棉花生產在我國國民經濟和人民生活中占有極其重要的地位，缺鉀不僅降低棉花的產量，對品質也有一定的影響。目前，我國鉀肥消費逐年增加，進口依賴度高達70%，因此，篩選和利用棉花鉀營養高效基因型品種以挖掘土壤鉀素潛力，以生物資源替代不可更新的礦產資源，對提高土壤養分利用效率，確保農業高效、持續、健康發展具有重要的意義。
武漢植物園植物營養與農業生態學科組夏穎博士在陳防研究員的指導下，以篩選出的1個鉀高效基因型棉花和1個鉀低效基因型棉花為研究材料，利用雙嫁接技術，通過“一砧兩穗”，分地上和地下兩個部分直觀地比較了2個不同基因型棉花的生長性狀差異，進而分析探討了其不同鉀吸收和利用效率的差異及相關機理。研究發現，鉀利用效率與光合產物和鉀在地上部各器官的運輸及分配密切相關。鉀吸收效率則由地上部和地下部共同決定。鉀高效利用基因型棉花的主要機制之一是能將較多的光合產物和鉀分配到地上部和生殖器官中，進而獲得較高的產量。該研究結果可為篩選、鑒定鉀高效基因型提供理論依據。
該研究獲得國家自然科學基金(41171243)和中加合作項目(IPNI-HB-37)的資助。研究結果以“Studies on potassium uptake and use efficiency of different cotton (Gossypium hirsutum L.) genotypes by grafting”為題在國際期刊Journal of Food, Agriculture & Environment上發表。
不同嫁接組合鉀利用效率數據分析圖
（植物營養與農業生態學科組）
