張選 彭小峰 彭延 李克福
摘要:通過對七個品系不同時期葉片含糖量測定,檢測含糖量在生育時期的變化,結果表明初花期和花鈴晚期棉花葉片含糖量低,盛花期和花鈴期葉片含糖量高,對植株的營養生長和生殖生長更有利。
關鍵詞:棉花 葉片 含糖量 產量
新疆是全國的重要產棉區,地區光照強,干旱少雨,為此自然條件的差異、裁培技術的優劣、品種的不同、田間管理、生長期長短等因素都將直接或間接影響到棉花生理糖含量的各項指標。
棉花葉片中通過光合作用生成碳水化合物,蔗糖占主要成分。目前國內外許多專家學者一致認為蔗糖磷酸合成酶( SPS) - 磷酸蔗糖磷酸化酶( SPP) 系統作為蔗糖合成的主要途徑, 在此途徑中SPS 是關鍵限速酶, 而SPS 和SPP 又以復合體的形式存在于植物體內, 所以SPS 催化蔗糖生成事實上是不可逆的[1]。從文獻得知,以前的科研人員大多重點研究,外界因素對SPS 活性的影響, 很少針對在棉花開花后,對葉片和纖維中的SPS活性的變化及與糖含量之間的關系進行研究[2]。
1材料與方法
1.1試驗地基本情況
試驗在農三師農科所試驗地進行,土壤類型為壤土,土壤質地為鹽堿土,肥力中等。栽培管理按照當地的生產水平進行。
1.2試驗材料和設計
試驗選擇7個品系,分別是新陸中47、C9、渝棉1號、414、中1-2、抗4和H10262。其中新陸中47、C9、渝棉1號、H10262是優質棉,抗4、414是抗蟲、抗病棉,中1-2是常規棉品系。其中414是當地主栽品系。
在初花期、盛花期、花鈴期和花鈴晚期取樣,每次在選取連續十株棉花葉倒四葉,放置在濕毛巾中帶回,在烘箱中烘干后碾磨碎,浸泡后過濾,用PAL-1折射計進行糖分測定。在8月底進行了農藝性狀的調查,及產量調查。
2 結果與分析
2.1各品系不同時期含糖量變化
圖1 各品系不同花鈴期日含糖量平均值
從圖1可以看出,新陸中47在初花期、盛花期和花鈴期葉片含糖量都較高,在花鈴晚期含糖量逐漸降低,只有38.8°Bx;中1-2、H10262和中414從初花期到盛花期逐漸降低,盛花期后逐漸升高,在花鈴晚期期達到最大值;C9在初花期最低,而后各時期逐漸升高;渝棉1號和抗4葉片含糖量在各時期出現波浪形變化,抗4葉片含糖量在初花期逐漸升高,盛花期降低,在花鈴期又增加,在花鈴晚期期達到最大,渝棉1號變化趨勢則與之相反。
圖二 各品系不同花鈴期傍晚含糖量變化
初花期抗4的葉片含糖量最低,其余各品系葉片含糖量都在40°Bx左右,最高為新陸中47;盛花期葉片含糖量最低為414,含糖量變化最大的品系為抗4,其余各品系葉片含糖量變化不大;花鈴期抗4葉片含糖量較盛花期低,其余各品系葉片含糖量較盛花期都有所增加,增加幅度的最大的為414,其次為C9,花鈴期葉片含糖量最高為渝棉1號;在花鈴晚期期,新陸中47葉片含糖量較盛花期低,其余各品系都有不同程度增加。
在不同生育時期,抗4葉片含糖量變化幅度較大,新陸中47葉片含糖量逐漸降低,其余各品系葉片含糖量從初花期到盛花期變化不大,在花鈴期和花鈴晚期期逐漸增加。渝棉1號在各時期都保持較高的含糖量。
2.2各品系的農藝性狀
表1 不同品系農藝性狀(調查日期:8月28日)
品系
株高(Cm)
主莖葉片數(片)
果枝始節
果枝臺數(臺)
鈴數(個)
抗4
80.0
14.5
6.0
9.5
8.2
中1-2
65.0
15.1
5.9
10.2
6.6
H10262
68.5
15.4
6.1
10.3
10.1
渝棉1號
58.6
12.9
5.3
8.6
6.2
C9
60.3
13.8
5.5
9.3
6.7
新陸中47
63.5
15.4
5.9
10.5
6.4
414
59.0
14.2
5.3
9.9
6.9
