本文選題：彩棉　切入點(diǎn)：白棉　出處：《河北農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：彩色棉是天然纖維帶有色彩的生態(tài)棉,其在加工過(guò)程中無(wú)需染色等環(huán)節(jié),符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)保的要求。磷素是植物必須的大量無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素,是植物的重要組分。研究彩色棉與白棉產(chǎn)量品質(zhì)差異的機(jī)理及其對(duì)磷素利用狀況對(duì)于促進(jìn)彩色棉的高產(chǎn)及品質(zhì)栽培的推廣具有重要意義。本項(xiàng)研究針對(duì)彩色棉產(chǎn)量品質(zhì)較低的現(xiàn)狀,以4種纖維顏色不同的棉花品種為材料,研究彩色棉與白棉在不同磷素水平條件下產(chǎn)量品質(zhì)差異及其生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)、生理生化代謝機(jī)制、光合能力差異、干物質(zhì)積累及養(yǎng)分分配等內(nèi)容,主要研究結(jié)果如下:1.水培條件下,以彩棉品種中棉所51(淺棕)、中棉所81(深棕)、中棉所82(深綠)和普通白棉品種國(guó)欣3為材料,研究3個(gè)不同的磷素(無(wú)磷0 mmol·L-1KH2P2O5,低磷0.5 mmol·L-1 KH2P2O5,適磷1 mmol·L-1KH2P2O5)水平對(duì)不同棉花品種苗期根系形態(tài)、根冠比、葉片生理活性的影響。結(jié)果表明:低磷顯著提高了棉花總根長(zhǎng)和根表面積,在處理后10天,棉花總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根冠比均以白棉提高的最多,在處理后20天則以淺棕棉提高的最多;無(wú)磷脅迫下,白棉和深棕棉在處理后20 d根系生長(zhǎng)受到的抑制程度相比于處理后10 d加重,而其他品種則隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),抑制程度減輕。在處理后20天,白棉主莖葉葉綠素(a+b)含量、葉綠素a/b值、POD、SOD活性、光飽和點(diǎn)、最大凈光合速率隨著磷素水平的降低逐漸降低;淺棕棉主莖葉葉綠素a/b值、脯氨酸含量、SOD活性、光飽和點(diǎn)在低磷脅迫下均得到顯著提高;深棕棉和深綠棉主莖葉葉綠素a/b值、脯氨酸含量、MDA含量在低磷脅迫下顯著提高,深棕棉光飽和點(diǎn)也得到顯著提高。無(wú)磷顯著降低了各個(gè)品種葉綠素(a+b)含量、葉綠素a/b值、POD、SOD活性、最大凈光合速率,脯氨酸含量也得到了顯著提高。低磷處理后20天,棉花總根長(zhǎng)、根冠比與地上部指標(biāo)無(wú)顯著相關(guān)性;根表面積與葉綠素a/b值顯著正相關(guān);根體積與主莖葉葉綠素(a+b)含量、可溶性糖含量、光飽和點(diǎn)顯著正相關(guān),與最大凈光合速率顯著負(fù)相關(guān);葉綠素(a+b)含量與可溶性糖、光飽和點(diǎn)、最大凈光合速率顯著正相關(guān)。說(shuō)明苗期白棉對(duì)短期磷素脅迫的適應(yīng)調(diào)節(jié)能力最強(qiáng),但是不耐長(zhǎng)期磷素脅迫;淺棕棉和深綠棉能耐受長(zhǎng)期的磷素脅迫,以淺棕棉耐受能力最強(qiáng),為磷高效品種;深棕棉對(duì)磷素脅迫的耐受力居中。2.在大田試驗(yàn)條件下,研究不同基因型(纖維顏色)棉花品種在施磷和不施磷條件下棉花產(chǎn)量品質(zhì)、形態(tài)特征、生理生化特征、干物質(zhì)積累與分配的差異,結(jié)果表明:在施磷條件下,淺棕棉單株結(jié)鈴數(shù)和單鈴重最高,籽棉產(chǎn)量最高;雖然白棉單株結(jié)鈴數(shù)與深棕棉和深綠棉差異不大,但是其單鈴重較高,使得其籽棉產(chǎn)量也較高。這是不同基因型棉花籽棉產(chǎn)量產(chǎn)生差異的直接原因。通過(guò)對(duì)與產(chǎn)量構(gòu)成因素顯著相關(guān)的脫落率和干物質(zhì)積累的調(diào)查發(fā)現(xiàn),深綠棉脫落率顯著高于其他品種,淺棕棉脫落率最低,白棉與深棕棉差異不大;白棉干物質(zhì)積累總量和生殖器官分配率顯著高于深色彩棉品種,淺棕棉干物質(zhì)積累總量和生殖器官分配率與白棉差異不大。說(shuō)明深色彩棉干物質(zhì)總積累量少,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺使得產(chǎn)量器官分配率過(guò)低。本研究還表明,吐絮中期時(shí)主莖葉生理活性與單鈴重、生殖器官分配率、脫落率顯著相關(guān),各品種主莖葉POD活性、SOD活性、可溶性蛋白質(zhì)含量的差異表現(xiàn)為:淺棕棉白棉深棕棉深綠棉,MDA含量則以深綠棉最高。