彩色棉光合及生理生化特性及与产量关系研究

论文摘要

试验于2006-2007年在安徽农业大学试验农场进行。以淮棕杂1号（棕色棉）、淮绿杂1号（绿色棉）和亲本材料zms-41（白色棉）为材料,研究了彩色棉与白色棉在生育生理生化特性方面的差异及其与产量的关系,以期为彩色棉高产栽培提供理论依据。研究得出如下结果:1.干物质积累及其分配供试3个品种的棉铃体积增大速度最快的时间都在花后第7-14天,单铃体积的增长接近直线变化,至35天体积达最大值。棕色棉的铃体积与白色棉较接近,而绿色棉的铃体积与白色棉相差较大,但2个彩色棉品种单粒种子重量的增长量较白色棉高。彩色棉生育期总干物质积累动态呈“S”型曲线变化,可以用Logistic方程进行模拟,且拟合程度较高,与白色棉干物质积累动态相一致。彩色棉干物质积累进入快增期在时间上较白色棉早,但持续天数短,且物质的积累多用于营养器官的建成。2.氮、磷、钾含量变化动态彩色棉的养分吸收动态呈“S”型曲线变化,可用Logistic方程进行很好的模拟。在花铃期,彩色棉对养分吸收积累的比值较白色棉低,且除K2O以外,其余的比值均低于60%。2个彩色棉品种N、P2O5、K2O的积累量均低于白色棉。N吸收始增期彩色棉较白色棉迟,其中棕色棉与白色棉在整个N吸收过程中特征值较为接近。P2O5吸收始增期棕色棉与白色棉接近。K2O吸收始增期白色棉最早,棕色棉次之,绿色棉最迟。K2O吸收快增期的时间彩色棉均较白色棉短。K2O的最大积累速率时期和N、P2O5相比延迟3-7d。3.光合特性与白色棉相比,彩色棉叶片叶绿素（a+b）含量在全生育期内的变化规律较一致,但白色棉叶绿素（a+b）的含量最高,棕色棉次之,绿色棉最低,其中棕色棉与白色棉叶绿素（a+b）的含量较接近。与白色棉相比,彩色棉叶面积系数的增长主要在棉花生育中前期,盛花期以后,叶面积系数下降较快;叶比重在整个生育期相对较低,至生育后期,叶比重差又进一步加大。不同品种的光合速率日变化具有相同的趋势,其光合速率日变化有两个明显的峰值,而且第一个峰值明显大于第二个峰值。第一个峰值出现在10:00前后,此时棕色棉、绿色棉比白色棉低,分别低0.97μmolCO2·m-2s-1、1.38μmolCO2·m-2s-1,然后逐步下降,在下午14:00-16:00这个时段又有所回升,在16:00出现第二个峰值,此时棕色棉、绿色棉比白色棉高,分别高3.60μmolCO2·m-2s-1、2.06μmolCO2·m-2s-1。彩色棉的“午休”现象不明显,在中午下降的幅度较小,下午下降缓慢,恢复的时间短。相关分析表明,盛花期光合速率、叶比重、叶面积系数与皮棉产量均呈显著正相关,其中光合速率与叶面积系数、叶面积系数与叶比重也呈显著正相关。4.抗氧化酶活性棉花生长前期SOD活性均较低,初花期至盛花期SOD酶活性上升较快,棕色棉、绿色棉、白色棉分别增加60.9%、57.6%、50.0%,在盛花期达到峰值。不同生育时期的SOD活性研究表明,绿色棉明显低于白色棉,棕色棉与白色棉接近。蕾期、初花期、盛花期、吐絮期的CAT酶活性均以白色棉最高,绿色棉在前期和后期最低,棕色棉在花铃期最低。各品种POD活性变化趋势较一致,均随着生育进程逐渐增高,但在整个生育期内以白色棉最高,棕色棉次之,绿色棉最低。各品种POD活性在初花期之前无明显差别,之后均明显上升。初花期至盛花期棕色棉、绿色棉、白色棉POD活性分别提高59.5%、69.6%、68.3%;盛花期至吐絮期分别提高11.6%、10.0%、19.0%。5.产量性状本研究表明,与白色棉相比,彩色棉的单株成铃数少、衣分低、铃重轻,棕色棉和绿色棉分别较白色棉减产皮棉17.5%和29.3%,差异显著;棕色棉较绿色棉增产16.7%,差异显著。相关分析表明,在产量构成因素间,影响彩色棉产量最重要的因素是单铃重和单株成铃数,单铃重与皮棉产量呈极显著相关,单株成铃数与皮棉产量呈显著相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 棉花生育特性研究
