王方 李忠旺 歐巧明 陳玉梁

摘要：觀測(cè)了正常灌水與干旱脅迫處理?xiàng)l件下棉花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、籽指、仁指、種仁率、種子含油率等種子活力、品質(zhì)相關(guān)性狀指標(biāo)。結(jié)果表明，與正常灌水處理相比，干旱脅迫條件下棉花種子籽指、仁指下降，種仁率、種子含油率無(wú)明顯的規(guī)律性變化，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率增高，說(shuō)明干旱脅迫對(duì)棉花種子的發(fā)育影響較小。

關(guān)鍵詞：干旱脅迫;棉花;種子;品質(zhì);活力

中圖分類(lèi)號(hào)：S562 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2019）01-0058-05

Abstract：With potatoes cultivar Xindaping as experimental materials， the effects of 99% chlorpropham， 96% carvone and methyl 97% methyl 1-naphthalene acetate on potato refreashing during the storage were studied. The observation results of the sprout inhibition， weight loss rate， respiratory intensity and quality show that， the order of the sprout inhibitor's effect was 99% chlorpropham >96% carvone > 97% methyl 1- naphthalene acetate. Compared with the control group， the groups treated by sprout inhibitor can delay the potato dormancy for 70 days， and make sure the potato refreshing for 5 months. The recommended dose of 96% carvone and 97% methyl 1- naphthalene acetate was 0.6 mL /kg potato and 100 mg/kg potato， respectively， which can replace the chemical chlorpropham and achieve the purpose of green and safe preservation.

Key words：Potato sprout inhibitor;Chlorpropham;Carvone;Methyl 1-naphthaleneacetate;storage effect

棉花是世界上最重要的天然纖維作物，我國(guó)是世界上最大的紡織品生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，所以棉花產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的地位。近年來(lái)由于糧食危機(jī)以及其他經(jīng)濟(jì)作物的發(fā)展，各類(lèi)農(nóng)作物爭(zhēng)地現(xiàn)象日益嚴(yán)重，嚴(yán)重影響著我國(guó)棉花總產(chǎn)量的穩(wěn)定[1 ]。因此，如何保證棉花總產(chǎn)量的穩(wěn)定，成為擺在我們面前的重要問(wèn)題。以甘肅省敦煌市、瓜州縣為代表的西北內(nèi)陸氣候適宜植棉區(qū)目前擁有大面積因干旱缺水而無(wú)法耕種的荒蕪?fù)恋?，篩選和培育抗旱棉花新品種，開(kāi)辟新的植棉區(qū)，是穩(wěn)定棉花總產(chǎn)量的有效解決辦法之一。

前期研究人員已經(jīng)開(kāi)展了大量的棉花抗旱品種篩選及干旱脅迫對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育影響的相關(guān)研究。研究表明，棉花花鈴期受旱時(shí)棉株增長(zhǎng)緩慢，葉片數(shù)減少，葉片變小、新生葉片生長(zhǎng)速率慢，果枝量少，且伸展慢，嚴(yán)重受旱時(shí)棉花植株停止生長(zhǎng)，產(chǎn)生自然封頂現(xiàn)象[2 - 5 ]。全生育各階段缺水會(huì)使棉花株高、單鈴重、產(chǎn)量、纖維品質(zhì)降低，果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、花鈴期葉片數(shù)、有效果枝數(shù)、單株成鈴數(shù)減少[6 - 10 ]。但關(guān)于干旱脅迫對(duì)棉花種子品質(zhì)和活力的影響相關(guān)研究迄今未見(jiàn)報(bào)道。

我們分別選取甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院前期篩選出的抗旱性強(qiáng)、中、弱棉花品種（系）各3個(gè)[11 ]，設(shè)置了干旱脅迫和正常灌水2個(gè)處理?xiàng)l件，考察了正常與干旱脅迫處理?xiàng)l件下棉花種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、籽指、仁指、種子含油率等種子活力、品質(zhì)相關(guān)性狀，以期為進(jìn)一步了解干旱脅迫對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響機(jī)制、篩選和培育抗旱棉花新品種提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 供試材料

從甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院前期抗旱品種篩選試驗(yàn)結(jié)果中篩選出強(qiáng)抗旱性品種3個(gè)，為金墾108、博樂(lè)2-1-1、酒棉10號(hào);中抗旱性品種3個(gè)，為新陸早23號(hào)、MB799、耕野3號(hào);弱抗旱性品種3個(gè)，為送興紅葉、博樂(lè)Y10、中119[11 ]。

1.2 ? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年設(shè)置在年平均降水量不足40 mm的敦煌市肅州鎮(zhèn)肅州廟村。試驗(yàn)地前茬為胡麻，土壤為灌淤土，最大田間持水量18.29%，飽和持水量30.29%，土層平均土壤容重1.51 g/m3，pH為8.89。耕層土壤含有機(jī)質(zhì)13.1 g/kg、全氮0.59 g/kg、堿解氮46.00 mg/kg、有效磷28.02 mg/kg、速效鉀 185.00 mg/kg。為消除水肥互作影響，播前10 d澆足水后結(jié)合整地施入氮磷鉀復(fù)合肥（N-P2O5-K2O為21-10-14）600 kg/hm2、尿素150 kg/hm2，之后全生育期不施肥。棉花4月中旬膜上穴播種植，寬窄行方式種植，株距為15 cm，寬行距40 cm，窄行距20 cm，每膜種植4行，密度約166 700株/hm2。將同一塊地一分為二，中間開(kāi)寬1.5 m、深1.5 m的溝作為隔離帶，一半為正常灌水處理（生育期灌水3次，總灌水量約4 600 m3/hm2），另一半為全生育期不灌水的干旱處理（收獲期0～60 cm土層平均含水量為4.74%，達(dá)到重度干旱脅迫條件）。每品種（系）為1小區(qū)，面積6.0 m2（1.2 m×5.0 m） ? 3次重復(fù)。

