彩色棉抗氧化系统生理特征及纤维素累积对纤维品质的影响

【目的】研究黄河流域棉区不同纤维颜色棉花品种品质差异及棉铃在发育进程中生理活性变化,探索其品质形成的主要时期和相关影响因素,为彩色棉的品质改良提供理论依据。【方法】在大田试验条件下,以彩色棉品种中棉所51号（浅棕,CCRI 51,杂交棉）、中棉所81号（深棕,CCRI 81）、中棉所82号（深绿,CCRI 82）和普通棉（简称白棉,CK）国欣棉3号（GX 3）为试验材料,对各小区棉株中部第5-6果枝的一、二果节当日花进行挂牌,于收获期测定其纤维品质,并在花后10、15、20、30、40 d（days post anthesis,DPA）取挂牌棉铃,分别测定铃壳、棉籽、棉纤维的可溶性蛋白质含量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量以及棉纤维的纤维素含量,研究不同颜色棉花品种纤维品质差异及棉铃发育特点,并对二者进行相关性分析。【结果】纤维上半部平均长度、整齐度指数以及断裂比强度三个指标均以杂交彩色棉（浅棕棉）最高,常规陆地棉三个指标的高低顺序为：白棉＞深棕棉＞深绿棉。白棉铃壳各时期可溶性蛋白质含量均显著高于彩色棉品种,各品种各时期差异均达到显著水平;白棉棉纤维可溶性蛋白质含量最大下降幅度时期为前期（10-20 DPA,降幅66.67%）,而彩色棉品种为后期（20-40 DPA,降幅为23.08%-61.19%）。各品种铃壳POD活性在花后10-20 DPA均有所上升,其中以深绿棉品种上升幅度最高,白棉和浅棕棉铃壳POD活性在10 DPA时显著高于深棕棉和深绿棉。白棉在10 DPA时铃壳和棉籽SOD活性均为最高,两棕色棉铃壳SOD活性在棉铃发育过程中均呈逐渐增加趋势;浅棕棉棉籽SOD活性在30-40 DPA时提高了53.18%,显著高于其他品种;深绿棉棉纤维SOD活性降低时期出现得较其他品种早10 d。白棉棉籽MDA含量在花后20-30 DPA时下降,而彩色棉均升高。浅棕棉纤维素快速累积开始期最早,持续期最长,白棉较深棕棉和深绿棉的纤维素快速累积起始期早3 d,持续期长1-5 d。10 DPA时棉籽MDA含量与棉纤维长度和断裂比强度显著负相关,铃壳POD活性与纤维长度呈显著正相关,纤维素快速累积持续期与纤维长度及强度显著正相关;20 DPA时棉纤维可溶性蛋白质含量、30 DPA时棉籽MDA含量以及纤维素快速累积起始期与整齐度呈显著负相关;20 DPA时棉籽MDA含量、30 DPA时铃壳可溶性蛋白质含量、40 DPA时棉纤维MDA含量与马克隆值呈显著正相关;40 DPA时棉籽可溶性蛋白质含量、20 DPA时棉纤维POD活性与伸长率显著正相关。【结论】彩色棉棉铃相比于白棉,较低的抗氧化酶系统活性在纤维发育前期（0-20 DPA）阻碍了纤维初生壁的形成及生长,在纤维发育后期（20-40 DPA）促进了色素类物质在次生壁沉积,这就降低了纤维素在次生壁的积累。彩色棉较短的纤维素累积持续期以及较晚的纤维素快速累积起始期是造成彩色棉品质低的直接原因。     

天然棕、绿彩色棉叶片光合色素分析

对彩色棉不同生育时期的单位重量叶片光合色素含量和单叶片光合色素含量进行了测定分析,同时对彩色棉的光合色素进行了UV光谱测定.结果表明,彩色棉叶片单位重量叶绿素a、b、(a b)含量的动态变化趋势与白色棉较为一致,其中棕色棉叶绿素a、b、(a b)含量与白色棉相接近,绿色棉叶绿素a、b、(a b)含量低,且差异显著.白色棉单叶片叶绿素总含量明显高于彩色棉,两彩色棉相接近.从幼苗期到盛花期叶绿素a/b都逐渐下降,其中绿色棉在初花期有一个小的高峰,从盛花期到吐絮期又逐渐升高,其中绿色棉上升最快,白色棉最低.两彩色棉光合色素的乙醇溶液UV光谱与白色棉一致,主要吸收峰在416 nm、462 nm和672 nm处.     

