不同棉花品种对脱叶剂敏感性研究

朱继杰，赵红霞，王士杰，李妙，王国印

（河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室，石家庄050035）

目前，随着我国农村劳动力缺乏、工价上涨等问题日益严重，机械采摘成为目前棉花生产的发展趋势。而脱叶是机械采摘的重要一环，使用脱叶剂进行化学脱叶能促使棉株的绝大部分叶片脱落，降低机械采收籽棉中的含杂率，减少棉叶对棉纤维的污染[1]。

脱叶效果的好坏直接影响着棉花采收的品质[2]。已有的研究表明，脱叶剂脱叶效果除了与脱叶剂类型、天气状况和喷施方式有关外，还与棉花品种有关。不同品种对脱叶剂的反应存在差异[3-5]；不同品种喷施相同浓度和用量的脱叶剂后，脱叶速度和效果不同[6]。目前生产上所种植的一些棉花品种对脱叶剂反应较为迟钝，影响了机械采摘的效果[7]。因此，本试验通过喷施脱叶剂后测定棉花叶片脱叶率及吐絮率，研究不同基因型棉花品种对脱叶剂的敏感性差异；并通过生理代谢方面的研究，阐明棉花品种对脱叶剂的敏感性机理，为培育对脱叶剂敏感的机采棉品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用不同组合来源的棉花品种共12个，分别为：冀丰 1271、冀丰 914、冀丰 1982、冀丰 554、冀丰103、冀丰杂6号、冀丰光杂棉1号，均为河北省农林科学院粮油作物研究所自育品种；衡棉4号，河北省农林科学院旱作作物研究所提供；邯7860，邯郸市农业科学院提供；石抗126，石家庄市农林科学研究院提供；冀棉958，河北省农林科学院棉花研究所提供；国欣棉9号，河间市国欣农村技术服务总会提供。

1.2 试验设计

试验于2015―2016年在河北省农林科学院粮油作物研究所藁城堤上试验站进行，前茬作物为棉花，土壤为壤土，地力均匀，肥力中等。采用完全随机区组设计，4行区 （2行喷脱叶剂，2行喷水作为对照，喷时用塑料布隔挡四周，防止喷溅），3重复，等行距种植，行长7.5 m，行距76 cm，株距14.6 cm，密度 6 000株·（667 m－2）。

田间管理：增加缩节胺调控次数，第1次化控在6叶期，667 m2用量0.5 g；以后每隔10 d化控1次，直到花铃盛期，缩节胺用量每次较前1次增加0.5 g·（667 m－2）。7月 20日左右打顶（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）喷施噻苯隆50%可湿性粉剂（20～30 g兑水15 L）。其它中耕、除草，打药管理措施同大田生产。

1.3 调查内容与测定方法

每小区选20株长势正常，整齐一致的棉株，在喷施噻苯隆脱叶剂前1 d及喷施后5 d、10 d、15 d、20 d定株调查的叶片数，计算脱叶率。脱叶率＝（施药前叶片数－施药后的叶片数）/施药前叶片数×100%。

在喷施脱叶剂后5 d，分别测定顶部主茎功能叶片（倒1叶）中可溶性糖、可溶性蛋白含量、超氧化物上歧化酶（Superoxidase,SOD）含量、脱落酸（Abscisic acid,ABA）含量及乙烯释放量，分析不同品种间喷施脱叶剂前后生理指标和激素水平差异。可溶性糖的测定采用蒽酮试剂法，可溶性蛋白考马斯亮蓝法，超氧化物歧化酶（SOD）活性测定选用超氧化物歧化酶试剂盒，脱落酸（ABA）含量测定选用ELISA测试盒，乙烯释放量测定采用GC-9800型气相色谱仪进行测定。

数据处理采用MS Excel 2007和SPSS Statistics 17.0软件进行分析。两年数据趋势基本相同，因此用两年平均值做比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同棉花品种的脱叶率

