白燈莎·買(mǎi)買(mǎi)提艾力，孫良斌，馮 固

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院核技術(shù)生物技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部荒漠綠洲作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 烏魯木齊 830091；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 北京 100094)

磷是植物生長(zhǎng)的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，石灰性土壤的全磷含量高，但多數(shù)是難以利用的固定態(tài)磷[1]。作物生產(chǎn)對(duì)磷肥施用的依賴(lài)性越來(lái)越高，但過(guò)度施用磷肥也造成磷資源耗竭與浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題。因此，篩選磷高效作物基因型、挖掘作物自身生物潛力是實(shí)現(xiàn)磷資源高效利用的有效途徑[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者[3-10]對(duì)作物磷效率基因型差異進(jìn)行了大量研究。結(jié)果表明，作物對(duì)磷素的吸收和利用在不同作物或同種作物不同品種間存在著明顯的差異。同種作物不同品種間生物量、產(chǎn)量也存在基因型的差異。作物磷效率的遺傳特征是決定作物磷吸收效率、利用效率和產(chǎn)量形成的重要生理基礎(chǔ)，認(rèn)識(shí)這些遺傳特征的形成條件、作用潛力是品種改良的基礎(chǔ)[11]。嚴(yán)小龍等[12]和廖紅等[13]分析了植物根構(gòu)型特性與磷吸收效率的關(guān)系，并提出了豆科作物磷高效吸收的理想根構(gòu)型。宋曉等[14]研究了小麥(Triticum aestivum)品種演替和土壤肥力對(duì)產(chǎn)量和磷生理效率的影響。程乙等[15]在適宜種植密度發(fā)揮各品種生產(chǎn)潛力的條件下，比較了適宜在黃淮海地區(qū)種植的390個(gè)玉米(Zea mays)品種產(chǎn)量性狀和養(yǎng)分吸收利用的關(guān)系。王空軍等[16]研究了我國(guó)玉米品種更替過(guò)程中根系時(shí)空分布特性。學(xué)者們[17-20]還對(duì)不同年代引進(jìn)或培育的棉花(Gossypiumspp.)品種的氮效率、產(chǎn)量及品質(zhì)性狀等演變特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著棉花品種的每一次更換，生物量、氮素累積量、產(chǎn)量和氮素營(yíng)養(yǎng)效率等性狀都顯著高于老品種，不同年代品種間差異顯著，而單鈴重變化不大；隨著品種的更替纖維長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、紡織一致性指數(shù)逐步提高，伸長(zhǎng)率降低，整齊度、短纖維指數(shù)、馬克隆值變化不大。有關(guān)棉花磷高效基因型品種的篩選前人做了大量工作，主要集中在磷效率篩選指標(biāo)和品種的確立、作物磷效率的差異與根系形態(tài)變化的研究，結(jié)果表明，棉花不同品種間磷效率存在基因型的差異，磷效率的差異與根系形態(tài)的變化顯著相關(guān)[21-25]。然而，這些研究結(jié)果幾乎都是人工控制的室內(nèi)試驗(yàn)(溶液培養(yǎng)、土壤盆栽或石英砂培養(yǎng))獲得的，通過(guò)苗期的表現(xiàn)，對(duì)基因型的磷效率差異性進(jìn)行解釋。根據(jù)我們掌握的資料，針對(duì)田間條件下不同年代引進(jìn)或培育的棉花品種的磷效率演變特征的研究鮮有報(bào)道。

為此，本研究在田間條件下，以1954年以來(lái)新疆棉花生產(chǎn)中常用的22個(gè)品種(系)為試驗(yàn)材料，在相同的土壤和栽培管理?xiàng)l件下分析棉花整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中磷吸收利用效率的動(dòng)態(tài)變化，綜合評(píng)價(jià)棉花育種過(guò)程對(duì)磷效率性狀的選擇，挖掘磷高效型棉花種質(zhì)資源，為今后棉花磷高效品種(系)的選育工作提供理論依據(jù)。同時(shí)，充分挖掘其磷高效潛質(zhì)，對(duì)磷肥減施增效和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 材料與方法

1.1 供試品種(系)

