棉花黃萎病發(fā)病程度對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阿拉爾綜合試驗(yàn)站，新疆阿拉爾 843300)

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2017.11.008

棉花黃萎病發(fā)病程度對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

戴翠榮，練文明，邰紅忠，盧金寶，吳 博，王獻(xiàn)禮，賀美球，武 剛，趙 靜

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阿拉爾綜合試驗(yàn)站，新疆阿拉爾 843300)

目的研究棉花黃萎病對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，為防治海島棉黃萎病提供理論依據(jù)。方法以海島棉新海42號(hào)為研究對(duì)象，對(duì)病圃樣本中所有該品種棉株按病級(jí)分類，進(jìn)行單株收花、計(jì)產(chǎn)及考種。結(jié)果黃萎病發(fā)病程度對(duì)海島棉產(chǎn)量影響表現(xiàn)為，隨著發(fā)病病級(jí)的升高，單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分均顯著降低；對(duì)海島棉纖維品質(zhì)的影響表現(xiàn)為0級(jí)，上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、纖維整齊度、成熟度、纖維伸長(zhǎng)率、短絨率與Ⅳ級(jí)病株的相關(guān)指標(biāo)相比，差異顯著。結(jié)論海島棉(新海42號(hào))發(fā)病程度對(duì)單株的產(chǎn)量影響較大，且對(duì)單株的纖維品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度影響。

棉花黃萎?。缓u棉；發(fā)病程度；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)重要的棉花生產(chǎn)基地，南疆阿克蘇地區(qū)是我國(guó)目前優(yōu)質(zhì)海島棉的主要種植地區(qū)。眾所周知，棉花黃萎病是影響棉花經(jīng)濟(jì)性狀最主要的病害之一，近年來(lái)黃萎病對(duì)海島棉生產(chǎn)造成的危害逐年加重，制約該區(qū)域特色長(zhǎng)絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展。南疆海島棉種植區(qū)因棉花黃萎病大面積發(fā)生, 在海島棉生長(zhǎng)中后期影響蕾鈴生長(zhǎng)發(fā)育直至脫落,導(dǎo)致棉花產(chǎn)量嚴(yán)重下降,纖維品質(zhì)變劣[1]。因此，研究黃萎病發(fā)病級(jí)別對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】過(guò)去棉花黃萎病對(duì)棉花產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)的影響的研究基本是針對(duì)陸地棉[2-8]，通常認(rèn)為黃萎病對(duì)海島棉產(chǎn)量和品質(zhì)影響不大，對(duì)海島棉病害研究也主要針對(duì)棉花枯萎病[9-10]?！笆晃濉币詠?lái)新疆相繼育成了新海28號(hào)、新海36號(hào)、新海42號(hào)等一系列抗病品種，這些品種在抗枯萎病上表現(xiàn)抗或高抗，但對(duì)黃萎病大多數(shù)表現(xiàn)耐病?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】黃萎病對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響研究相關(guān)文獻(xiàn)未見報(bào)道。在大田病圃條件下，就不同發(fā)病級(jí)別的黃萎病株對(duì)棉花產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)的影響進(jìn)行研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】2015～2016年以區(qū)域主栽抗病品種新海42號(hào)為材料，研究棉花黃萎病發(fā)病程度對(duì)海島棉新海42號(hào)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)各重要指標(biāo)的影響，為選育抗黃萎病海島棉品種，進(jìn)一步防治海島棉黃萎病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2015～2016年選用新疆阿克蘇地區(qū)海島棉主栽品種新海42號(hào)為試材(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供)。該品種2012年石河子大學(xué)棉花抗枯黃萎病檢測(cè)中心鑒定結(jié)果：枯萎病反應(yīng)型為HR(高抗枯萎病)；黃萎病反應(yīng)型為T(耐黃萎病)。試驗(yàn)病圃在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所大田黃萎病圃，經(jīng)鑒定，大田病圃黃萎病生理小種與新疆阿克蘇阿瓦提縣、阿拉爾墾區(qū)各團(tuán)場(chǎng)棉田黃萎病生理小種屬同一生理小種。兩年種植位置、密度、株行距配置、栽培管理模式相同。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為20行區(qū),行長(zhǎng)5 m，重復(fù)3次。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目

