新疆棉区温度对棉纤维糖类物质转化及超分子结构形成的影响

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Cyril
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棉纤维比强度是衡量棉花纤维品质最重要的指标之一,纤维比强度的形成主要取决于纤维加厚发育过程中纤维素的沉积特性及纤维超分子结构的变化。新疆棉区棉花生育后期气温下降快,尤其是夜间温度下降过快,不仅影响纤维素等糖类物质的转化,也可能影响棉纤维超分子结构的变化。本研究在新疆气候条件下,针对新疆棉花纤维品质存在的问题,在棉铃发育过程中,通过设置播期试验和夜间增温试验处理,改变纤维发育的温度条件,分析温度变化对棉纤维糖类物质转化及超分子结构形成的影响。播期试验分为正常播期CK,晚播Ⅰ处理和晚播Ⅱ处理(分别为4月20日,5月5日和5月20日);夜间增温试验采用远红外石英管及半移动式保温箱,设置两个增温处理:20-22℃和15-17℃,大田自然温度作为对照(NWⅡ和NWⅠ,CK)。在分析不同温度对纤维发育过程中糖类物质转化影响的基础上,结合棉纤维超分子结构的变化,揭示棉纤维糖类物质转化及纤维超分子结构对纤维比强度形成的影响机理。主要的研究内容和结果如下:  1选用新陆早13号和新陆早33号为材料,通过分期播种,研究播期对棉纤维素发育过程中纤维素累积特性和超分子结构的影响及与纤维比强度的关系。晚播条件下棉纤维素快速累积起始时期延迟,快速累积期缩短,纤维素含量只能达到70%,较正常播期显著降低。在正常播期处理下螺旋角对纤维强度影响较大;播期推迟,棉纤维的取向分散角和取向分布角与纤维强度呈负相关。棉纤维生育后期的低温影响了纤维素积累特性和超分子结构的变化,降低了纤维素含量,使结构参数不断宽化,不利于高强纤维的形成。  2选用新陆早13号和新陆早33号为材料,通过夜间增温处理,研究不同温度处理下纤维素积累过程中超分子结构的动态变化与纤维比强度形成的关系。试验结果表明:(1)棉纤维中纤维素含量随夜温升高而增加,增温处理20℃以上时棉纤维快速累积期提前,纤维含量显著高于对照处理。(2)夜间增温条件下棉纤维生育进程加快,糖类物质快速转化期提前且持续时间长,纤维最大累积速率低,累积平稳,有利于形成高强度纤维。(3)螺旋角φ和取向分布角ψ在15℃以上随着铃龄的增加不断变窄优化,取向分散角α在15℃以上随着铃龄的增加不断宽化,在15℃以下时随铃龄的增加不断优化。纤维强度由可溶性糖的转化和纤维素沉积共同作用决定,高于20℃的夜温的条件下,棉纤维含量高,超分子结构中螺旋角φ和取向分布角ψ初始值低,且不断优化,有利于形成高强力的纤维。
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