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棉花早衰的成因及預(yù)防措施

2016-02-01 21:51唐黎標
中國棉花加工 2016年6期
關(guān)鍵詞:棉株結(jié)鈴吐絮

■唐黎標

〔杭州市農(nóng)業(yè)局,浙江杭州310004〕

棉花早衰的成因及預(yù)防措施

■唐黎標

〔杭州市農(nóng)業(yè)局,浙江杭州310004〕

早衰是棉花生長過程中提早衰老的一種現(xiàn)象,是指由于棉花自身或外部因素在有效的生育期內(nèi),棉株局部或整體過早終止生命活動而影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)形成的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為葉落、葉黃或者逐漸變褐枯萎。棉花早衰是一個世界性的問題,不僅影響棉花產(chǎn)量,而且導致種子質(zhì)量和纖維品質(zhì)下降。棉花早衰現(xiàn)象在世界各主要產(chǎn)棉區(qū)發(fā)生均十分普遍,引起了各國學者的高度重視。本文就棉花早衰的表現(xiàn)、判斷指標和原因進行了綜述,并對預(yù)防棉花早衰的措施進行了探討。

一、棉花早衰的表現(xiàn)及判斷指標

植物衰老是植物生長發(fā)育周期中一個重要的生理現(xiàn)象。棉花早衰可分為五種類型,一是早發(fā)早衰型,其特點是棉花中前期生長發(fā)育快,后期特別是花鈴期之后生長緩慢,伏前桃多、伏桃和秋桃少,造成未老先衰;二是多鈴早衰型,其特點是前期生長正常,開花結(jié)鈴較早,營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)移提前,花鈴期肥水運用不足造成的早衰;三是弱長早衰型,主要是地力瘠薄、肥水不足造成的棉花全生育期生長緩慢,根系發(fā)育不良,表現(xiàn)為植株矮小,結(jié)鈴少、脫落重、吐絮早;四是徒長早衰型,其特點是棉花前期生長正常,蕾期和花鈴期水肥供應(yīng)失調(diào),營養(yǎng)生長過旺,生殖生長不足,蕾鈴脫落嚴重,生長后期營養(yǎng)失調(diào)導致棉株早衰;五是病變早衰型,此類型主要是因為棉田連作,土壤中有益菌減少,病原菌增多,土壤生態(tài)平衡破壞導致棉株早衰。

(一)外觀表現(xiàn)

早衰棉花在外觀形態(tài)上表現(xiàn)為棉株矮小、棉鈴脫落,中上部出現(xiàn)空果枝,吐絮早、鈴重低,單株結(jié)鈴數(shù)偏少。葉片分黃化型、紅化型和青枯型,葉色逐漸失綠變?yōu)榭蔹S、深褐,葉片繼而干枯脫落,紅莖比例較高,生長點變尖,向心運動停滯;花位上移,頂端花芽潛伏,不再延伸新的果枝,果枝層數(shù)比正常棉花少;根系衰竭,主根變細變短從而導致吸收功能降低;棉鈴較小,纖維品質(zhì)較差,種子成熟度較低。此外,棉花葉片黃葉率和棉柴比可作為棉花早衰的指標。從外觀表現(xiàn)看,早發(fā)類型是在棉花生長后期提早衰亡;徒長猝死型是在生長旺盛期遇高溫干旱等天氣時,棉株根系厭氧而死;多鈴型是在花鈴期水肥供應(yīng)不足時,根系正常生長受抑制而導致棉株早衰;病變型則是由棉株大面積發(fā)病導致早衰。

(二)生理表現(xiàn)

早衰棉花的生理表現(xiàn)為光合作用受阻,光合速率下降、葉綠素含量下降,葉色變黃、葉片衰老,在這個過程中蛋白質(zhì)合成能力減弱而分解作用加強,所以葉片蛋白質(zhì)含量也隨之下降;棉花早衰時不能產(chǎn)生能量,相反還要消耗有機物導致呼吸速率下降,各種代謝和酶活性都發(fā)生了較大變化。植物內(nèi)源激素中生長素、細胞分裂素和赤霉素可推遲葉片衰老,脫落酸和乙烯可加速葉片衰老。在棉花早衰過程中,細胞分裂素類物質(zhì)急劇下降,而脫落酸等促進衰老的物質(zhì)則呈上升趨勢,丙二醛不斷積累引起對酶的破壞。有研究表明,適量施用鉀肥有利于促進棉花葉片中SOD活性的提高,丙二醛含量的降低,從而減少了過氧化物的產(chǎn)生與累積,減輕活性氧對細胞膜的傷害。