天然彩色棉叶片光合色素测定分析

对彩色棉花叶片不同生育时期的光合色素含量进行了较为系统的测定分析 ,表明彩色棉叶片叶绿素a、b、(a+b)含量的动态变化趋势与白色棉较为一致 ,但彩色棉叶片的叶绿素a、b、(a +b)含量除幼苗期外 ,各生育时期 (特别是后期 )均比白色棉低。彩色棉中 ,棕色棉与绿色棉之间的叶绿素a、b、(a +b)含量也有差异。     

彩色棉纤维品质的杂种优势分析

采用NCⅡ设计,以3个白色棉为母本,3个绿色棉为父本,配制绿色杂交组合;以2个白色棉为母本,以4个棕色棉为父本,配制棕色杂交组合。纤维品质杂种优势和配合力方差分析表明:绿色杂种(F1)纤维品质的超白色棉亲本优势、中亲优势、超彩色棉亲本优势和竞争优势,2.5%跨长分别为0.91%、6.53%、13.02%和1.21%,比强度分别为-5.77%、15.63%、49.7%和1.02%,马克隆值分别为-14.6%、9.31%、52.51%和-23.61%。棕色杂种(F1)纤维品质的超白色棉亲本优势、中亲优势、超彩色棉亲本优势和竞争优势,2.5%跨长分别为-3.09%、1.71%、7.12%和-5.59%,比强度分别为-6.99%、-0.06%、9.55%和-4.05%,马克隆分别为-8.67%、-3.15%、4.49%和-18.37%。绿色纤维2.5%跨长的加性方差和显性方差分别占表性方差的56.18%和31.32%,达显著;比强度以显性方差为主,占表性方差的59.53%,马克隆值的显性方差占表性方差的39.22%,达显著;棕色纤维绿色纤维2.5%跨长以加性方差为主,占表性方差的68.59%,达极显著;比强度加性方差占表性方差的37.77%,达显著,马克隆值的加性方差和显性方差分别占表性方差的54.76%和34.69%,均达显著。     

新温185号核桃叶片和果实矿质元素浓度时节变化及其相关性

【目的】通过对新温185号核桃(Juglans regia‘Xinwen185’)果实生育期叶片和果实矿质元素浓度时节变化及其相关性分析,加深对其果实生长发育过程中树体与果实矿质元素供需关系的认识。【方法】采样测定果实生育期不同时节,新温185号核桃叶片、青皮和种仁中氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)元素浓度,应用Pearson相关分析检验叶片、青皮、种仁之间相同矿质元素浓度的相关性。【结果】在果实生育期,随时节推移新温185号核桃叶片中N、P、K、Cu、Zn元素浓度总体上呈下降趋势,Ca、Mg、Fe、Mn元素浓度总体上呈上升趋势;种仁中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素浓度均呈下降趋势;青皮中除K元素浓度呈上升趋势外,其余元素浓度均呈下降趋势。叶片与青皮之间的Zn、Cu元素浓度呈显著或极显著正相关,Ca元素呈极显著负相关;叶片与种仁之间的Zn、K元素浓度呈显著或极显著正相关,Mg、Ca元素浓度呈显著或极显著负相关;青皮与种仁之间P、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu元素浓度呈显著或极显著正相关,K元素浓度呈显著负相关。【结论】在新温185号核桃果实生长发育过程中,叶片向果实Ca、Mg元素和青皮K元素的有效供给对果实的品质形成有重要影响。K、Ca、Mg元素是新温185号核桃果实品质形成过程中树体与果实矿质元素供需关系的关键。     

