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1、伸长期： 棉纤维生长的前半阶段是伸长时期，在开花前，所有胚珠的表皮细胞，表面都是相当平滑的，但是当花冠开放后，胚珠还未受精，胚珠的表皮细胞即有多处隆起，这就表示有些表皮细胞已经在伸长。这些细胞就是纤维初生细胞，经过一昼夜的时间，纤维初生细胞可以伸长至其阔度的两倍。如果这个胚珠内的卵细胞没有受精，表皮细胞的纤维初生细胞就逐渐停止生长，跟着胚珠死亡，而成为"不孕籽"，这就是为什么不孕籽上有很多短纤维的原因。 受精的胚珠的纤维初生细胞则继续伸长，并且伸长得很快。在伸长的同时，也加宽了细胞的阔度。一般在受精以后25~30天，即生长到纤维的应有长度。纤维初生细胞在整个生长期间，始终保持为一个细胞，仅是细胞核随着细胞的伸长而向前移动。 在正常环境情况下，胚珠表皮细胞层中的细胞成为纤维初生细胞，并不限于同一时期，往往在开花受精后10天以内陆续发生。早发生的纤维生长良好，实际应用价值也大，这就是日常利用的棉纤维或通称"皮花"。在开花第3天以后，从胚珠表皮层所发生的纤维初生细胞往往短而密集，附在种子表面，不易脱落，剥下来后，称为"短绒"。 棉纤维初生细胞伸长的速度，由于品种的不同而差异很大。在纤维生长期间，天气的变化、土壤的种类、养分的供应等都是影响纤维生长速度的重要因素。一般在开花后6~15天，纤维初生细胞伸长的速度最大。后期开花的纤维伸长所需的时期要长些，这主要是温度降低的缘故。 在环境因素中，以土壤湿度或降水量对纤维长度的影响最为重要。陆地棉在开花后的16天内，适值棉纤维伸长的快速时期。这时如果天气干旱，土壤湿度不足，纤维可减短3mm左右。在棉铃发育的后半期，雨水对纤维长度的影响较少。土壤含盐量高低，对于纤维的成熟和长度也有影响。 
2、加厚期： 棉纤维生长的后半时期，是细胞的加厚生长阶段。当纤维初生细胞生长至应有的长度时，即开始细胞壁的加厚生长。纤维初生细胞在伸长时期，胞壁较薄，伸长性强，是为初生胞壁。加厚生长时期，在初生胞壁之内，向内逐日沉积一层纤维素，至最后加厚完成为止。这些沉层是次生胞壁，由于品种的不同，次生胞壁的生长日期也不同。自开花后25~30天开始，到50~60天完成。纤维加厚时间的长短、速度和厚度，都因品种、温度及其他外界环境因素而有差异。纤维素的沉积是在温度较高时进行的，夜间温度如果低于20℃以下，生长就会停滞。纤维素沉积在初生胞壁上，是由外向内而时停时积的，一般每天沉积一层，层次分明，层次的数目同纤维初生胞壁加厚生长的日数相等，这就是所谓纤维生长的日轮，这种生长日轮，很像树木的年轮。后期发生的次生胞壁较薄，不成熟的纤维较多，这是由于当时温度降低，影响纤维素沉积的缘故。因此，温度对于纤维加厚生长的影响比对纤维伸长为大。 
3、扭曲期： 成熟的纤维细胞，在棉铃未吐絮前，由于中腔内的原生质和细胞液的膨压作用，纤维细胞呈圆管状。在棉铃成熟过程中各部分逐渐脱水，使棉铃开裂，纤维暴露于空气中，所含水分大量蒸发，纤维因脱水失去膨压，呈扁椭圆形，并产生许多扭曲。纤维产生扭曲的原因是，次生胞壁加厚时，结晶纤维素的沉积层由许多小纤维沿纤维细胞的纵轴，由基部到顶端以螺旋形的排列，组成一管状层，这些小纤维之间有极小的隙缝。因此，当纤维细胞脱水干燥引起表面收缩时，受小纤维引力的影响，就形成许多左旋或右旋的天然扭曲，在纺纱时可增加纤维之间的抱合力，提高成纱的强度。未成熟的纤维，无扭曲或扭曲很少。棉铃刚开裂或开裂后1~2天不能认为纤维已经完全成熟。纤维外露形成扭曲，是棉纤维发育成熟的标志。 | 
