常規(guī)棉花品種泗陽493的選育及比較試驗(yàn)

劉曉飛，王衛(wèi)軍，孫寶林，陳立昶，崔小平

棉花是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，它既是紡織工業(yè)和其他行業(yè)的原料，也是我國農(nóng)村發(fā)展多種經(jīng)營的資源，在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位［1］。棉花品種從育種方式上可以分為兩種類型：常規(guī)棉品種和雜交棉品種。雜交棉低密度種植模式穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)是個體優(yōu)勢，常規(guī)棉高密度種植模式穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)是群體優(yōu)勢［2］。雜交棉衣分對皮棉產(chǎn)量作用最大，其次是單株鈴數(shù)、單鈴重；常規(guī)棉單株鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量作用最大，其次是單鈴重、衣分［3－5］。 從雜交棉發(fā)展歷程來看：自20世紀(jì)90年代以來，中國雜交棉品種在生產(chǎn)上的應(yīng)用面積迅速擴(kuò)大，1990年全國雜交棉種植面積為1.47萬hm2，占全國棉花種植面積的0.3%；到1999年全國雜交棉種植面積達(dá)39.93萬hm2，占全國棉花種植面積的10.8%；到2004年長江中游棉區(qū)雜交棉種植面積占本流域植棉面積的70.0%左右，雜交棉成為棉花生產(chǎn)的主導(dǎo)品種；2010年雜交棉種植面積占棉花種植面積的 90.0%左右［6－8］。

近年來，在黃河流域棉區(qū)和長江流域棉區(qū)，雜交棉在生產(chǎn)應(yīng)用上遇到了很多困難，使得雜交棉的發(fā)展陷入困境［9－10］。雜交棉存在的主要問題：雜交棉制種面積和質(zhì)量難以保證，制種成本逐年上升；雜交棉種子市場混亂，同質(zhì)化嚴(yán)重，種子質(zhì)量良莠不齊；在生產(chǎn)上應(yīng)用的高優(yōu)勢組合太少［6，8，10－11］；普遍重視雜交棉育種，輕視常規(guī)棉育種，導(dǎo)致目前品種類型單一［12］；前期結(jié)鈴集中，單株成鈴多，早衰風(fēng)險較大；在生育中后期遇不利天氣時補(bǔ)償性差，產(chǎn)量穩(wěn)定性差［2］。因此，我國雜交棉在經(jīng)過幾十年的輝煌后，現(xiàn)在進(jìn)入了發(fā)展瓶頸階段，未來棉花品種選育仍舊以常規(guī)棉為主。

1 材料與方法

1.1 材料

常規(guī)棉品種：參加第2年區(qū)域試驗(yàn)的有蘇棉6039、SN1106；參加第1年區(qū)域試驗(yàn)的有泗陽493、荊楚43、鹽農(nóng)棉4號、豐抗棉321、蘇綠137（彩色棉）、鹽農(nóng)棉7號、中MB1460。對照品種泗抗1號，是由泗陽棉花原種場與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所合作育成的早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗棉鈴蟲棉花品種，于2005年通過江蘇省品種審定。

1.2 選育經(jīng)過

2008年以高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)品系泗陽298為母本，以高產(chǎn)抗病蟲品系泗陽739為父本配制雜交組合；2008年冬，南繁加代，進(jìn)行選擇鑒定；2009～2010年，連續(xù)南繁加代，進(jìn)行病圃選擇、品質(zhì)測定；2011～2012年，進(jìn)行選擇鑒定及多點(diǎn)聯(lián)合鑒定試驗(yàn)；2013年，參加江蘇省棉花品種預(yù)備試驗(yàn)；2014～2015年，參加江蘇省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，獲得轉(zhuǎn)基因安全證書；2016年，參加江蘇省棉花品種生產(chǎn)試驗(yàn)；2017年，雜交F8代通過品種審定，定名為泗陽493。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與調(diào)查方法

2014～2016年，江蘇全省試驗(yàn)布點(diǎn)6～8個，進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，區(qū)域試驗(yàn)3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2；生產(chǎn)試驗(yàn)2次重復(fù)，小區(qū)面積150 m2。播種后記載各品種的生育期、生長發(fā)育及病蟲害情況；于吐絮期每小區(qū)選取連續(xù)單株20株，測定株高、果枝始節(jié)位、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)等；收獲期測定單鈴重、小區(qū)籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量等。

