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阿拉尔垦区常规棉和杂交棉产量与纤维品质性状比较

范文

徐鹏　张伟　万素梅　陈国栋　汪志强　毛廷勇　李亚兵　胡守林

摘要：为明确杂交棉的分离特征，筛选出适宜新疆阿拉尔垦区的优质杂交棉组合，以4个杂交棉组合和2个常规棉品种为研究材料进行大田试验，比较分析了杂交棉与常规棉纤维品质性状、农艺性状的差异及分离程度。研究结果显示：（1）4个杂交棉组合产量、品质分离指标为：J杂708、瑞杂1号、瑞杂2号的马克隆值、断裂比强度这2个指标的变异系数大于5%，瑞杂4号的马克隆值、断裂比强度、伸长率这3个指标变异系数大于5%，都小于常规棉品种，说明杂交棉组合分离程度并不严重，同时也说明目前常规棉品种主要性状纯合度不是很高，甚至存在一定的杂合程度。（2）杂交棉纤维品质、农艺性状各项指标与常规品种无显著差异。表明可以筛选出优良的杂交棉组合（瑞杂1号、J杂708）在生产上推广应用。

关键词：阿拉尔垦区;杂交棉;常规棉;杂交种;纤维品质;农艺性状

中图分类号： S562.03文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）08-0082-04

棉花是世界上最重要的天然纤维作物，也是重要的经济作物[1-3]，与其他作物一样，棉花品种间杂交也存在着不同程度的杂种优势[4-6]，并广泛应用于生产。在现阶段，杂种优势在提高作物产量、品质、抗逆性和改善纤维品质方面发挥着越来越重要的作用[7-9]，优良的杂交组合能显著提高棉花产量，改善棉花纤维品质和增强植株抗性[10-12]。

本研究采用阿拉尔棉区推广多年且性状表现较好的J206-5和新陆中38号等常规棉种，以及瑞杂1号、瑞杂2号、瑞杂4号和J杂708等杂交棉品种，通过大田试验，对常规棉和杂交棉农艺性状、纤维品质指标和产量性状等进行比较，分析常规棉品种与杂交棉品种的各项指标差异，探究杂交棉性状分离的程度，为筛选出适合阿拉尔垦区种植的杂交棉组合提供理论支持。

1材料与方法

1.1试验材料

选用4个F2代杂交棉组合，分别是瑞杂1号、瑞杂2号、瑞杂4号、J杂708，选用2017年当地推广的常规品种为对照，分别是J206-5、新陆中38号。

1.2试验方法

试验地点设置在新疆生产建设兵团第一师12团农业技术推广站，于2017年4月15日播种，6个试验材料按随机区组试验设计，1膜6行，按当地生产通常采用的密度和模式，6个试验品种，4次重复，行长5 m，共24个试验小区，每个小区面积13.5 m2，日常管理同大田。

10月20日，每小区随机收取50株棉花，室内考种，并对50个单株进行标准差和变异系数的计算，对性状的分离程度进行分析和判断。

1.3棉花产量和农艺指标性状测定

收获期按小区实收计产，各小区分别收取正常吐絮的50个棉铃，测定单铃质量、籽棉质量、皮棉质量、衣分等产量性状，单株结铃数由最后一次株式图中计算出50株的平均单株结铃数;考察产量及产量因素性状的指标有单株铃数、株高、果枝数、果枝始节、果节数、茎粗等指标。

1.4纤维品质测定

取样方法按对角线5点取样法，每点确定1行，每行10株连续挂牌标记，共50株，并带回实验室轧花后得到的皮棉用HFT9000型大容量纤维测试仪进行测定，每个处理重复3次，所测棉花纤维品质指标有上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度、伸长率等5个指标。

