缺水灌溉条件下，硅酸钾对棉花叶片氮素吸收和渗透调节的影响

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Potassium Silicate-Induced Nitrogen Assimilation and Osmoregulation in Cotton Leaves Under Deficit Irrigation

钾硅酸盐通过增强渗透调节能力及氮代谢过程提升棉花抗旱性，其 foliar 应用在45%灌溉条件下可使氨基酸、可溶性糖和硝态氮含量分别提高32.7%、26.6%和28.4%，同时提高蛋白质和叶绿素含量，为干旱条件下棉花生产提供了可持续解决方案。

　　

摘要

干旱胁迫严重阻碍了棉花作物的生产力，并对可持续的农业生态系统构成了重大威胁。虽然硅酸钾显示出缓解干旱胁迫的潜力，但其在缺水灌溉条件下对氮吸收和渗透调节的影响仍不明确。本研究在三种不同的灌溉制度（45%、65%和85%的田间持水量）下，评估了不同浓度（0、220和440毫克/升）的硅酸钾对 Zhong Mian-113 棉花品种的影响。实验采用了随机完全区组设计（RCBD）的分区设计，其中田间持水量水平作为主区处理。而在分区处理中，硅酸钾是在棉花开花期通过叶面喷施的。该实验连续进行了两个生长季（2023–2024年）。与全灌溉（85%田间持水量）相比，45%和65%田间持水量水平使叶片相对含水量分别降低了13.6%和5.44%，渗透势分别降低了18.6%和9.21%。在45%田间持水量条件下，440毫克/升的硅酸钾叶面喷施显著改善了棉花的渗透调节能力，促进了氨基酸、总可溶性糖和硝酸盐的积累，其含量分别比低浓度硅酸钾处理提高了32.7%、26.6%和28.4%。此外，在45%田间持水量条件下，440毫克/升的硅酸钾处理使可溶性蛋白质含量和叶绿素水平分别提高了35.6%和28.4%，而仅喷水处理则没有这种效果。这些结果表明，硅酸钾对于改善棉花的渗透调节和氮代谢至关重要，从而帮助棉花植物耐受缺水条件。这种可持续的方法可以提高棉花在水分胁迫下的生产力；未来的研究应探索其遗传基础。