盐胁迫对干播湿出棉花出苗率和苗期生长发育的影响

邵晶晶 李鹏程 郑苍松 孙淼 冯卫娜 张先亮 董合林

摘要：【目的】研究不同鹽胁迫条件下应用干播湿出技术对棉花出苗率和苗期生长发育的影响，明确抑制干播湿出棉花苗期生长的土壤盐分临界值，为干播湿出的可持续应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验，通过设置对照处理CK（土壤含盐量：0.30 g·kg－1）及10个不同的土壤盐分含量处理（T1：1.13 g·kg－1；T2：2.47 g·kg－1；T3：4.03 g·kg－1；T4：5.43 g·kg－1；T5：6.75 g·kg－1；T6：7.96 g·kg－1；T7：9.31 g·kg－1；T8：10.66 g·kg－1，T9：12.10 g·kg－1；T10：13.48 g·kg－1），考察采用干播湿出技术的棉花的农艺性状、干物质质量和K＋/Na＋。同时各处理设置适墒播种对照试验，分析干播湿出技术对棉花出苗率的影响。【结果】土壤盐分对棉种萌发和出苗有显著抑制作用，而干播湿出技术可显著提高出苗率，与适墒播种相比，应用干播湿出技术的T4～T10处理出苗率提高至69.1%～93.3%。盐胁迫对干播湿出棉花农艺性状和干物质质量的累积有显著影响，干播湿出棉花株高、茎粗、真叶数、蕾数及干物质质量均随土壤含盐量的增加而显著降低，CK、T1和T2处理显著高于T4～T10处理。棉株K＋/Na＋也随土壤含盐量的增加而显著降低，T4～T10处理显著低于CK、T1和T2处理。基于棉花生长指标的主成分分析结果表明在干播湿出模式下T4～T10处理土壤盐胁迫对棉花生长发育的影响远高于CK、T1～T3处理。【结论】当土壤含盐量高于4.03 g·kg－1（T3处理），盐胁迫显著抑制棉花苗期生长和干物质累积，且棉株内K＋/Na＋显著降低；干播湿出技术可显著提高盐胁迫下的棉花出苗率，但无法避免盐胁迫对棉花生长发育的影响。基于本试验研究结果，盐胁迫抑制干播湿出棉花苗期生长的土壤盐分临界值为4.03 g·kg－1。

关键词：棉花；盐胁迫；干播湿出；适墒播种；主成分分析

Effects of salt stress on emergence rate and development of cotton seedlings under dry-sowing and wet-emergence planting mode

Shao Jingjing1， Li Pengcheng1， Zheng Cangsong1， Sun Miao1， Feng Weina1， Zhang Xianliang1， 2， Dong Helin1， 2*

（1. Institute of Cotton Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences/National Key Laboratory of Cotton Bio-breeding and Integrated Utilization， Anyang， Henan 455000， China. 2. Western Agricultural Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Changji， Xinjiang 831100， China）

Abstract： [Objective]  In order to establish a theoretical basis for sustainable development of dry-sowing and wet-emergence， and determine the critical content of salinity in soil for cotton seedling development under this planting mode， this study analyzed the effects of dry-sowing and wet-emergence technique on emergence rates and the development of cotton seedling under different levels of salt stress. [Method] The pot experiment was conducted to study the agronomic traits， dry weight and K+/Na+ ratio of cotton with dry-sowing and wet-emergence technique under salt stress. A control treatment （CK， soil salt content： 0.30 g·kg-1） and ten treatments with different soil salt content （T1： 1.13 g·kg-1， T2： 2.47 g·kg-1， T3： 4.03 g·kg-1， T4： 5.43 g·kg-1， T5： 6.75 g·kg-1， T6： 7.96 g·kg-1， T7： 9.31 g·kg-1， T8： 10.66 g·kg-1， T9： 12.10 g·kg-1， T10： 13.48 g·kg-1） were applied. Additionally， the experiment of sowing under suitable moisture was applied to compare the effect of dry-sowing and wet-emergence mode on the seedling emergence rates. [Result] Soil salinity significantly inhibited the germination and emergence of cotton seeds. By using the dry-sowing and wet-emergence technique， the germination rate of cotton significantly improved under salt stress. Compared with sowing under suitable moisture， treatments of T4-T10 using dry-sowing and wet-emergence technique resulted in an increase in the emergence rate to 69.1%-93.3%. Salt stress had significant effects on agronomic traits and dry matter accumulation in cotton by dry-sowing and wet-emergence technique. Plant height， stem diameter， leaf number， square number， and dry matter accumulation of cotton were significantly decreased with the increase of soil salt content. And above-mentioned indexes of CK， T1， and T2 are significantly higher than that of T4-T10. The K+/Na+ value of cotton plant was also decreased significantly with the increase of soil salt content， in which treatments of T4-T10 were significantly lower than CK， T1， and T2. The result of the principal component analysis based on cotton growth indexes indicated that soil salt stress had a more significant effect on cotton growth and development in T4-T10 compared with CK， T1-T3. [Conclusion] The findings showed that when the soil salt content surpassed that of the T3 treatment （4.03 g·kg-1）， the salt stress significantly inhibited the seedling growth and dry matter accumulation of cotton， while the K+/Na+ value in cotton plant were significantly decreased. Despite the dry-sowing and wet-emergence technique significantly increased the emergence rate， it mitigated the negative impact of salt stress on the growth and development of cotton. Based on the result of this study， the critical value of soil salt content for the development of cotton seedling under dry-sowing and wet-emergence mode was 4.03 g·kg-1.

