(tài)特征變化，使棉花苗期的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程加快，更快地進(jìn)入蕾期，有利于棉花從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化。苗期時(shí)，雖然棉花對(duì)鉀素營(yíng)養(yǎng)的吸收力強(qiáng)，但高土壤水平間的各項(xiàng)生理指標(biāo)較為接近，說(shuō)明苗期不應(yīng)過(guò)多施用鉀肥，以免造成浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)：（References）

[1] 宋玉蘭， 錢(qián)坤. 中國(guó)棉花價(jià)格分析與預(yù)測(cè)[J]. 價(jià)格月刊， 2023，（6）： 29-35.

SONG Yulan， QIAN Kun. Analysis and prediction of China’s cotton price[J]. Prices Monthly， 2023，（6）： 29-35.

[2] 李偉. 新時(shí)代10年我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境概析[J]. 中國(guó)棉花， 2023， 50（1）： 1-12.

LI Wei. Brief analysis of the policy environment of China’s cotton industry in the New Era Decade[J]. China Cotton， 2023， 50（1）： 1-12.

[3] Basak B B， Sarkar B， Biswas D R， et al. Bio-intervention of naturally occurring silicate minerals for alternative source of potassium[M]//Advances in Agronomy. Amsterdam： Elsevier， 2017： 115-145.

[4] 楊天軍. 土壤肥料在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用與使用策略[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)， 2020， 40（29）： 41-42.

YANG Tianjun. The role of soil fertilizer in the sustainable development of agriculture and its application strategy[J]. Agricultural Engineering Technology， 2020， 40（29）： 41-42.

[5] 張素菲， 龔光炎， 黑志平， 等. 棉田鉀肥肥效臨界值的研究[J]. 土壤通報(bào)， 1991， 22（2）： 79-81.

ZHANG Sufei， GONG Guangyan， HEI Zhiping， et al. Study on effective critical value of potassium fertilizer in cotton field[J]. Chinese Journal of Soil Science， 1991， 22（2）： 79-81.

[6] 閆慧峰， 石屹， 李乃會(huì)， 等. 煙草鉀素營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)， 2013，"15（1）： 123-129.

YAN Huifeng，"SHI Yi，"LI Naihui， et al. Progress in tobacco potassium nutrition[J]. Journal of Agricultural Science and Technology， 2013， 15（1）： 123-129.

[7] 夏穎， 姜存?zhèn)}， 陳防， 等. 棉花鉀營(yíng)養(yǎng)與鉀肥施用的研究進(jìn)展[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2010， 29（5）： 658-663.

XIA Ying， JIANG Cuncang， CHEN Fang， et al. Review on potassium nutrient and potassium fertilizer application of cotton[J]. Journal of Huazhong Agricultural University， 2010， 29（5）： 658-663.

[8] 夏穎， 姜存?zhèn)}， 陳防， 等. 棉花鉀營(yíng)養(yǎng)與鉀肥施用的研究進(jìn)展[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2010， 29（5）： 658-663.

XIA Ying， JIANG Cuncang， CHEN Fang， et al. Review on potassium nutrient and potassium fertilizer application of cotton[J]. Journal of Huazhong Agricultural University， 2010， 29（5）： 658-663.

[8] Battie-Laclau P， Laclau J P， Beri C， et al. Photosynthetic and anatomical responses of Eucalyptus grandis"leaves to potassium and sodium supply in a field experiment[J]. Plant， Cell amp; Environment， 2014， 37（1）： 70-81.

[9] Erel R， Yermiyahu U， Ben-Gal A， et al. Modification of non-stomatal limitation and photoprotection due to K and Na nutrition of olive trees[J]. Journal of Plant Physiology， 2015， （177）： 1-10.

[10] Fontana J E， Wang G， Sun R R， et al. Impact of potassium deficiency on cotton growth， development and potential microRNA-mediated mechanism[J]. Plant Physiology and Biochemistry： PPB， 2020， （153）： 72-80.

[11] 劉偉華， 詹學(xué)武， 向鳳玲， 等. 光照和施鉀對(duì)棉苗生長(zhǎng)發(fā)育和鉀效率的影響[J]. 棉花科學(xué)， 2015， 37（4）： 12-16.

LIU Weihua， ZHAN Xuewu， Xiang Fengling， et al. Effect"on the grown of cotton seedlings and efficiency of potassium under different levels of light and applying potassium[J]. Cotton Sciences， 2015， 37（4）： 12-16.