1.2.2.1 抗病鑒定

2015～2016年，每年10月30日對(duì)全部棉株做剖稈考查。分別考查單株的黃萎病級(jí),再按棉株發(fā)病級(jí)別(0,1～4級(jí))歸類。棉株剖稈考查時(shí)的棉花黃萎病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí),莖稈木質(zhì)部無(wú)病變癥狀;1級(jí):病株莖稈木質(zhì)部病變部分的高度占株高25%及以下;2級(jí):莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的26%～50%;3級(jí):莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的51%～75%;4級(jí):莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的76%～100%。

1.2.2.2 產(chǎn)量性狀

對(duì)兩年10月30日全部剖稈樣本棉株，按病級(jí)分類，單株收花、計(jì)產(chǎn)、考種分析。每個(gè)病級(jí)不少于50株。

1.2.2.3 纖維品質(zhì)

對(duì)兩年10月30日全部剖稈樣本棉株，按病級(jí)分類，每個(gè)病級(jí)不少于50株，按單株取樣。5個(gè)級(jí)別的單株棉樣送新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)分析測(cè)試中心,分別檢驗(yàn)不同病級(jí)棉株的纖維品質(zhì),檢驗(yàn)的指標(biāo)有纖維上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、整齊度、伸長(zhǎng)率、反射率和黃度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft excel 2010和DPS7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花黃萎病對(duì)新海42號(hào)產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

2.1.1皮棉產(chǎn)量

兩年試驗(yàn)結(jié)果均表現(xiàn)出，隨著黃萎病發(fā)病程度的增加，皮棉產(chǎn)量逐漸降低，發(fā)病棉株較健株皮棉減產(chǎn)率均超過(guò)30%，發(fā)病程度最高的較健株減產(chǎn)率高達(dá)78.5%，并且0級(jí)與各級(jí)之間、各發(fā)病級(jí)別之間皮棉產(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平。

2.1.2 籽棉產(chǎn)量

黃萎病發(fā)病程度對(duì)籽棉產(chǎn)量的影響也表現(xiàn)為，隨著黃萎病發(fā)病程度的增加，籽棉產(chǎn)量逐漸降低，2015年健株和黃萎病發(fā)病各級(jí)之間籽棉產(chǎn)量差異顯著，發(fā)病程度達(dá)Ⅱ級(jí)以上各級(jí)之間籽棉產(chǎn)量差異不顯著。2016年則表現(xiàn)為0級(jí)與各級(jí)之間、各發(fā)病級(jí)別之間皮棉產(chǎn)量差異均達(dá)到極顯著水平。

2.1.3 衣分

總體看來(lái)，黃萎病不同發(fā)病程度對(duì)衣分的影響不大，2015年，不同病級(jí)單株平均衣分均在35%左右，0級(jí)與Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)各病級(jí)單株的平均衣分均不存在顯著差異。2016年，0級(jí)與Ⅰ級(jí)單株平均衣分差異不顯著，0級(jí)、Ⅰ級(jí)單株平均衣分顯著高于Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)各病級(jí)。Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異不顯著。

2.1.4 單鈴重

2015年0級(jí)的平均單鈴重最大，為3.40 g, 顯著大于各發(fā)病級(jí)別，隨著發(fā)病程度增加，單鈴重呈降低趨勢(shì)，Ⅰ級(jí)與Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ差異極顯著，Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)之間差異不顯著。2016年，各單株平均單鈴重與2015年趨勢(shì)一致，0級(jí)的平均單鈴重最大，為3.08 g, 0級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)之間平均單鈴重差異不顯著，0級(jí)與Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)病株平均單鈴重差異顯著，Ⅲ級(jí)和Ⅳ之間平均單鈴重差異不顯著。