說(shuō)明在棉花結(jié)鈴后期,不同基因型品種間主莖葉保護(hù)酶系統(tǒng)活性的差異能導(dǎo)致產(chǎn)量和干物質(zhì)積累發(fā)生變化,淺棕棉由于在該時(shí)期主莖葉葉綠素含量和保護(hù)酶系統(tǒng)活性最高,使得其葉片生理活性較高,而深色彩棉品種由于保護(hù)酶系統(tǒng)活性差,葉片膜結(jié)構(gòu)受到影響,不利于光合產(chǎn)物的積累。同時(shí),主莖葉GA3、ZR、IAA含量也與棉花單鈴重和脫落率顯著相關(guān)。淺棕棉主莖葉ZR、IAA含量最高,白棉次之,深綠棉含量最低。不同品種氮、磷、鉀養(yǎng)分積累情況表現(xiàn)出與內(nèi)源激素類(lèi)似的規(guī)律。說(shuō)明不同品種葉片內(nèi)源激素含量的差異會(huì)導(dǎo)致棉花干物質(zhì)積累強(qiáng)度不同,進(jìn)而影響?zhàn)B分的積累。在棉花纖維上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、整齊度上,淺棕棉最高,白棉次之,深綠棉最低;深綠棉馬克隆值達(dá)到A級(jí),白棉僅僅為C級(jí)。淺棕棉三桃比例較合理,白棉和深色彩棉伏前桃比例均較低,但是白棉伏桃比例高于深色彩棉。說(shuō)明彩棉品種晚發(fā)的特點(diǎn)使得其三桃比例較不合理,影響了其整體纖維品質(zhì)。對(duì)不同品種棉鈴的養(yǎng)分狀況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):白棉和淺棕棉棉鈴氮、磷、鉀養(yǎng)分含量最高,深綠棉最低,這就影響了棉鈴在發(fā)育過(guò)程中養(yǎng)分供給。通過(guò)對(duì)不同品種同日鈴各器官生理活性的研究發(fā)現(xiàn):深色彩棉品種在纖維發(fā)育各個(gè)時(shí)期鈴殼、鈴籽、棉纖維中GA3、ZR、IAA含量低于白棉和淺棕棉,且ABA含量較高,這就不利于纖維細(xì)胞的初生壁形成以及纖維素在次生壁的累積。同時(shí),深色彩棉品種在花后10 d時(shí)棉籽MDA含量顯著高于白棉,鈴殼和棉籽POD、SOD活性較白棉低,這就會(huì)影響纖維細(xì)胞在初生壁形成時(shí)非纖維素的糖類(lèi)物質(zhì)的累積,影響纖維初生壁的形成;在棉花纖維發(fā)育后期,深綠棉品種鈴殼、棉籽相對(duì)較差的保護(hù)酶系統(tǒng)活性促進(jìn)了色素物質(zhì)想纖維次生壁的沉積,但是色素類(lèi)物質(zhì)會(huì)競(jìng)爭(zhēng)纖維素合成所需的碳水化合物,從而使得纖維成熟度、整齊度下降。在研究棉纖維中纖維發(fā)育相關(guān)酶活性和纖維素累積特性時(shí)發(fā)現(xiàn),白棉和淺棕棉β-1,3-葡聚糖酶和蔗糖合酶活性顯著高于深色彩棉;且白棉和淺棕棉纖維素快速累積持續(xù)時(shí)間較深色彩棉品種長(zhǎng),纖維素快速累積開(kāi)始期早,纖維素最大累積速率較平緩。這就促進(jìn)了纖維素在棉纖維的均勻累積,同時(shí)較高的纖維發(fā)育相關(guān)酶活性能較多的為纖維素合成提供底物物質(zhì)。本試驗(yàn)條件下,不施磷對(duì)棉花纖維品質(zhì)未造成顯著影響,但是對(duì)棉花三桃比例及產(chǎn)量有影響。不施磷顯著提高了常規(guī)彩棉品種伏前桃數(shù)量和比例,并降低了秋桃比例,伏桃比例也得到一定提高。說(shuō)明常規(guī)彩棉品種在不施磷土壤磷素水平下早發(fā),生殖生長(zhǎng)提前。同時(shí)低磷還降低了白棉和淺棕棉的總果節(jié)數(shù),提高了淺棕棉的脫落率,這就使得淺棕棉單株結(jié)鈴數(shù)降低。各品種葉面積指數(shù)在低磷條件下均下降,在盛蕾期時(shí)以白棉降低的最多,在盛鈴期時(shí)以深棕棉降低的最多。說(shuō)明白棉在面對(duì)低磷脅迫的調(diào)節(jié)作用在盛蕾期時(shí)已開(kāi)始下降。不施磷還降低了棉花干物質(zhì)積累總量和根冠比,白棉和淺棕棉生殖器官分配率也降低,而深色彩棉品種生殖器官分配率則在低磷條件下得到提高。說(shuō)明深色彩棉品種在不施磷土壤磷素水平下促進(jìn)了干物質(zhì)向棉鈴的分配。在棉花生長(zhǎng)前期,低磷誘導(dǎo)了主莖葉保護(hù)酶系統(tǒng)活性提高,減輕了脅迫的影響,同時(shí)還使得ABA和IAA濃度增加,降低了葉片光合能力。在棉花生長(zhǎng)后期,低磷使得白棉POD、SOD活性顯著下降,除淺棕棉外的其他品種MDA含量顯著提高。同時(shí)葉片內(nèi)GA3、ZR、IAA濃度降低,ABA含量增加。說(shuō)明低磷會(huì)誘導(dǎo)棉花早衰,進(jìn)而影響產(chǎn)量的形成。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S562

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1602109