[12] 胡偉，王珊珊，陳兵林等. 缺鉀導(dǎo)致的碳氮代謝紊亂對(duì)棉花生殖發(fā)育的影響[C]//中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)棉花會(huì).（沒(méi)有英文）

[13] 中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)棉花分會(huì). 中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)棉花分會(huì)2012年年會(huì)暨第八次會(huì)員代表大會(huì)會(huì)議紀(jì)要[J]. 中國(guó)棉花， 2012， 39（9）： 37.

Cotton branch of China agricultural society.Minutes of the 2012 annual meeting of cotton branch of China agricultural society and the eighth member congress[J]. China Cotton， 2012， 39（9）： 37.

[14] 朱波. 不同鉀肥水平對(duì)油菜抗旱性的影響及其機(jī)理研究[D]. 重慶： 西南大學(xué)， 2020.

ZHU Bo. Effects of Different Potassium Levels on Drought Tolerance and Its Mechanism in Brassica Napus[D]. Chongqing： Southwest University， 2020.

[15] 李鵬程， 鄭蒼松， 孫淼， 等. 土壤速效鉀含量和追施不同形態(tài)氮肥對(duì)棉花產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料， 2022，（7）： 23-28.

LI Pengcheng， ZHENG Cangsong， SUN Miao， et al. Effects of topdressing different nitrogen forms of nitrogen fertilizer on seed cotton yield under different available potassium contents of soil[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China， 2022，（7）： 23-28.

[15] Pettigrew W T. Potassium deficiency increases specific leaf weights and leaf glucose levels in field-grown cotton[J]. Agronomy Journal， 1999， 91（6）： 962-968.

[16] Pettigrew W T. Relationships between insufficient potassium and crop maturity in cotton[J]. Agronomy Journal， 2003， 95（5）： 1323-1329.

[17] 李小梅. 鉀素水平對(duì)油茶林養(yǎng)分積累、果實(shí)產(chǎn)量和含油量的影響[D]. 南昌： 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2014.

LI Xiaomei. Effects of Potassium Levels on Nutrient Accumulation， Fruit Yield and Oil Content of Camellia Oleifera[D]. Nanchang： Jiangxi Agricultural University， 2014.

[18] 付小勤， 原保忠， 劉燕， 等. 鉀肥施用量和施用方式對(duì)棉花生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)， 2013，3（2）： 6-11，16.

FU Xiaoqin， YUAN Baozhong， LIU Yan， et al. The effect of potassium fertilizer application amount and method on cotton growth， yield， and quality [J]."Journal of Agriculture， 2013，3（2）： 6-11，16.

[20] 方貴來(lái)， 王昊， 祁家鳳. 棉花施鉀效應(yīng)初探[J]. 鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)研究， 1998，（4）： 47-48.

FANG Guilai， WANG Hao， QI Jiafeng. Preliminary Study on the Effect of Potassium Application on Cotton [J]. Township Economic Research， 1998，（4）： 47-48

[21] 宋杰， 王少祥， 李亮， 等. 施鉀量對(duì)夏玉米氮、磷、鉀吸收利用和籽粒產(chǎn)量的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)， 2023，49（2）： 539-551.

SONG Jie， WANG Shaoxiang， LI Liang， et al. Effects of potassium application rate on nitrogen， phosphorus， potassium absorption and utilization， and grain yield of summer maize [J]. Acta Agronomica SinicaJournal of Crops， 2023，49 （2）： 539-551

[23] 楊陽(yáng)， 張德鵬， 及利， 等. 配比施肥對(duì)紫椴播種苗生長(zhǎng)、養(yǎng)分積累及根系形態(tài)的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021，41（9）： 63-70.

YANG Yang，ZHANG Depeng，JI Li，"et al. ZHANG Jie，YANG Lixue.Effects of formula fertilization on growth， nutrient accumulation and root morphology of Tilia amurensis seedlings[J].Journal of Central South University of Forestry amp; Technology，2021，41（9）：63-70.

[25] 楊婷婷， 金彥龍， 蔡海輝， 等. 不同棉花品種不同生育期葉片的氮磷鉀含量與作物產(chǎn)量之間關(guān)系的研究[J]. 農(nóng)業(yè)科技與信息， 2023，（1）： 116-119.

YANG Tingting， JIN Yanlong， CAI Haihui， et al. Study on the relationship between nitrogen， phosphorus， and potassium content in leaves of different cotton varieties and crop yield at different growth stages [J]. Agricultural Science-Technology and InformationAgricultural Science and Information， 2023，（1）： 116-119.

[27] 靳一南， 董合林， 李鵬程， 等. 土壤鉀水平對(duì)棉花前期生長(zhǎng)及光合特性的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2021，58（12）： 2236-2243.

