自然早落葉棉花突變體F.U.75 的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

楊 芮 王政洋 逯 濤 趙富強(qiáng) 張 文 曾慶濤

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆奎屯 833200）

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)是我國重要的優(yōu)質(zhì)商品棉生產(chǎn)基地，2020年，兵團(tuán)棉花產(chǎn)量達(dá) 213.41 萬 t，占新疆維吾爾自治區(qū)的41.4%， 占全國的 36.1%[1]。 自1996年起，兵團(tuán)開始推廣機(jī)采棉，至2020年面積為77.878 萬 hm2，機(jī)采率 90.5%[2]。 雖然經(jīng)過 24年的持續(xù)攻關(guān)，在機(jī)采棉的產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后相關(guān)環(huán)節(jié)有了跨越式的發(fā)展，植棉效益大大增加，但生產(chǎn)中仍然存在機(jī)采棉品種缺乏、種質(zhì)資源單一的突出問題[3]。

自然早落葉棉花在收獲前葉片就開始變紅、變黃，能自然脫落，到棉花成熟采收時(shí)，不用噴施或少噴施脫葉劑，在采收環(huán)節(jié)可降低成本，更適合機(jī)械采摘。 前蘇聯(lián)科學(xué)院育種家培育出自然早落葉棉花品種和品系， 在不噴施脫葉劑的條件下實(shí)現(xiàn)了全收獲過程機(jī)采作業(yè)[4]。 尚亞南等[5]以長(zhǎng)絨棉品種為親本，利用γ 射線照射后代混合種子得到了自然早落葉突變體，落葉性穩(wěn)定，生育期短。 本試驗(yàn)選擇輻射誘變突變棉花F.U.75 作為研究對(duì)象， 探尋該自然早落葉棉花的特征特性，與常規(guī)品種機(jī)采適應(yīng)性、產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行分析比較， 評(píng)價(jià)自然早落葉棉花的機(jī)采適用性和利用價(jià)值，培育自然早落葉機(jī)采棉花新品系，為選育利用自然早落葉棉花新品種提供參考， 為棉花生產(chǎn)提供新型機(jī)采品系。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間為2021年4～10月，在兵團(tuán)第七師131團(tuán)8 連田間開展。壤土質(zhì)地，透氣性和保水性較好，肥力均勻。 供試材料為輻射誘變突變棉花F.U.75、未受輻射處理的原品系棉花2016-X 和當(dāng)?shù)赝茝V品種新陸早61號(hào)。F.U.75 是本課題組自育的高產(chǎn)品系2016-X在250 Gy 劑量的60Co-γ 射線輻照下所選育出的早熟突變株。 一膜6 行標(biāo)準(zhǔn)機(jī)采棉模式種植，理論密度為 14 000～15 000 株/畝。 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積20 m2，采用2.05 m 超寬膜，播幅4.56 m，每個(gè)材料重復(fù)3 次。 按常規(guī)大田管理。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 生育期和生長(zhǎng)勢(shì)調(diào)查 觀測(cè)調(diào)查每個(gè)小區(qū)的生育進(jìn)程，出苗數(shù)、開花數(shù)、吐絮數(shù)百分率達(dá)到50%時(shí)記下時(shí)間。目測(cè)植株的生長(zhǎng)旺盛程度并用數(shù)字1～5進(jìn)行描述。

1.2.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查 每個(gè)小區(qū)分別選取長(zhǎng)勢(shì)一致的外圍連續(xù)5 棵和內(nèi)圍連續(xù)5 棵植株， 于8月下旬測(cè)定選定株的始果節(jié)位、果枝數(shù)、株高、始果節(jié)高和單株結(jié)鈴數(shù)。

1.2.3 吐絮效果和落葉效果調(diào)查 每個(gè)小區(qū)各掛牌5 株棉花， 分別在噴施脫葉劑后 0 d、6 d、12 d、18 d和24 d 調(diào)查選定株的吐絮鈴數(shù)和葉片數(shù) （葉片直徑在1 cm 以下的不計(jì)入總基數(shù)），設(shè)置清水對(duì)照。 計(jì)算吐絮率、吐絮速率、脫葉率和脫葉速率。

吐絮率=吐絮鈴數(shù)/結(jié)鈴數(shù)×100%。

吐絮速率=（第n+1 次記錄的吐絮鈴數(shù)-第n次記錄的吐絮鈴數(shù)）/（結(jié)鈴數(shù)×6）×100%，n＞0 且n為正整數(shù)。

脫葉率=（第1 次記錄的葉片總數(shù)-剩余葉片數(shù)）/第1 次記錄的葉片總數(shù)×100%。

脫葉速率=（第n次記錄的葉片數(shù)-第n+1 次記錄的葉片數(shù)）/（第 1 次記錄的葉片總數(shù)×6）×100%，n＞0 且n為正整數(shù)。

脫葉劑的濃度為生產(chǎn)上通用劑量， 配比為脫吐隆 12 mL/畝+伴寶 60 mL/畝+乙烯利 80 mL/畝。

1.2.4 產(chǎn)量和品質(zhì)性狀調(diào)查 收獲前， 每個(gè)小區(qū)分別選取30 朵中上部的吐絮花， 用于考種和纖維檢測(cè)。 隨后實(shí)收測(cè)產(chǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用 Excel 2019 和 SPSS 19.0 軟件整理和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棉花材料的生育期和生長(zhǎng)勢(shì)