天然有色棉纤维发育特性研究

通过开花后分期取样测定的方法,从栽培生理角度对有色棉棉纤维发育特性进行了初步研究,结果表明,有色棉纤维长度和纤维比强度的动态变化趋势与白色棉相似,但在纤维快速伸长期的纤维日伸长量较低。有色棉纤维素的积累变化规律与白色棉相同,但其纤维素含量(%)显著低于对照。不同开花期下,纤维素含量(%)随铃龄的增加表现出不同的增长规律,第1期纤维素含量(%)的快速增长阶段在开花后35 d之前,而第2期则在30~35 d之后,这可能与铃期内温度条件的差异有关。纤维可溶性糖含量(%)则随铃龄的增加而下降。单铃纤维干重与铃龄呈二次曲线函数增长关系,但有色棉单铃纤维干重一直明显低于白色棉。相关分析表明,有色棉纤维比强度与纤维素含量(%)、单铃纤维干重间均呈显著正相关关系,而与纤维可溶性糖含量(%)呈负相关关系。有色棉纤维伸长速度和纤维素积累速度较慢,积累量较低,单铃纤维干重低等发育特点可能是有色棉纤维短、比强度较低和产量低的主要原因之一。     

2个彩色棉材料的农艺性状和纤维发育特点研究

以常规白色棉 3 3B为对照 ,于 2 0 0 0～ 2 0 0 1年在山东棉花研究中心试验站 (临清 )对大田种植的 2个彩色棉绿色棉和棕色棉材料的农艺性状与纤维发育特点进行了研究。结果显示 ,2个彩色棉材料的营养生长旺盛 ,具有早发早熟的特点 ,但铃重小 ,衣分低 ,皮棉单产仅为对照 3 3B的 5 0 %～ 60 %。彩色棉的纤维品质比对照品种差 ,其中绿色棉的纤维品质最差 ,基本无纺织利用价值。彩色棉的纤维发育过程与对照相比有很多不同之处 ,表现在 2个彩色棉材料的棉纤维在开花后 3 0～ 40天出现颜色 ,纤维伸长期短 ,伸长速率低 ,次生壁加厚慢 ,纤维伸长与次生壁加厚重叠的时间短 ,这可能是彩色棉纤维品质差的主要原因。     

施氮时期对葡萄不同生育期叶片及果实矿质元素含量的影响

【目的】明确施氮时期对酿酒葡萄各生育期叶片及果实中矿质元素分配及积累的影响。【方法】以‘黑比诺’为研究对象,分别在萌芽期(S1)、新梢生长旺期(S2)、果实膨大期(S3)和转色期(S4)一次性施入尿素300 kg·hm~(-2),测定花后20 d (DAF20)、花后60 d (DAF60)和花后110 d (DAF110)叶片和果实中矿质元素含量,并对DAF110时叶片和果实中元素含量进行相关性分析。【结果】DAF60时S1和S2处理叶片中K、Mn和B含量无显著差异,相比其他处理,S2处理在该时期叶片N、Mg、Mn、B和Zn含量最低,而在DAF110时,叶片N、P、K、Ca和Mn含量显著高于其他处理。果实中P、K和Mn含量在DAF20时差异不显著,DAF110时,施氮时期对果实中Fe含量无显著影响,S4处理显著增加了果实中Ca、Cu和Zn的含量。相关性分析表明,叶片和果实中Cu含量呈极显著正相关,而叶片Ca和果实中Zn、叶片K和果实B,叶片B和果实P含量极显著负相关。综上,S2处理有利于各生育期叶片和果实中大量元素的积累,而S1处理更有利于促进微量元素的吸收。叶片和果实中元素含量存在显著的线性相关关系。【结论】可以通过调节施肥时期以调控器官中矿质元素分配及含量,进而影响果实中元素的含量,对于果实品质改善具有重要意义。     

