新疆機(jī)采棉區(qū)試新品系脫葉劑敏感性及品質(zhì)產(chǎn)量性狀分析

馬曉梅，代勇強(qiáng)，李生秀，周小鳳，董承光，王 新，李保成

（1. 農(nóng)業(yè)部西北內(nèi)陸區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室/新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆 石河子 832000；2. 新疆華天種業(yè)有限公司，新疆 奎屯 833200）

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新疆機(jī)采棉區(qū)試新品系脫葉劑敏感性及品質(zhì)產(chǎn)量性狀分析

馬曉梅1，代勇強(qiáng)2，李生秀1，周小鳳1，董承光1，王 新1，李保成1

（1. 農(nóng)業(yè)部西北內(nèi)陸區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點實驗室/新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆 石河子 832000；2. 新疆華天種業(yè)有限公司，新疆 奎屯 833200）

摘 要：對2014年度參加早熟組機(jī)采區(qū)試的7個品系噴施同一濃度的脫葉劑及化學(xué)催熟劑，定期觀察各品系的葉片脫落及棉鈴?fù)滦跚闆r并計產(chǎn)，分析各品系對藥劑的敏感性及施藥后品質(zhì)、產(chǎn)量穩(wěn)定性。結(jié)果表明，參試各品系在施藥后不同時期脫葉率無顯著差異。各品系在施藥后前期，吐絮率具有顯著差異，新1202顯著高于其他品系；在施藥后期，除了新1202吐絮率顯著高于其他品系，其他品系之間差異不顯著。各品系品質(zhì)纖維長度和斷裂比強(qiáng)度有待于提高。皮棉產(chǎn)量差異顯著，其中，品系12026產(chǎn)量最高，變異度為0.3477，豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性表現(xiàn)較好。新疆機(jī)采棉選育在注重豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的同時，也應(yīng)該注重對棉花脫葉效果改良方面的研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)采棉；育種；脫葉劑；品質(zhì)；產(chǎn)量

新疆兵團(tuán)是我國重要的商品棉生產(chǎn)基地和優(yōu)質(zhì)棉花產(chǎn)區(qū)，棉花種植面積占新疆1/3，產(chǎn)量占全國1/6。近年來，新疆兵團(tuán)不斷加大機(jī)采棉推廣力度，截止2014年，新疆兵團(tuán)機(jī)采面積已達(dá)42萬hm2，占兵團(tuán)棉花播種面積的70%。發(fā)展棉花機(jī)械化采收，是新疆棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

新疆棉花機(jī)械采摘發(fā)展迅速，采摘機(jī)械對棉花品種要求較高，機(jī)采棉品種的選育成為實現(xiàn)棉花機(jī)械采摘的關(guān)鍵。現(xiàn)階段采棉機(jī)械設(shè)計技術(shù)已經(jīng)基本成熟，提高機(jī)械采收質(zhì)量的關(guān)鍵問題集中在適宜機(jī)采的棉花新品種選育上，機(jī)采棉品種一直是棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化發(fā)展的重要制約因素之一。因此，在不同特定氣候區(qū)域內(nèi)選育適合機(jī)械采摘的棉花品種越來越重要［1］。機(jī)采棉品種的選育要求形態(tài)指標(biāo)及品質(zhì)指標(biāo)等，對脫葉劑的敏感性也有較高的要求［2］。目前，機(jī)采棉機(jī)械采收后，纖維品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，籽棉含雜率高、田間采摘凈度不夠，且機(jī)械采摘的棉花經(jīng)過加工，皮棉色澤不達(dá)標(biāo)等問題，這些不僅是因為機(jī)采棉纖維強(qiáng)度低，造成采摘后的棉纖維品質(zhì)降級，同時也是因為棉花在經(jīng)過機(jī)械采收前，脫葉效果不好所致。因此，對棉花育種工作者來說，在提高產(chǎn)量的同時，加強(qiáng)選育纖維比強(qiáng)度高，且對脫葉劑敏感的品種，已成為當(dāng)務(wù)之急。