1.2.1 ? ?種子品質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 ? ?從每品種各處理的3個(gè)重復(fù)小區(qū)的無(wú)缺苗處選取連續(xù)10株，采摘中間部位盛開(kāi)的棉桃，將手撕脫絨的種子作為樣品。隨機(jī)選取100粒種子稱(chēng)重作為籽指，脫殼后每100粒種仁質(zhì)量作為仁指，仁指占籽指的百分比即為種仁率。取5 g左右脫殼種仁放入烘箱105 ℃烘干2 h，再用研缽研磨成粉狀，準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品2.5 g用濾紙包好，以無(wú)水乙醚做為萃取劑，用海能SOX500型脂肪測(cè)定儀測(cè)定油脂含量。每組指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.2 ? ?種子活力測(cè)定 ? ?分別選取干旱脅迫和未脅迫的各參試品種飽滿、健康、無(wú)破損的未脫毛種子各300粒，用0.5%雙氧水浸泡過(guò)夜，無(wú)菌水沖洗后每100粒為1組，3組重復(fù)。將種子置于墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿中（濾紙及培養(yǎng)皿采取高溫蒸汽滅菌法滅菌處理），在每個(gè)培養(yǎng)皿中加入蒸餾水3 mL以潤(rùn)濕發(fā)芽床，種子上面再覆蓋1層濾紙，于25 ℃光照培養(yǎng)箱中催芽，每天補(bǔ)加無(wú)菌水1 mL，3 d后統(tǒng)計(jì)正常芽所占的百分率，即為發(fā)芽勢(shì)。隔天檢查，7 d結(jié)束時(shí)累計(jì)為發(fā)芽率。

1.3 ? 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

采用Microsoft Excel 2010處理數(shù)據(jù)。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 干旱脅迫對(duì)棉花種子品質(zhì)的影響

籽指是100粒種子的質(zhì)量，仁指是100粒種仁的質(zhì)量，種仁率指種仁的重量占未剝殼種子重量的百分比，都是反映種子大小、充實(shí)度和成熟度的指標(biāo)。從圖1、圖2、圖3可以看出，無(wú)論抗旱型還是敏感型品種，在干旱脅迫條件下種子的種仁率無(wú)明顯變化，但籽指、仁指均有所下降，且抗旱性強(qiáng)的品種下降幅度較小，干旱敏感型品種下降幅度較大。

棉花不僅是重要的纖維作物，由于其棉籽含有較高的脂肪酸含量，也是重要的植物油料作物，因此，種子含油率也是棉花種子品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖4可以看出，種子含油率在干旱脅迫前后沒(méi)有明顯變化。

2.2 ? 干旱脅迫對(duì)棉花種子活力的影響

為考察棉花在全生育期干旱脅迫條件下生產(chǎn)的種子活力是否受到干旱脅迫條件的影響，測(cè)定了全生育期干旱脅迫和正常灌水條件下不同棉花品種的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。結(jié)果（圖5、圖6）顯示，與正常灌溉條件相比，干旱脅迫條件下的棉花種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率更高，與品種抗旱性強(qiáng)弱沒(méi)有明顯關(guān)系。

3 ? 小結(jié)與討論

隨著干旱氣候的加劇和糧棉爭(zhēng)地矛盾的日益突出，棉花種植逐漸由灌溉條件較好的耕地向旱薄耕地轉(zhuǎn)移。因此，全面了解干旱脅迫對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響機(jī)制，篩選和培育棉花抗旱新品種的相關(guān)研究顯得尤為緊 迫[12 - 13 ]。本研究顯示，干旱脅迫條件下棉花種子籽指、仁指降低，說(shuō)明種子普遍變小，因?yàn)樵诟珊得{迫條件下棉花的光合效率下降，整個(gè)植株生長(zhǎng)緩慢[14 ]，這與前人研究結(jié)果一致。體現(xiàn)種子充實(shí)飽滿度的種仁率和主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)種子含油率均沒(méi)有顯著變化。體現(xiàn)種子活力的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均有所提高，這是因?yàn)楦珊得{迫導(dǎo)致棉花早熟，使得種子的成熟度更高。

綜上所述，干旱脅迫條件下棉花種子變小，但種子飽滿度、含油率沒(méi)有明顯變化，種子活力提高，干旱脅迫對(duì)棉花種子的發(fā)育影響較小。

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（本文責(zé)編：陳 ? ?偉）

收稿日期：2018 - 11 - 19

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“敦煌特早熟陸地棉抗旱種質(zhì)篩選及抗旱性狀QTL標(biāo)記與定位”（31460365）;國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“西北農(nóng)田地膜污染綜合防治技術(shù)集成”（2018YFD0800801）。

作者簡(jiǎn)介：王 ? 方（1963 — ），男，甘肅白銀人，副研究員，主要從事經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究工作。Email：1149780245@qq.com。

通信作者：陳玉梁（1972 — ），男，甘肅靖遠(yuǎn)人，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究。Email：chenyl925@163.com。