笃斯越橘果实、叶片矿质元素和土壤肥力因子与果实品质的多元分析

【目的】分析大兴安岭地区不同立地类型中笃斯越橘果实总酚、类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖及可溶性糖含量特性;探究笃斯越橘果实、叶片矿质元素和根系层土壤肥力因子间及其与几个主要果实品质指标的关系;筛选通过影响笃斯越橘叶片矿质元素含量进而影响果实黄酮类和糖类物质积累的主要土壤肥力因子,为提高果实品质的土肥管理技术提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区水湿地有土壤、水湿地苔草和山地土坡3种立地类型中的笃斯越橘为研究对象,使用典型相关分析法研究土壤肥力因子、叶片和果实矿质元素与果实品质的相关性;应用多元线性回归分析法建立回归方程,并筛选影响笃斯越橘叶片矿质元素的主要土壤肥力因子。【结果】大兴安岭地区水湿地有土壤、山地土坡2种立地类型中,笃斯越橘果实成熟期可溶性糖以葡萄糖和果糖为主,属于单糖积累型,其总含量占可溶性糖的84.20%（水湿地有土壤类型）、95.11%（山地土坡类型）,而水湿地苔草类型中葡萄糖和果糖总含量仅占可溶性糖的56.95%;果实总酚、花青苷含量在3种立地类型中差异显著（P＜0.05）。典型相关分析表明,果实总酚含量与果实Ca、Mg、Fe、Mn元素含量呈极显著正相关,与P元素含量呈显著负相关;果实K、Zn元素显著影响果实品质特性,其中果实K元素与果实类黄酮呈极显著正相关,与花青苷、可溶性糖呈显著正相关,果实Zn元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖呈极显著负相关;叶片Ca、Fe元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖分别呈现显著正相关和显著负相关,但叶片Ca元素与果实Zn元素呈极显著正相关;土壤肥力因子与果实品质指标的相关性较弱。叶片N、P、K元素与果实N、P、K元素呈显著正相关,叶片P元素与果实K元素呈极显著正相关,叶片Zn元素与果实Ca、Fe元素呈显著负相关;果实矿质元素中仅有Mg、Cu元素与土壤肥力因子呈显著相关,土壤肥力因子主要影响叶片矿质元素含量,但叶片矿质元素与土壤肥力因子间的关系较复杂。多元线性回归分析表明,土壤pH对叶片矿质元素含量的影响最大,其次是土壤有机质,随土壤有机质含量的增加,叶片N、P、K、Mn元素含量升高,但叶片Zn元素随有机质含量的升高呈现降低趋势。【结论】提高土壤有机质和铵态氮含量,增强土壤酸度是笃斯越橘栽培区土壤管理的关键技术;提高果实K、Ca、Mg、Fe、Mn含量,减少果实Zn元素含量是提高笃斯越橘果实品质的重要措施。     

棉纤维发育相关酶活性的基因型差异与纤维比强度的关系

 【目的】以纤维比强度差异较大的不同基因型棉花为材料，研究它们纤维发育过程中相关酶活性的动态变化与纤维比强度的关系，为探索改善棉纤维比强度的生理调控途径提供理论依据。【方法】选择棉纤维比强度分属高（科棉1号）、中（美棉33B）、低（德夏棉1号和苏棉15号）3种类型，4个不同基因型的品种，在大田栽培条件下，研究棉纤维次生壁加厚过程中相关酶活性的动态变化、纤维素累积和纤维比强度形成的关系。【结果】β-1,3-葡聚糖酶活性在次生壁加厚发育过程中呈下降趋势，蔗糖合成酶、过氧化物酶和IAA氧化酶活性变化均呈单峰曲线，基因型间差异主要表现在酶活性的大小和峰值出现的时间。科棉1号属高强纤维基因型，棉纤维中与纤维发育相关的酶活性在整个次生壁加厚期高于中、低强纤维基因型，前者酶活的动态变化与纤维素累积快速增长期的协调性好，纤维素累积平缓，纤维比强度增强的幅度大；反之，如低强纤维品种德夏棉1号和苏棉15号，其纤维发育相关酶在次生壁加厚期活性低，纤维素累积快速增长期短，纤维比强度增强的幅度小；美棉33B棉纤维发育相关酶活性、纤维素累积和纤维比强度形成特征介于上述两种基因型之间。【结论】不同基因型棉花纤维中与纤维发育相关的酶活性存在显著差异，该差异可能是导致纤维素累积特性及纤维比强度形成基因型间差异的主要生理原因之一。     