Keywords： cotton; salt stress; dry-sowing and wet-emergence; sowing under suitable moisture; principal component analysis

新疆的盐碱耕地在中国所有省份中分布面积最广、种类最多样、积盐最严重，是改良最困难的典型盐渍区[1]。第三次全国国土调查数据显示，新疆耕地总面积7.04×106 hm2，占全国耕地总面积的5.5%；2016年全国土地利用分类面积数据显示，新疆盐碱土面积4.94×106 hm2，占全国盐碱土总面积的41.54%[2]。根据1975―1985年全国第二次土壤普查数据显示，新疆盐渍化耕地面积占耕地总面积的30.85%[1]。2005年中巴资源卫星遥感影像资料显示，新疆盐渍化耕地面积占耕地总面积的32.07%[3]；中国科学院新疆生态与地理研究所调查数据显示，2013年新疆盐渍化耕地面积占耕地总面积的37.46%[4]，新疆盐渍化耕地面积比例逐年上升，土地盐碱化已经成为新疆农业可持续发展的重大限制条件和因素。棉花作为耐盐性较强的先锋作物[5]，其种植区正逐渐向盐碱地集中。2018―2022年新疆棉花种植面积平均为2.51×106 hm2，平均占全国棉花种植面积的79.1%；总产量平均为515.9万t，平均占全国的87.1%，新疆棉花种植面积和总产在全国占比逐年上升[6]，棉花产业在新疆乃至全国的经济中举足轻重。虽然棉花具有较强的耐盐能力，但不同生育时期的耐盐能力存在明显差异[7-9]。其中，萌发出苗和幼苗阶段是棉花耐盐性较弱、对盐碱胁迫最敏感的时期[8-11]。土壤盐分的增加会降低种子发芽率，延迟萌发过程[12-13]。4月底至5月初棉花播种出苗的时期是盐碱地返盐最重、盐害最严重的时期，若遇倒春寒，更不利于棉花萌发和幼苗生长[14]，会出现出苗慢、死苗重，甚至缺苗断垄、大片死苗现象[15]，严重影响棉花收获产量。因此，提高萌发出苗率是盐碱地棉花生产的关键。为保证棉花正常出苗，南疆通常采用冬灌、春灌或者冬灌加春灌的方式压盐、排盐、造墒后播种[16-18]，消耗了大量水资源，而水资源紧缺则是南疆农业生产面临的另一个突出问题[19-20]。现阶段，北疆大部分棉田均已采用干播湿出方式代替春灌，用水量大幅度减少，有效缓解春季用水矛盾。干播湿出技术即膜下滴水补墒出苗技术，在棉花播种前不进行冬春灌，直接耙后铺滴灌带、地膜，待达到棉花适宜出苗温度时播种，播种后48 h内通过膜下滴少量水，使膜下土壤墒情达到种子出苗的要求[21]。作为一项提高水资源利用率的技术，干播湿出具有显著的节水[17]、控盐[22]、增温[23]、增产[20]效果。为缓和南疆冬春季用水紧张，稳定棉花面积，实现棉田节水增效，迫切需要研究干播湿出配套栽培技术。南疆干旱少雨，冬季无积雪覆盖，无冬春灌的土壤盐碱重，墒情较差；再加上棉田土质偏黏性、土壤结构差，滴施出苗水后容易出现土壤紧固、硬化、板结等问题[24]，国内外已对化学改良盐碱土的措施做了许多研究[25]。但是，前人研究仅限于盐胁迫对棉花生長的影响，而盐胁迫下干播湿出对棉花苗期的影响以及抑制干播湿出棉花苗期生长的盐分临界值研究较少。因此，本试验开展不同盐胁迫下应用干播湿出技术对棉花出苗和苗期生长影响的研究，明确盐胁迫抑制应用干播湿出技术的棉花在苗期生长的土壤盐分临界值，以期为盐胁迫下干播湿出的可持续应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2021―2022年在河南省安阳县白壁镇中国农业科学院棉花研究所试验农场温室（无光温控制）进行，供试品种为冀棉228。采用土培试验，用长40 cm、宽30 cm、高28 cm的塑料箱，供试土壤自然晾干碾碎、去除石块等杂物。将采自新疆生产建设兵团第一师棉田（80°30′～81°58′E，40°22′～40°57′N）的盐碱土（经提炼后水溶性盐质量分数为94%）与壤质潮土（取自安阳县白壁镇中国农业科学院棉花研究所试验农场）充分混匀。试验设置11个不同土壤盐分含量处理（CK：0.30 g·kg－1；T1：1.13 g·kg－1；T2：2.47 g·kg－1；T3：4.03 g·kg－1；T4：5.43 g·kg－1；T5：6.75 g·kg－1；T6：7.96 g·kg－1；T7：9.31 g·kg－1；T8：10.66 g·kg－1；T9：12.10 g·kg－1；T10：13.48 g·kg－1），每个处理重复5次。

