棉纤维比强度是衡量纤维品质最重要的指标之一,其形成主要取决于纤维素累积过程中蔗糖等相关糖类物质的代谢和调控过程。随着新疆棉区机采棉技术的推广,使用脱叶剂对棉纤维比强度形成有较大的影响。本研究根据新疆棉花生产现状,通过设置品种比较试验和分期喷施脱叶剂试验,分析棉铃碳水化合物的变化影响纤维比强度的生理机理。品种试验选用不同年代9个不同基因型棉花品种为材料,根据国家《棉花细绒棉GB 1103.1-2012》的分类标准,棉花品种比强度分成很强档(TS1)、强档(TS2)和中等档(TS3)三类;喷施脱叶剂试验分为铃龄30 d(8月21日喷施),铃龄40 d(8月30日喷施),以不施药为对照。在分析棉铃碳水化合物变化特征及与纤维比强度关系的基础上,探讨光合源的减少对铃壳碳水化合物的影响机理,为新疆棉花高产优质生产提供参考。主要研究内容和结果如下:1.不同基因型棉花品种棉铃发育、干物质累积与分配、碳水化合物分配及对纤维素合成的影响(1)分析了棉铃长度、直径和体积快速增大期持续时间的长短与单铃干物质重的关系。结果表明:棉铃长度、直径和体积增长速率的变化主要出现在花后0-22 d。单铃干物质重快速增长的持续时间和快速增重的最大速率是决定单铃干物质重的关键因子。棉铃长度快速增大持续时间对单铃干物质重的直接作用最大,棉铃体积快速增大持续时间的间接作用次之。(2)棉花铃壳干物质累积花后0-29 d最快,39 d以后铃壳干重开始下降;纤维和棉籽干物质的增长在花后15-39 d和39-46 d两个阶段,棉籽的物质累积较纤维物质累积早且快。铃壳物质分配主要在花后15-29 d,比强度较强的棉花铃壳转运到棉籽和纤维的有机物质多;在铃壳干物质较少的情况下,棉籽和纤维对有机物质的吸收能力较强。(3)试验结果表明:铃壳蔗糖、果糖和淀粉含量的变化在铃龄15 d后呈下降的趋势,蔗糖含量占总碳水化合物的比例最大。纤维蔗糖、果糖和葡萄糖含量的动态变化呈单峰曲线变化,峰值出现在花后15 d。铃壳蔗糖含量是影响纤维中可溶性糖含量的主要因子,铃壳果糖对纤维素含量的影响是通过直接作用实现的,向籽棉的转运速度快且彻底时,棉纤维中的碳水化合物完全转化成结晶态的纤维素,最终纤维素沉积量多。2.叶限制对铃壳蔗糖代谢和纤维比强度的影响选用新陆早24号为试验材料,通过分期喷施脱叶剂处理,研究叶片脱落光合源减少对棉纤维中蔗糖代谢和纤维比强度形成的影响,揭示新疆机采棉纤维比强度变化的原因。与不施药相比,喷施脱叶剂使铃壳蔗糖进入快速转化期的时间推迟3.8 d,快速转化期的持续时间减少到不足不施药的一半,铃壳蔗糖含量明显降低;棉花纤维中蔗糖含量达到最大值的时间较对照提前14.9 d,峰值降低,纤维素快速累积期的持续时间缩短,碳水化合物未能完全转化成纤维素,致使纤维素最终含量降低13.2%,影响纤维比强度的形成。铃壳中的蔗糖含量是影响纤维中蔗糖含量的主要因子,喷施脱叶剂后降低了铃壳中的蔗糖含量,使得纤维蔗糖含量峰值下降,纤维素最终含量减少,比强度下降。