本試驗(yàn)以新疆1954—2013年不同年代種植的22個(gè)棉花品種(系)為材料(表1)，進(jìn)行田間單因素小區(qū)試驗(yàn)。棉花種子由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所、新疆巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、新疆兵團(tuán)農(nóng)七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年在新疆昌吉州瑪納斯縣包家店鎮(zhèn)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花良種繁育基地(44°17.57′N(xiāo)，86°22.6′E)進(jìn)行。當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?.2℃，全年無(wú)霜期為165～172 d，年降水量平均為173.3 mm，年降雪量平均為74.4 mm，年蒸發(fā)量平均為1 500～2 100 mm。試驗(yàn)地土壤耕作層(0～20 cm)有機(jī)質(zhì)為10.0 g·kg-1，堿解氮為10.3 mg·kg-1，速效磷為21.9 mg·kg-1，速效鉀為389.0 mg·kg-1，pH 8.22，電導(dǎo)率為1.55 mS·cm-1。

表1 供試棉花品種(系)及育成年份和單位Table1 Released (introduced) years and breeding institutions of the tested cotton cultivars (lines)

1.3 試驗(yàn)方法

田間小區(qū)試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)供試棉花品種為1個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為23.5 m2，種植密度為191 500株·hm-2，采用60 cm+15 cm的寬窄行播種方式，株距10 cm。2016年4月26日播種。生育期分6次滴灌澆水，總滴水量為3 000 m3·hm-2。氮肥為含氮量46%的尿素，施純氮207 kg·hm-2，每次滴水和滴氮肥的時(shí)間和數(shù)量如表2所示?？紤]到土壤速效磷含量較高，棉花整個(gè)生育期未施磷肥。其他田間管理措施與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

表2 棉花栽培中灌水和施氮肥的時(shí)間和數(shù)量Table2 Date and amounts of both water irrigation and nitrogen fertilizer application during cotton growth period

1.4 測(cè)定方法

每個(gè)小區(qū)在6月13日(苗期)、7月14日(蕾期)、8月12日(花鈴期)、10月10日(吐絮期)，以地面為準(zhǔn)取地上和地下部分，4個(gè)生育期各小區(qū)分別取8株、4株、4株、3株，并按器官(葉、莖、根、蕾、花鈴、纖維、種子)分樣，在105℃下殺青30 min，再在70℃下烘干、稱(chēng)取干重后粉碎。樣品用來(lái)計(jì)算生物量和分析磷素累積量等。植株全磷含量用H2SO4-H2O2消煮，釩鉬黃比色法測(cè)定。棉花吐絮后對(duì)每小區(qū)測(cè)產(chǎn)，各小區(qū)隨機(jī)選3個(gè)點(diǎn)，測(cè)產(chǎn)面積每個(gè)點(diǎn)為2.35 m2。

1.5 計(jì)算公式

本試驗(yàn)中，磷吸收效率用單株磷吸收量表示，磷利用效率用單位磷吸收量的地上部生物量表示。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

所獲數(shù)據(jù)用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和表格制作，用DPS 6.02 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用LSD 法進(jìn)行多重比較。采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。用系統(tǒng)聚類(lèi)分析方法，采用歐氏距離作為相似性尺度，用離差平方和法(Ward)對(duì)不同棉花品種的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)。

1.7 綜合評(píng)價(jià)

計(jì)算供試棉花品種各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，并采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)，歸一化后得到各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，再計(jì)算各供試棉花品種綜合評(píng)價(jià)值[28]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棉花品種(系)生物量比較

不同棉花品種(系)在各生育期生物量的積累差異明顯。由圖1可以看出，同一生育期不同品種(系)間生物量差異比較明顯。生物量苗期為1.22～2.84 g·株-1，變異系數(shù)為30.2%；蕾期為20.80～38.64 g·株-1，變異系數(shù)為8.2%；花鈴期為42.32～88.34 g·株-1，變異系數(shù)為5.6%；吐絮期為58.24～120.36 g·株-1，變異系數(shù)為5.6%。從同一品種(系)不同生育期來(lái)看，生物量累積差異明顯。隨著棉花的生育進(jìn)程，其植株生物量不斷積累，至收獲時(shí)達(dá)最高值。結(jié)果表明，苗期棉花品種(系)間生物量的差異比較明顯，而變異系數(shù)隨著生育進(jìn)程的延長(zhǎng)呈降低趨勢(shì)。