2014年參加新疆自治區(qū)機(jī)采棉區(qū)域試驗的棉花品系是新疆各育種單位的最新成果，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗等優(yōu)良的性狀，通過對參試品系進(jìn)行全面分析，不僅可以了解目前新疆早熟棉區(qū)機(jī)采棉育種的科研水平和選育方向，同時能為合理開發(fā)利用品系提供理論依據(jù)，為調(diào)整完善育種策略提供參考信息。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料來自2014年度新疆早熟棉區(qū)機(jī)采棉預(yù)備試驗，參試品系7個，分別為：HX13-3，新疆合信科技發(fā)展有限公司；新陸早45（CK），新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所；金墾1343，新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所；新1202，新疆農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所；12026，新疆南繁辦、新疆合信科技發(fā)展有限公司；Z12-7，新疆兵團(tuán)農(nóng)七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、新疆錦棉種業(yè)科技股份有限公司；金墾1361，新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所。

供試藥劑選用德國拜耳作物科學(xué)公司的脫葉劑脫吐隆懸浮劑和化學(xué)催熟劑乙烯利。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2014年在新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所試驗地進(jìn)行，3次重復(fù)，4行區(qū)，小區(qū)面積20 m2，機(jī)采棉種植模式，行距配置（66+10）cm，株距0.09 m，每667 m2種植17 603株。試驗地前茬為棉花，土壤質(zhì)地為壤土，土壤肥力中等偏上。4月18日播種，7月16日打頂，其他田間管理同一般大田管理。

施藥時間為2014年9月10日，施藥時晴朗無風(fēng)。每667 m2噴施脫吐隆15 mL，乙烯利90 mL。定點定時觀察各材料脫落及吐絮情況。

1.3 調(diào)查方法

施藥前每個處理在長勢均勻一致的地段定點10株（外行5株，內(nèi)行5株），調(diào)查脫葉數(shù)、吐絮鈴數(shù)，施藥當(dāng)天調(diào)查1次，施藥后每7 d調(diào)查1次，計算葉片的脫葉率及吐絮率，收獲時上中下各取20個吐絮鈴，曬干稱重，計算單鈴重，并進(jìn)行室內(nèi)考種，按小區(qū)收獲并計產(chǎn)。

試驗數(shù)據(jù)使用SPSS19.0分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 天氣狀況分析

圖1 施藥后平均溫度及相對濕度變化情況

脫葉劑作用的發(fā)揮是依賴細(xì)胞的代謝活性，需要適宜的溫度和濕度。噴施脫葉劑時溫度和濕度過低或過高，都會影響棉花葉片活力，影響脫葉效果［3］。2014年9月10日施藥后，天氣整體狀況良好。9月20、24日兩天分別降雨13、2.8 mm，這兩天平均溫度為12.3、14.2℃，其余時間無降雨情況。從9月9～15日，日平均氣溫在13.5～18.8℃之間。其中，9月13～15日出現(xiàn)持續(xù)低溫，最低溫度達(dá)到4.1℃，9月21日再次降溫，最低溫度達(dá)到3.7℃。2014年9月中旬平均氣溫比歷年降低1.9℃，9月下旬平均氣溫比歷年降低0.7℃，見圖1、圖2。2014年氣候與歷年氣候的差異，有可能造成試驗中各品種脫葉效果與歷年有所差異。

圖2 施藥后最高溫度及最低溫度變化情況

2.2 施藥前后脫葉效果分析

從表1可以看出，施藥后7 d，各品系對脫葉劑產(chǎn)生了不同效果，脫葉效果最明顯的是HX13-3、脫葉率為47.96%，脫葉率最低的是新1202、脫葉率為24.49%；施藥后14 d，脫葉率最高的為12026、脫葉率為58.29%，脫葉率最低的是新1202、脫葉率為40.82%；施藥后21 d，脫葉率最高的為HX13-3、脫葉率為89.95%，脫葉率最低的是新陸早45號、脫葉率為70.77%。LSD法單因素方差分析及多重比較結(jié)果表明，SIG值=0.969＞0.05，說明不同品種（系）間脫葉率差異不顯著。