2021年9月29日和2022年3月29日采用干播湿出方式播种，播种和滴灌点设置见图1，每箱种植2行，行距10 cm，株距7 cm，播种深度为2 cm，播种后使用塑胶软管和滴灌渗水器模拟滴灌，精确控制每箱的灌水量，滴灌点处于2行中间，第一水（出苗水）的灌水量为300 m3·hm－2，滴头流量约为1.88 L·h－1，滴灌后覆膜。出苗之后根据土壤墒情灌溉，各处理每次灌溉用水量相同。2021年试验主要检测棉花出苗和土壤盐分运移情况，2022年在此基础上增加了棉花苗期生长状况的测定。

2年的出苗试验按照干播湿出播种模式设置土壤盐分含量处理，同时设置适墒播种的对照试验。适墒播种试验是先灌水（300 m3·hm－2），待墒情适宜时将所有土混匀后再播种，播种方式和干播湿出试验一致，播种深度为2 cm，播种后覆膜。2021年和2022年棉花生长期每日气温和日照时间如图2所示。

1.2 测定内容与方法

1.2.1 土壤含水率和含盐量。每个箱子选3个点（滴灌点、滴灌点平行的棉花行上和行外）分别在灌溉前、第一次滴灌后和第二次滴灌前取土壤样品，每次按照0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm分3个土层依次取土。取回的土壤样品分为2部分，一部分土样称量，于105 ℃烘6～8 h后测定土样的含水率。计算公式如下：

含水率（%）＝（湿土质量－干土质量）/干土质量×100    （1）

另一部分土壤自然风干，风干磨碎过筛后与水按1︰5配置浸提液，利用电导仪测定电导率，根据蔡阿兴等[26]的研究方法，针对新疆盐渍土，利用公式可将土壤浸提液电导率（ms·cm－1）换算成土壤含盐量（g·kg－1），并计算土壤脱盐率和土壤返盐率，计算公式如下：

