新疆机采棉区试新品系脱叶剂敏感性及品质产量性状分析

马晓梅，代勇强，李生秀，周小凤，董承光，王 新，李保成

（1. 农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室/新疆农垦科学院棉花研究所，新疆 石河子 832000；2. 新疆华天种业有限公司，新疆 奎屯 833200）



新疆机采棉区试新品系脱叶剂敏感性及品质产量性状分析

马晓梅1，代勇强2，李生秀1，周小凤1，董承光1，王 新1，李保成1

（1. 农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室/新疆农垦科学院棉花研究所，新疆 石河子 832000；2. 新疆华天种业有限公司，新疆 奎屯 833200）

摘 要：对2014年度参加早熟组机采区试的7个品系喷施同一浓度的脱叶剂及化学催熟剂，定期观察各品系的叶片脱落及棉铃吐絮情况并计产，分析各品系对药剂的敏感性及施药后品质、产量稳定性。结果表明，参试各品系在施药后不同时期脱叶率无显著差异。各品系在施药后前期，吐絮率具有显著差异，新1202显著高于其他品系；在施药后期，除了新1202吐絮率显著高于其他品系，其他品系之间差异不显著。各品系品质纤维长度和断裂比强度有待于提高。皮棉产量差异显著，其中，品系12026产量最高，变异度为0.3477，丰产性及稳定性表现较好。新疆机采棉选育在注重丰产、优质的同时，也应该注重对棉花脱叶效果改良方面的研究。

关键词：机采棉；育种；脱叶剂；品质；产量

新疆兵团是我国重要的商品棉生产基地和优质棉花产区，棉花种植面积占新疆1/3，产量占全国1/6。近年来，新疆兵团不断加大机采棉推广力度，截止2014年，新疆兵团机采面积已达42万hm2，占兵团棉花播种面积的70%。发展棉花机械化采收，是新疆棉花产业可持续发展的必由之路。

新疆棉花机械采摘发展迅速，采摘机械对棉花品种要求较高，机采棉品种的选育成为实现棉花机械采摘的关键。现阶段采棉机械设计技术已经基本成熟，提高机械采收质量的关键问题集中在适宜机采的棉花新品种选育上，机采棉品种一直是棉花生产全程机械化发展的重要制约因素之一。因此，在不同特定气候区域内选育适合机械采摘的棉花品种越来越重要［1］。机采棉品种的选育要求形态指标及品质指标等，对脱叶剂的敏感性也有较高的要求［2］。目前，机采棉机械采收后，纤维品质不达标，籽棉含杂率高、田间采摘净度不够，且机械采摘的棉花经过加工，皮棉色泽不达标等问题，这些不仅是因为机采棉纤维强度低，造成采摘后的棉纤维品质降级，同时也是因为棉花在经过机械采收前，脱叶效果不好所致。因此，对棉花育种工作者来说，在提高产量的同时，加强选育纤维比强度高，且对脱叶剂敏感的品种，已成为当务之急。

2014年参加新疆自治区机采棉区域试验的棉花品系是新疆各育种单位的最新成果，具有高产、优质、多抗等优良的性状，通过对参试品系进行全面分析，不仅可以了解目前新疆早熟棉区机采棉育种的科研水平和选育方向，同时能为合理开发利用品系提供理论依据，为调整完善育种策略提供参考信息。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料来自2014年度新疆早熟棉区机采棉预备试验，参试品系7个，分别为：HX13-3，新疆合信科技发展有限公司；新陆早45（CK），新疆农垦科学院棉花所；金垦1343，新疆农垦科学院棉花所；新1202，新疆农科院经济作物研究所；12026，新疆南繁办、新疆合信科技发展有限公司；Z12-7，新疆兵团农七师农业科学研究所、新疆锦棉种业科技股份有限公司；金垦1361，新疆农垦科学院棉花所。