2.2 不同棉花品種(系)磷含量比較

由圖2可以看出，同一生育期不同品種(系)間磷含量差異比較明顯。苗期磷含量為5.0～9.6 g·kg–1，最大值是最小值的1.9 倍；蕾期為3.5～6.7 g·kg–1，最大值是最小值的1.9 倍；花鈴期為2.9～4.5 g·kg–1，最大值是最小值的1.6 倍；吐絮期為2.5～4.0 g·kg–1，最大值是最小值的1.6 倍。從同一品種不同生育期來(lái)看，植株磷含量差異明顯。磷含量苗期最大，吐絮期最小。從4 個(gè)生育期來(lái)看，苗期變異系數(shù)為49.5%，蕾期為59.2%，花鈴期為55.1%，吐絮期為65.7%。結(jié)果表明，不同棉花品種(系)在不同生育期植株含磷量的變化趨勢(shì)基本一致，即隨著生育期的延長(zhǎng)磷含量呈降低趨勢(shì)。這可能是隨著棉花生育期的延長(zhǎng)，生物量的不斷積累，從而稀釋了棉花植株體內(nèi)的磷含量。

圖1 不同棉花品種(系)不同生育期生物量比較Fig.1 Comparison of biomasses at different growth stages of different cotton cultivars (lines)

圖2 不同棉花品種(系)不同生育期磷含量比較Fig.2 Comparison of P contents at different growth stages of different cotton cultivars (lines)

2.3 不同棉花品種(系)磷吸收效率比較

植株的磷吸收量是指植物對(duì)磷的吸收效率，表明作物從介質(zhì)中獲取磷的能力[29]。由圖3可以看出，不同供試棉花品種(系)不同生育期磷吸收效率差異比較明顯。苗期磷吸收效率為7.75～21.50 mg·株–1，最大值是最小值的2.8 倍，變異系數(shù)14.5%；蕾期為85.43～259.36 mg·株–1，最大值是最小值的3.0 倍，變異系數(shù)4.7%；花鈴期為158.95～312.75 mg·株–1，最大值是最小值的2.0 倍，變異系數(shù)3.0%；吐絮期為164.26～395.75 mg·株–1，最大值是最小值的2.4 倍，變異系數(shù)3.3%。從4 個(gè)生育期來(lái)看，苗期的變異系數(shù)最高，蕾期的低于苗期高于花鈴期和吐絮期，花鈴期和吐絮期基本一致。隨著生育進(jìn)程的延長(zhǎng)不同品種地上部磷吸收效率的變異系數(shù)降低，說(shuō)明苗期是棉花的磷敏感期。

2.4 不同棉花品種(系)磷利用效率比較

圖3 不同棉花品種不同(系)生育期磷吸收效率比較Fig.3 Comparison of P absorption efficiencies at different growth stages of different cotton cultivars (lines)

圖4 不同棉花品種(系)不同生育期磷利用效率比較Fig.4 Comparison of P utilization efficiencies at different growth stages of different cotton cultivars (lines)

磷利用效率是指植株體內(nèi)積累的磷所能產(chǎn)生的最大生物量[30]。由圖4可以看出，不同棉花品種(系)不同生育期磷利用效率差異明顯。苗期為0.10～0.20 g·mg–1，蕾期為0.15～0.28 g·mg–1，花鈴期為0.22～0.34 g·mg–1，吐絮期為0.25～0.40 g·mg–1。變異系數(shù)4個(gè)生育期分別為99.0%、84.5%、64.2%、67.2%。從4個(gè)生育期來(lái)看，苗期的變異系數(shù)最高，蕾期的低于苗期高于花鈴期和吐絮期，花鈴期低于吐絮期，進(jìn)一步說(shuō)明苗期是棉花的磷敏感期。