土壤含盐量＝4.2735×电导率－0.4316   （2）

土壤脱盐率（%）＝（滴灌前土壤含盐量－滴灌后土壤含盐量）×100／滴灌前土壤含盐量（3）

土壤返盐率（%）＝（第二次滴灌水前土壤含盐量－第一次滴灌后土壤含盐量）×100／第一次滴灌后土壤含盐量 （4）

1.2.2 出苗率。计算播种后第7天和第14天出苗率，计算公式如下：

出苗率（%）＝出苗数／供试种子粒数×100（5）

1.2.3 农艺性状。以对照的生育时期计取样时期，在苗期（三叶期）和现蕾期（现蕾株数达到50%），调查全部棉株的真叶数、株高、茎粗和现蕾情况。

1.2.4 干物质质量和钾、钠离子含量。以对照的生育时期为准，于子叶期、苗期和现蕾期，每个处理取3个重复，每个重复选取3株代表该处理长势的棉株，105 ℃下杀青30 min，70 ℃下烘干至质量恒定，称量并计算整株的干物质质量。烘干称重后的样品磨碎过筛后，采用H2SO4-H2O2消煮法和火焰光度计法测定植株中钾、钠离子含量（mg·g－1）。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，用SPSS 26软件进行方差分析，采用最小显著差数（least significant difference， LSD）法检验显著性，用Origin 2018绘图。运用主成分分析对所有处理下干播湿出棉花生长和生理指标进行综合分析，通过每个主成分得分乘以各自权重值（方差贡献率）得到综合得分，计算方法如下[27-28]：

式中，D为综合分值，Qi为第i个主成分的分值，Pi为第i个主成分的方差贡献率。

2 结果与分析

2.1 土壤盐水平对棉花出苗的影响

在适墒播种试验中，2年试验中CK、T1、T2处理在第14天出苗率差异不显著（表1）。2021年和2022年T3处理第7天出苗率分别为42.5%和32.5%，第14天出苗率为97.5%和77.5%，2年平均值均显著低于CK、T1和T2处理；T3处理第14天出苗率2年平均较第7天提高50.0百分点，表明T3处理的土壤含盐量抑制棉花的出苗，且延长了棉花萌发和出苗时间。T4～T10处理棉种在播种后第7天基本没有萌发，第14天仅有T4处理部分出苗，出苗率为10.0%，结果表明土壤盐分含量高于T3处理的4.03 g·kg－1将严重抑制适墒播种的棉种出苗。

在干播湿出试验中，随着土壤盐分含量增加，种子出苗率总体呈降低趋势（表1）。在盐胁迫條件下，应用干播湿出技术CK、T1～T3处理第7天的棉花种子基本能正常萌发，2年平均出苗率在80.0%以上，到第14天T4～T8处理的2年平均出苗率也都达到80.0%以上，T9和T10处理2年平均出苗率达到70.0%左右。对比适墒播种试验，应用干播湿出技术CK、T1、T2处理出苗率无明显提高，但T3处理棉种2年平均出苗率在第7天提高了46.9百分点，第14天提高了4.4百分点；T4～T10处理棉种2年平均出苗率在第7天提高了60.9～77.8百分点，第14天提高了69.1～90.0百分点。试验结果表明盐胁迫显著抑制棉种萌发与出苗，但干播湿出技术缓解了盐胁迫对棉花种子出苗的抑制作用。

2.2 干播湿出模式下土壤盐分变化规律

干播湿出试验各处理灌水量与滴灌时间一致，第一次滴灌后不同处理各层土壤含水量一致，但是不同土层间含水量不同；2021年，0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土层含水率分别为18.48%、17.36%、16.32%，2022年3个土层含水率分别为18.20%、17.48%、16.29%。

干播湿出试验土壤盐分变化如图3所示。与播前相比，第一次滴灌后0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm土层不同处理土壤盐分含量均下降，2021年CK、T1～T8处理0～5 cm土层，CK、T1～T6处理的5～10 cm土层和CK、T1～T3处理的10～20 cm土层土壤含盐量都低于4 g·kg－1；2022年0～5 cm和5～10 cm土层所有处理，10～20 cm土层CK、T1～T3处理的土壤含盐量均低于4 g·kg－1。2年不同土层不同处理间表现出来的规律一致，土壤盐分含量越高，滴灌后土壤含盐量下降幅度越大，洗盐效果越明显。2021年和2022年，0～5 cm土层各处理脱盐率分别为39.5%～77.1%和14.9%～79.5%，5～10 cm土层脱盐率分别为28.7%～64.5%和18.0%～78.4%，10～20 cm土层脱盐率分别为6.9%～18.5%和1.9%～40.4%；0～5 cm和5～10 cm土层脱盐率明显高于10～20 cm土层，表明洗盐效果更好。

