棉花早衰的成因及预防措施

■唐黎标

〔杭州市农业局，浙江杭州310004〕

棉花早衰的成因及预防措施

■唐黎标

〔杭州市农业局，浙江杭州310004〕

早衰是棉花生长过程中提早衰老的一种现象，是指由于棉花自身或外部因素在有效的生育期内，棉株局部或整体过早终止生命活动而影响棉花产量和品质形成的现象，主要表现为叶落、叶黄或者逐渐变褐枯萎。棉花早衰是一个世界性的问题，不仅影响棉花产量，而且导致种子质量和纤维品质下降。棉花早衰现象在世界各主要产棉区发生均十分普遍，引起了各国学者的高度重视。本文就棉花早衰的表现、判断指标和原因进行了综述，并对预防棉花早衰的措施进行了探讨。

一、棉花早衰的表现及判断指标

植物衰老是植物生长发育周期中一个重要的生理现象。棉花早衰可分为五种类型，一是早发早衰型，其特点是棉花中前期生长发育快，后期特别是花铃期之后生长缓慢，伏前桃多、伏桃和秋桃少，造成未老先衰；二是多铃早衰型，其特点是前期生长正常，开花结铃较早，营养生长向生殖生长转移提前，花铃期肥水运用不足造成的早衰；三是弱长早衰型，主要是地力瘠薄、肥水不足造成的棉花全生育期生长缓慢，根系发育不良，表现为植株矮小，结铃少、脱落重、吐絮早；四是徒长早衰型，其特点是棉花前期生长正常，蕾期和花铃期水肥供应失调，营养生长过旺，生殖生长不足，蕾铃脱落严重，生长后期营养失调导致棉株早衰；五是病变早衰型，此类型主要是因为棉田连作，土壤中有益菌减少，病原菌增多，土壤生态平衡破坏导致棉株早衰。

（一）外观表现

早衰棉花在外观形态上表现为棉株矮小、棉铃脱落，中上部出现空果枝，吐絮早、铃重低，单株结铃数偏少。叶片分黄化型、红化型和青枯型，叶色逐渐失绿变为枯黄、深褐，叶片继而干枯脱落，红茎比例较高，生长点变尖，向心运动停滞；花位上移，顶端花芽潜伏，不再延伸新的果枝，果枝层数比正常棉花少；根系衰竭，主根变细变短从而导致吸收功能降低；棉铃较小，纤维品质较差，种子成熟度较低。此外，棉花叶片黄叶率和棉柴比可作为棉花早衰的指标。从外观表现看，早发类型是在棉花生长后期提早衰亡；徒长猝死型是在生长旺盛期遇高温干旱等天气时，棉株根系厌氧而死；多铃型是在花铃期水肥供应不足时，根系正常生长受抑制而导致棉株早衰；病变型则是由棉株大面积发病导致早衰。

（二）生理表现

早衰棉花的生理表现为光合作用受阻，光合速率下降、叶绿素含量下降，叶色变黄、叶片衰老，在这个过程中蛋白质合成能力减弱而分解作用加强，所以叶片蛋白质含量也随之下降；棉花早衰时不能产生能量，相反还要消耗有机物导致呼吸速率下降，各种代谢和酶活性都发生了较大变化。植物内源激素中生长素、细胞分裂素和赤霉素可推迟叶片衰老，脱落酸和乙烯可加速叶片衰老。在棉花早衰过程中，细胞分裂素类物质急剧下降，而脱落酸等促进衰老的物质则呈上升趋势，丙二醛不断积累引起对酶的破坏。有研究表明，适量施用钾肥有利于促进棉花叶片中SOD活性的提高，丙二醛含量的降低，从而减少了过氧化物的产生与累积，减轻活性氧对细胞膜的伤害。

（三）性状表现

棉花早衰表现为枯死早衰型，就是刚进入吐絮期叶片就开始脱落，棉株迅速枯死，霜前花也吐絮不畅；另一个特点是枯叶早衰型，棉株主茎枯死较晚，全生育期生长发育迟缓，枯叶出现时间较早；铃衰型的棉株虽然上部结铃没有明显减少，但早衰型棉株下部铃吐絮较早，而上部铃在枯霜期前大部分不能正常吐絮。在实际生产中，棉花早衰和早熟常相关联，早熟性是棉花育种的重要目标，而早衰则是棉花育种和生产中可以避免的，二者可根据叶功能、结铃性、铃重、籽指以及纤维品质来区分。早衰棉花在开始吐絮时叶片即变黄、脱落甚至茎秆枯死，上部结铃性差，其铃重、籽指、品质以及种子成熟度明显下降。据研究报道，早衰型棉株的上部与中部棉铃相比较，单铃重差异在1.1 g～1.9 g，籽指差异高达3.2 g，纤维长度差在1.2 mm～2.9 mm，均高于早熟品种的相应指标差值。

二、早衰的原因分析

（一）品种因素

不同的棉花品种具有不同特点。抗病抗逆性差的品种容易早衰，因为伴有枯、黄萎病的棉株因维管束受害，其水分和养分的运输受到阻碍，棉花叶片、蕾铃以及果枝茎干等营养不良，会出现早衰；前期结铃性强且成铃早的品种易出现早衰，是因为植株生理负荷过重，水肥营养难以供应充足，引起早衰；早熟型品种如果播种过早使得棉花生长发育提前，也易引起早衰。

（二）气候因素

盛花期一方面气温偏高会抑制棉花生长，另一方面缺水、光合作用减少，又会影响棉株营养生长，后期雨水过多，棉田蒸发量较大，叶片失水严重，造成棉花早衰，直接影响成铃率。在盛铃期旱涝急转、气温高、降水少以及后期温度变化大都会造成棉株早衰，导致减产。光照是影响作物生长素形成的主要因素，在光照不足的情况实施补偿，也能防止叶片早衰。盐渍会造成棉株根系处于缺氧状态，影响棉株正常的吸收代谢平衡。苗期如果降水过多，地温低、土壤湿度大，会影响根系的正常生长，中后期如遇干旱根系吸收弱，土壤中速效钾降低易造成早衰，总之气候条件对棉花产量影响较大。

（三）基因调控因素

叶片衰老相关基因的表达和蛋白合成可以反映植物衰老的情况，是受多基因控制，与多种信号传导有关的有序发育过程。深入了解叶片衰老机制的重要途径是通过SAGs的表达来调控，棉株中SAGs主要有光合作用及激素、大分子降解、养分循环利用、转录因子等相关基因。另有研究首次在雷蒙德氏棉中鉴定到了120个GrWRKY基因，并指出WRKY转录因子在棉花生长发育过程中具有重要作用。

三、结语

棉花是重要的经济作物，我们在认识和了解棉花早衰的同时，要有的放矢地采取相关的措施，促进棉花高产稳产。☆