(三)性狀表現(xiàn)

棉花早衰表現(xiàn)為枯死早衰型,就是剛進入吐絮期葉片就開始脫落,棉株迅速枯死,霜前花也吐絮不暢;另一個特點是枯葉早衰型,棉株主莖枯死較晚,全生育期生長發(fā)育遲緩,枯葉出現(xiàn)時間較早;鈴衰型的棉株雖然上部結(jié)鈴沒有明顯減少,但早衰型棉株下部鈴吐絮較早,而上部鈴在枯霜期前大部分不能正常吐絮。在實際生產(chǎn)中,棉花早衰和早熟常相關(guān)聯(lián),早熟性是棉花育種的重要目標,而早衰則是棉花育種和生產(chǎn)中可以避免的,二者可根據(jù)葉功能、結(jié)鈴性、鈴重、籽指以及纖維品質(zhì)來區(qū)分。早衰棉花在開始吐絮時葉片即變黃、脫落甚至莖稈枯死,上部結(jié)鈴性差,其鈴重、籽指、品質(zhì)以及種子成熟度明顯下降。據(jù)研究報道,早衰型棉株的上部與中部棉鈴相比較,單鈴重差異在1.1 g~1.9 g,籽指差異高達3.2 g,纖維長度差在1.2 mm~2.9 mm,均高于早熟品種的相應(yīng)指標差值。

二、早衰的原因分析

(一)品種因素

不同的棉花品種具有不同特點??共】鼓嫘圆畹钠贩N容易早衰,因為伴有枯、黃萎病的棉株因維管束受害,其水分和養(yǎng)分的運輸受到阻礙,棉花葉片、蕾鈴以及果枝莖干等營養(yǎng)不良,會出現(xiàn)早衰;前期結(jié)鈴性強且成鈴早的品種易出現(xiàn)早衰,是因為植株生理負荷過重,水肥營養(yǎng)難以供應(yīng)充足,引起早衰;早熟型品種如果播種過早使得棉花生長發(fā)育提前,也易引起早衰。

(二)氣候因素

盛花期一方面氣溫偏高會抑制棉花生長,另一方面缺水、光合作用減少,又會影響棉株營養(yǎng)生長,后期雨水過多,棉田蒸發(fā)量較大,葉片失水嚴重,造成棉花早衰,直接影響成鈴率。在盛鈴期旱澇急轉(zhuǎn)、氣溫高、降水少以及后期溫度變化大都會造成棉株早衰,導致減產(chǎn)。光照是影響作物生長素形成的主要因素,在光照不足的情況實施補償,也能防止葉片早衰。鹽漬會造成棉株根系處于缺氧狀態(tài),影響棉株正常的吸收代謝平衡。苗期如果降水過多,地溫低、土壤濕度大,會影響根系的正常生長,中后期如遇干旱根系吸收弱,土壤中速效鉀降低易造成早衰,總之氣候條件對棉花產(chǎn)量影響較大。

(三)基因調(diào)控因素

葉片衰老相關(guān)基因的表達和蛋白合成可以反映植物衰老的情況,是受多基因控制,與多種信號傳導有關(guān)的有序發(fā)育過程。深入了解葉片衰老機制的重要途徑是通過SAGs的表達來調(diào)控,棉株中SAGs主要有光合作用及激素、大分子降解、養(yǎng)分循環(huán)利用、轉(zhuǎn)錄因子等相關(guān)基因。另有研究首次在雷蒙德氏棉中鑒定到了120個GrWRKY基因,并指出WRKY轉(zhuǎn)錄因子在棉花生長發(fā)育過程中具有重要作用。

三、結(jié)語

棉花是重要的經(jīng)濟作物,我們在認識和了解棉花早衰的同時,要有的放矢地采取相關(guān)的措施,促進棉花高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)?!?/p>

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