抗枯萎病、黃萎病特性由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行病圃鑒定，采用溫室苗期菌土法在溫室進(jìn)行抗枯萎病性鑒定，采用成株期鑒定法在人工接種誘發(fā)的水泥池病圃進(jìn)行抗黃萎病性鑒定。同時抗黃萎病田間自然病圃鑒定由徐州地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所進(jìn)行，采用原病圃棉秸粉碎拋撒大田誘病法?？姑掴徬x的生物學(xué)鑒定由江蘇省農(nóng)科院植物保護(hù)研究所進(jìn)行，采用室內(nèi)棉葉接蟲測定法。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所進(jìn)行Bt抗蟲蛋白檢測，在間苗前使用Bt膠體金試紙條免疫檢測法。

1.4 纖維品質(zhì)測定

棉花纖維品質(zhì)由農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心使用HVI900系統(tǒng)進(jìn)行測試。各試點(diǎn)提供50個棉鈴，考種皮棉樣品，測試及棉樣調(diào)濕在標(biāo)準(zhǔn)大氣（溫度20℃±2℃，相對濕度65%±3%）條件下進(jìn)行。主要測定指標(biāo)有上半部纖維長度、比強(qiáng)度、馬克隆值、伸長率、整齊度及紡紗指數(shù)等。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量表現(xiàn)

2.1.1 多年多點(diǎn)品種試驗(yàn) 通過表1可以看出：在2014年區(qū)域試驗(yàn)中，籽棉產(chǎn)量最高的SN1106達(dá)到3436.5 kg／hm2，比 CK 增產(chǎn) 6.2%；豐抗棉 321、蘇棉6039、鹽農(nóng)棉4號、泗陽493、中 MB1460的籽棉產(chǎn)量分別比CK增加4.2%、2.0%、1.5%、1.1%、3.3%；皮棉產(chǎn)量同樣以 SN1106最高，為 1447.5 kg／hm2，比 CK增產(chǎn)7.8%；除了蘇綠137、中MB1460以外，其余品種的皮棉產(chǎn)量均比CK高，其中泗陽493較CK增產(chǎn)1.7%；衣分以荊楚43最高，為43.4%；除了蘇綠137、中MB1460的衣分比CK低以外，其他品種均高于CK；荊楚43和豐抗棉321的霜前花率比CK高，達(dá)到了80%以上；其余品種的霜前花率均低于CK。

2015年區(qū)域試驗(yàn)包括3個品種，其中泗陽493的籽棉產(chǎn)量為3553.5 kg／hm2，比CK增產(chǎn)7.4%，皮棉產(chǎn)量為1396.5 kg／hm2，較CK增產(chǎn)6.5%；蘇綠137的籽棉產(chǎn)量比CK減產(chǎn)16.4%，皮棉產(chǎn)量比CK減產(chǎn)35.4%；泗陽493的衣分較CK低0.4個百分點(diǎn)，霜前花率比CK高2.2個百分點(diǎn)；蘇綠137的衣分和霜前花率均較CK低。

在2016年生產(chǎn)試驗(yàn)中，泗陽493的籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量及霜前花率分別比CK高5.5%、4.1%、1.8個百分點(diǎn)，衣分較CK低0.5個百分點(diǎn)；而蘇綠137的各項(xiàng)指標(biāo)均比CK低。

2.1.2 2014～2015年區(qū)域試驗(yàn)不同品種皮棉產(chǎn)量差異 從表2可以看出：在2014年，在0.05顯著水平下，SN1106、豐抗棉 321、蘇棉 6039、荊楚 43及鹽農(nóng)棉4號的皮棉產(chǎn)量均顯著高于CK的，泗陽493、鹽農(nóng)棉7號的皮棉產(chǎn)量比CK高，但是差異不顯著，而中MB1460、蘇綠137的皮棉產(chǎn)量均顯著低于CK的；在0.01顯著水平下，SN1106、豐抗棉 321、蘇棉 6039、荊楚43的皮棉產(chǎn)量均極顯著高于CK的，鹽農(nóng)棉4號、泗陽493、鹽農(nóng)棉7號及中MB1460的皮棉產(chǎn)量與對照差異不顯著，只有蘇綠137的皮棉產(chǎn)量極顯著低于CK的。在2015年，泗陽493的皮棉產(chǎn)量極顯著高于CK的，而蘇綠137的皮棉產(chǎn)量極顯著低于CK的。