表1 各品系施藥后脫葉率分析

2.3 施藥后吐絮效果分析

從表2可以看出，施藥后7 d吐絮率最高的是新1202、吐絮率為66.67%，吐絮最少的是新陸早45號、吐絮率為23.37%；施藥后14 d吐絮率最高是新1202、吐絮率為78.49%，吐絮最少的是金墾1343、吐絮率為37.21%；施藥后21 d，吐絮率最高的是新1202、吐絮率為99.14%，吐絮最少的是金墾1343、吐絮率為37.21%?？梢娦?202在噴施催熟劑乙烯利后，吐絮較其他品系快。方差分析結(jié)果顯示SIG值=0.086＞0.05，說明不同品種（系）之間吐絮率差異不顯著。

表2 各品系施藥后吐絮率分析

2.4 施藥后各品種（系）品質(zhì)分析

趙占勝、韓煥勇等［4-5］研究表明，脫葉劑的噴施時間對棉花品質(zhì)有影響。本試驗選擇噴施時間，是目前大田普遍噴施脫葉劑時間。施藥后，對各品系進(jìn)行室內(nèi)考種。由表3可知，各品系絨長在28.8～30.2 mm，整齊度在83.7%～85.3%，馬克隆值在3.9～4.6之間，比強(qiáng)度在28.9～31.9 cN/tex之間，伸長率為5.1%～7.2%。根據(jù)棉紡織業(yè)的要求，2.5%跨長在31 mm以上、比強(qiáng)度為32cN/tex、馬克隆值在3.5～3.7的纖維可以滿足特高支紗的要求［6］。可見，參試品系絨長都比較短，均小于32 cN/tex，但長度整齊度較高，纖維絨長有待于提高；各品系馬克隆值也均不在3.5～3.7之間，但國際上規(guī)定，馬克隆值在3.5～4.9為正常馬克隆值棉纖維，馬克隆值在3.7～4.2為最佳馬值范圍［7］，參試各品系的馬克隆值在正常范圍內(nèi)，且HX13-3、新1202、12026等3個品系在最佳馬克隆值范圍。參試品系斷裂比強(qiáng)度在30 cN/tex左右，均小于32 cN/tex。崔秀珍等［6］研究指出，我國棉纖維品質(zhì)存在的突出問題是纖維長度類型單一，主要在29 mm左右，比強(qiáng)度較小且類型單一，馬克隆值也比較單一且較粗，主要在4.0～4.5，不能滿足紡紗業(yè)對棉花品質(zhì)多層次的用棉要求。因此，要求育種工作者，進(jìn)一步引進(jìn)、征集和創(chuàng)新種質(zhì)資源，拓寬遺傳基礎(chǔ)，合理利用野生棉的優(yōu)質(zhì)性狀，在品質(zhì)育種中有所突破、提高。

表3 各品系品質(zhì)結(jié)果分析

2.5 施藥后各品系皮棉產(chǎn)量穩(wěn)定性回歸分析

脫葉劑雖能夠顯著提高棉花脫葉率，但亦造成棉花產(chǎn)量一定程度的損失，且噴施時間越早產(chǎn)量損失的幅度越大［8］。在施藥后，對各品系收獲，計產(chǎn)。利用DPS7.05版分析軟件，對各品系的皮棉產(chǎn)量進(jìn)行豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性回歸分析，結(jié)果見表4。由表4可知，各品系之間小區(qū)皮棉產(chǎn)量有差異，品系HX13-3、新1202、12026、Z12-7皮棉產(chǎn)量極顯著高于對照品種新陸早45號，新1202、12026皮棉產(chǎn)量極顯著高于參試的其他品系的皮棉產(chǎn)量。其中品系12026產(chǎn)量最高，變異度最低、為0.3477，回歸系數(shù)為1.0266，其豐產(chǎn)性及皮棉產(chǎn)量穩(wěn)定性表現(xiàn)最好。