F.U.75 與 2016-X 同時(shí)播種，在同一天出苗，F(xiàn).U.75的開花期和吐絮期均比2016-X 提前5 d，總體表現(xiàn)為F.U.75 的生育期比 2016-X 縮短了 5 d。 苗期，F(xiàn).U.75和2016-X 的整齊度好， 生長(zhǎng)勢(shì)較好； 花期和絮期，F(xiàn).U.75 的整齊度與 2016-X 一致，均為好，生長(zhǎng)勢(shì)略差一些（表 1）。

表1 不同棉花材料的生育期及生長(zhǎng)勢(shì)

2.2 不同棉花材料的農(nóng)藝性狀和抗病性

F.U.75 始果節(jié)位 5.0 臺(tái)， 果枝數(shù) 7.4 臺(tái)， 株高57.5 cm， 始果節(jié)高 18.1 cm， 單株結(jié)鈴數(shù) 8.7個(gè)，與2016-X 相比， 單株結(jié)鈴數(shù)顯著減少。 F.U.75 的田間枯萎病、黃萎病發(fā)病率低，抗病性極顯著提升（表2）。

表2 不同棉花材料的農(nóng)藝性狀及抗病表現(xiàn)

2.3 不同棉花材料的吐絮特性和落葉特性

從脫葉效果（表3）來看，2個(gè)材料在使用脫葉劑和自然條件下的葉片脫落率均隨收獲時(shí)間的推后而逐漸增加，脫葉速率的變化規(guī)律有所不同。 使用脫葉劑后 F.U.75 和2016-X 的葉片脫葉率和脫葉速率均快于自然條件下同一時(shí)間點(diǎn)的相應(yīng)值，說明2個(gè)材料對(duì)脫葉劑敏感。 脫葉劑處理后，在保持較大脫葉率的基礎(chǔ)上， 葉片脫落速率放緩。 而自然條件下，F(xiàn).U.75和 2016-X 的 脫 葉 速 率 先 上 升 再 下 降 。 F.U.75 和2016-X 在任一情況下的變化趨勢(shì)都是一致的。

表3 不同處理下棉花材料的脫葉效果

F.U.75 本身的葉片基數(shù)極顯著少于 2016-X 的葉片量，自然落葉率為 41.20%，可見 F.U.75 具有葉量少的特點(diǎn)。 F.U.75 在噴施脫葉劑后 24 d，脫葉率為91.28%，達(dá)到了機(jī)采脫葉率要求的臨界值。

從吐絮效果（表 4）來看，F(xiàn).U.75 和 2016-X 的吐絮鈴隨時(shí)間推移均逐漸增多，F(xiàn).U.75 的吐絮速率逐漸放緩，2016-X 的吐絮速率卻呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)。除8月29日以外，2個(gè)材料在不同時(shí)間點(diǎn)上的吐絮率均有顯著差異，F(xiàn).U.75 的棉鈴成熟更快，9月16日吐絮率為95.29%，符合機(jī)采標(biāo)準(zhǔn)。

表4 不同棉花材料的吐絮率

2.4 落葉對(duì)不同棉花材料產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

從產(chǎn)量方面（表 5）來看，F(xiàn).U.75 單鈴重 5.60 g，衣分43.67%，籽棉產(chǎn)量389.13 kg/畝。新陸早61號(hào)的鈴重顯著高于F.U.75 和2016-X，三者的衣分和籽棉產(chǎn)量差異表現(xiàn)不明顯。

表5 不同棉花材料的產(chǎn)量

從品質(zhì)方面（表6）來看，F(xiàn).U.75 上半部平均長(zhǎng)度31.52 mm，整齊度85.8%，馬克隆值3.79，斷裂比強(qiáng)度32.85 cN/tex，成熟度比 0.83。 F.U.75 與 2016-X、對(duì)照的馬克隆值、 纖維量和成熟度相比有顯著差異，F(xiàn).U.75、2016-X 與對(duì)照棉花的伸長(zhǎng)率有顯著差異，其中，F(xiàn).U.75 的馬克隆值為A 級(jí)。

表6 不同棉花材料的品質(zhì)

由此可見，落葉對(duì)棉花的產(chǎn)量影響較小，同時(shí)顯著提升了馬克隆值的品級(jí)。

3 結(jié)論

綜合田間表型觀測(cè)， 輻射突變自然早落葉棉花全生育期整齊度好， 生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)， 生育期118 d，屬于早熟品種， 始果節(jié)高在18 cm 以上， 結(jié)鈴性強(qiáng)， 吐絮集中， 對(duì)脫葉劑敏感， 脫葉率達(dá)到91.28%， 吐絮率達(dá)到95.29%， 這些條件滿足目前的機(jī)采要求[6-7]，適宜機(jī)械化采收。 F.U.75 本身葉量少，自然條件下脫落41.20%的葉片數(shù)， 預(yù)計(jì)能減少脫葉劑使用次數(shù)或劑量。

落葉顯著減少了單株結(jié)鈴數(shù)， 但又顯著增加了鈴重，抵消了籽棉產(chǎn)量上的差異。 在品質(zhì)方面，落葉降低了成熟度，卻增加了纖維量，優(yōu)化了馬克隆值的品級(jí)。 總體來看，雖然該品種與北疆主栽品種新陸早61號(hào)的產(chǎn)量相當(dāng)，沒有明顯增產(chǎn)，但馬克隆值的表現(xiàn)很突出，抗病性好，有一定的推廣利用價(jià)值。 F.U.75可考慮作為核心親本改良棉花品系的機(jī)采特性。 在沒有更好的品種替代的現(xiàn)狀下，建議參加區(qū)試試驗(yàn)，爭(zhēng)取品種審定資格。