麥棉兩熟種植模式影響棉籽產(chǎn)量品質(zhì)形成的生理機(jī)制研究.pdf

1、麥棉兩熟種植模式作為我國(guó)長(zhǎng)江流域和黃河流域的主要種植制度，有效提高了土地的復(fù)種指數(shù)和經(jīng)濟(jì)效益，緩解了糧棉爭(zhēng)地矛盾。棉籽作為棉花生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品，在各領(lǐng)域具有重要的用途，而且對(duì)棉籽的需求日益增長(zhǎng)。通過研究麥棉兩熟種植模式下棉籽產(chǎn)量品質(zhì)形成的生理基礎(chǔ)，為我國(guó)麥棉兩熟棉區(qū)在穩(wěn)定棉花生產(chǎn)的同時(shí)提高棉籽產(chǎn)量品質(zhì)提供理論依據(jù)。試驗(yàn)于2012和2013年在江蘇省大豐市稻麥原種場(chǎng)(33°20′N，120°46′E)進(jìn)行，以泗雜3號(hào)（中晚熟品種）和中棉所

2、50（早熟品種）棉花品種為材料，以單作棉為對(duì)照(MC)，設(shè)置不同種植模式:麥套移栽棉(IC)、麥后移栽棉(TC)和麥后直播棉(DC)，研究麥棉兩熟不同種植模式對(duì)棉籽生長(zhǎng)發(fā)育、棉籽產(chǎn)量品質(zhì)差異、棉仁蔗糖代謝、脂肪及蛋白質(zhì)代謝的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.麥棉兩熟種植模式下棉籽產(chǎn)量降低
　　麥棉種植模式顯著影響了棉籽生長(zhǎng)發(fā)育，兩熟棉生育期較單作棉延后，且麥后直播棉棉鈴生育期顯著延長(zhǎng)14-20 d;兩熟棉棉籽體積較單作棉下降

3、，麥后直播棉顯著降低17.9％-19.0％;麥棉種植模式顯著影響棉籽生物量動(dòng)態(tài)累積及分配，套作棉和麥后移栽棉籽指和棉籽種仁率均較單作棉提高，而麥后直播顯著降低。棉籽產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)也顯著受麥棉種植模式影響，兩熟棉棉籽產(chǎn)量和棉仁產(chǎn)量均較單作棉降低，其中鈴數(shù)的減少為主要限制因子;兩熟棉棉仁脂肪含量也較單作棉降低，套作棉和麥后移栽棉蛋白質(zhì)和氨基酸含量均高于單作棉，麥后直播棉則降低。品種間比較表明，中晚熟品種泗雜3號(hào)具有較好的棉籽產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，而早熟

4、品種中棉所50具有較好的棉籽品質(zhì)優(yōu)勢(shì)。
　　2.麥棉兩熟種植模式下棉仁可溶性糖和蔗糖含量均降低
　　麥棉兩熟種植模式顯著影響棉仁蔗糖代謝物質(zhì)累積及關(guān)鍵酶活性的影響。兩熟棉棉仁可溶性糖和蔗糖含量均較單作棉降低，表現(xiàn)為單作棉＞套作棉＞麥后移栽棉＞麥后直播棉;麥后直播棉相比單作棉提高淀粉含量，而套作棉和麥后移栽棉則降低。蔗糖代謝關(guān)鍵酶活性同樣顯著受麥棉兩熟種植模式影響，兩熟棉棉仁磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性較單作棉降低，酸性、堿性

5、轉(zhuǎn)化酶(Inv)較單作棉提高，從而不利于可溶性糖和蔗糖的累積;套作棉和麥后移栽棉棉仁蔗糖合成酶(SuSy)均較單作棉有所降低，而麥后直播棉顯著提高，從而有利于淀粉的累積。相關(guān)性分析表明，棉仁蔗糖合成酶與淀粉含量呈極顯著的正相關(guān);磷酸蔗糖合成酶活性與可溶性糖和蔗糖含量呈極顯著正相關(guān)，而酸性、堿性轉(zhuǎn)化酶呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)。因此，麥棉兩熟不利于棉仁蔗糖代謝可溶性糖和蔗糖含量的累積，而麥后直播棉有利于提高棉仁淀粉含量。
　　3.兩熟棉棉

6、仁脂肪含量降低而套作棉和麥后移栽棉棉仁蛋白質(zhì)含量提高
　　麥棉兩熟種植模式顯著影響棉仁脂肪及蛋白質(zhì)累積，其對(duì)脂肪及蛋白質(zhì)快速累積期各特征值尤其是累積量的影響，是導(dǎo)致最終棉籽品質(zhì)差異的重要原因。兩熟棉棉仁脂肪含量較單作棉低，呈麥套移栽棉、麥后移栽棉、麥后直播棉逐漸下降的趨勢(shì);麥套棉和麥后移栽棉棉仁蛋白質(zhì)含量皆高于單作棉，麥后直播棉低于單作棉。兩熟棉棉仁磷脂酸磷酸酯酶(PPase)和6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PDH)活性低于單作棉，丙