姚 剛

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)一師十三團(tuán)22連，新疆阿拉爾 843300）

0 引言

棉花作為新疆主要經(jīng)濟(jì)作物之一，在新疆的發(fā)展和穩(wěn)定方面有著重要的意義。隨著兩高一優(yōu)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)棉花合理施肥提出了更高的要求。棉花在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，需要從土壤中吸收氮、磷、鉀等大量元素，但棉花的生長(zhǎng)僅僅靠大量元素是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，它同時(shí)還需要吸收硼、鋅、鉬、錳、銅等微量元素。這些微量元素一般只占棉株干重的0.0005%～0.005%，但它們對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝起著其他元素不可替代的作用。

鉬是一種具有多種生物功能的微量元素。鉬能促進(jìn)棉花生長(zhǎng)，使苗健壯，并促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量，改善作物的品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)：缺鉬土壤上施鉬可促進(jìn)棉花葉綠素含量的提高和棉花產(chǎn)量的提高，這表明施鉬與棉花的光合作用有關(guān)，可促進(jìn)葉綠素的合成，為產(chǎn)量的提高打下基礎(chǔ)。因此深入研究不同施鉬量時(shí)棉花的光合作用、葉綠素和光合作用相關(guān)參數(shù)的影響，不僅可以揭示施用鉬肥促進(jìn)棉花發(fā)育和提高產(chǎn)量的原因，還有利于揭示鉬對(duì)棉花光合作用的可能影響機(jī)制。

本試驗(yàn)通過研究不同鉬濃度梯度對(duì)棉花葉片光合作用和葉綠素的影響，以及施鉬對(duì)棉花光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞內(nèi)CO2濃度、葉片溫度、潛在水分利用效率和氣孔限制值的影響及動(dòng)態(tài)變化情況，以初步探討施鉬與棉花光合作用的關(guān)系，為本地棉花的高產(chǎn)、高質(zhì)、高效提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程都是在智能溫室大棚中進(jìn)行，因此棉花在光、溫、水、氣等各方面條件都比較好，更利于試驗(yàn)的進(jìn)行。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

棉花品種：選用當(dāng)前廣泛栽培的雜交棉品種，如雜4等；水培器皿 38（寬）cm×50（長(zhǎng)）cm×15（高）cm 的塑料盆，每盆 9株；試驗(yàn)設(shè)計(jì)6水平、3次重復(fù)，共18盆；6水平梯度，如表1所示。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.3 樣品的采集

植物組織樣品的采集首先是選定具有代表性的樣株。樣株數(shù)目應(yīng)視作物種類、株間變異程度、種植密度、株型大小或生育期以及所要求的準(zhǔn)確度而定。本試驗(yàn)共采樣4次，每個(gè)水平取2株，帶回實(shí)驗(yàn)室后用蒸餾水沖洗干凈，先將鮮樣在80～90℃烘箱中殺青15～30min，然后降溫至60～70℃，烘干后取出稱其干重，粉碎，過篩，保存待用。

1.4 樣品的測(cè)定

對(duì)于棉花的光合速率、胞內(nèi)CO2濃度、蒸騰速率、葉片溫度、潛在水分利用效率、氣孔限制值和氣孔導(dǎo)度，用LI-6400光合儀進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于棉花的葉綠素，用SPAD-502型葉綠素儀進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定葉綠素時(shí)，每株的葉片分別測(cè)定3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 鉬肥對(duì)棉花光合作作用相關(guān)參數(shù)的影響

由表2可以看出，鉬濃度對(duì)棉花光合作用相關(guān)參數(shù)的影響是比較大的。鉬對(duì)棉花光合速率有一定的提高，分別在鉬濃度為0.2%和0.4%時(shí)達(dá)到了極顯著水平，施鉬后光合速率的提高幅度明顯大于不施鉬的。光合速率是光合作用的指標(biāo)，施鉬后光合速率的上升表明鉬促進(jìn)了光合作用的進(jìn)行。

表2 不同濃度鉬肥對(duì)棉花光合作用相關(guān)參數(shù)的影響

施鉬也促進(jìn)了棉花蒸騰速率的上升，并且在鉬濃度為0.2%，0.6%和0.8%時(shí)達(dá)到了較顯著水平。不施鉬時(shí)，蒸騰速率為1.44，而施鉬后在鉬濃度為1%時(shí)，蒸騰速率有最大值3.38，比不施鉬時(shí)提高了1.66%。蒸騰速率是植株在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量。葉片蒸騰則是植物體散失水分的一個(gè)重要方式，它不僅能促進(jìn)植物體內(nèi)水分的傳導(dǎo)，加快植物體內(nèi)礦物質(zhì)運(yùn)輸，而且蒸騰時(shí)CO2分子會(huì)由氣孔反響進(jìn)入植物體，從而對(duì)光合速率產(chǎn)生影響。較高的蒸騰速率對(duì)降低葉溫、避免熱害、延長(zhǎng)葉片功能期、增強(qiáng)根系吸收能力有重要意義。施鉬后蒸騰速率的提高促進(jìn)了棉花對(duì)水分的吸收利用，從而有利于植株體內(nèi)礦物質(zhì)的運(yùn)輸，并延長(zhǎng)了葉片的功能期，增強(qiáng)了根系吸收能力。

