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不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉铃品质形成的影响

作　者: 王雪芹
导　师: 陈兵林；周治国
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 棉花(Gossypium hirsutum L.) 氮素开花期棉籽脂肪棉籽蛋白质棉纤维主要品质
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

棉籽和棉纤维作为重要的工农业原材料,其品质决定了棉铃的品质。氮素是棉铃优质高产的主要调控因素之一,研究棉铃氮素累积与分配特性对棉籽及棉纤维品质形成的影响,可为探索改善棉铃品质的栽培调控提供理论依据。本研究以美棉33B品种为材料,于2005年在江苏徐州(黄河流域黄淮棉区)和河南安阳(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(NO:0 kg hm-2, N240:240 kg hm-2, N480:480 kg hm-2)试验,研究不同开花期棉铃(伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃)氮素累积与分配特性及其对棉铃对位叶氮浓度的响应,并探讨了其对棉铃品质形成的影响。主要研究结果如下：1.不同开花期棉铃氮素累积与分配特性及对棉铃对位叶氮浓度的响应不同开花期棉铃氮素累积动态变化可用Logistic方程拟合,不同开花期棉铃氮素分配率变化可用函数Y=at2+bt+c[Y(%):氮素分配率,t(d)：铃龄,a、b、c：参数]拟合。进一步分析其特征值发现：(1)棉铃铃壳、棉籽、纤维及单铃氮素累积受氮素水平和开花期的影响。对不同氮素水平的棉铃而言,以N240处理最有利于棉铃氮素累积,而NO处理氮素水平过低,N480处理氮素水平过高,均不利于棉铃氮素累积；棉铃氮素累积特征参数(快速累积起始时间与终止时间,快速累积持续期及快速累积期平均累积速率)在伏桃时最协调,氮素累积量最多,晚秋桃时最不协调,氮素累积量最少,伏前桃和早秋桃介于上述两者之间。(2)不同氮素水平下棉铃,其铃壳氮分配率最小值以N240最小,NO最大,棉籽氮分配率和纤维氮分配率最大值则以N240最大,NO最小。棉铃氮素分配率在开花期间存在差异,铃壳氮分配率的最大值均以伏桃最小、伏前桃次之、其后为早秋桃、晚秋桃最大,棉籽氮分配率、纤维氮分配率的最大值则均以伏桃最大、伏前桃次之、其后为早秋桃、晚秋桃最小。(3)棉铃氮素累积分配特征参数对棉铃对位叶氮浓度特征参数的响应表明对位叶氮浓度适宜时源库关系协调,过高或过低的对位叶氮浓度均不利于棉铃氮素累积。开花当日其对位叶氮浓度大,对位叶氮浓度随着铃龄增长而下降的缓慢,提高了纤维氮分配率最大值,有利于氮素向纤维的分配运转。2.不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉籽蛋白质、脂肪累积的影响不同开花期不同氮素水平下棉籽蛋白质、脂肪累积量变化可用Logistic方程拟合。棉籽蛋白质、脂肪的累积特征参数受到氮素水平的影响,在不同开花期间存在差异。其中以N240有利于棉籽蛋白质、脂肪累积,而NO与N480均不利于蛋白质、脂肪累积；伏前桃、伏桃棉籽的蛋白质、脂肪快速累积累积期长、快速累积持续期平均速率较大,伏桃积累最多,伏前桃次之,而早秋桃、晚秋桃后开花棉铃的棉籽蛋白质、脂肪快速积累速率和最终累积量均明显依次降低。棉铃氮素累积与分配特性影响着棉籽蛋白质与脂肪的累积,其中氮素在棉铃中快速累积平均速率大,铃壳氮素分配率达到最小值的时间晚,其最小值小,棉籽及纤维氮素分配率达到最大值时间早,棉籽氮素分配率最大值大,有利于氮素向棉籽的分配运转,增加蛋白质累积量,但不利于脂肪合成累积。3.不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉纤维主要品质形成的影响与N240处理相比,NO处理、N480处理均阻滞了伏前桃、伏桃纤维素的累积进程,随着开花期的推迟,NO处理晚秋桃的纤维素最大累积速率及纤维比强度明显降低,N480处理显著降低了伏前桃、伏桃纤维比强度,但对晚秋桃的影响程度较小,纤维长度表现为同样的变化趋势；NO处理下棉纤维马克隆值较高,N480处理马克隆值较低,随着开花期的推迟,N480处理对棉纤维马克隆值的影响程度减小。不同开花期棉铃氮素累积与分配特性影响棉纤维主要品质的形成,其中氮素快速累积平均速率大,铃壳氮分配率达到最小值的时间晚,其最小值小,棉籽分配率达到最大值的时间早,其最大值大,能够提高纤维素最大累积速率和马克隆值,缩短了纤维素快速累积持续期,不利于纤维比强度和纤维长度的提高。综上,不同开花期棉铃氮素累积动态变化可用Logistic方程拟合,不同开花期棉铃氮素分配率动态变化可用函数Y=at2+bt+c[Y(%):氮素分配率,t(d)：铃龄,a、b、c：参数]拟合。棉铃对位叶氮浓度适宜时源库关系协调,有利于棉铃氮素累积与分配。棉铃氮素累积与分配特性影响着棉籽蛋白质、脂肪的累积及棉纤维主要品质性状的形成。