表4 各品系皮棉產(chǎn)量豐產(chǎn)性及穩(wěn)定性回歸分析

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，使用脫葉劑后，參試品系在施藥后7 d、14 d，脫葉率均表現(xiàn)差異不顯著，施藥后21 d，品系HX13-3顯著高于新陸早45號，其他品系間差異不顯著。可見，各參試品系對脫葉劑的敏感性差異不顯著。

施藥后7 d、14 d，各品系吐絮率具有顯著差異，新1202吐絮率顯著高于其他品系；施藥后21 d，新1202吐絮率顯著高于其他品系，其他各品系之間差異不顯著。各品系纖維長度、斷裂比強(qiáng)度有待提高，纖維整齊度、馬克隆值、伸長率較好。

施藥后各品系皮棉產(chǎn)量差異顯著，品系12026產(chǎn)量最高，變異度最低，為0.3477，回歸系數(shù)為1.0266，其豐產(chǎn)性及皮棉產(chǎn)量穩(wěn)定性表現(xiàn)較好。

化學(xué)脫葉催熟是機(jī)械采棉的重要前提［9］和關(guān)鍵技術(shù)之一［10］?；瘜W(xué)脫葉催熟不僅能促使棉鈴相對提前和集中吐絮［11］，而且能有效地減少機(jī)采棉花雜質(zhì)含量［12］。脫葉劑雖能夠顯著提高棉花脫葉率，但噴施的時間會影響棉花纖維品質(zhì)，同時也會造成棉花產(chǎn)量一定程度的損失，在生產(chǎn)中使用脫葉劑不能僅考慮棉花脫葉率，而且要降低脫葉劑對棉花品質(zhì)、產(chǎn)量的影響。因此，要盡量延遲脫葉劑的噴施日期，以降低對產(chǎn)量的影響。

新疆機(jī)采棉一直是新疆棉花育種工作者研究的主要課題，棉花的機(jī)械采收對棉花品種的要求越來越高，這就要求棉花育種科研工作者在選育品種時更要有一定的方向性。經(jīng)胡兆璋［13］、李雪源［14］等研究表明，適宜的機(jī)采棉品種是：陸地棉株型要求非零式果枝或有限果枝，果枝始節(jié)距離地面18 cm 以上，株型筒形或塔形，果枝I-Ⅱ型分枝、比較緊湊，結(jié)鈴性好，集中在內(nèi)圍，吐絮集中，含絮力適度，不夾殼，抗風(fēng)不掉絮，葉片略小，光合能力強(qiáng)，對脫葉劑敏感，能在吐絮后自然落葉則更好；霜前花率90% 以上；纖維品質(zhì)：2.5%跨長≥31 mm，斷裂比強(qiáng)度≥30 cN/tex，馬克隆值3.7～4.5；抗枯萎病（病指＜10），耐黃萎病（病指＜35）。

本研究針對機(jī)采棉脫葉劑敏感性、品質(zhì)、產(chǎn)量等指標(biāo)，就2014年的早熟組機(jī)采棉區(qū)域試驗中參試各品系的部分指標(biāo)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)噴施脫葉劑后，各品系脫葉效果差異不顯著，可能是新疆棉花種質(zhì)資源材料少，導(dǎo)致育成品種遺傳基礎(chǔ)較窄、品種類型單一，在進(jìn)行脫葉劑敏感性選擇時存在局限性，選育出的品系在該方面沒有突出表現(xiàn)。針對這一問題，我們認(rèn)為，是否可以從品種葉量少、葉片上舉利于施藥等外部形態(tài)作為選育目標(biāo)，同時在選擇育種中，注重收集、選擇對脫葉劑敏感的材料作為親本，選配組合。當(dāng)然，在基因工程技術(shù)日益成熟的今天，利用基因克隆技術(shù)進(jìn)行研究，也可作為一個重要的研究方向。