供试药剂选用德国拜耳作物科学公司的脱叶剂脱吐隆悬浮剂和化学催熟剂乙烯利。

1.2 试验设计

试验于2014年在新疆农垦科学院棉花研究所试验地进行，3次重复，4行区，小区面积20 m2，机采棉种植模式，行距配置（66+10）cm，株距0.09 m，每667 m2种植17 603株。试验地前茬为棉花，土壤质地为壤土，土壤肥力中等偏上。4月18日播种，7月16日打顶，其他田间管理同一般大田管理。

施药时间为2014年9月10日，施药时晴朗无风。每667 m2喷施脱吐隆15 mL，乙烯利90 mL。定点定时观察各材料脱落及吐絮情况。

1.3 调查方法

施药前每个处理在长势均匀一致的地段定点10株（外行5株，内行5株），调查脱叶数、吐絮铃数，施药当天调查1次，施药后每7 d调查1次，计算叶片的脱叶率及吐絮率，收获时上中下各取20个吐絮铃，晒干称重，计算单铃重，并进行室内考种，按小区收获并计产。

试验数据使用SPSS19.0分析软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 天气状况分析

图1 施药后平均温度及相对湿度变化情况

脱叶剂作用的发挥是依赖细胞的代谢活性，需要适宜的温度和湿度。喷施脱叶剂时温度和湿度过低或过高，都会影响棉花叶片活力，影响脱叶效果［3］。2014年9月10日施药后，天气整体状况良好。9月20、24日两天分别降雨13、2.8 mm，这两天平均温度为12.3、14.2℃，其余时间无降雨情况。从9月9～15日，日平均气温在13.5～18.8℃之间。其中，9月13～15日出现持续低温，最低温度达到4.1℃，9月21日再次降温，最低温度达到3.7℃。2014年9月中旬平均气温比历年降低1.9℃，9月下旬平均气温比历年降低0.7℃，见图1、图2。2014年气候与历年气候的差异，有可能造成试验中各品种脱叶效果与历年有所差异。

图2 施药后最高温度及最低温度变化情况

2.2 施药前后脱叶效果分析

从表1可以看出，施药后7 d，各品系对脱叶剂产生了不同效果，脱叶效果最明显的是HX13-3、脱叶率为47.96%，脱叶率最低的是新1202、脱叶率为24.49%；施药后14 d，脱叶率最高的为12026、脱叶率为58.29%，脱叶率最低的是新1202、脱叶率为40.82%；施药后21 d，脱叶率最高的为HX13-3、脱叶率为89.95%，脱叶率最低的是新陆早45号、脱叶率为70.77%。LSD法单因素方差分析及多重比较结果表明，SIG值=0.969＞0.05，说明不同品种（系）间脱叶率差异不显著。

表1 各品系施药后脱叶率分析

2.3 施药后吐絮效果分析

从表2可以看出，施药后7 d吐絮率最高的是新1202、吐絮率为66.67%，吐絮最少的是新陆早45号、吐絮率为23.37%；施药后14 d吐絮率最高是新1202、吐絮率为78.49%，吐絮最少的是金垦1343、吐絮率为37.21%；施药后21 d，吐絮率最高的是新1202、吐絮率为99.14%，吐絮最少的是金垦1343、吐絮率为37.21%。可见新1202在喷施催熟剂乙烯利后，吐絮较其他品系快。方差分析结果显示SIG值=0.086＞0.05，说明不同品种（系）之间吐絮率差异不显著。