新疆棉花播期对棉纤维糖类物质及超分子结构的影响

[目的]在新疆气候生态条件下,研究不同播期对棉纤维发育过程中纤维素累积和纤维超分子结构的影响,探讨纤维累积特征、超分子结构变化与纤维强度形成的关系,揭示棉花生育后期低温对棉纤维强度形成的影响.[方法]选用新陆早13号和新陆早33号为材料,采用分期播种的方法,形成棉铃发育的不同温度条件,研究棉纤维素发育过程中纤维素累积特性和纤维超分子结构的变化,分析纤维强度形成与超分子结构变化的关系.[结果]在新疆棉花生产正常播期处理条件下,棉纤维的发育处于较适宜的温度条件,纤维发育过程中纤维素积累速率平缓且经历时期长;在晚播条件下,棉纤维发育后期受到低温的影响,纤维素的快速积累起始时期推迟,纤维快速积累时期缩短,纤维素的理论最大含量下降,晚播处理棉纤维的取向分散角和取向分布角的角度大于正常播期处理,纤维强度下降.[结论]在棉纤维发育过程中,棉纤维发育期后期的低温不仅影响了纤维素的积累特性,导致纤维的超分子结构3个参数大于正常播期处理,不利于高强纤维的形成.     

不同棉花品种纤维比强度形成的温度敏感性差异机理研究

 【目的】研究纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应差异。【方法】选用纤维比强度形成存在温度敏感性差异的2个品种（科棉1号：温度弱敏感型品种,苏棉15：温度敏感型品种）,通过分期播种,使相同果枝部位棉铃发育处于不同的温度条件,研究低温对棉花纤维发育相关物质含量和酶活性的影响。【结果】正常播期条件下,棉纤维发育期日均最低温为24.0和25.4℃,棉纤维中蔗糖合成酶活性高,β-1,3-葡聚糖酶活性低,蔗糖转化率和纤维素含量均较高,最终纤维比强度最高;晚播所致的低温（棉纤维发育期日均最低温低于21.1℃）则显著影响棉纤维发育,蔗糖转化率、纤维素含量、β-1,3-葡聚糖含量均下降,纤维发育相关酶活性中蔗糖合成酶活性下降、β-1,3-葡聚糖酶活性上升,导致纤维比强度降低。2个纤维比强度形成存在温度敏感性差异的棉花品种纤维发育生理特性对低温的响应存在差异,温度敏感型品种（苏棉15）的蔗糖转化率、纤维素含量及酶活性（蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶）在因播期形成的不同温度间的变化幅度明显大于温度弱敏感型品种（科棉1号）。【结论】低于21.1℃的日均最低温影响棉纤维发育及纤维比强度形成,不同棉花品种纤维发育相关的物质含量、酶活性对低温的响应存在差异,这可能是导致纤维比强度存在温度敏感性差异的主要原因之一。     

