外源脱落酸对涝渍胁迫下棉花产量的影响

孙小艳 邹华文

摘要：以鄂抗棉13为试验材料，在人为涝渍环境下，外施适宜浓度的脱落酸（ABA），探讨外源脱落酸对涝渍胁迫下棉花（Gossypium spp）产量的影响。结果表明，ABA能有效提高棉花抗涝性，增加涝渍条件下的单株棉铃数和棉铃重，进而提高棉花产量。

关键词：棉花（Gossypium spp）；脱落酸；涝渍；产量

中图分类号：S274.1；S562 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）14-3341-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.14.003

Effects of Exogenous Abscisic Acid on the Cotton Yields under Waterlogging Condition

SUN Xiao-yan， ZOU Hua-wen

（College of Agriculture，Yangtze University，Jingzhou 434025，Hubei，China）

Abstract：Investigated the effects of abscisic acid（ABA） on cotton（Gossypium spp） yield， cotton E-kang 13 was used as the experimental material in this study， and ABA was sprayed on the cotton treated with waterlogging. The results showed that ABA could effectively enhance waterlogging resistance， the boll number and the yield increased under waterlogging condition.

Key words：cotton（Gossypium spp）；abscisic acid；waterlogging；yield

涝渍包含涝与渍，涝指地面积水淹没了作物的基部或全部造成的危害，渍指土壤水分达到饱和时对植物的危害，涝渍胁迫影响全球大约10%的农田，是影响农作物产量最重要的限制因子之一[1]。在农业生产中，地下水位过高的土壤和低洼沼泽地带，于暴雨之后常会出现水分过多对作物造成危害。根据作物种类、土壤类型及胁迫持续时间的不同，涝渍胁迫可以导致15%～80%的产量损失，甚至颗粒无收。

江汉平原是湖北省主要的棉区，同时也是涝渍灾害多发地区。而棉花对涝渍较敏感[2，3]，尤其在盛花至吐絮期间涝渍灾害对棉花（Gossypium spp）产量影响最大[4，5]。近年来，季节性涝渍灾害严重影响棉花的生长发育，使棉花产量、品质大幅降低，对棉花生产及相关产业造成严重冲击。目前，生产上除了选育适宜在易涝地区种植的品种外，有目的性地施用植物调节生长物质也是提高作物抗性的重要措施之一。目前，生产上利用化学调控技术对作物的生长发育及抗性进行调节已经广泛应用[6-11]。

脱落酸（ABA）作为一种逆境激素，在调节植物生长发育，尤其是非生物逆境的多个生理过程中起到非常重要的作用。植物的水分胁迫、盐胁迫等多个非生物逆境都会诱导植物体内ABA含量的升高，同时，外施ABA也可以提高植物对多种逆境胁迫的抗性[12]。但是，目前关于ABA提高棉花抗涝渍胁迫鲜有报道。本研究以鄂抗棉13为试验材料，研究小区涝渍条件下外施ABA对棉花产量及相关品质的影响，进而为植物生长调节剂在棉花生产中的抗逆栽培提供一定的技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2014年4～11月在长江大学农学院试验基地进行。

1.2 试验材料

供试材料为鄂抗棉13（由长江大学棉花研究所提供）；ABA购于上海生工生物工程技术服务有限公司，为国产分析纯。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 4月25日播种，5月15日移栽到试验田，试验小区采取随机区组设计，设3次重复，每小区40株，小区面积为15 m2（2.5 m×6.0 m），于棉花蕾期进行涝渍处理，渍水处理至田间刚好出现明水。涝渍处理24 h后喷施浓度为5 μmol/L的ABA，每3 d喷施1次，共5次，以喷施去离子水为对照处理（CK），处理15 d后恢复正常田间管理，收获期测产。

1.3.2 数据处理与分析 采用Excel2007、SPSS软件对数据进行统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 ABA处理对涝渍胁迫下棉花产量的影响

衡量作物对逆境抗性的指标有生理指标和形态指标，而产量（包括生物学产量和经济产量）则是最重要的形态学指标。由表1可见，ABA处理显著提高了涝渍胁迫条件下棉花的产量。与对照相比，ABA处理的棉花子棉及皮棉产量分别提高了43.1%和74.6%，统计学分析表明其差异达到了显著水平（P<0.05）。表明喷施适当浓度的ABA能够有效缓解涝渍胁迫对棉花产量的影响，提高产量，同时也暗示ABA可以提高棉花对涝渍胁迫的抗性。

2.2 ABA处理对涝渍胁迫下棉铃数和棉铃重的影响

单株棉铃数和棉铃重是构成棉花产量的重要因素，也是影响最终产量的重要指标。研究表明，涝渍胁迫导致的棉花成铃数减少及棉铃重下降是棉花减产的主要因素。由表2可知，ABA处理的棉花单株棉铃数及棉铃重与对照相比差异均达显著水平。结果表明，ABA可能是通过增加涝渍条件下棉花单株的结铃数和棉铃重提高棉花产量。

2.3 ABA处理对涝渍胁迫下棉花衣分和纤维长度的影响

纤维长度和衣分是评判棉花品质的重要指标。研究表明，逆境伤害不仅影响了棉花的产量，同时使棉花品质大幅降低。涝渍处理后，ABA处理和对照小区棉花的纤维长度和衣分如表3所示。由表3可知，涝渍条件下，ABA处理可以显著提高棉花的衣分和纤维长度。与对照相比，ABA处理棉花衣分和纤维长度分别提高了22.1%和36.4%，差异达显著水平。结果表明，外源ABA不但能够提高涝渍胁迫条件下棉花的产量，而且可以显著改善棉花品质，进一步表明ABA对提高棉花抗涝性的重要作用。

3 小结与讨论

棉花产量主要由棉铃数和棉铃重构成。Hearn[13]研究发现，在涝渍胁迫下棉花果枝数与果节数减少，脱落率增大，棉铃数与棉铃重显著降低，另外其危害的严重程度还与涝渍灾害发生的时期与渍水的持续时间有关。Bange等[14]和李乐农等[15]研究发现，棉花受涝渍危害后，棉铃脱落增加，结铃停滞，发育受阻，棉纤维干重增长速度减慢，棉花不孕子增多，严重影响成铃数、铃重和衣分。结果表明，涝渍条件下ABA处理在显著增加棉花产量的同时，单株棉桃数和棉桃重也显著增加，说明ABA可能是通过增加棉桃数和棉桃重来提高涝渍条件下棉花的产量，同时改善了棉花品质。由此可知，ABA在提高棉花对涝渍胁迫的抗性方面起到了重要的作用，该作用的生理和分子机制有待于进一步研究。

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