2.1.5 單株成鈴數(shù)

兩年的試驗(yàn)結(jié)果均表現(xiàn)出隨著發(fā)病程度的增加，單株鈴數(shù)不斷減少，0級(jí)單株鈴數(shù)極顯著多于各發(fā)病級(jí)別，各病級(jí)之間單株成鈴數(shù)差異也達(dá)到極顯著。

表1 不同病級(jí)黃萎病下新海42號(hào)產(chǎn)量變化
Table 1 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on Yield in XinHai42

年份Year病級(jí)LevelofVerticilliumWilt皮棉產(chǎn)量Lintyield(gperplant)籽棉產(chǎn)量Seedcottonyield(gperplant)衣分Lint(%)單鈴重Bollweight(g)單株鈴數(shù)Bollnumberperplant0級(jí)17.37aA48.42aA35.88aA3.40aA14.24aAⅠ級(jí)12.14bB34.33bAB35.37aA3.09bB11.11bB2015Ⅱ級(jí)8.94cC25.31cBC35.31aA2.79cC9.07cCⅢ級(jí)6.85dD19.51cC35.12aA2.68cC7.28dDⅣ級(jí)3.74eE10.78cC34.69aA2.63cC4.10eE0級(jí)14.75aA41.49aA35.55aA3.08aA13.47aAⅠ級(jí)11.06bB31.66bB34.94abAB2.99abAB10.59bB2016Ⅱ級(jí)8.30cC23.89cC34.76bAB2.87abAB8.32cCⅢ級(jí)5.34dD15.66dD34.10cB2.70bcAB5.80dDⅣ級(jí)3.32eE9.73eE34.10cB2.52cB3.86eE

注:表中不同字母表示差異達(dá)0.05或0.01顯著水平，下同

Note: The different letters by the numerical value mean significant difference of 0.05 or 0.01 level， the same as below

2.3 棉花黃萎病對(duì)新海42號(hào)纖維品質(zhì)的影響

2.3.1上半部平均長(zhǎng)度

2015年0級(jí)單株纖維的上半部平均長(zhǎng)度平均為39.84 mm,極顯著優(yōu)于其他各病級(jí)，各病級(jí)之間除Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)之間差異不顯著，其它病級(jí)之間差異顯著。2016年0級(jí)纖維的上半部平均長(zhǎng)度平均為39.39 mm, 極顯著優(yōu)于其他各病級(jí)，各病級(jí)之間差異不顯著。

2.3.2 斷裂比強(qiáng)度

兩年均表現(xiàn)隨著病級(jí)的升高, 斷裂比強(qiáng)度逐漸下降。2015年0級(jí)纖維斷裂比強(qiáng)度最好，為49.32 cN/tex、較Ⅳ級(jí)高8.46 cN/tex，與Ⅰ級(jí)病株差異不顯著，但極顯著高于Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)病株；Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)病株之間差異不顯著，Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)病株差異顯著。2016年0級(jí)纖維斷裂比強(qiáng)度為46.66 cN/tex與Ⅳ級(jí)病株差異顯著，與其它病級(jí)差異不顯著，各病級(jí)之間差異也不顯著。

2.3.3 馬克隆值

2015年表現(xiàn)0級(jí)的馬克隆值與各級(jí)病株差異顯著；Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)相互之間差異顯著；Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)之間差異不顯著。2016年馬克隆值表現(xiàn)0級(jí)與Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)差異不顯著、Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)與Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異顯著，Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)差異顯著。

2.3.4 成熟度

2015年0級(jí)的成熟度與Ⅰ級(jí)病株差異不顯著，與Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異極顯著；各病級(jí)之間差異極顯著。2016年0級(jí)的成熟度與Ⅰ級(jí)病株差異不顯著，與Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異顯著。