由表1可知，喷施脱叶剂后不同棉花品种在各时间点的脱叶率均高于对照相应时间点的脱叶率，由平均值可看出，喷施脱叶剂后前10 d脱叶率增长迅速，10～20 d增长较缓。各品种脱叶率平均值喷药后10 d达到80%左右，20 d后达到90%左右。对照各品种的自然脱叶率增长较慢，第10 d为38%左右，第20 d达到60%左右，较喷施脱叶剂处理低30百分点左右，说明脱叶剂的脱叶效果显著。

表1 不同品种的脱叶率%

但是品种间脱叶率存在显著差异。喷施脱叶剂后5 d，冀丰914脱叶率显著高于除冀丰103、冀丰光杂棉1号、冀丰杂6号和冀棉958以外的其它品种，邯7860、衡棉4号和冀丰554的脱叶率则显著低于其它品种。喷施脱叶剂后10 d，邯7860、衡棉4号、冀丰1982、冀丰554、冀棉958脱叶率较低，冀丰914和冀丰103显著高于这5个品种；喷施脱叶剂后15 d、20 d，冀丰914脱叶率较高，仍显著高于上述5个品种。总体看，冀丰914喷施脱叶剂后脱叶率较高，衡棉4号、冀丰554和邯7860较低。从对照看，自然脱叶率也存在显著差异，邯7860、冀丰554和冀丰914自然脱叶率较高，石抗126较低。用各品种喷施脱叶剂后的脱叶率减去对照自然脱叶率，第5 d差值较大，且超过50百分点的为：冀丰杂6号、冀丰1271和冀丰914，说明这3个品种对脱叶剂的反应较快；把4个时间点差值平均，石抗126＞冀丰1271＞冀丰杂6号＞国欣棉9号＞冀丰103＞冀丰914＞冀棉958＞冀丰光杂棉1号＞冀丰1982＞冀丰554＞冀丰4号＞邯7860，差值最小为邯7860，最大为石抗126，冀丰914居中。

综上所述，冀丰914喷施脱叶剂后脱叶率最高，其与对照第5 d的差值也较高，说明该品种对脱叶剂的反应快，较敏感。邯7860喷施脱叶剂后脱叶率及与对照的差值均较低，说明该品种对脱叶剂的反应较为迟钝。

2.2 对叶片可溶性糖含量的影响

由表2看出，喷施脱叶剂后叶片中可溶性糖含量均比对照增加，其中增加最多的品种为冀丰554、冀丰1271和冀丰杂6号。喷施脱叶剂后品种间比较，邯7860的可溶性糖量最高，显著高于除冀丰554以外的其它品种，冀丰914含量最低；对照中可溶性糖含量也是邯7860最高，冀丰914最低。用喷施脱叶剂棉花叶片中可溶性糖含量与喷药后第5 d的脱叶率做相关分析，均呈负相关，相关系数为：－0.716**，达极显著水平（P＜0.01）说明叶片可溶性糖含量越高的品种脱叶率越低。

表2 脱叶剂对不同棉花品种叶片(鲜物质质量)中可溶性糖含量的影响 mg·g－1

表3 脱叶剂对不同棉花叶片(鲜物质质量)中可溶性蛋白含量的影响 mg·g－1

2.3 对叶片可溶性蛋白含量的影响

由表3可知，喷施脱叶剂后棉花叶片中可溶性蛋白含量较对照增加，增加最多的品种为冀丰光杂棉1号，增加最少的为石抗126。喷施脱叶剂后棉花叶片中可溶性蛋白含量较高的为冀丰杂6号和冀丰1271，显著高于其它品种，含量最低的为冀丰103。对照中可溶性蛋白含量最高的为石抗126，最低的为冀丰914。经相关性检验分析，喷施脱叶剂叶片可溶性蛋白含量与喷药后第5 d的脱叶率的相关系数为0.166，无显著相关性。