JIN Yinan， DONG Helin， LI Pengcheng， et al. The effect of soil potassium levels on the early growth and photosynthetic characteristics of cotton [J]. Xinjiang Agricultural Sciences，"2021，58（12）： 2236-2243.

[29] 秦宇坤， 陳俊英， 王玉萍， 等. 施鉀量對(duì)油后直播棉干物質(zhì)分配及產(chǎn)量的影響[J]. 棉花科學(xué)， 2020，42（4）： 3-7.

QIN Yukun， CHEN Junying， WANG Yuping， et al. The effect of potassium application on dry matter distribution and yield of oil treated direct seeding cotton [J]."Cotton Science， 2020，42（4）： 3-7.

Response of cotton seedling growth and development to soil available potassium levels

WANG"Chao¹， XU Wenxiu¹， LI Pengcheng²， ZHENG"Cangsong²， SUN"Miao²， FENG"Weina²， SHAO"Jingjing²， DONG"Helin^{2， 3}.

（1.College of Agronomy， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China; 2. National Key Laboratory of Cotton Biological Breeding and Comprehensive Utilization / Institute of Cotton Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Anyang，"Henan 455000， China）; 3."Western Agricultural Research Center of the Chinese Academy of Agricultural Sciences， Changji， Xinjiang 831100，"China）

Abstract：【Objective】This study aims"to"investigate response of the main growth and development traits of cotton seedlings to soil available potassium levels in order to provide a basis for formulating evaluation indicators of soil available potassium in cotton fields. 【Method】The variety 100 of the Institute of Cotton Research"was used as the experimental material， plastic boxes with a length of 0.8m， a width of 0.58m， and a depth of 0.44m were used， each box containing 240kg of soil. Eight available potassium levels of soil were set by adding potassium fertilizer， including 68.1， 77. 4， 93.3， 104.2， 122.9， 130.9， 142.4， and 171.1mg · kg^-1"（represented by K1， K2， K3， K4， K5， K6， K7， and K8， respectively）. Sampling was conducted at 5 times during the cotton 1 leaf"stage， 3 leaf"stage， 5 leaf"stage， 7 leaf"stage， and bud stage to determine the agronomic traits， dry matter weight， total potassium content， and photosynthetic indicators of the cotton plant.【Result】During the first leaf stage， there was no significant difference in cotton plant height and stem diameter among different soil available potassium levels; During the 3-leaf"stage， 5-leaf"stage， 7-leaf"stage， and budding stages， the plant height and stem diameter of cotton showed an increasing trend with the increase of soil available potassium levels; When the soil available potassium reached"the levels of K4 and K5， the cotton plant height and stem diameter tended"to stabilize. From a comprehensive perspective of various periods，. The leaf area and dry matter weight of treatments with K5 and above were significantly higher than those of other treatments， but there was no significant difference between these treatments. At the bud stage， the E， Ci， Gs， SPAD values of functional leaves of cotton plants in each treatment showed no significant response to soil potassium levels. In terms of Pn， K7 was significantly superior to K2 and K3.【Conclusion】When the soil available potassium level is higher than 123mg · kg^-1， it can promote the nutrient absorption and dry matter accumulation of cotton seedlings， promote the growth of cotton stems， increase leaf area， accelerate the growth and development process of cotton seedlings， and facilitate the transformation of cotton from nutritional growth to reproductive growth.

Key"words：cotton; seedling stage; soil available potassium; growth and development

基金項(xiàng)目：棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家（CARS-15-11），中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程項(xiàng)目。

Fund Projects： China Agriculture Research System （CARS-15-11）"and the"Innovation Project of Chinese Academy of Agricultural Sciences.

作者簡(jiǎn)介：王超（1996-），男，云南人。在讀研究生，研究方向?yàn)槊藁ǜ弋a(chǎn)栽培。E-mail：1078697960@qq.com

通訊作者：董合林（1964-），研究員。研究方向?yàn)槊藁I(yíng)養(yǎng)生理與高效施肥技術(shù)，E-mail：donghl668@sina.com

邵晶晶（1995-），助理研究員。研究方向?yàn)槊藁I(yíng)養(yǎng)生理與高效施肥技術(shù)，E-mail：shaojing0125@163.com

Author Introduction： WANG"Chao （1996-）， male， from Yunnan"Province."Master candidate who is a"currently pursuing a graduate degree in high-yield cultivation of cotton. Email： 1078697960@qq.com

Correspondence"author： DONG"Helin （1964-）， researcher. research direction： cotton nutritional physiology and efficient fertilization technology， email： donghl668@sina.com

SHAO"Jingjing （1995-）， assistant researcher. research direction： cotton nutritional physiology and efficient fertilization technology， email： shaojing0125@163.com