2.3.5 纖維整齊度

2015年表現(xiàn)0級(jí)的纖維整齊度與Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)病株差異不顯著，0級(jí)的纖維整齊度與Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)病株差異顯著；Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)差異不顯著，Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異顯著。2016年表現(xiàn)0級(jí)的纖維整齊度與Ⅳ級(jí)病株差異顯著。

2.3.6 纖維伸長(zhǎng)率

2015年0級(jí)的纖維伸長(zhǎng)率為5.88%,極顯著高于各級(jí)病株的纖維伸長(zhǎng)率；Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)與Ⅳ級(jí)差異顯著，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)之間差異不顯著。2016年0級(jí)的纖維伸長(zhǎng)率為5.20%，0級(jí)與各病級(jí)之間、各病級(jí)之間差異均不顯著。

2.3.7 短絨率

2015年表現(xiàn)0級(jí)的纖維短絨率為6.37%，極顯著低于各級(jí)病株；Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)之間差異不顯著，但與Ⅳ級(jí)差異顯著。2016年表現(xiàn)0級(jí)的纖維短絨率為6.43%，與Ⅱ級(jí)之間差異不顯著，與Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)病株之間差異顯著，各病級(jí)之間差異不顯著。

表2 不同病級(jí)黃萎病下新海42號(hào)纖維品質(zhì)變化
Table 2 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on fiber quality in XinHai42

年份Year病級(jí)LevelofVerticilliumWilt上半部平均長(zhǎng)度Upperhalfmeanlength(mm)斷裂比強(qiáng)HVIStrenght(cN/tex)馬克隆值Micronairevalue成熟度Maturity(%)整齊度Uniformity(%)短纖維Shortfiber(%)伸長(zhǎng)率Elongation(%)0級(jí)39.84aA49.32aA4.71aA88.37aA89.40aA6.37aA5.88aAⅠ級(jí)39.64bB48.38aAB4.55bA88.27aA89.01aAB6.77bB5.41bB2015Ⅱ級(jí)38.68cC45.51bBC4.18cB87.97bB88.81aAB6.81bB5.35bcBⅢ級(jí)38.66cC44.01bC3.98dC86.87cC87.67bBC6.84bB5.12cdBCⅣ級(jí)36.70dD40.86cD3.87dC86.46dD86.31cC7.35cB4.94dC0級(jí)39.39aA46.66aA4.46aA88.05aA88.05aA6.43aA5.20aAⅠ級(jí)38.30abA45.45abA4.36aA87.43abAB87.97abAB6.54abAB5.18aA2016Ⅱ級(jí)38.22abA45.29abA4.25aAB87.19bcAB87.43bcAB6.68bAB5.07aAⅢ級(jí)38.18abA44.52abA4.01bAB86.66cdB86.87bcAB6.78bAB5.07aAⅣ級(jí)38.14bA42.75bA3.74cC86.38dB86.38cB7.43bB4.82aA

3 討 論

3.1 海島棉作為新疆阿克蘇地區(qū)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，是高檔紡織品和特種織物不可缺少的原料。隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展和消費(fèi)觀念的改變，高檔棉紡織品的需求不斷增加，對(duì)海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)提出了更高的要求。黃萎病作為海島棉產(chǎn)量和品質(zhì)的限制因素，必須引起高度重視。

3.2 海島棉新海42號(hào)棉株感染黃萎病后，對(duì)棉花產(chǎn)量影響大，其纖維常規(guī)指標(biāo)與健株相比均有不同程度降低。這與劉志欣等[6]在陸地棉上的研究一致?？梢?，由于黃萎病是一種土傳病害，在常年種植棉花的地區(qū)，黃萎病對(duì)棉花的危害逐年加重，在海島棉上也是一樣。目前，棉花黃萎病的防治尚未得到有效解決，新疆海島棉品種以耐黃萎病品種為主，缺乏抗性品種，亟需培育抗黃萎病品種。因此，加快利用當(dāng)代育種新技術(shù)，運(yùn)用常規(guī)育種與生物技術(shù)育種相結(jié)合，培育和推廣抗黃萎病海島棉新品種仍是控制和減輕棉花黃萎病為害的最有效途徑。