2.2 纖維品質(zhì)表現(xiàn)

如表3所示，在2014年區(qū)域試驗(yàn)纖維品質(zhì)測定中，SN1106和CK的纖維長度均在31 mm以上，達(dá)到了高品質(zhì)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)，其余均在28 mm以上，達(dá)到了普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；泗陽493、豐抗棉321、蘇棉6039、中MB1460的比強(qiáng)度在30 cN／tex以上，達(dá)到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，CK在28 cN／tex以上，屬于Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)；蘇綠137的馬克隆值為2.8，未達(dá)到Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)，其余品種為4.3～5.1，達(dá)到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；各品種間伸長率、整齊度相差不多；紡紗指數(shù)除鹽農(nóng)棉4號和鹽農(nóng)棉7號較低外，其余品種表現(xiàn)相當(dāng)。

表1 2014～2016年不同棉花品種在試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn)

表2 2014～2015年區(qū)域試驗(yàn)不同棉花品種間皮棉產(chǎn)量差異

在2015年區(qū)域試驗(yàn)中，CK的纖維長度在31 mm以上，達(dá)到了高品質(zhì)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)，蘇綠137、泗陽493均在28 mm以上，達(dá)到了普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；泗陽493的比強(qiáng)度在30 cN／tex以上，達(dá)到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，CK在28 cN／tex以上，屬于Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)，蘇綠137不足28 cN／tex，未達(dá)到Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)；蘇綠 137的馬克隆值為3.0，未達(dá)到Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)，泗陽493和CK的馬克隆值分別為4.6、4.7，達(dá)到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；紡紗指數(shù)以蘇綠137較低；伸長率和整齊度在3個品種間相差不大。

在2016年生產(chǎn)試驗(yàn)中，泗陽493和CK的比強(qiáng)度均達(dá)到了高品質(zhì)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)；3個品種在其余纖維品質(zhì)指標(biāo)上的表現(xiàn)與2015年相當(dāng)。

2.3 主要特征特性

2.3.1 生育期、整齊度及生長勢 由表4可知：在3年試驗(yàn)中泗陽493的出苗期、開花期及吐絮期與CK相差不超過1 d，兩者的生育進(jìn)程基本一致；兩個品種的整齊度和生長勢相當(dāng)，在2015年和2016年的表現(xiàn)均好于2014年的。

2.3.2 基本農(nóng)藝性狀 如表5所示：泗陽493與CK在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中，果枝始節(jié)位基本一致，均在6.7～7.4之間；株高除了在2015年區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)一致外，其他兩年中泗陽493較CK高6 cm左右；兩個品種的果枝數(shù)在17～18臺，相差不大；在單株結(jié)鈴數(shù)和群體結(jié)鈴數(shù)方面，2014年泗陽493低于CK，2015年和2016年泗陽493高于CK；在鈴重和子指方面，泗陽493均高于CK。

2.4 抗病性、抗蟲性

2.4.1 抗病性 由表6可以看出：在2014年接種鑒定中，SN1106、泗陽493抗枯萎病，耐黃萎?。磺G楚43抗枯萎病，感黃萎病；蘇棉6039、豐抗棉321、蘇綠137、鹽農(nóng)棉7號、中MB1460耐枯萎病和黃萎??；鹽農(nóng)棉4號耐枯萎病，感黃萎病；CK感枯萎病，耐黃萎病。在2014年徐州自然病圃鑒定中，中MB1460高抗黃萎??；泗陽493和CK抗黃萎病；蘇綠137、蘇棉6039、鹽農(nóng)棉7號和 SN1106耐黃萎??；豐抗棉321、鹽農(nóng)棉4號和荊楚43感黃萎病。在2015年接種鑒定中，蘇綠137和泗陽493均抗枯萎病，耐黃萎病；CK耐枯萎病和黃萎病。在2015年徐州自然病圃鑒定中，CK抗黃萎?。汇絷?93耐黃萎?。惶K綠137感黃萎病。

表3 2014～2016年不同棉花品種在試驗(yàn)中纖維品質(zhì)的表現(xiàn)

表4 泗陽493在試驗(yàn)中生育期、整齊度及生長勢的表現(xiàn)

表5 泗陽493在試驗(yàn)中基本農(nóng)藝性狀表現(xiàn)