第二次灌水前不同处理各土层土壤含盐量相较于滴灌后基本都呈现明显上升的趋势，10～20 cm土层含盐量始终高于0～5 cm和5～10 cm土层（图3）。2021年和2022年，每个处理0～5 cm和5～10 cm土层在第二次灌水前的土壤含盐量仍都低于播种前，而10～20 cm土层第二次灌水前的土壤含盐量高于播种前。相较于滴灌后的土壤含盐量，10～20 cm土层返盐率为13.2%～63.3%（2021年）、3.5%～70.9%（2022年）。

2.3 干播湿出模式下土壤盐水平对棉株农艺性状的影响

盐胁迫对棉花株高有显著抑制作用，随土壤盐水平的升高，棉花株高呈明显降低趋势（图4A）。苗期和现蕾期T1～T10处理棉花株高均显著低于CK，苗期和现蕾期均是T9处理的株高降低幅度最大，分别显著降低了93.3%和88.4%，T10处理次之。不同土壤盐水平下株高差异为CK、T1～T3处理间株高差异显著，且显著高于T6～T10处理（苗期）和T4～T10处理（现蕾期），现蕾期T4～T10处理间株高差异不显著。

盐胁迫对棉株茎粗也表现出一定抑制作用（图4B），现蕾期不同土壤盐水平间茎粗差异性表现为CK、T1～T2处理显著高于T4～T10处理，而T3处理显著低于CK和T1处理，但与T2、T4～T10处理间差异不显著。其中，T2～T10处理棉株茎粗都显著低于CK，降幅为17.2%～40.7%，T5处理降低幅度最大。株高、茎粗试验结果表明当土壤含盐量高于T3处理，盐胁迫显著抑制棉花株高和茎粗等形态特征。

盐胁迫不仅影响棉花生长指标，且影响棉花的生育进程（图4C）。苗期，CK、T1～T2处理真叶数显著高于T3～T10处理；现蕾期，CK、T1～T2处理的真叶数差异不显著，但显著高于T3～T10处理，而T3处理的真叶数显著高于T4～T10处理。盐胁迫也严重影响棉花现蕾（圖4D），CK、T1、T2和T3处理间的现蕾数差异显著，而T4～T10处理棉株没有现蕾。试验结果表明盐胁迫会影响干播湿出棉花蕾数，土壤含盐量高于4.03 g·kg－1（T3处理）会严重影响棉花现蕾。

2.4 干播湿出模式下土壤盐水平对棉株干物质质量的影响

试验结果表明，棉株干物质质量随土壤含盐量的增加而显著降低，且随着生育进程的推进，不同土壤含盐量处理的单株干物质质量较对照（CK）的降幅明显增加（图5）。子叶期、苗期和现蕾期土壤盐水平对单株干物质质量存在显著影响，子叶期CK、T1处理显著高于T3处理；苗期和现蕾期CK、T1和T2处理显著高于T3处理，且T3处理显著高于T4～T10处理。子叶期，与CK的单株干物质质量相比，T2处理降低12%、T3处理降低15%、T4～T10处理则降低25%～44%。苗期T1处理单株干物质质量比CK降低7%，T2处理降低21%，T3处理降低35%，T4～T10处理则降低58%～76%。现蕾期T1处理单株干物质质量比CK降低2%，T2处理降低16%，T3处理降低48%，T4～T10处理则降低73%～86%。试验结果表明高盐胁迫会显著降低干播湿出棉花单株干物质质量，土壤含盐量越高，棉花干物质质量越低，且随着生育进程推进，干物质质量降低幅度逐渐增大。

2.5 干播湿出模式下土壤盐水平对棉株钾钠离子含量的影响

如图6（方差分析和差异性显著分析结果未在图中显示）所示，随着土壤含盐量的增加，子叶期棉株K＋含量呈上升趋势，现蕾期棉株K＋含量呈下降趋势，现蕾期最大降低幅度高达59%。CK和T1处理棉株K＋含量从子叶期到苗期再到现蕾期显著增加，T2处理子叶期和苗期K＋含量显著低于现蕾期，而T3处理苗期和现蕾期K＋含量较子叶期显著降低，T4～T10处理子叶期和苗期棉株K＋含量显著高于现蕾期，从苗期到现蕾期棉株K＋含量的降幅最高达44%。

随着土壤含盐量的增加，不同时期棉株Na＋含量都呈显著增加趋势（图6）。随着生育进程的推进（从子叶期到苗期再到现蕾期），CK、T1～T2处理棉株Na＋含量显著降低，T4～T10处理棉株Na＋含量显著增加。随土壤含盐量的增加，苗期到现蕾期T4～T10处理棉株Na＋含量增加幅度增大，T9处理的棉株Na＋含量增加幅度最大，高达3.1倍。