4 結(jié) 論

4.1 海島棉新海42號(hào)棉株一旦感染黃萎病，對(duì)棉花產(chǎn)量影響最大。產(chǎn)量及主要產(chǎn)量構(gòu)成因子均會(huì)造成不同程度影響兩年均表現(xiàn)隨著黃萎病級(jí)的升高, 感病海島棉新海42號(hào)的皮棉產(chǎn)量、籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分呈逐漸下降趨勢(shì)。也就是說(shuō)，棉株發(fā)病程度越重，發(fā)病級(jí)別越高，其棉花產(chǎn)量損失越大。

4.2 新海42號(hào)棉株感染黃萎病后，其纖維常規(guī)指標(biāo)與健株相比均有不同程度降低。棉株發(fā)病程度越重，其棉花纖維品質(zhì)越差。

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EffectofOccurrenceGradesofVerticilliumWiltonYieldandFiberQualityinIslandCotton

DAI Cui-rong，LIAN Wen-ming，TAI Hong-zhong, LU Jin-bao,WU Bo, WANG Xian-li，HE Mei-qiu，WU Gang, ZHAO Jing

(InstituteofAgriculturalSciencesandTechnology,AgriculturalProductionDivision1,XinjiangProductionandConstructionCorps/AlarComprehensiveExperimentStationofChinaCottonIndustryTechnologySystem,AlarXinjiang843300,China)

ObjectiveTo study the effect of verticillium wilt on yield and fiber quality in Island Cotton Xinhai No. 42 in the hope of providing a theoretical basis for the further prevention and control of verticillium wilt in Island Cotton.MethodWith the island cotton Xinhai No.42 as the research object, all samples of cotton stalk in field desease mursery conditon were cut on October 30th and the occurrence grades were classified and the yield tested and analysed.ResultThe effect of the of cotton verticillium wilt on yield showed that the boll number, boll weight, lint decreased with the increase of the grades of cotton verticillium wilt; the effect of the occurrence grades of cotton verticillium wilt on fiber quality showed that the differences between healthy plant and grade IV diseased plants were significant in upper half mean length, HVI strength, micronaire value, maturity, uniformity and short fiber.ConclusionThe effect of occurrence grades of cotton verticillium wilt on Yield in Xinhai 42 was great, which showed that the disease had different degrees of effect on different indexes such fiber quality of the plant.

cotton verticillium wilt; occurrence grades; inland cotton; yield; fiber quality

Supported by: National Modern Agricultural Technology System: Cotton Technology System Research Project (CARS-18-50)； "13th Five-Year Plan" Agriculture and Social Development Research Project of Xinjiang Production and Construction Corps (2016AC027)and Major Scientific and Technological Project of XPCC "Matching Agronomic Technology Research and Demonstration for Machine-harvesting Cotton" (2016AA001-2)

LIAN Wen-ming (1974- ), male, native place: Jiangsu. Associate researcher, research field: Cotton genetic breeding and cultivation, (E-mail) nkslwm1974@126.com

S435.621

A

1001-4330(2017)11-2022-06

2017-08-22

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-18-50)；“十三五”新疆兵團(tuán)農(nóng)業(yè)與社會(huì)發(fā)展科技項(xiàng)目(2016AC027)

戴翠榮(1980-)，女，新疆人，碩士研究生，研究方向?yàn)槊藁ㄟz傳育種與栽培，(E-mail)daicuirong@163.com

練文明(1974- )，男，江蘇人，副研究員，研究方向?yàn)槊藁ㄟz傳育種與栽培，(E-mail)nkslwm1974@126.com