朱繼杰，趙紅霞，王士杰，李妙，王國印

（河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所/河北省作物遺傳育種實驗室，石家莊050035）

目前，隨著我國農(nóng)村勞動力缺乏、工價上漲等問題日益嚴(yán)重，機械采摘成為目前棉花生產(chǎn)的發(fā)展趨勢。而脫葉是機械采摘的重要一環(huán)，使用脫葉劑進(jìn)行化學(xué)脫葉能促使棉株的絕大部分葉片脫落，降低機械采收籽棉中的含雜率，減少棉葉對棉纖維的污染[1]。

脫葉效果的好壞直接影響著棉花采收的品質(zhì)[2]。已有的研究表明，脫葉劑脫葉效果除了與脫葉劑類型、天氣狀況和噴施方式有關(guān)外，還與棉花品種有關(guān)。不同品種對脫葉劑的反應(yīng)存在差異[3-5]；不同品種噴施相同濃度和用量的脫葉劑后，脫葉速度和效果不同[6]。目前生產(chǎn)上所種植的一些棉花品種對脫葉劑反應(yīng)較為遲鈍，影響了機械采摘的效果[7]。因此，本試驗通過噴施脫葉劑后測定棉花葉片脫葉率及吐絮率，研究不同基因型棉花品種對脫葉劑的敏感性差異；并通過生理代謝方面的研究，闡明棉花品種對脫葉劑的敏感性機理，為培育對脫葉劑敏感的機采棉品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用不同組合來源的棉花品種共12個，分別為：冀豐 1271、冀豐 914、冀豐 1982、冀豐 554、冀豐103、冀豐雜6號、冀豐光雜棉1號，均為河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所自育品種；衡棉4號，河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作作物研究所提供；邯7860，邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供；石抗126，石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院提供；冀棉958，河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所提供；國欣棉9號，河間市國欣農(nóng)村技術(shù)服務(wù)總會提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2015―2016年在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所藁城堤上試驗站進(jìn)行，前茬作物為棉花，土壤為壤土，地力均勻，肥力中等。采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，4行區(qū) （2行噴脫葉劑，2行噴水作為對照，噴時用塑料布隔擋四周，防止噴濺），3重復(fù)，等行距種植，行長7.5 m，行距76 cm，株距14.6 cm，密度 6 000株·（667 m－2）。

田間管理：增加縮節(jié)胺調(diào)控次數(shù)，第1次化控在6葉期，667 m2用量0.5 g；以后每隔10 d化控1次，直到花鈴盛期，縮節(jié)胺用量每次較前1次增加0.5 g·（667 m－2）。7月 20日左右打頂（2015年 7月20日，2016年7月22日）；9月下旬 （2015年9月22日，2016年9月23日）噴施噻苯隆50%可濕性粉劑（20～30 g兌水15 L）。其它中耕、除草，打藥管理措施同大田生產(chǎn)。

1.3 調(diào)查內(nèi)容與測定方法

每小區(qū)選20株長勢正常，整齊一致的棉株，在噴施噻苯隆脫葉劑前1 d及噴施后5 d、10 d、15 d、20 d定株調(diào)查的葉片數(shù)，計算脫葉率。脫葉率＝（施藥前葉片數(shù)－施藥后的葉片數(shù)）/施藥前葉片數(shù)×100%。

在噴施脫葉劑后5 d，分別測定頂部主莖功能葉片（倒1葉）中可溶性糖、可溶性蛋白含量、超氧化物上歧化酶（Superoxidase,SOD）含量、脫落酸（Abscisic acid,ABA）含量及乙烯釋放量，分析不同品種間噴施脫葉劑前后生理指標(biāo)和激素水平差異?？扇苄蕴堑臏y定采用蒽酮試劑法，可溶性蛋白考馬斯亮藍(lán)法，超氧化物歧化酶（SOD）活性測定選用超氧化物歧化酶試劑盒，脫落酸（ABA）含量測定選用ELISA測試盒，乙烯釋放量測定采用GC-9800型氣相色譜儀進(jìn)行測定。

數(shù)據(jù)處理采用MS Excel 2007和SPSS Statistics 17.0軟件進(jìn)行分析。兩年數(shù)據(jù)趨勢基本相同，因此用兩年平均值做比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棉花品種的脫葉率