随着土壤含盐量的增加，在不同的生育时期棉株K＋/Na＋都呈现降低的趋势（图6）。随着生育进程的推进，CK、T1、T2处理棉株K＋/Na＋呈现增加的趋势，但土壤含盐量大于T3处理的T4～T10处理的棉株K＋/Na＋呈现降低的趋势，从苗期到现蕾期T9处理的棉株K＋/Na＋降幅最大，高达86%。

2.6 干播湿出模式下土壤盐水平的综合评价

对干播湿出种植模式下不同土壤盐水平下棉花生长指标进行主成分分析（图7A）和相关性分析（图7B），结果表明干物质质量、株高、茎粗、真叶数、蕾数、K＋/Na＋两两间呈显著正相关。由上述6个生长生理指标组成的生长指标所表征的生长状态的主成分1（PC1）和主成分2（PC2）累积方差贡献率达到98.97%。根据生物统计主成分分析原理，累积方差贡献率大于85%时，则可以反映系统内的变异信息[27]，故可以用PC1和PC2这2个综合指标代表棉株生长状况的变异信息。基于主成分的有效特征，运用散点图对数据的二维分布进行分析，数据在图中某一区域的聚集表明数据的相似性[29]。根据图7A的散点图，可将不同土壤盐水平分为两组，CK、T1～T3为第一组，T4～T10为第二组。通过表征棉株生长状态的PC1和PC2的综合得分对不同土壤盐水平下棉花的生长进行综合评价（表2），综合得分越高代表相应处理的棉花生长状况越好，CK、T1、T2、T3分别占前4位，且明显高于T4～T10处理。结果表明干播湿出模式下CK、T1～T3处理对棉花生长发育的影响远低于T4～T10处理。

3 讨论

土壤盐分随着水分的运动而迁移[30]，土壤水分是土壤盐分运移的重要载体[31]。本研究中，滴灌后不同土层间含水量不同，同一处理不同土层水溶性盐含量也存在差异，随土层深度的增加土壤含盐量提高。盐分的移动和水的运动是紧密联系在一起的，水的上下移动产生不同土层盐分含量的差异。研究发现滴灌后各处理3个土层的土壤含盐量都呈下降的状态，且表层0～5 cm土层洗盐效果最明显。前人研究表明棉花具有较强的耐盐碱能力，土壤含盐量低于4.0 g·kg－1对棉花的萌发和出苗的影响较小[32]。在盐胁迫条件下，2021年应用干播湿出技术的棉田在滴灌后CK、T1～T8处理和2022年所有处理的0～5 cm土层土壤含盐量都低于4.0 g·kg－1，且T4～T10处理干播湿出第14天2年平均的出苗率较适墒播种提高了69.1～90.0百分点，说明干播湿出通过水分运移缓解土壤盐分胁迫，显著提高了棉花的出苗率。在适墒播种中土壤含盐量大于4.03 g·kg－1（T3）的处理，棉种在第7天基本没有萌发，在第14天时仅T4处理有少部分种子萌发，而应用干播湿出技术的棉花在第14天的出苗率较第7天都有明显的提高。表明盐胁迫对棉花的出苗有着显著的抑制作用，而且延长种子的发芽时间，应用干播湿出技术可以在一定程度上缓解盐胁迫对棉花萌发和出苗的抑制作用。温度是影响棉花种子萌发的关键因素，播种期间气温对棉花出苗的影响很大[33-34]。2022年的棉花出苗率明显低于2021年的，可能是2022年播种到出苗期间气温较低造成的，前人的研究发现低温会降低棉花出苗率[34-36]。株高是表征植株垂直方向的生育指标，茎粗是表征植株横向生育的指标，它们都是反映作物生长状态的有效指标[37]。一般认为，盐胁迫会影响棉株株高和茎粗[8-10]。本研究中T2～T10处理棉花株高在现蕾期降幅为33.4%～88.4%，茎粗降幅为17.2%～40.7%，表明棉花垂直生长要比横向生长受盐胁迫的影响大。现蕾期CK、T1～T3处理的株高显著高于T4～T10处理，CK、T1～T3与T4～T10处理的真叶数差异显著，且T4～T10处理没有现蕾。盐胁迫会导致棉株生长缓慢，干物质累积减少[38-39]。应用干播湿出技术的棉株干物质质量随土壤含盐量的增加显著降低，盐胁迫条件下，T4～T10处理子叶期单株干物质质量降低了25%～44%，苗期降低了58%～76%，现蕾期降低了73%～86%；表明当土壤含盐量高于T3处理时，盐胁迫会严重抑制应用干播湿出技术的棉花生长，且推迟棉花生育进程。