1.5数据分析

利用DPS 7.05软件进行差异显著分析，利用Excel 2013进行表格绘制。

2结果与分析

2.1常规棉与杂交棉产量显著性差异对比

由表1可以看出，产量最高的是瑞杂1号，折合籽棉产量为6 773.15 kg/hm2，产量最低的是瑞杂4号，为 5 363.23 kg/hm2，瑞杂1号产量高出低产的瑞杂4号产量20.8%。瑞杂1号、J杂708与瑞杂2号、新陆中38号之间没有显著差异，和J206-5之间存在显著差异，和瑞杂4号之间存在极显著差异;J206-5和瑞杂4号之间没有显著差异。

2.2常规棉与杂交棉皮棉产量构成因素的变异性

由表2可知，常规棉产量构成因素中，J206-5籽棉产量、皮棉产量、单株铃数、单铃质量、衣分的变异系数依次减小;新陆中38号籽棉产量、皮棉产量、单株铃数、单铃质量、衣分的变异系数依次减小。杂交棉F2代品种的产量构成因素中，衣分的变异系数最小，J杂708籽棉产量、皮棉产量、单株铃数和单铃质量的变异系数依次减小;瑞杂1号皮棉产量、籽棉产量、单株铃数和单铃质量的变异系数依次减小;瑞杂2号皮棉产量、籽棉产量、单株铃数和单铃质量的变异系数依次减小[CM（25];瑞杂4号皮棉产量、籽棉产量、单株铃数和单铃质量的变异系数依次减小。

常规棉品种和杂交棉品种的产量构成因素中，整体变异系数衣分的最小，其中常规棉品种新陆中38号衣分的变异系数最大，为8.28%，衣分变异系数最小的是杂交棉品种瑞杂4号，为4.67%。农艺性状的表现是由环境和遗传基因决定的，从栽培角度来看，农艺性状的变异系数越大，说明性状受环境条件的影响越大;从育种角度来看，如果性状的变异系数越大，则对该性状的选择潜力越大。常规棉品种新陆中38号皮棉产量与杂交棉J杂708籽棉产量受环境条件影响最大，它的栽培潜力最大。瑞杂4号衣分的变异系数要低于常规棉品种新陆中38号衣分的变异系数3.61百分点，这说明在生产中杂交棉育种过程中单铃质量和衣分2个性状主要是受遗传基因所控，人为控制性状分离的几率很低，杂交棉品种性状分离越小，证明其杂交棉品种亲本杂种优势越高。

2.3常规棉与杂交棉农艺性状指标比较

由表3可以看出，常规棉与杂交棉株高的差异性较大，其中常规棉J206-5比新陆中38号株高平均值高出7.23 cm，新陆中38的果枝数、果枝始节平均值比J206-5分别高出 0.3 个、0.34节;J206-5果节数、茎粗平均值比新陆中38分别高出0.52节、1.02 mm;其中J206-5和新陆中38号变异系数最大的为果枝数，分别为33.44%和58.26%，两者相差25.82百分点，在品种间农艺性状变异系数比较中，常规棉果枝始节、茎粗、株高、果枝数的变异系数依次减小。J206-5农艺性状指标中除果枝数外变异系数依次减小的是果节数、果枝始节、株高、茎粗;新陆中38农艺性状指标中除果枝数外变异系数依次减小的是果节数、果枝始节、茎粗、株高;2个常规棉品种农艺性状指标比较，J206-5品种农艺性状指标平均值、变异系数等整体较弱。杂交棉品种J杂708农艺性状指标中除果枝数外变异系数依次减小的是果节数、茎粗、果枝始节、株高;瑞杂1号农艺性状指标中除茎粗外变异系数依次减小的是果节数、果枝始节、果枝数、株高;瑞杂2号品种农艺性状指标中除果枝数外变异系数依次减小的是果节数、果枝始节、茎粗、株高;瑞杂4号品种农艺性状指标中除果枝数外变异系數依次减小的是果节数、果枝始节、茎粗、株高。杂交棉F2代农艺性状比较，瑞杂2号农艺性状指标均值、变异系数等与其他几个品种相比整体较弱。