2.4.2 抗棉鈴蟲鑒定 抗棉鈴蟲鑒定結(jié)果如表7，在2014年區(qū)域試驗(yàn)中，SN1106、蘇綠137、泗陽493表現(xiàn)為高抗棉鈴蟲，其余品種表現(xiàn)為抗棉鈴蟲。從2014年Bt抗蟲蛋白檢測結(jié)果可以看出，SN1106、荊楚43、中MB1460的抗蟲株率為100%，其余品種的抗蟲株率均在90%以上，但仍混有少量不抗蟲株。在2015年區(qū)域試驗(yàn)中，3個品種表現(xiàn)為抗棉鈴蟲，CK的抗蟲株率達(dá)100%，泗陽493和蘇綠137的抗蟲株率均在96%以上。

3 小結(jié)與討論

3.1 泗陽493在試驗(yàn)中表現(xiàn)良好

在2015年區(qū)域試驗(yàn)中，泗陽493的平均籽棉產(chǎn)量達(dá)3411.7 kg／hm2，比 CK增產(chǎn) 4.2%，皮棉產(chǎn)量為1380.5 kg／hm2，比 CK增產(chǎn) 4.1%；該品種的衣分為40.5%；纖維長度為29.7 mm，馬克隆值為4.6，比強(qiáng)度為31.1 cN／tex，均達(dá)到了普通優(yōu)質(zhì)棉Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；其抗枯萎病，耐黃萎病，抗棉鈴蟲株率達(dá)到96%；全生育期136 d。在2016年生產(chǎn)試驗(yàn)中，泗陽493的籽棉產(chǎn)量達(dá)3391.1 kg／hm2，比 CK 增產(chǎn) 5.5%，皮棉產(chǎn)量為1320.0 kg／hm2，比 CK增產(chǎn) 4.1%；其衣分為 38.9%；纖維長度為28.9 mm，屬于Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)；馬克隆值為4.7，比強(qiáng)度為33.1 cN／tex，均達(dá)到了普通優(yōu)質(zhì)棉Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)；全生育期為132 d。泗陽493于2014年12月獲得了農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書［農(nóng)基安證字（2014）第168號］，于2017年6月通過了江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會審定，審定編號為蘇審棉20170001。

表6 不同棉花品種在區(qū)域試驗(yàn)中抗病性表現(xiàn)

表7 不同棉花品種在區(qū)域試驗(yàn)中抗棉鈴蟲鑒定結(jié)果

3.2 未來棉花品種選育以常規(guī)棉選育為主

1996～2010年江蘇省區(qū)試的統(tǒng)計資料顯示，與常規(guī)棉相比，雜交棉表現(xiàn)出“三高一低”的特征：皮棉產(chǎn)量較常規(guī)棉高5.77%（低于10%的要求）；單株鈴數(shù)較常規(guī)棉高1.82個；單鈴重較常規(guī)棉高0.19 g；衣分較常規(guī)棉低0.76個百分點(diǎn)。黃河流域國家區(qū)試的統(tǒng)計資料顯示，同期的雜交棉產(chǎn)量比常規(guī)棉增產(chǎn)幅度也不超過5%［9］。因此，在新形勢下常規(guī)棉在以下方面較雜交棉有相對明顯的優(yōu)勢：常規(guī)棉種子生產(chǎn)無須剝蕾授粉，種子成本相對較低；常規(guī)棉比雜交棉更穩(wěn)產(chǎn)，更容易增產(chǎn)［10］；常規(guī)棉單位面積群體成鈴數(shù)較雜交棉高，植株較小，鈴重低，群體優(yōu)勢明顯，在高密度栽培下穩(wěn)產(chǎn)性好；常規(guī)棉更符合棉花生產(chǎn)輕簡化、機(jī)械化的發(fā)展要求［10］。另外，經(jīng)過育種家們多年的努力，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗蟲、抗病于一體，可與雜交棉相媲美的常規(guī)棉品種［9］。泗陽493正是在當(dāng)前雜交棉發(fā)展陷于困境的情況下選育出來的常規(guī)棉品種，由于群體優(yōu)勢明顯，其適應(yīng)性較雜交棉好［13］。