土壤盐分是一个重要的环境因素，显著影响作物生长发育[31]。在正常条件下，植物细胞中保持着较高的K＋/Na＋；然而在盐胁迫条件下，过量的Na＋与K＋竞争细胞膜上的运转和结合位点，导致植株中K＋含量降低、Na＋在植物中过度积累[40-41]。Na＋是盐胁迫下棉花的主要毒害因子[42-43]，过高的Na＋积累影响棉花生长发育[7， 42-44]，因此保持较高的K＋/Na＋是作物应对盐胁迫的关键生理机制[9， 44-46]。前人研究表明在无盐胁迫的Hoagland营养液中正常生长棉花幼苗中Na＋含量为1.75～2.75 mg·g－1 [44]；本研究中子叶期和苗期T1～T10处理、现蕾期T2～T10处理Na＋含量都已超过该范围。此外，随着土壤含盐量的增加，棉株内Na＋浓度逐渐增加，K＋浓度逐渐降低（现蕾期），K＋/Na＋显著降低，这与前人的研究结果[47]一致。而且当土壤含盐量大于4.03 g·kg－1（T3处理）时，棉株内Na＋浓度显著增加。因此，当灌溉前土壤含盐量高于4.03 g·kg－1时，干播湿出技术无法完全避免Na＋积累对棉花的毒害作用。研究表明化学改良剂对盐碱土的改良效果十分显著[26]，因此出苗水之后的滴灌可以考虑配施化学改良剂等调节棉株对Na＋的吸收。

本研究盐胁迫下干播湿出棉花的干物质质量、株高、茎粗、真叶数、蕾数、K＋/Na＋之间具有显著正相关关系，且各生长指标受土壤盐分含量的影响。基于棉花生长指标的主成分分析，可以将不同土壤盐水平处理分为2组，CK、T1～T3为一组，T4～T10为第二组，且T4～T10处理综合得分远低于CK、T1～T3处理，表明CK、T1～T3处理棉花生长状况优于T4～T10处理，盐胁迫严重地影响了T4～T10处理棉花的生长和发育。综上所述，干播湿出技术虽然可以提高棉花的出苗率，但当土壤含盐量高于4.03 g·kg－1（T3处理）时，棉花生长受到显著抑制，棉花生育进程推迟，且棉株内Na＋浓度显著增加，K＋/Na＋降低，因而需进一步探索研究干播湿出配套技术和相關产品，以期解决高盐土壤抑制棉花苗期生长的问题。基于本研究结果，盐胁迫抑制干播湿出棉花苗期生长的土壤盐分临界值为4.03 g·kg－1，研究干播湿出技术配套产品时可考虑将土壤含盐量设置为4.03 g·kg－1及以上。

4 结论

盐胁迫对棉花种子萌发和出苗有显著抑制作用，而干播湿出技术可显著降低表层土壤盐分含量，提高棉花出苗率，与适墒播种相比，应用干播湿出技术可将T4～T10处理出苗率提高至69.1%～93.3%。盐胁迫对干播湿出棉花农艺性状和干物质累积有显著影响，棉花株高、茎粗、真叶数、蕾数及干物质质量均随土壤含盐量的增加而显著降低，CK、T1～T2处理显著高于T4～T10处理；棉株K＋/Na＋也随土壤含盐量的增加而显著降低，T4～T10处理显著低于CK、T1～T2处理。主成分分析结果表明，在干播湿出模式下T4～T10处理对棉花生长发育的影响远高于CK、T1～T3处理。因此土壤含盐量高于T3（4.03 g·kg－1）的处理，盐胁迫显著抑制棉花生长和干物质累积，且棉株内K＋/Na＋显著降低。干播湿出技术可显著提高出苗率，但无法避免盐胁迫对棉花生长发育的影响。基于本研究结果，盐胁迫抑制干播湿出棉花苗期生长的土壤盐分临界值为4.03 g·kg－1。

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