棉铃对位叶氮浓度对纤维糖类物质和纤维比强度的影响

【目的】探明棉铃对位叶氮浓度对棉纤维比强度形成的影响。【方法】以纤维比强度差异较大的3个棉花品种为材料,设置不同施氮量处理以形成不同的棉铃对位叶氮浓度,研究棉纤维加厚发育过程中棉铃对位叶氮浓度的动态变化及其与纤维中糖类物质及纤维比强度间的关系。【结果】棉铃对位叶氮浓度随铃龄的变化符合幂函数曲线YN=αt-β;在棉纤维加厚发育过程中,纤维中蔗糖、β-1,3-葡聚糖和纤维素含量随棉铃对位叶氮浓度的增加呈抛物线型变化,蔗糖、纤维素累积与纤维比强度形成的最佳棉铃对位叶氮浓度变化曲线相吻合,β-1,3-葡聚糖累积与纤维比强度形成的最佳对位叶氮浓度差异较大。【结论】棉铃对位叶氮浓度反映了棉铃发育的氮营养状况,在棉纤维加厚发育过程中,均存在一个有利于蔗糖、β-1,3-葡聚糖、纤维素累积及高强纤维形成的最佳对位叶氮浓度。棉纤维中较高的蔗糖和纤维素含量有利于纤维比强度的形成;棉纤维加厚发育前期较高的β-1,3-葡聚糖含量有利于纤维比强度的形成,后期则对纤维比强度形成的作用降低。不同品种纤维比强度形成的对位叶适宜氮浓度差异较大,进一步说明对位叶氮浓度影响棉花纤维加厚发育和比强度的形成。     

新疆棉区日最低气温对棉纤维次生壁加厚期蔗糖代谢的影响

 【目的】研究日均最低气温对棉纤维中蔗糖代谢、纤维素沉积和纤维比强度形成的影响,揭示棉纤维强力变化的机理。【方法】通过分期播种,使棉铃发育处于不同的低温环境下,研究不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性变化的影响及与纤维素沉积的关系。【结果】正常播期条件下,棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高,蔗糖转化彻底,纤维素累积时间长且累积平稳,最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟,棉铃发育过程中夜间温度降低,纤维中SPS活性下降、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性升高,造成果糖含量明显上升,影响纤维素的沉积。【结论】棉纤维加厚期＜15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化,引起蔗糖转化率下降,果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。     

花青素代谢对陆地棉叶片和纤维色泽呈现的影响

【目的】棉花作为一种重要的经济作物和油料作物,其叶片和纤维均可积累色素物质,呈现不同颜色。叶绿素、类胡萝卜素和花青素的含量及其比例是棉花叶片呈色的主要原因,而棕色纤维中主要色素成分为花青素单体氧化聚合而成的原花青素及其衍生物。通过分析陆地棉不同的叶色突变体叶片和纤维中的花青素含量,花青素和原花青素合成途径中关键基因的表达,探究棉花叶片和纤维颜色呈现与花青素合成的关系,为叶色突变体的利用和彩色棉纤维色泽的改良奠定基础。【方法】通过测定21个陆地棉叶色突变体的叶片花青素含量,根据叶色突变体叶片、纤维颜色和花青素含量差异,筛选了其中6个典型的棉花叶色突变体作为研究材料,比较叶片和纤维（开花后15 d）中的花青素含量,分析花青素含量与叶片、纤维颜色呈现的关系;同时检测叶片及不同发育时期纤维（开花后5、10、15和20 d）中花青素合成关键基因GhCHS和原花青素合成途径关键基因GhLAR和GhANR的表达水平,分析目标基因对叶片和纤维颜色呈现的影响。【结果】21个陆地棉叶色突变体叶片中的花青素含量差异显著,呈现紫红色或紫色的叶片花青素含量高。在筛选的6个陆地棉叶色突变体及其对照叶片和不同发育时期纤维中,叶片花青素含量显著高于纤维,棕色纤维的花青素含量显著高于白色纤维。叶片中,GhCHS表达量较高,而GhANR和GhLAR表达量较低,花青素积累与颜色呈现与其表达量没有显著的相关性;而在纤维中,GhANR和GhLAR在棕色纤维的表达量极显著高于白色纤维中,且主要集中在纤维发育的5—15 DPA高表达。【结论】陆地棉叶片和纤维的颜色呈现均与花青素含量有关,紫色及紫红色叶片以及棕色纤维中花青素含量高,但纤维颜色的形成与棉花叶片颜色呈现没有显著的相关性,其花青素含量与原花青素合成途径的关键基因GhANR和GhLAR表达水平直接相关,表明棉花叶片和纤维中的呈色机制不一致,原花青素主要在纤维中积累显色。     