2.5 不同棉花品種(系)磷轉(zhuǎn)移和磷再轉(zhuǎn)移效率比較

磷轉(zhuǎn)移效率反映植株將根部吸收的磷運(yùn)輸?shù)降厣喜康哪芰?，而磷再轉(zhuǎn)移效率反映植株把地上部磷運(yùn)輸?shù)阶蚜５哪芰?。如圖5所示，吐絮期22 個(gè)品種磷轉(zhuǎn)移效率最高的是‘新陸早57 號(hào)’和‘新陸早50 號(hào)’，最低的是‘新陸早1 號(hào)’；磷再轉(zhuǎn)移效率最高的品種是‘新陸早50 號(hào)’和‘新陸早57 號(hào)’，最低的是‘新陸早1號(hào)’。不同品種磷轉(zhuǎn)移效率的平均值為94.1%，極差為5.4%，變異系數(shù)為1.2%；磷再轉(zhuǎn)移效率平均值為32.4%，極差為42.1%，變異系數(shù)為11.1%。磷再轉(zhuǎn)移效率變異系數(shù)比磷轉(zhuǎn)移效率高9.9 個(gè)百分點(diǎn)。表明‘新陸早50 號(hào)’和‘新陸早57 號(hào)’將從土壤中吸收的磷運(yùn)輸?shù)降厣喜亢桶训厣喜康牧走\(yùn)輸?shù)椒N子中的能力高于其他20 個(gè)品種。

2.6 不同棉花品種(系)經(jīng)濟(jì)利用效率比較

經(jīng)濟(jì)利用效率反映以皮棉產(chǎn)量為基礎(chǔ)的磷利用效率，即皮棉產(chǎn)量與磷積累量的比值。從圖6可以看出，不同棉花品種(系)經(jīng)濟(jì)利用效率差異明顯。不同品種(系)經(jīng)濟(jì)利用效率平均值為25.9 mg·mg–1，最大值是最小值的4.4倍，變異系數(shù)為12.0%；經(jīng)濟(jì)利用效率最高的品種是‘新陸中35號(hào)’，最低的是‘新陸中4號(hào)’。

2.7 不同生育期棉花生物量與磷吸收效率、磷利用效率相關(guān)性分析

為了研究棉花磷吸收效率與利用效率對(duì)磷營(yíng)養(yǎng)效率的貢獻(xiàn)，對(duì)磷效率的構(gòu)成因素磷吸收效率與利用效率進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果顯示，不同品種(系)在不同生育期磷吸收效率與生物量呈顯著正相關(guān)，而磷利用效率與生物量無(wú)明顯的相關(guān)性。說(shuō)明棉花生物量的高低主要是由吸磷能力的強(qiáng)弱決定的(圖7)。

2.8 不同棉花品種(系)產(chǎn)量與磷吸收效率、磷利用效率相關(guān)性分析

從圖8可以看出，皮棉產(chǎn)量與磷吸收效率、磷轉(zhuǎn)移效率、磷再轉(zhuǎn)移效率、經(jīng)濟(jì)利用效率呈極顯著的相關(guān)性，而與磷利用效率相關(guān)性不明顯。

圖5 不同棉花品種(系)磷轉(zhuǎn)移和磷再轉(zhuǎn)移效率比較Fig.5 Comparison of P transfer and retransfer efficiencies of different cotton cultivars (lines)

圖6 不同棉花品種(系)經(jīng)濟(jì)利用效率比較Fig.6 Comparison of economic utilization efficiencies of different cotton cultivars (lines)

圖7 棉花生物量與磷吸收效率、磷利用效率相關(guān)關(guān)系Fig.7 Correlation diagrams of cotton biomass with P absorption and P utilization efficiencies

圖8 不同棉花品種(系)產(chǎn)量與磷效率相關(guān)性分析圖Fig.8 Diagrams of correlation analysis between cotton lint yield and P efficiency