施鉬對(duì)棉花的氣孔導(dǎo)度也有一定的影響，但變化趨勢(shì)不一致，都未達(dá)到極顯著水平。不同濃度對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響可排列為：1%＞0.8%＞0.6%＞0.2%＞0.4%＞0。施鉬對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響不大，但氣孔導(dǎo)度作為水分和CO2進(jìn)出的窗口，對(duì)光合和蒸騰也具有調(diào)節(jié)作用。

隨著鉬濃度的增大，胞內(nèi)CO2濃度逐漸減小，并在鉬濃度為0.8%和1%時(shí)達(dá)到了極顯著水平。葉片溫度的變化趨勢(shì)不一致，并都不顯著，說明濃度對(duì)葉片溫度的影響是不大的。潛在水分對(duì)棉花的生長(zhǎng)有著較大的影響?？梢钥闯?，隨著鉬濃度的增加，潛在水分利用率也隨著增大，達(dá)到了41.42，是不施鉬時(shí)的2.35倍。同時(shí)，施鉬顯著提高了棉花的氣孔限制值。在鉬濃度為0.4%時(shí)為極顯著相關(guān)。

2.2 鉬肥對(duì)棉花光合作用的影響

2.2.1 鉬肥對(duì)棉花光合速率的影響

光合速率的大小，對(duì)棉花的生長(zhǎng)有重要作用［8］。通過分析可以得到：隨著鉬濃度的增加，光合速率的總體趨勢(shì)是增大的。鉬濃度與光合速率的相關(guān)方程為y=5.4871x-0.3352，r=0.967。不施用鉬肥時(shí)的光合速率為0.38，在鉬濃度為1%時(shí)，光合速率有一個(gè)最大值6.5，是不施用鉬肥時(shí)的17.11倍。說明鉬對(duì)光合速率有促進(jìn)作用，對(duì)光合速率的影響是很大的。

2.2.2 鉬肥對(duì)棉花氣孔導(dǎo)度的影響

鉬濃度與氣孔導(dǎo)度的相關(guān)方程為y=0.0495+0.0943x，r=0.8974，表明鉬濃度與氣孔導(dǎo)度的相關(guān)性是比較大的。在鉬肥各濃度時(shí)，得到氣孔導(dǎo)度的值分別為 0.04，0.09，0.07，0.10，0.11，0.16。說明鉬肥可以使氣孔導(dǎo)度增大。在鉬濃度為0.2%時(shí)，氣孔導(dǎo)度值較高，可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的環(huán)境溫度較高。

2.2.3 鉬肥對(duì)棉花胞內(nèi)CO2濃度的影響

鉬肥與胞內(nèi)CO2濃度的相關(guān)方程為y=268.7452-100.247x，r=0.9261。隨著鉬濃度的增大，胞內(nèi)CO2濃度是逐漸減少的。在鉬肥的各濃度時(shí)，胞內(nèi)CO2濃度的值分別為277.17，221.78，244.72，219.5，184.06，164.5。相對(duì)于不施用鉬肥，胞內(nèi) CO2濃度濃度分別降低了25%，13.3%，26.3%，50.6%，68.5%。說明鉬肥的使用，可以降低胞內(nèi)CO2濃度。

2.2.4 鉬肥對(duì)棉花氣孔限制值的影響

氣孔是控制葉片內(nèi)外CO2與水汽交換的基本門戶，其運(yùn)動(dòng)機(jī)制是決定作物光合作用與蒸騰作用最活躍的內(nèi)部因素。通過分析可以得到鉬濃度與氣孔限制值的相關(guān)方程為y=0.0419+0.3201x，r=0.9388。不施鉬時(shí)，氣孔限制值為0.04。而施鉬后，氣孔限制值最高達(dá)到了0.39，是不施鉬的9.75倍。這足以說明，鉬對(duì)棉花的氣孔限制值有很大的促進(jìn)作用。

2.3 鉬肥對(duì)棉花葉綠素含量的影響

由圖1可知：隨著鉬肥濃度的增加，棉花葉綠素的含量總體是增加的。在不施鉬肥時(shí)，葉綠素含量的最大值為25，施用鉬肥以后，在濃度為0.6%時(shí)有最大值40，葉綠素含量提高了60%。說明鉬肥有促進(jìn)棉花葉綠素含量增加的效果，從而促進(jìn)棉花的生長(zhǎng)。

3 結(jié)語

（1）施用鉬肥后，棉花的光合速率和蒸騰速率均有所提高，鉬對(duì)棉花的光合作用和蒸騰作用均有一定的促進(jìn)作用。施鉬對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響不大，鉬通過影響氣孔導(dǎo)度來調(diào)節(jié)光合作用和蒸騰作用。

圖1 不同濃度鉬肥對(duì)棉花葉綠素含量的影響

（2）鉬肥可以減少胞內(nèi)CO2濃度，為光合作用提供更多的CO2，促進(jìn)光合作用的發(fā)生。鉬肥提高了葉片溫度、潛在水分利用效率、氣孔限制值，與不施鉬肥相比，它們的值都增長(zhǎng)較大。

（3）鉬肥可以提高棉花葉綠素的含量，施用鉬肥后，葉綠素的最大含量達(dá)到了40，比對(duì)照的含量提高了60%。對(duì)棉花的光合作用起到了促進(jìn)作用。

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