缺钾对棉花幼苗根系生长的影响及其生理机制

缺钾及因缺钾而导致的早衰已成为当前我国棉花生产的主要限制因素,而根系的生长发育与钾素营养互相影响、关系密切。本试验在生长室内营养液培养条件下,调查缺钾对棉花幼苗根系性状的影响,测定根系游离吲哚乙酸(IAA)和乙烯释放量。结果显示,与适钾处理(0.50mmolL-1)相比,缺钾处理(0.05mmolL-1)显著抑制了根系伸长和侧根发生,而且侧根的减少主要由侧根发生区的缩短所致,侧根发生密度并无变化,似乎缺钾减慢了侧根发育的进程,但不改变可以形成侧根的中柱鞘细胞的发育状况。此外,细根(0.05～0.20mm)生长受缺钾的影响最大,绝对根长、根表面积、根体积及其占总根系的比例均显著降低;中等根(0.25～0.45mm)受到影响最小,粗根(>0.45mm)居中。由于细根的吸收活性强于中等根和粗根,因而缺钾幼苗的钾营养状况较根系生长更为恶化,处理4d和10d的整株钾积累量仅分别为适钾处理的25%左右和16%左右,而其总根长和根系总表面积分别相当于适钾处理的35.7%～38.0%(处理4d)和47.7%～50.6%(处理10d)。与适钾条件相比,缺钾使根系的游离吲哚乙酸(IAA)含量降低约50%,而乙烯释放量提高将近6倍,这可能是缺钾抑制棉花幼苗根系生长的重要原因之一。