從表1可以看出渝棉1號的株高比414要低之外,其他的都要高于對照,主莖葉片數渝棉1號和C9相對較少分別有12.9片、13.8片,中1-2和H10262主莖葉片數較多分別有15.1片、15.4片其中抗4株高最高達到80Cm;果枝始節基本都在5.5左右,但H10262和抗4較高分別是6.1和6.0;果枝臺數渝棉1號最少有8.6個,而H10262、中1-2、新陸中47較高分別是10.3、10.2、10.5臺;鈴數H10262和抗4 較對照多2.8、0.7個,其他品系都比414低。
2.3各品系的經濟性狀和產量
表2 各品系的經濟性狀和產量
品系
單鈴重(g)
絨長(mm)
籽指(g)
衣分(%)
籽棉實收產量(kg/hm2)
抗4
5.7
29.0
9.5
44.1
6892.2
中1--2
5.5
29.7
10.7
45.1
5004.5
H10262
6.7
29.4
10.2
44.9
6547.7
渝棉1號
5.7
31.0
10.2
43.1
4866.8
C9
5.5
32.2
10.5
43.0
5259.3
新陸中47
6.3
30.7
10.4
45.3
5552.7
414
5.3
29.1
10.4
43.7
5036.2
從表2可以看出所有品系的單鈴重都比414高,抗4和渝棉1號都比414多0.4g、中1-2和C9比414多0.2g、,H10262比414多1.4g,新陸中47比414多1.0g。絨長方面除抗4比414低0.1mm,渝棉1號、C9、新陸中47都達到30mm以上。籽指方面所有品系的籽指除抗4只有9.5g外,基本都在10.0g以上,中1-2的籽指最大達到10.7g。各品系的衣分都較高,均在43.0%以上,最低的C9也有43.0%,以新陸中47最高,達到45.3%。籽棉產量抗4最高,到達6892.2 kg/hm2,H10262、C9、新陸中47都較414高,分別為6547.7kg/hm2、5259.3kg/hm2、5552.7kg/hm2。
2.4 籽棉產量與各時期含糖量灰色關聯分析
表3 籽棉產量與各時期含糖量的關聯度
初花期
盛花期
花鈴期
花鈴晚期
關聯度
0.6115
0.5093
0.6035
0.5486
位次
1
4
2
3
葉片含糖量關系到植株生長所需能量。到關聯分析中,因子的重要性以關聯序表示,關聯度大的,則表示參考指標重要[3]。從表3中看出,各時期葉片含糖量與產量之間關聯序依次為:初花期>花鈴期>花鈴晚期>盛花期。由此表明,初花期葉片含糖量與籽棉產量的關系最大。
3 小結
3.1 在初花期,抗4日含糖量和傍晚含糖量較低,其糖分主要供給營養生長,株高達到最高,為高產做好準備,其余各品系株高相對較低。
3.2 衣分最高的是新陸中47,在花鈴晚期葉片含糖量降低,主要供給纖維的生長。H10262全天葉片含糖量變化不大,生產的糖分能及時供給棉株生長,使之結鈴多。
3.3 傍晚葉片含糖量越高,說明葉片光合能力強,生產的糖分多,對植株生長有利。在花鈴后期,葉片日含糖量升高,為生殖生長提供充足的養分,有利于產量的積累。
3.4 葉片不同時期的含糖量,影響著棉花各時期的性狀及產量,但糖分在多大程度上能轉化成植株所需的營養還需要研究。
參考文獻
[1]Huber S C, Huber J L. Role and regulation suCrose phosphatesynthase in higher plants. Annu Rev Plant PhysiolPlant Mol Biol,1996,47:431-445.
[2] 劉凌霄等 棉花不同品種葉片和纖維中蔗糖磷酸合成酶活性變化及其與糖含量的關系[J] 中國農學通報2006,22(4):252-254.
[3] 楊伯祥,李迎春 灰色關聯分析在低酚棉育種上的應用[J].中國棉花,1994,21(7):9.
新疆兵團第三師農業科研項目(YJ12NY02)