• 1.2 氮、磷、钾在棉株各器官的分配特点及与产量的关系
• 1.2.1 氮、磷、钾在棉株各器官的分配特点
• 1.2.2 不同的施氮水平与棉花产量的关系
• 1.2.3 不同的施磷水平与棉花产量的关系
• 1.2.4 不同的施钾水平与棉花产量的关系
• 1.3 棉花主要抗氧化酶的研究
• 1.3.1 棉花SOD、POD和CAT酶活性的研究现状
• 1.3.2 在不同生育期时SOD、POD和CAT活性的变化
• 1.3.3 在不同品种中SOD、POD和CAT活性的变化
• 1.3.4 逆境对SOD、POD和CAT活性影响
• 1.3.5 棉花MDA研究现状
• 1.4 棉花叶片叶绿素含量
• 1.4.1 不同品种间叶绿素含量
• 1.4.2 不同节位不同叶龄叶片叶绿素含量
• 1.4.3 叶绿素含量与产量、品质关系的研究
• 1.5 棉花光合特性
• 1.5.1 棉花光合性能研究进展
• 1.5.2 棉花光合特性与产量品质的关系研究
• 1.6 影响棉花生长发育环境因子的研究
• 2. 引言
• 3. 材料与方法
• 3.1 供试材料
• 3.2 试验设计
• 3.3 测定项目与方法
• 3.4 数据统计分析方法
• 4. 结果与分析
• 4.1 彩色棉干物质积累及分配分析
• 4.1.1 单铃体积的变化
• 4.1.2 棉籽重量的变化
• 4.1.3 单株干物质积累动态变化
• 4.1.4 单株生殖器官干物质重比较
• 4.1.5 单株营养器官干物质重比较
• 4.1.6 单株生殖器官与营养器官干物质重比值的比较
• 4.2 彩色棉氮、磷、钾养分积累动态及其模拟
• 4.3 彩色棉光合特性研究
• 4.3.1 叶片叶绿素（a+b）含量分析
• 4.3.2 叶片叶绿素a以及叶绿素b含量分析
• 4.3.3 叶片叶绿素a/b含量分析
• 4.3.4 叶面积系数比较
• 4.3.5 叶比重（SLW）比较
• 4.3.6 功能叶光合速率（Pn）比较
• 4.3.7 功能叶光合特性的比较
• 4.3.8 盛花期叶片光合速率日变化
• 4.3.9 盛花期叶片蒸腾速率日变化
• 4.3.10 盛花期叶片气孔导度日变化
• 2浓度日变化'>4.3.11 盛花期叶片细胞间隙CO₂浓度日变化
• 4.4 彩色棉功能叶抗氧化酶活性研究
• 4.4.1 功能叶MDA含量的比较
• 4.4.2 功能叶SOD酶活性比较
• 4.4.3 功能叶CAT活性比较
• 4.4.4 功能叶POD活性比较
• 4.5 彩色棉产量性状分析
• 4.5.1 产量性状比较
• 4.5.2 产量构成因素与产量的相关分析
• 4.5.3 干物质、光合因子与产量的相关分析
• 5. 讨论
• 5.1 彩色棉干物质积累与分配特点
• 5.2 彩色棉氮、磷、钾含量变化动态
• 5.3 彩色棉光合特性
• 5.4 彩色棉抗氧化酶活性
• 5.5 彩色棉产量性状
• 6. 结论
• 6.1 彩色棉干物质积累与分配特点
• 6.2 彩色棉氮、磷、钾含量变化动态
• 6.3 彩色棉光合特性
• 6.4 彩色棉抗氧化酶活性
• 6.5 彩色棉产量性状
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 发表论文情况