土壤含水量和密度对棉苗花芽分化的调控效应及其生理学机制

为探明土壤含水量和密度对棉苗花芽分化的调控效应及其生理学机制,于2019年在河北农业大学清苑试验站进行大田试验,以‘农大601’为材料,采用二因素裂区设计方法,主区为水分处理[充分灌溉(CK)和干旱(D)],副区为密度处理(6万株·hm^(–2)、9万株·hm^(–2)和12万株·hm^(–2)),共6个处理,研究土壤含水量和密度对棉花花芽分化起始及进程的影响。结果表明:1)微观结构观察发现,干旱会加快棉花茎尖生长点的分化速度;高密度下,茎尖生长点横纵比变小,会减缓分化速度;同一密度处理,干旱下棉花始果枝节位有所降低;而同一水分处理下,增加密度棉花始果枝节位显著提高,两因素互作效应显著。2)干旱和密度处理对棉花茎尖生长点的可溶性蛋白质、可溶性糖及内源激素含量产生显著影响(P<0.05)。2叶期时,干旱条件下,低密度处理可溶性蛋白质、可溶性糖和内源激素GA3含量较高,ZR含量较低,随着密度的增加,IAA/ABA、ZR/ABA和(IAA+ZR+GA3)/ABA比值呈增加趋势;随着花芽分化进行,各处理可溶性蛋白质和可溶性糖含量差异不显著,但高密度处理IAA/ABA、ZR/ABA和(IAA+ZR+GA3)/ABA比值显著低于其他处理,GA3/ABA比值高于其他处理。3)对调控花芽分化各指标的主成分分析结果表明,棉花2~3叶期时,茎尖生长点可溶性糖含量和内源激素ZR含量对花芽分化起始调控效应影响最大。因此,干旱条件下,6万株·hm^(–2)处理棉花茎尖生长点分化速度较快,营养物质与内源激素GA3含量较高,ZR含量较低,有利于棉花花芽分化;而12万株·hm^(–2)处理棉花茎尖生长点横纵比小,内源激素GA3/ABA比值高,减缓了花芽分化。研究结果为棉苗花芽分化的调控提供了理论依据。