試論雜交棉主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系
試論雜交棉主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系
摘要：選用長江流域20個雜交棉新品種(系)，就其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行研究。結(jié)果表明，品種間皮棉產(chǎn)量存在著顯著或極顯著差異，主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)存在相關(guān)性。相關(guān)性分析結(jié)果表明，皮棉產(chǎn)量與單株鈴數(shù)、衣分分別呈顯著、極顯著正相關(guān)，而與生育期、子指纖維長度、斷裂比強度呈負(fù)相關(guān);除斷裂比強度、果枝數(shù)、始果節(jié)位、單株鈴數(shù)和霜前花率外，其余各主要農(nóng)藝性狀與纖維長度均呈負(fù)相關(guān)，其中與株高的相關(guān)性達(dá)顯著水平;各主要農(nóng)藝性狀與馬克隆值相關(guān)程度依次為：衣分>單鈴重>株高>單株鈴數(shù)>果枝數(shù)>生育期>子指>始果節(jié)位;斷裂比強度與生育期、衣分呈顯著負(fù)相關(guān)，與其余各性狀相關(guān)不顯著。
關(guān)鍵詞：雜交棉;農(nóng)藝性狀;皮棉產(chǎn)量;纖維品質(zhì);相關(guān)性
棉花不僅是全球主要的天然纖維來源，也是僅次于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。棉花雜種優(yōu)勢的利用是棉花科技發(fā)展的一場革命[1]。近年來，我國雜交棉發(fā)展迅速，長江流域已基本普及，黃河流域南部呈現(xiàn)逐年擴大態(tài)勢。雜交棉農(nóng)藝性狀之間及農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)之間存在著復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系[2]。目前，人們對棉花主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系研究較多[3-10]，但由于所用的遺傳材料、試驗設(shè)計不同，結(jié)論也不盡相同。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為以增加產(chǎn)量為目的的育種的重點是提高單株鈴數(shù)、同時適當(dāng)考慮單鈴重和衣分，但也有人認(rèn)為應(yīng)以提高衣分和單鈴重為目標(biāo)[7]。本研究選取長江流域棉區(qū)的20個雜交棉新品種(系)，研究其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)之間的相互關(guān)系以及這些性狀對產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以期為長江流域棉區(qū)的雜交棉新品種選育及高產(chǎn)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(qū)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
試驗于2011年在湖北省荊州農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花試驗基地進(jìn)行，試驗地為壤土，肥力中等、較均勻。隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)長6 m，寬1.8 m，面積10.8 m2，行距90 cm，株距40 cm，兩行區(qū)，每小區(qū)種植30株。營養(yǎng)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(chǎn)田要求進(jìn)行栽培管理。
1.3 性狀調(diào)查
分別對經(jīng)濟性狀和農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 1302—2007)《農(nóng)作物品種試驗技術(shù)規(guī)程——棉花》執(zhí)行。6月上旬調(diào)查始果節(jié)位，9月上中旬調(diào)查生育期，9月15日每小區(qū)選取有代表性植株連續(xù)10株調(diào)查株高、果枝數(shù)及單株結(jié)鈴數(shù);9月下旬每小區(qū)采收中部正常吐絮鈴50個曬干測定單鈴重、衣分、子指，同時按小區(qū)統(tǒng)計實收產(chǎn)量和霜前花率。調(diào)查結(jié)果采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。纖維品質(zhì)由農(nóng)業(yè)部棉花纖維品質(zhì)檢測中心用HVI900系列測定儀測定;產(chǎn)量以小區(qū)實收產(chǎn)量折合計算。
2 結(jié)果與分析
2.1 各品種(系)生育期比較
試驗結(jié)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(nóng)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，其余品種(系)與對照間差異均不顯著;各品種(系)平均果枝臺數(shù)在15.0～19.5臺，以11A02最多，較對照品種多1.4臺，其余品種(系)與對照間差異不顯著;各品種(系)平均始果節(jié)位7.1～8.3節(jié)，差異不顯著;單株成鈴數(shù)11A04最多，達(dá)30.9個，較對照增加2.0個，11A13較對照少8.1個，顯著低于對照;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的子指顯著高于對照，其余品種(系)與對照間差異不顯著。