3.3 江蘇省棉花生產(chǎn)向常規(guī)棉、機(jī)械化方向發(fā)展

隨著勞動力轉(zhuǎn)移、植棉效益降低、糧棉爭地矛盾加劇等［14］，江蘇省棉花種植面積逐年縮減，目前主要集中在鹽城沿海地區(qū)［15］。而常規(guī)棉的田間管理相對簡單，比雜交棉更易穩(wěn)產(chǎn)；常規(guī)棉種子成本很低，并可以用播種機(jī)播種；常規(guī)棉的生育期較雜交棉短，管理相對簡單。因此，未來發(fā)展常規(guī)棉更符合棉花生產(chǎn)輕簡化、機(jī)械化的趨勢［9］。建立與小麥等農(nóng)作物有機(jī)銜接的糧棉兩熟種植模式，對于發(fā)展棉花生產(chǎn)具有重要意義［16］。因此，麥（油）后機(jī)械直播棉和鹽堿地機(jī)械植棉是江蘇棉花發(fā)展的重要方向［17－19］。

在棉花品種方面，要加強(qiáng)中早熟常規(guī)品種的選育，注重提高伏桃和早秋桃的比例，使結(jié)鈴?fù)滦跗诩?，并適當(dāng)提高鈴重［2］。要培育生長期短、晚播早熟、適于密植、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的中早熟常規(guī)棉新品種。

［1］董合忠，毛樹春，張旺鋒，等.棉花優(yōu)化成鈴栽培理論及其新發(fā)展［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47（3）：441－451.

［2］高培喜，陳玉波.雜交棉低密度種植與常規(guī)棉高密度種植模式差異探討［J］.中國棉花，2015，42（12）：18－19，24.

［3］曹雯梅，劉松濤，王漢民.常規(guī)棉與雜交棉產(chǎn)量構(gòu)成因素的偏相關(guān)和通徑分析［J］.作物雜志，2006，5（8）：23－25.

［4］狄佳春，錢大順，張香桂，等.常規(guī)棉與雜交棉皮棉產(chǎn)量構(gòu)成因素分析［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，4（9）：24－26.

［5］宋錦花，許乃銀.雜交棉與常規(guī)棉在江蘇區(qū)試中的產(chǎn)量因素分析［J］.江西棉花，2010，32（4）：28－31.

［6］楊新明，王世才，陳全求，等.湖北省雜交棉育種的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（17）：3665－3669.

［7］蔡立旺，高進(jìn)，施慶華，等.江蘇省雜交棉花品種性狀研究及育種思路［J］.農(nóng)學(xué)學(xué)報，2014，4（10）：9－14.

［8］范正旺.皖沿江棉區(qū)雜交棉的種植現(xiàn)狀與發(fā)展前景［J］.棉花科學(xué)，2013，35（6）：53－55.

［9］金石橋，劉逢舉，劉媛，等.黃河流域常規(guī)棉品種近幾年育種趨勢分析［J］.中國棉花，2014，41（1）：8－11.

［10］張志勇.常規(guī)棉在湖北的應(yīng)用前景分析［J］.中國種業(yè)，2012（3）：26－27.

［11］劉玉濤.棉花雜交種生產(chǎn)方面的幾大變化與建議［J］.中國種業(yè)，2012（1）：35－36.

［12］宋錦花，冷蘇鳳，李燕.江蘇棉花育種30年回顧與展望［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2012（8）：5－7，11.

［13］周健東，趙春霞，蘇宋凱.棉花新品種創(chuàng)優(yōu)棉168的選育［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，17（4）：68－70.

［14］周桂娟，陳衛(wèi)東，金璋.關(guān)于內(nèi)地棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考［J］.中國棉花，2014，41（12）：36－38.

［15］楊長琴，張培通.2010年江蘇省棉花生產(chǎn)概況及中國棉花生長指數(shù)的應(yīng)用［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（2）：153－154.

［16］彭海蘭，鄒勇，李明昊，等.長江流域棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀及其育種對策［J］.中國棉花，2013，40（2）：12－15.

［17］唐智華，彭春娥，彭新華.麥棉不同種植方式的產(chǎn)量與效益比較［J］.湖南文理學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，24（1）：55－58，62.

［18］劉曉飛.基于機(jī)收的小麥后直播棉關(guān)鍵栽培技術(shù)研究［D］.揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2013：59－60.

［19］ Kipling SB，Andrew JP， Edzard V S，et al.Row spacing，tillage system，and herbicide technology affects cotton plant growth and yield ［J］.Field Crops Research，2010， 117：219－225.