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摘要 6-8ABSTRACT 8-12第一章文献综述 12-28 1 棉铃的生长发育过程 12-13 1.1 铃壳 13 1.2 棉籽 13 1.3 棉纤维 13 2 影响棉铃生长发育的因素 13-15 2.1 基因型 13-14 2.2 生态因素 14 2.3 调控措施 14-15 3 影响棉铃氮素累积分配的因素 15-16 3.1 基因型 15 3.2 生态因素 15 3.3 调控措施 15-16 4 影响棉籽品质形成的因素 16-17 4.1 基因型 16 4.2 生态因素 16-17 4.3 调控措施 17 5 影响棉纤维品质形成的因素 17-19 5.1 基因型 17-18 5.2 生态因素 18 5.3 栽培措施 18-19 6 研究目的与意义 19 参考文献 19-28第二章不同开花期棉铃氮素累积与分配特性及其对棉铃对位叶氮浓度的响应 28-46 1 材料与方法 29-30 1.1 试验设计 29-30 1.2 测定内容及方法 30 1.3 气象资料和数据统计分析方法 30 2 结果与分析 30-40 2.1 棉铃对位叶氮浓度变化特征 30-31 2.2 不同开花期棉铃氮素累积特性与分配特性 31-38 2.3 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉铃对位叶氮浓度的响应 38-40 3 小结 40-41 参考文献 41-46第三章不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉籽蛋白质、脂肪累积的影响 46-56 1 材料与方法 47 1.1 试验设计 47 1.2 测定内容与方法 47 1.3 气象资料和数据统计分析方法 47 2 结果与分析 47-51 2.1 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性的动态变化 47 2.2 不同开花期棉籽蛋白质、脂肪累积量的动态变化 47-49 2.3 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉籽蛋白质、脂肪累积的影响 49-51 3 小结 51-52 参考文献 52-56第四章不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉纤维主要品质性状形成的影响 56-68 1 材料与方法 57-58 1.1 试验设计 57 1.2 测定内容与方法 57 1.3 气象资料和数据统计分析方法 57-58 2 结果与分析 58-64 2.1 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性的动态变化 58 2.2 不同开花期棉纤维品质形成的动态变化对氮素的响应 58-61 2.3 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉纤维主要品质形成的影响 61-64 3 小结 64 参考文献 64-68第五章讨论与结论 68-78 1 讨论 68-72 1.1 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性及对棉铃对位叶氮浓度的响应 68-70 1.2 不同开花期棉铃氮素累积与分配特性对棉铃品质形成的影响 70-72 2 结论 72-73 3 本研究的创新之处 73 4 研究展望 73-74 参考文献 74-78攻读硕士学位期间发表、已录用和已投稿论文 78-80致谢 80

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