早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响

【目的】研究早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响,为选择品质优良的早熟陆地棉品种提供理论依据和指导信息。【方法】 采用EXCEL 2003和SPSS19.0软件,对参试品系3年的试验数据进行相关性和逐步回归分析,分析棉纤维品质性状与品种特性及气象因子间的相互关系,建立最优回归模型,研究关键影响因子。【结果】 出苗-开花期天数对绒长、伸长率有极显著作用,对马克隆值、断裂比强度存在显著作用;各棉纤维品质中,伸长率与纤维长度间存在直接作用,且呈极显著正相关;马克隆值与断裂比强度分别对断裂伸长率与纤维长度起间接作用,且作用显著,断裂比强度对整齐度起显著正效应;气象因子中,日温差对棉纤维品质指标中的纤维长度、马克隆值、断裂伸长率均呈显著负相关;≥10℃有效积温对断裂比强度起到显著正相关作用。相关性指标均可构建逐步回归方程,且t检验显著。【结论】 不同生育阶段,出苗-开花天数对纤维品质存在显著影响。各纤维品质指标间,纤维上半部平均长度与伸长率、马克隆值呈极显著相关;断裂比强度与伸长率呈极显著相关,马克隆值与纤维上半部平均长度呈极显著相关。各气象因子中,日温差越大,纤维长度、马克隆值、伸长率越低,≥10℃有效积温越高,断裂比强度越高。     

棉纤维发育过程中糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

 【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B（AC-33B）和科棉1号（KC-1）为材料,设置大田氮素水平0 kg N?hm－2（缺氮）、240 kg N?hm－2（适氮）和480 kg N?hm－2（高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质（蔗糖和β-1,3-葡聚糖）含量变化、调节糖代谢的相关酶（蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶）活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240 kg N?hm－2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可长时间地为棉纤维发育提供一个充足的物质能量库,蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性最高,促使纤维发育过程中铃龄5～24 d的蔗糖下降量及24～31 d蔗糖增长量最大,并且全铃期内转化率高且转化彻底,β-1,3-葡聚糖酶活性高,使含量及峰值高的β-1,3-葡聚糖中后期转化彻底,因此,此水平下棉纤维发育过程中蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量的上述动态变化,有利于纤维素平缓累积且累积期长,与高强纤维的形成需要的纤维素累积特征相吻合;而在0 kg N?hm－2水平下,棉纤维发育过程的糖代谢生理特征与上述表现刚好相反,最终纤维素累积过快且累积期短,形成低强纤维;480 kg N?hm－2水平则介于上述两者之间。【结论】棉纤维发育过程糖类物质代谢生理特征在0、240、480 kg N?hm－2水平间存在明显差异,该差异是导致纤维最终比强度形成不同的重要因素。在240 kg N?hm－2水平下,上述糖代谢相关酶活性变化及糖类物质供给更为优化,更有利于高强纤维的形成。     

施氮量对棉花养分吸收利用及产量和品质的影响

【目的】研究施氮量对棉花产量、养分吸收与分配、氮肥利用率及纤维品质的影响,为棉花生产合理施氮提供理论基础。【方法】以中棉所60号为材料,于2018和2019年连续2年大田试验。设置4个施氮水平(0、112.5、168.75、225 kg/hm²,分别以CK、N₁、N₂、N₃表示),在吐絮期采集植株茎、叶、生殖器官,测定干物质质量和氮磷钾积累量,计算氮肥利用率和棉花产量等指标。【结果】施氮量在0~225 kg/hm²,棉花产量随施氮量的增加而增加;施用氮肥可提高棉花吐絮期氮、磷、钾吸收量,施氮水平在0~168.75 kg/hm²,棉花氮、磷、钾吸收量随施氮量的增加而增加,过量施用氮肥后棉花氮、磷、钾吸收量下降;氮肥利用率以112.5 kg/hm²施氮量最高;施氮量对棉花纤维品质指标影响差异不显著。【结论】综合产量、氮肥利用率、养分吸收、分配及利用和纤维品质等指标,黄河流域棉区推荐施氮量为112.5~168.75 kg/hm²。