2.3 各品種(系)產(chǎn)量比較
由表2可知，皮棉產(chǎn)量最高的品種是11A04，較對照增產(chǎn)31.09 kg/hm2，增幅1.68%，兩者間皮棉產(chǎn)量差異不顯著;11A02、11A10也較對照增產(chǎn)，但與對照間的差異均未達(dá)到顯著水平;皮棉產(chǎn)量最低的品種是11A13，較對照減產(chǎn)36.45%，差異達(dá)極顯著水平;11A03、11A12、11A14均較對照減產(chǎn)，與對照差異極顯著;11A08、11A09、11A16較對照減產(chǎn)，與對照差異顯著;其余品種(系)與對照間差異不顯著。
2.4 各品種(系)纖維品質(zhì)比較
由表3可知，11A02、11A03、11A18的纖維長度在31 mm以上，優(yōu)于對照，其余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的馬克隆值均低于5，優(yōu)于對照，其余品種馬克隆值為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%～6.4%;斷裂比強度超過33 cN/tex的品種有11A03、11A19和11A20，顯著優(yōu)于對照，其余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(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)性分析
由表4可知，生育期、株高、果枝數(shù)、始果節(jié)位、單鈴重、子指以及霜前花率與皮棉產(chǎn)量相關(guān)性不顯著，而單株鈴數(shù)、衣分分別與皮棉產(chǎn)量呈顯著、極顯著相關(guān)。棉花各性狀與棉花皮棉產(chǎn)量的相關(guān)程度依次為：衣分>單株鈴數(shù)>株高>馬克隆值>始果節(jié)位>單鈴重>霜前花率>果枝數(shù)，而與生育期、子指、纖維長度、斷裂比強度呈負(fù)相關(guān);除斷裂比強度、果枝數(shù)、始果節(jié)位、單株鈴數(shù)和霜前花率外，其余各主要農(nóng)藝性狀與纖維長度均呈負(fù)相關(guān)，其中與株高的相關(guān)性達(dá)顯著水平;各主要農(nóng)藝性狀與馬克隆值的相關(guān)程度依次為：衣分>單鈴重>株高>單株鈴數(shù)>果枝數(shù)>生育期>子指>始果節(jié)位，與其余性狀呈負(fù)相關(guān);除生育期、衣分與斷裂比強度呈顯著負(fù)相關(guān)外，其余各性狀與斷裂比強度無顯著性相關(guān)關(guān)系。
3 小結(jié)與討論
由于所用試驗材料不同，試驗地點、時間及管理水平的差異，本試驗結(jié)果與已報道的國內(nèi)相關(guān)研究[2-11]結(jié)果并不完全一致。馮義軍等[11]研究表明，皮棉產(chǎn)量與子棉產(chǎn)量極顯著正相關(guān)、與衣分顯著正相關(guān)、與單鈴重呈負(fù)相關(guān)。張永山等[7]研究認(rèn)為，衣分、單鈴重和皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，提高單鈴重和衣分可以顯著提高產(chǎn)量，所以選擇時應(yīng)以提高衣分和單鈴重為主攻目標(biāo)。祁家鳳等[2]認(rèn)為，皮棉產(chǎn)量與單株鈴數(shù)、衣分分別呈極顯著、顯著正相關(guān);纖維長度與單鈴重呈顯著負(fù)相關(guān)，與單株果枝數(shù)正相關(guān);馬克隆值與單株果枝數(shù)呈負(fù)相關(guān);斷裂比強度與衣分呈極顯著正相關(guān)，與其他性狀間呈弱的負(fù)相關(guān)。而本研究得出皮棉產(chǎn)量與衣分和單株鈴數(shù)分別呈極顯著、顯著正相關(guān)，與株高、始果節(jié)位、單鈴重、霜前花率和果枝數(shù)均呈正相關(guān)，而與生育期、子指呈負(fù)相關(guān)。生育期、衣分與斷裂比強度呈顯著負(fù)相關(guān)，而衣分與馬克隆值呈顯著正相關(guān)。因此，在雜交棉高產(chǎn)育種中仍以提高衣分、單株鈴數(shù)和單鈴重為主要目標(biāo)，但衣分、單株鈴數(shù)和單鈴重與纖維品質(zhì)的負(fù)相關(guān)使棉花產(chǎn)量與品質(zhì)的改良進(jìn)展緩慢。但據(jù)最新報道，由西南大學(xué)完成的高衣分轉(zhuǎn)FBP7：iaaM9-8基因棉花種質(zhì)新材料，產(chǎn)量高、纖維細(xì)度顯著改善，衣分高達(dá)50.7%，比一般棉花品種提高10%;由北京大學(xué)與中棉所合作完成的優(yōu)質(zhì)纖維轉(zhuǎn)ACO1-E6基因棉花種質(zhì)新材料，纖維比強度顯著提高[12]。我國第二代棉花轉(zhuǎn)基因材料的育成和發(fā)放對我國棉花的產(chǎn)量與品質(zhì)的同步改良具有重大意義。因此，可以通過轉(zhuǎn)基因等生物技術(shù)改良我國棉花產(chǎn)量與品質(zhì)，實現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)同步改良。
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