2.9 不同年代棉花品種(系)磷效率和磷利用效率比較

將新疆20世紀(jì)50年代以來(lái)種植的21 個(gè)棉花品種(系)(不包括TM-1)劃分為3 個(gè)階段(20年為一個(gè)階段)，并對(duì)每個(gè)階段的磷效率進(jìn)行平均，結(jié)果如表3所示。從3 個(gè)階段來(lái)看：磷吸收效率中期比前期增加16.1%，后期比中期增加9.3%；磷利用效率中期比前期增加7.7%，后期和中期相比較變化不大；磷轉(zhuǎn)移效率3 個(gè)階段基本一致；磷再轉(zhuǎn)移效率中期比前期增加13.3%，后期比中期增加26.3%；經(jīng)濟(jì)利用效率中期比前期增加19.4%，后期比中期增加23.6%。

表3 不同年代棉花品種(系)的磷吸收和利用效率Table3 Changes in P absorption and utilization efficiency of cotton cultivars (lines) released/introduced in different periods

2.10 綜合評(píng)價(jià)及聚類(lèi)分析

本研究對(duì)棉花吐絮期生物量、皮棉產(chǎn)量、磷吸收效率、磷利用效率、磷轉(zhuǎn)移效率、磷再轉(zhuǎn)移效率、經(jīng)濟(jì)利用效率等7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。從綜合評(píng)價(jià)D值來(lái)看(表4)，22個(gè)棉花品種(系)磷效率最高的品種是20號(hào)，最低的是1號(hào)。對(duì)22個(gè)棉花品種(系)的綜合評(píng)價(jià)D值，采用歐氏距離作為相似性尺度，進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖9所示，22個(gè)棉花品種(系)磷效率可以分為4類(lèi)：第1類(lèi)磷高效型品種有3個(gè)，為9號(hào)、20號(hào)、21號(hào)，占總數(shù)的13.6%；第2類(lèi)磷中效型品種有6個(gè)，為8號(hào)、18號(hào)、19號(hào)、17號(hào)、10號(hào)、16號(hào)，占總數(shù)的27.3%；第3類(lèi)磷低效型品種有9個(gè)，為2號(hào)、14號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、13號(hào)、5號(hào)、15號(hào)、12號(hào)、22號(hào)，占總數(shù)的40.9%；第4類(lèi)磷極低效型品種有4個(gè)，為1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、11號(hào)，占總數(shù)的18.2%。說(shuō)明在新疆棉花生產(chǎn)中磷高效基因型品種(系)占的比例較低。

3 討論與結(jié)論

通過(guò)培育和推廣磷高效作物新品種來(lái)實(shí)現(xiàn)磷肥減施增效是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。明確作物磷素營(yíng)養(yǎng)效率的基因型差異是發(fā)掘作物遺傳潛力進(jìn)行品種改良提高作物磷素吸收利用效率的基礎(chǔ)。本試驗(yàn)對(duì)新疆不同年代22 個(gè)棉花品種(系)的磷素營(yíng)養(yǎng)效率等性狀進(jìn)行了分析研究，發(fā)現(xiàn)不同年代棉花品種(系)的生物量、產(chǎn)量、磷素營(yíng)養(yǎng)效率性狀指標(biāo)均存在顯著差異。這與水稻(Oryza sativa)、小麥和玉米等作物的研究結(jié)果一致[8，31-32]，說(shuō)明作物營(yíng)養(yǎng)效率存在基因型差異是普遍規(guī)律。同時(shí)，我們的試驗(yàn)結(jié)果還證明，2010—2013年培育的棉花高產(chǎn)品種‘新陸早50號(hào)’和‘新陸早57 號(hào)’屬于磷高效品種，說(shuō)明高產(chǎn)性狀的篩選與磷高效性狀的篩選可以同步獲得。

表4 不同棉花品種(系)的磷效率評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table4 Comprehensive evaluation of P efficiency of different cotton cultivars (lines)

圖9 不同棉花品種(系)磷效率聚類(lèi)分析結(jié)果Fig.9 Cluster analysis of P efficiency of different cotton cultivars (lines)

