試論雜交棉主要農藝性狀與產量和品質的關係

　　摘要：選用長江流域20個雜交棉新品種***系***，就其主要農藝性狀與產量、品質的關係進行研究。結果表明，品種間皮棉產量存在著顯著或極顯著差異，主要農藝性狀與產量、品質存在相關性。相關性分析結果表明，皮棉產量與單株鈴數、衣分分別呈顯著、極顯著正相關，而與生育期、子指纖維長度、斷裂比強度呈負相關;除斷裂比強度、果枝數、始果節位、單株鈴數和霜前花率外，其餘各主要農藝性狀與纖維長度均呈負相關，其中與株高的相關性達顯著水平;各主要農藝性狀與馬克隆值相關程度依次為：衣分>單鈴重>株高>單株鈴數>果枝數>生育期>子指>始果節位;斷裂比強度與生育期、衣分呈顯著負相關，與其餘各性狀相關不顯著。

　　關鍵詞：雜交棉;農藝性狀;皮棉產量;纖維品質;相關性

　　棉花不僅是全球主要的天然纖維來源，也是僅次於大豆的重要油料作物和極好的蛋白源，全球有80多個國家種植棉花。棉花***優勢的利用是棉花科技發展的一場革命[1]。近年來，我國雜交棉發展迅速，長江流域已基本普及，黃河流域南部呈現逐年擴大態勢。雜交棉農藝性狀之間及農藝性狀與產量、品質之間存在著複雜的相關關係[2]。目前，人們對棉花主要農藝性狀與皮棉產量品質的關係研究較多[3-10]，但由於所用的遺傳材料、試驗設計不同，結論也不盡相同。多數學者認為以增加產量為目的的育種的重點是提高單株鈴數、同時適當考慮單鈴重和衣分，但也有人認為應以提高衣分和單鈴重為目標[7]。本研究選取長江流域棉區的20個雜交棉新品種***系***，研究其主要農藝性狀與產量、品質之間的相互關係以及這些性狀對產量、品質的影響，以期為長江流域棉區的雜交棉新品種選育及高產栽培提供參考。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗材料

　　本試驗選用長江流域棉區的雜交棉品種***系***共20個，品種***系***編號11A01、11A02、11A03、…、11A20，以11A01***鄂雜棉10號***作為對照。

　　1.2 試驗方法

　　試驗於2011年在湖北省荊州農業科學院棉花試驗基地進行，試驗地為壤土，肥力中等、較均勻。隨機區組排列，3次重複。小區長6 m，寬1.8 m，面積10.8 m2，行距90 cm，株距40 cm，兩行區，每小區種植30株。營養缽育苗移栽，4月19日播種，4月24日出苗，4月29日移栽，按高產田要求進行栽培管理。

　　1.3 性狀調查

　　分別對經濟性狀和農藝性狀進行調查，調查標準參照中華人民共和國農業行業標準***NY/T 1302—2007***《農作物品種試驗技術規程——棉花》執行。6月上旬調查始果節位，9月上中旬調查生育期，9月15日每小區選取有代表性植株連續10株調查株高、果枝數及單株結鈴數;9月下旬每小區採收中部正常吐絮鈴50個晒乾測定單鈴重、衣分、子指，同時按小區統計實收產量和霜前花率。調查結果採用DPS軟體進行統計分析。纖維品質由農業部棉花纖維品質檢測中心用HVI900系列測定儀測定;產量以小區實收產量摺合計算。

　　2 結果與分析

　　2.1 各品種***系***生育期比較

　　試驗結果表明，各品種***系***平均生育期為121.0～127.5 d。由表1看出，11A12、11A17和11A18品種***系***生育期較對照延遲5.0～6.5 d，其他各品種***系***的生育期無明顯差別。各品種出苗期均為4月24日，但開花和吐絮期品種間略有差異，品種***系***間的吐絮期相差1～2 d，差異不顯著。

　　2.2 各品種***系***農藝性狀比較

　　由表1可知，各品種***系***平均株高126.3～154.7 cm，其中11A18最高，與11A11、11A14、11A16差異顯著，11A18較對照***11A01***高17.5 cm，但差異不顯著，其餘品種***系***與對照間差異均不顯著;各品種***系***平均果枝臺數在15.0～19.5臺，以11A02最多，較對照品種多1.4臺，其餘品種***系***與對照間差異不顯著;各品種***系***平均始果節位7.1～8.3節，差異不顯著;單株成鈴數11A04最多，達30.9個，較對照增加2.0個，11A13較對照少8.1個，顯著低於對照;單鈴重以11A06最大，較對照重0.49 g，各品種***系***間差異不顯著;各品種***系***平均子指10.4～12.4 g，11A05、11A16的子指顯著高於對照，其餘品種***系***與對照間差異不顯著。

