花铃期干旱条件下钾素对棉花纤维加厚发育及纤维品质的影响开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的意义

近几年极端天气影响，季节性干旱频发，棉花花铃期短期土壤干旱在我国各大棉区时有发生，严重影响棉花的产量和品质^[1]，如何提高棉花抗旱性来解决花铃期干旱对棉花的产量和品质的不利影响是生产中亟需解决的问题。钾是影响棉花产量和纤维品质的品质元素^[2]，棉花对钾素的需求量较大，已有研究表明，增施钾肥有助于植株生长、提高棉花产量和品质。同时，增施钾肥还可提高植株抗性^[3]，而关于干旱条件下钾素如何影响棉纤维发育及品质形成的机理性研究还鲜有报道。由于棉纤维发育是纤维品质形成的基础，也是棉花综合抗旱能力的最终体现，因此，有必要深入研究并阐明干旱条件下棉纤维品质形成对钾素的响应，为生产上探索干旱条件下钾素提高纤维品质的生理调控途径提供理论基础。

国内外研究概况

2. 研究内容和预期目标

研究目标

1.分析棉纤维品质对施钾量和干旱的响应；

2.明确在花铃期干旱条件下钾素对纤维加厚发育形成的关键物质和酶。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

本研究通过设置品种与施钾量的试验，明确在花铃期短期干旱的条件下，纤维的加厚发育及纤维品质形成与品种、施钾量的关系，定量分析施钾量对纤维加厚发育及品质形成的影响，并探寻钾素影响两品种之间抗旱性差异的。

技术路线

(详情见附件)

测定内容与方法：

①植株钾测定：火焰分光光度法

②棉花纤维有关酶测定：

蔗糖合成酶：果糖和UDPG比色法；磷酸蔗糖合成酶：6-磷酸果糖和UDPG比色法；β-1,3-葡聚糖酶：昆布多糖比色法；

③纤维相关物质的测定 ：

纤维素：蒽酮比色法；蔗糖：间苯二酚法

④纤维品质：KX-154型束纤维强伸仪

试验方案设计：

试验设置（0 kg K₂O hm^-2）、（150kg K₂O hm^-2）、（300kg K₂O hm^-2）3个钾素处理，于花铃期（中部6-8果枝50%开花）进行土壤短期干旱试验，将正常灌水的棉株停止灌水使其土壤含水量逐渐自然减少变旱，待植株出现萎蔫症状时（记录此时的叶片凌晨叶水势和土壤含水量）复水，将土壤含水量恢复到田间持水量的（755）%直至棉花收获。

盆栽试验布置图

可行性分析：

为保证现有水平条件下实验顺利进行，在盆栽实验中严格控制施钾量、浇水量，并进行时间记录；设置CK对照实验，在不可控因素如大棚内光照和CO2含量异于室外而对棉花纤维品质和产量造成的影响因而对分析造成的偏差大大减少；而且大棚条件有效避免因雨水等随机天气影响带来的实验控制方面的误差，保证实验所得数据一定的效度和信度。

4. 参考文献

特色或创新之处

我国区域性干旱天气频发，对于棉花的生长发育不利，钾素作为棉花的需求大的元素钾有助于棉花纤维的品质的改善。本实验从干旱胁迫条件下钾素对棉花纤维加厚发育及纤维品质的影响的角度设置实验，探索钾素在干旱条件下对纤维加厚发育及纤维品质的影响，阐明钾在干旱下棉花纤维加厚发育及纤维品质的作用。

5. 计划与进度安排

研究计划及预期进展

2022年

4月1日 棉花育苗