近日,中国农科院灌溉所非充分灌溉原理与新技术团队通过对比试验发现,高盐、低温环境下棉花幼苗期叶表面喷施100毫克每升纳米硅溶液能明显提高植株光合能力,降低生长、减产风险。相关研究成果发表在《BMC植物生物学》(《BMC Plant Biology》)上。
作为我国棉花主要产区,新疆、西北部分地区土壤含盐量高且棉花幼苗期常遇低温天气,不利于植株生长发育。已有研究表明外源喷施纳米硅可有效缓解盐或低温环境对作物生长的危害,但在盐和低温双重影响下对作物生长和光合作用的影响机制并不明确。
科研人员在人工气候室模拟相关区域高盐和低温环境并对比不同浓度纳米硅溶液对棉花幼苗生长的影响。研究发现,高盐低温双重影响使棉花幼苗株高、叶面积和地上部生物量分别降低9.58%、15.76%和39.8%,但纳米硅溶液可以有效减轻高盐低温对幼苗的伤害,100毫克每升浓度效果最佳,可使株高、叶面积和地上生物量分别提高7.68%、5.37%和43.0%。深入研究发现,纳米硅溶液可优化叶片气孔状态,提高光系统Ⅱ反映中心光能利用效率和电子传递活性,诱导相关酶增加活性进而增强碳同化,提高光合能力以促进棉花幼苗生长。研究为干旱高盐地区棉花保苗稳产新技术提供理论依据。
该研究得到国家棉花产业技术体系、新疆生产建设兵团现代农业工程重点实验室基金等项目的资助。
原文链接:https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-023-04509-z