　　2.3 各品種***系***產量比較

　　由表2可知，皮棉產量最高的品種是11A04，較對照增產31.09 kg/hm2，增幅1.68%，兩者間皮棉產量差異不顯著;11A02、11A10也較對照增產，但與對照間的差異均未達到顯著水平;皮棉產量最低的品種是11A13，較對照減產3***5%，差異達極顯著水平;11A03、11A12、11A14均較對照減產，與對照差異極顯著;11A08、11A09、11A16較對照減產，與對照差異顯著;其餘品種***系***與對照間差異不顯著。

　　2.4 各品種***系***纖維品質比較

　　由表3可知，11A02、11A03、11A18的纖維長度在31 mm以上，優於對照，其餘品種與對照間差異不顯著;纖維整齊度差異較小，為83.3%～87.1%;11A07、11A08、11A11、11A14和11A20的馬克隆值均低於5，優於對照，其餘品種馬克隆值為5.03～5.72，與對照間差異不顯著;纖維伸長率差異較小，為6.0%～***%;斷裂比強度超過33 cN/tex的品種有11A03、11A19和11A20，顯著優於對照，其餘品種的斷裂比強度為28.3～32.9 cN/tex，與對照間差異不顯著。

　　2.5 各品種***系***主要農藝性狀與產量、品質的相關性分析

　　由表4可知，生育期、株高、果枝數、始果節位、單鈴重、子指以及霜前花率與皮棉產量相關性不顯著，而單株鈴數、衣分分別與皮棉產量呈顯著、極顯著相關。棉花各性狀與棉花皮棉產量的相關程度依次為：衣分>單株鈴數>株高>馬克隆值>始果節位>單鈴重>霜前花率>果枝數，而與生育期、子指、纖維長度、斷裂比強度呈負相關;除斷裂比強度、果枝數、始果節位、單株鈴數和霜前花率外，其餘各主要農藝性狀與纖維長度均呈負相關，其中與株高的相關性達顯著水平;各主要農藝性狀與馬克隆值的相關程度依次為：衣分>單鈴重>株高>單株鈴數>果枝數>生育期>子指>始果節位，與其餘性狀呈負相關;除生育期、衣分與斷裂比強度呈顯著負相關外，其餘各性狀與斷裂比強度無顯著性相關關係。

　　3 小結與討論

　　由於所用試驗材料不同，試驗地點、時間及管理水平的差異，本試驗結果與已報道的國內相關研究[2-11]結果並不完全一致。馮義軍等[11]研究表明，皮棉產量與子棉產量極顯著正相關、與衣分顯著正相關、與單鈴重呈負相關。張永山等[7]研究認為，衣分、單鈴重和皮棉產量均呈極顯著正相關，提高單鈴重和衣分可以顯著提高產量，所以選擇時應以提高衣分和單鈴重為主攻目標。祁家鳳等[2]認為，皮棉產量與單株鈴數、衣分分別呈極顯著、顯著正相關;纖維長度與單鈴重呈顯著負相關，與單株果枝數正相關;馬克隆值與單株果枝數呈負相關;斷裂比強度與衣分呈極顯著正相關，與其他性狀間呈弱的負相關。而本研究得出皮棉產量與衣分和單株鈴數分別呈極顯著、顯著正相關，與株高、始果節位、單鈴重、霜前花率和果枝數均呈正相關，而與生育期、子指呈負相關。生育期、衣分與斷裂比強度呈顯著負相關，而衣分與馬克隆值呈顯著正相關。因此，在雜交棉高產育種中仍以提高衣分、單株鈴數和單鈴重為主要目標，但衣分、單株鈴數和單鈴重與纖維品質的負相關使棉花產量與品質的改良進展緩慢。但據最新報道，由西南大學完成的高衣分轉FBP7：iaaM9-8基因棉花種質新材料，產量高、纖維細度顯著改善，衣分高達50.7%，比一般棉花品種提高10%;由北京大學與中棉所合作完成的優質纖維轉ACO1-E6基因棉花種質新材料，纖維比強度顯著提高[12]。我國第二代棉花轉基因材料的育成和發放對我國棉花的產量與品質的同步改良具有重大意義。因此，可以通過轉基因等生物技術改良我國棉花產量與品質，實現產量與品質同步改良。

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