常规棉品种和杂交棉品种的农艺性状比较，果枝数的变异系数最小，其中常规棉品种J206-5的变异系数为 10.62%，杂交棉品种瑞杂2号的变异系数为8.62%。无论是常规棉还是杂交棉，在产量构成因素中，单株铃数受环境影响最大，衣分受环境影响最小。生产中可以通过改变栽培条件提高单株铃数，从而夺取高产，杂交棉单株铃数的栽培潜力要高于常规棉的栽培潜力。

2.4棉花群体纤维品质分析

2.4.1常规棉群体纤维品质分析常规棉品种的各50株纤维上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率等5个指标中，整齐度的平均值最大，为 84.48%;其次是断裂比强度的平均值，为28.88 cN/tex;以各指标最大值与最小值的极差除它的平均数，得到相对平均极差率。分析表明，极差率最大的为新陆中38号马克隆值，极差率为87%，极差率最小的为J206-5的整齐度，极差率为6%。常规棉纤维上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率等5个指标的相对平均极差率分别为：18%、8%、61.5%、32%、19%。进一步分析2个品种棉花群体内变异系数表明，纤维上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率等变异系数：J206-5分别为3%、1%、7%、6%、3%，新陆中38分别为5%、2%、16%、8%、5%;其中 J206-5、新陆中38的马克隆值、断裂比强度这2个指标的变异系数大于5%（表4）。

2.4.2杂交棉群体纤维品质分析由表5可知，杂交棉品种在品质测定中，杂交棉品种纤维品质指标中整齐度平均值最大，杂交棉种J杂708、瑞杂1号、瑞杂2号、瑞杂4号整齐度的变异系数最小，马克隆值、断裂比强度、伸长率的变异系数最大。分析表明，极差率最大的为瑞杂2号马克隆值，极差率为76%。杂交棉的纤维上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率等5个指标的相对平均极差率取最大值分别为：22.75%、11.00%、52.00%、33.25%、24.25%。进一步分析4个品种棉花群体内变异系数表明，上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率等变异系数依次减小，其中J杂708、瑞杂1号、瑞杂2号马克隆值、断裂比强度这2个指标的变异系数大于5%，瑞杂4号马克隆值、断裂比强度、伸长率这3个指标变异系数大于5%。

3讨论与结论

利用杂交棉F1和F2进行棉花品种或品系的各个性状的研究，并为杂交棉的利用及优质棉新品种的选育提供参考理论依据[9，11，13-16]。不同研究者对杂交棉的纤维品质研究所得到的结果不尽相同，最主要的原因是因为试验材料和试验地的不同。吴中强等认为在生产种植过程中，可以利用杂交棉品种来降低制种的成本，提高经济效益，并充分发挥杂交棉种的最大生产潜力[17]，本研究结果与之相一致。本试验认为，通过科学严格的比较试验可以选出优良的杂交棉二代组合在生产上推广种植，作为常规品种的补充加以利用。在利用杂交棉组合上应该通过类似品种审定的程序规范并在严格试验基础上筛选能利用的杂交棉组合，这与李雪源等认为科学做好新疆杂交棉研究与推广的观点[18]相一致。

从4个杂交棉组合产量比较结果看，瑞杂1号、J杂708与瑞杂2号、新陆中38号之间没有显著差异，和J206-5之间存在显著差异，和瑞杂4号之间存在极显著差异;J206-5和瑞杂4号之间没有显著差异。从品质性状比较看，其中瑞杂1号、J杂708杂交棉组合品质平均数好于2017年阿拉尔当地推广的常规品种，因此在大田生产上种植杂交棉品种是可行的，部分杂交棉组合产量和品质优于常规棉品种，尤其是部分内地优良杂交棉组合可以作为南疆陆地棉品种的有益补充。从本试验结果看，杂交棉4个组合产量、品质分离指标都小于常规棉品种，说明棉花的杂交棉组合分离并不是预想的那么大，同时也说明目前常规棉品种主要性状纯合度可能不是很高，甚至存在一定的杂合程度。

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