通過分析參試品系產(chǎn)量及纖維品系，發(fā)現(xiàn)各材料纖維長度、斷裂比強(qiáng)度整體偏短、偏小，主要是選育過程中基礎(chǔ)群體纖維類型單一，選擇群體窄，但由于新疆特殊的光熱資源條件，以及新疆育種工作者選育的品種早熟性好，因此棉纖維成熟度好，纖維整齊度高，馬值在理想范圍內(nèi)，熊宗偉等［15-17］研究指出，棉花纖維的麥克隆值與成熟度有密切關(guān)系。劉繼華等［18］也指出，纖維整齊度除與成熟度、馬克隆值有顯著正相關(guān)外，與其他品質(zhì)指標(biāo)均無顯著相關(guān)?？梢姡w維品質(zhì)改良，特別是纖維長度、比強(qiáng)度的提高，是棉花品種改良的重點選擇指標(biāo)。眾所周知，纖維比強(qiáng)度與皮棉產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，張相瓊等［19］提出，纖維強(qiáng)度與皮棉產(chǎn)量間的負(fù)相關(guān)主要由基因聯(lián)鎖引起，通過一定的育種方法可以打破這種聯(lián)鎖，使負(fù)相關(guān)得到降低，獲得豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重組體。這就要求新疆的育種工作者在選育機(jī)采棉過程中，注重擴(kuò)大基礎(chǔ)群體的選擇，進(jìn)一步引進(jìn)、征集和創(chuàng)新種質(zhì)資源，拓寬遺傳基礎(chǔ)，并且合理利用野生棉的優(yōu)質(zhì)性狀，充分挖掘各類資源的優(yōu)異性狀，在利用提高衣分及單鈴重來提高皮棉產(chǎn)量的同時，注重提高纖維長度及纖維比強(qiáng)度，利于產(chǎn)量與品質(zhì)在較高水平上協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

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（責(zé)任編輯 楊賢智）

Analyse the defoliant sensitivity and yield stability of machineharvested cotton news lines from Xinjiang regional trials

MA Xiao-mei1，DAI Yong-qiang2，LI Sheng-xiu1，ZHOU Xiao-feng1，DONG Cheng-guang1，WANG Xin1，LI Bao-cheng1
（1.Cotton Research Institute，Xinjiang Science Academy of Agriculture and Reclaimation/Northwest Inland Region Key Laboratory of Cotton Biology and Genetic Breeding，Ministry of Agriculture，Shihezi 832000，China；2. Xinjiang Huatian Seed Industry Company Limited，Kuitun 833200，China）

Abstract：Seven materials of Early maturity Machine-harvested group from Regional Trials were spread the same concentration of defoliant and chemical ripening agent in 2014 ，regularly observe the leaf loss and cotton open bolls and calculating output of all Lines，sensitivity to the agent and production stability after applying pesticide quality and production stability of the strains were analyzed. There was no significant difference of defoliation rate when the lines were spread pesticide. There was significant difference of boll opening rate after applying pesticide early. The new 1202 is significantly higher than other materials；The boll opening rate have no significant difference in addition to the new 1202 boll opening rate is significantly higher than other strains outside after applying pesticide in the late. The material quality traits manifest as： fiber length and fracture strength have yet to be improved. lint yield of the lines have significant difference，the 1202 is the highest yield，the variation degree is 0.3477，high yield and stability performance is better. Machine-harvested Cotton breeding in Xinjiang is focus on high yield and high quality，should also pay attention to improvement of effect of shed leaves at the same time.

Key words：machine-harvested cotton；breeding；defoliant；the fiber quality；yield

中圖分類號：S562

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-874X（2016）02-0019-06

收稿日期：2015-09-06

基金項目：國家科技支撐計劃項目（2014BAD0 9B01）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技攻關(guān)項目2011BA001）

作者簡介：馬曉梅（1978-），女，碩士，副研究員，E-mail：maxm_09@sina.com

通訊作者：李保成（1961-），男，研究員，E-mail：xjlbc@sohu.com