表2 各品系施药后吐絮率分析

2.4 施药后各品种（系）品质分析

赵占胜、韩焕勇等［4-5］研究表明，脱叶剂的喷施时间对棉花品质有影响。本试验选择喷施时间，是目前大田普遍喷施脱叶剂时间。施药后，对各品系进行室内考种。由表3可知，各品系绒长在28.8～30.2 mm，整齐度在83.7%～85.3%，马克隆值在3.9～4.6之间，比强度在28.9～31.9 cN/tex之间，伸长率为5.1%～7.2%。根据棉纺织业的要求，2.5%跨长在31 mm以上、比强度为32cN/tex、马克隆值在3.5～3.7的纤维可以满足特高支纱的要求［6］。可见，参试品系绒长都比较短，均小于32 cN/tex，但长度整齐度较高，纤维绒长有待于提高；各品系马克隆值也均不在3.5～3.7之间，但国际上规定，马克隆值在3.5～4.9为正常马克隆值棉纤维，马克隆值在3.7～4.2为最佳马值范围［7］，参试各品系的马克隆值在正常范围内，且HX13-3、新1202、12026等3个品系在最佳马克隆值范围。参试品系断裂比强度在30 cN/tex左右，均小于32 cN/tex。崔秀珍等［6］研究指出，我国棉纤维品质存在的突出问题是纤维长度类型单一，主要在29 mm左右，比强度较小且类型单一，马克隆值也比较单一且较粗，主要在4.0～4.5，不能满足纺纱业对棉花品质多层次的用棉要求。因此，要求育种工作者，进一步引进、征集和创新种质资源，拓宽遗传基础，合理利用野生棉的优质性状，在品质育种中有所突破、提高。

表3 各品系品质结果分析

2.5 施药后各品系皮棉产量稳定性回归分析

脱叶剂虽能够显著提高棉花脱叶率，但亦造成棉花产量一定程度的损失，且喷施时间越早产量损失的幅度越大［8］。在施药后，对各品系收获，计产。利用DPS7.05版分析软件，对各品系的皮棉产量进行丰产性及稳定性回归分析，结果见表4。由表4可知，各品系之间小区皮棉产量有差异，品系HX13-3、新1202、12026、Z12-7皮棉产量极显著高于对照品种新陆早45号，新1202、12026皮棉产量极显著高于参试的其他品系的皮棉产量。其中品系12026产量最高，变异度最低、为0.3477，回归系数为1.0266，其丰产性及皮棉产量稳定性表现最好。

表4 各品系皮棉产量丰产性及稳定性回归分析

3 结论与讨论

试验结果表明，使用脱叶剂后，参试品系在施药后7 d、14 d，脱叶率均表现差异不显著，施药后21 d，品系HX13-3显著高于新陆早45号，其他品系间差异不显著。可见，各参试品系对脱叶剂的敏感性差异不显著。

施药后7 d、14 d，各品系吐絮率具有显著差异，新1202吐絮率显著高于其他品系；施药后21 d，新1202吐絮率显著高于其他品系，其他各品系之间差异不显著。各品系纤维长度、断裂比强度有待提高，纤维整齐度、马克隆值、伸长率较好。

施药后各品系皮棉产量差异显著，品系12026产量最高，变异度最低，为0.3477，回归系数为1.0266，其丰产性及皮棉产量稳定性表现较好。

化学脱叶催熟是机械采棉的重要前提［9］和关键技术之一［10］。化学脱叶催熟不仅能促使棉铃相对提前和集中吐絮［11］，而且能有效地减少机采棉花杂质含量［12］。脱叶剂虽能够显著提高棉花脱叶率，但喷施的时间会影响棉花纤维品质，同时也会造成棉花产量一定程度的损失，在生产中使用脱叶剂不能仅考虑棉花脱叶率，而且要降低脱叶剂对棉花品质、产量的影响。因此，要尽量延迟脱叶剂的喷施日期，以降低对产量的影响。