2.4 对叶片SOD活性的影响

由表4可得，喷施脱叶剂后，各品种叶片中SOD活性下降，其中冀丰杂6号、冀丰554下降最多，邯7860、衡棉4号下降最少，即脱叶率高的下降多，脱叶率低的下降少。喷施脱叶剂后冀丰杂6号SOD活性最高，冀丰1982活性最低；对照中同样是冀丰杂6号SOD活性最高，最低的为冀丰103。经相关性检验分析，喷药处理的SOD活性与喷药后第5 d的脱叶率为负相关，相关系数为－0.213，相关性不显著。

表4 脱叶剂对不同棉花品种叶片(鲜物质质量)中SOD活性的影响 U·g－1

2.5 对叶片ABA含量的影响

由表5可看出，喷施脱叶剂后，各品种叶片中ABA含量普遍升高，其中冀丰1271增加最多，其次是冀丰914，国欣棉9号增加最少。喷施脱叶剂的棉花叶片中冀丰杂6号、冀丰1982和冀丰914脱落酸含量较高，国欣棉9号和冀丰103含量较低。对照中，石抗126含量最高，冀丰554含量最低。经相关性检验分析，喷药处理ABA含量与喷药后第5 d的脱叶率为正相关，相关系数为0.130，无显著相关性。

2.6 对叶片中乙烯释放量的影响

由表6可知，喷施脱叶剂后，各品种叶片中乙烯释放量增加约3～7倍，其中冀丰914和冀丰杂6号增加最多，分别增加了7.8倍和7.7倍。喷施脱叶剂后，冀丰914的乙烯释放量最高，显著高于除冀丰103、冀丰1271、冀丰554和冀丰杂6号以外的其它品种，冀丰1982最低。对照中乙烯释放量以国欣棉9号和冀丰光杂棉1号最高，冀丰1982最低。经相关性检验分析，喷药处理的乙烯释放量与喷药后第5 d的脱叶率的相关系数为0.376，未达到显著水平。

表5 脱叶剂对不同棉花品种叶片中(鲜物质质量)ABA含量的影响 mg·g－1

表6 脱叶剂对不同棉花品种叶片(鲜物质质量)中乙烯释放量的影响 μL·g－1·h－1

3 结论与讨论

不同品种喷施相同浓度和用量的脱叶剂后，脱叶速度和效果不同。本试验发现，邯7860、冀丰光杂棉1号、冀丰554和冀丰914的自（朱继杰，等）不同棉花品种对脱叶剂敏感性研究然脱叶率较高，石抗126自然脱叶率低；喷施脱叶剂后冀丰914脱叶率高，冀丰554和邯7860低。喷施脱叶剂后第5 d，冀丰914脱叶率与对照的差值较高，而4个时间点差值的平均结果，邯7860差值最小。综合分析，认为冀丰914对脱叶剂的反应较为敏感；邯7860对脱叶剂的反应较为迟钝。

在植物体内，可溶性糖和可溶性蛋白是重要的生理生化指标。本试验在喷施脱叶剂后，各品种叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均有不同程度上升，可能是由于喷脱叶剂后叶片萎蔫失水，而可溶性糖和蛋白来不及运输或分解，所以含量上升。研究还发现脱叶率与可溶性糖含量呈极显著负相关，即糖代谢越旺盛的品种，对脱叶剂敏感性越小。

SOD是活性氧清除酶，可防止细胞膜系统被伤害。研究显示，喷施脱叶剂后，各品种叶片中SOD活性下降，叶片迅速衰老。

植物激素平衡的变化在叶片脱落过程中起重要作用，衰老叶片中的生长素含量降低，乙烯和脱落酸含量上升，叶片对乙烯和脱落酸的敏感性增加，从而促进了叶片脱落[8]。喷施脱叶剂后可促进棉花体内脱落酸及乙烯的生成[9-10]，本研究结果与此一致。喷脱叶剂后，各品种脱落酸含量和乙烯释放量均不同程度的增加，但脱叶率与ABA含量、乙烯释放量相关性不显著。因本试验选用品种的局限性，试验结果还需进一步验证。

参考文献：

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