由表1可知，噴施脫葉劑后不同棉花品種在各時間點的脫葉率均高于對照相應(yīng)時間點的脫葉率，由平均值可看出，噴施脫葉劑后前10 d脫葉率增長迅速，10～20 d增長較緩。各品種脫葉率平均值噴藥后10 d達(dá)到80%左右，20 d后達(dá)到90%左右。對照各品種的自然脫葉率增長較慢，第10 d為38%左右，第20 d達(dá)到60%左右，較噴施脫葉劑處理低30百分點左右，說明脫葉劑的脫葉效果顯著。

表1 不同品種的脫葉率%

但是品種間脫葉率存在顯著差異。噴施脫葉劑后5 d，冀豐914脫葉率顯著高于除冀豐103、冀豐光雜棉1號、冀豐雜6號和冀棉958以外的其它品種，邯7860、衡棉4號和冀豐554的脫葉率則顯著低于其它品種。噴施脫葉劑后10 d，邯7860、衡棉4號、冀豐1982、冀豐554、冀棉958脫葉率較低，冀豐914和冀豐103顯著高于這5個品種；噴施脫葉劑后15 d、20 d，冀豐914脫葉率較高，仍顯著高于上述5個品種?？傮w看，冀豐914噴施脫葉劑后脫葉率較高，衡棉4號、冀豐554和邯7860較低。從對照看，自然脫葉率也存在顯著差異，邯7860、冀豐554和冀豐914自然脫葉率較高，石抗126較低。用各品種噴施脫葉劑后的脫葉率減去對照自然脫葉率，第5 d差值較大，且超過50百分點的為：冀豐雜6號、冀豐1271和冀豐914，說明這3個品種對脫葉劑的反應(yīng)較快；把4個時間點差值平均，石抗126＞冀豐1271＞冀豐雜6號＞國欣棉9號＞冀豐103＞冀豐914＞冀棉958＞冀豐光雜棉1號＞冀豐1982＞冀豐554＞冀豐4號＞邯7860，差值最小為邯7860，最大為石抗126，冀豐914居中。

綜上所述，冀豐914噴施脫葉劑后脫葉率最高，其與對照第5 d的差值也較高，說明該品種對脫葉劑的反應(yīng)快，較敏感。邯7860噴施脫葉劑后脫葉率及與對照的差值均較低，說明該品種對脫葉劑的反應(yīng)較為遲鈍。

2.2 對葉片可溶性糖含量的影響

由表2看出，噴施脫葉劑后葉片中可溶性糖含量均比對照增加，其中增加最多的品種為冀豐554、冀豐1271和冀豐雜6號。噴施脫葉劑后品種間比較，邯7860的可溶性糖量最高，顯著高于除冀豐554以外的其它品種，冀豐914含量最低；對照中可溶性糖含量也是邯7860最高，冀豐914最低。用噴施脫葉劑棉花葉片中可溶性糖含量與噴藥后第5 d的脫葉率做相關(guān)分析，均呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為：－0.716**，達(dá)極顯著水平（P＜0.01）說明葉片可溶性糖含量越高的品種脫葉率越低。

表2 脫葉劑對不同棉花品種葉片(鮮物質(zhì)質(zhì)量)中可溶性糖含量的影響 mg·g－1

表3 脫葉劑對不同棉花葉片(鮮物質(zhì)質(zhì)量)中可溶性蛋白含量的影響 mg·g－1

2.3 對葉片可溶性蛋白含量的影響

由表3可知，噴施脫葉劑后棉花葉片中可溶性蛋白含量較對照增加，增加最多的品種為冀豐光雜棉1號，增加最少的為石抗126。噴施脫葉劑后棉花葉片中可溶性蛋白含量較高的為冀豐雜6號和冀豐1271，顯著高于其它品種，含量最低的為冀豐103。對照中可溶性蛋白含量最高的為石抗126，最低的為冀豐914。經(jīng)相關(guān)性檢驗分析，噴施脫葉劑葉片可溶性蛋白含量與噴藥后第5 d的脫葉率的相關(guān)系數(shù)為0.166，無顯著相關(guān)性。