研究表明，磷吸收效率與利用效率對(duì)磷效率(地上部生物量)的貢獻(xiàn)在作物生長(zhǎng)的不同生育期和不同土壤條件下是不一致的[33]。本研究結(jié)果表明，棉花磷效率、磷吸收效率和磷利用效率存在基因型差異，在棉花的4 個(gè)生育期內(nèi)，磷吸收效率與磷效率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而磷利用效率與磷效率關(guān)系不顯著，磷吸收效率對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)要大于磷利用效率，這與前人的研究結(jié)果一致[34]。不同品種(系)的磷利用效率在4 個(gè)生育期變異都比較大，這些主要是由于不同作物品種(系)之間對(duì)磷的需求量和利用能力有所不同，這表明棉花磷營(yíng)養(yǎng)效率存在基因型差異，主要表現(xiàn)在磷吸收和磷利用能力存在差異。

植物的磷效率是指在磷限制土壤上，作物通過(guò)自身對(duì)磷的吸收和利用獲得高產(chǎn)的能力[35]。由于研究目的不同，故磷效率的衡量標(biāo)準(zhǔn)也不同。Batten等[35]和邢宏燕等[36]將產(chǎn)量作為衡量磷效率的主要標(biāo)準(zhǔn)，而Graham[37]利用生物量衡量磷效率的高低。目前作物磷高效品種篩選常用的指標(biāo)有：根系形態(tài)特征、根系分泌物、產(chǎn)量、收獲指數(shù)，以及生化指標(biāo)(如酸性磷酸酶活性)等[38-40]。在田間試驗(yàn)中，主要以作物的產(chǎn)量[38]、收獲指數(shù)[41]和外部性狀[42]作為篩選指標(biāo)。由于植物的磷效率是通過(guò)吸收效率和利用效率兩方面的生理功能實(shí)現(xiàn)的，因此本試驗(yàn)以同一磷水平地上部生物量和產(chǎn)量為磷效率的衡量指標(biāo)，并結(jié)合磷吸收效率和磷利用效率等指標(biāo)，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)和聚類(lèi)分析得出‘新陸早50號(hào)’‘新陸早57號(hào)’‘軍棉1號(hào)’為磷高效品種。

新疆棉花品種(系)自20世紀(jì)50年代至今經(jīng)歷了5～6次更換，品種更替經(jīng)歷了引種階段—引育結(jié)合階段—再引種階段—自育外引并重階段等過(guò)程。每次品種(系)更替都是為了更加滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)棉花生產(chǎn)的迫切需求，解決棉花生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵性限制因素。在歷次的品種(系)更替過(guò)程中，性狀均發(fā)生了明顯變化，產(chǎn)量不斷提高，品質(zhì)性狀、抗逆性[43]及氮素代謝[44]有了很大的改善。從本試驗(yàn)也可以看出，除了生物量、產(chǎn)量不斷提高外，磷效率也發(fā)生了變化。對(duì)不同年代種植的22個(gè)棉花品種(系)的磷效率進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同階段品種(系)吐絮期磷吸收效率中期比前期增加16.1%，后期比中期增加9.3%；磷利用效率中期比前期增加7.7%，后期與中期相比變化不大；磷再轉(zhuǎn)移效率中期比前期增加3.5個(gè)百分點(diǎn)，后期比中期增加8.0個(gè)百分點(diǎn)；經(jīng)濟(jì)利用系數(shù)中期比前期增加19.4%，后期比中期增加23.6%。

綜上所述，棉花高產(chǎn)育種過(guò)程提高了磷素吸收效率和磷素再轉(zhuǎn)移效率。磷高效型品種‘新陸早50號(hào)’‘新陸早57號(hào)’和‘軍棉1號(hào)’與磷低效組相比具有較高的生物量、產(chǎn)量、磷吸收效率和磷再轉(zhuǎn)移效率。因此，合理發(fā)掘植物自身的遺傳特性，從現(xiàn)有棉花基因型品種(系)中選擇或培育磷高效的新品種，發(fā)揮作物的生物學(xué)潛力來(lái)提高棉花自身磷素營(yíng)養(yǎng)效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磷肥減施是完全可行的。

本研究只對(duì)不同年代棉花品種的磷吸收效率和磷利用效率差異進(jìn)行了比較，這并不能完全闡明不同基因型棉花品種吸收利用磷素的高效機(jī)制，開(kāi)展有關(guān)不同磷效率基因型棉花品種高效吸收和利用機(jī)理、磷的吸收規(guī)律及其生理機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。