2.4 對葉片SOD活性的影響

由表4可得，噴施脫葉劑后，各品種葉片中SOD活性下降，其中冀豐雜6號、冀豐554下降最多，邯7860、衡棉4號下降最少，即脫葉率高的下降多，脫葉率低的下降少。噴施脫葉劑后冀豐雜6號SOD活性最高，冀豐1982活性最低；對照中同樣是冀豐雜6號SOD活性最高，最低的為冀豐103。經(jīng)相關(guān)性檢驗分析，噴藥處理的SOD活性與噴藥后第5 d的脫葉率為負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為－0.213，相關(guān)性不顯著。

表4 脫葉劑對不同棉花品種葉片(鮮物質(zhì)質(zhì)量)中SOD活性的影響 U·g－1

2.5 對葉片ABA含量的影響

由表5可看出，噴施脫葉劑后，各品種葉片中ABA含量普遍升高，其中冀豐1271增加最多，其次是冀豐914，國欣棉9號增加最少。噴施脫葉劑的棉花葉片中冀豐雜6號、冀豐1982和冀豐914脫落酸含量較高，國欣棉9號和冀豐103含量較低。對照中，石抗126含量最高，冀豐554含量最低。經(jīng)相關(guān)性檢驗分析，噴藥處理ABA含量與噴藥后第5 d的脫葉率為正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.130，無顯著相關(guān)性。

2.6 對葉片中乙烯釋放量的影響

由表6可知，噴施脫葉劑后，各品種葉片中乙烯釋放量增加約3～7倍，其中冀豐914和冀豐雜6號增加最多，分別增加了7.8倍和7.7倍。噴施脫葉劑后，冀豐914的乙烯釋放量最高，顯著高于除冀豐103、冀豐1271、冀豐554和冀豐雜6號以外的其它品種，冀豐1982最低。對照中乙烯釋放量以國欣棉9號和冀豐光雜棉1號最高，冀豐1982最低。經(jīng)相關(guān)性檢驗分析，噴藥處理的乙烯釋放量與噴藥后第5 d的脫葉率的相關(guān)系數(shù)為0.376，未達(dá)到顯著水平。

表5 脫葉劑對不同棉花品種葉片中(鮮物質(zhì)質(zhì)量)ABA含量的影響 mg·g－1

表6 脫葉劑對不同棉花品種葉片(鮮物質(zhì)質(zhì)量)中乙烯釋放量的影響 μL·g－1·h－1

3 結(jié)論與討論

不同品種噴施相同濃度和用量的脫葉劑后，脫葉速度和效果不同。本試驗發(fā)現(xiàn)，邯7860、冀豐光雜棉1號、冀豐554和冀豐914的自（朱繼杰，等）不同棉花品種對脫葉劑敏感性研究然脫葉率較高，石抗126自然脫葉率低；噴施脫葉劑后冀豐914脫葉率高，冀豐554和邯7860低。噴施脫葉劑后第5 d，冀豐914脫葉率與對照的差值較高，而4個時間點差值的平均結(jié)果，邯7860差值最小。綜合分析，認(rèn)為冀豐914對脫葉劑的反應(yīng)較為敏感；邯7860對脫葉劑的反應(yīng)較為遲鈍。

在植物體內(nèi)，可溶性糖和可溶性蛋白是重要的生理生化指標(biāo)。本試驗在噴施脫葉劑后，各品種葉片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均有不同程度上升，可能是由于噴脫葉劑后葉片萎蔫失水，而可溶性糖和蛋白來不及運輸或分解，所以含量上升。研究還發(fā)現(xiàn)脫葉率與可溶性糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，即糖代謝越旺盛的品種，對脫葉劑敏感性越小。

SOD是活性氧清除酶，可防止細(xì)胞膜系統(tǒng)被傷害。研究顯示，噴施脫葉劑后，各品種葉片中SOD活性下降，葉片迅速衰老。

植物激素平衡的變化在葉片脫落過程中起重要作用，衰老葉片中的生長素含量降低，乙烯和脫落酸含量上升，葉片對乙烯和脫落酸的敏感性增加，從而促進(jìn)了葉片脫落[8]。噴施脫葉劑后可促進(jìn)棉花體內(nèi)脫落酸及乙烯的生成[9-10]，本研究結(jié)果與此一致。噴脫葉劑后，各品種脫落酸含量和乙烯釋放量均不同程度的增加，但脫葉率與ABA含量、乙烯釋放量相關(guān)性不顯著。因本試驗選用品種的局限性，試驗結(jié)果還需進(jìn)一步驗證。

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