新疆机采棉一直是新疆棉花育种工作者研究的主要课题，棉花的机械采收对棉花品种的要求越来越高，这就要求棉花育种科研工作者在选育品种时更要有一定的方向性。经胡兆璋［13］、李雪源［14］等研究表明，适宜的机采棉品种是：陆地棉株型要求非零式果枝或有限果枝，果枝始节距离地面18 cm 以上，株型筒形或塔形，果枝I-Ⅱ型分枝、比较紧凑，结铃性好，集中在内围，吐絮集中，含絮力适度，不夹壳，抗风不掉絮，叶片略小，光合能力强，对脱叶剂敏感，能在吐絮后自然落叶则更好；霜前花率90% 以上；纤维品质：2.5%跨长≥31 mm，断裂比强度≥30 cN/tex，马克隆值3.7～4.5；抗枯萎病（病指＜10），耐黄萎病（病指＜35）。

本研究针对机采棉脱叶剂敏感性、品质、产量等指标，就2014年的早熟组机采棉区域试验中参试各品系的部分指标进行分析，发现喷施脱叶剂后，各品系脱叶效果差异不显著，可能是新疆棉花种质资源材料少，导致育成品种遗传基础较窄、品种类型单一，在进行脱叶剂敏感性选择时存在局限性，选育出的品系在该方面没有突出表现。针对这一问题，我们认为，是否可以从品种叶量少、叶片上举利于施药等外部形态作为选育目标，同时在选择育种中，注重收集、选择对脱叶剂敏感的材料作为亲本，选配组合。当然，在基因工程技术日益成熟的今天，利用基因克隆技术进行研究，也可作为一个重要的研究方向。

通过分析参试品系产量及纤维品系，发现各材料纤维长度、断裂比强度整体偏短、偏小，主要是选育过程中基础群体纤维类型单一，选择群体窄，但由于新疆特殊的光热资源条件，以及新疆育种工作者选育的品种早熟性好，因此棉纤维成熟度好，纤维整齐度高，马值在理想范围内，熊宗伟等［15-17］研究指出，棉花纤维的麦克隆值与成熟度有密切关系。刘继华等［18］也指出，纤维整齐度除与成熟度、马克隆值有显著正相关外，与其他品质指标均无显著相关。可见，纤维品质改良，特别是纤维长度、比强度的提高，是棉花品种改良的重点选择指标。众所周知，纤维比强度与皮棉产量呈负相关，张相琼等［19］提出，纤维强度与皮棉产量间的负相关主要由基因联锁引起，通过一定的育种方法可以打破这种联锁，使负相关得到降低，获得丰产优质的重组体。这就要求新疆的育种工作者在选育机采棉过程中，注重扩大基础群体的选择，进一步引进、征集和创新种质资源，拓宽遗传基础，并且合理利用野生棉的优质性状，充分挖掘各类资源的优异性状，在利用提高衣分及单铃重来提高皮棉产量的同时，注重提高纤维长度及纤维比强度，利于产量与品质在较高水平上协调统一。

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（责任编辑 杨贤智）

Analyse the defoliant sensitivity and yield stability of machineharvested cotton news lines from Xinjiang regional trials

MA Xiao-mei1，DAI Yong-qiang2，LI Sheng-xiu1，ZHOU Xiao-feng1，DONG Cheng-guang1，WANG Xin1，LI Bao-cheng1
（1.Cotton Research Institute，Xinjiang Science Academy of Agriculture and Reclaimation/Northwest Inland Region Key Laboratory of Cotton Biology and Genetic Breeding，Ministry of Agriculture，Shihezi 832000，China；2. Xinjiang Huatian Seed Industry Company Limited，Kuitun 833200，China）

Abstract：Seven materials of Early maturity Machine-harvested group from Regional Trials were spread the same concentration of defoliant and chemical ripening agent in 2014 ，regularly observe the leaf loss and cotton open bolls and calculating output of all Lines，sensitivity to the agent and production stability after applying pesticide quality and production stability of the strains were analyzed. There was no significant difference of defoliation rate when the lines were spread pesticide. There was significant difference of boll opening rate after applying pesticide early. The new 1202 is significantly higher than other materials；The boll opening rate have no significant difference in addition to the new 1202 boll opening rate is significantly higher than other strains outside after applying pesticide in the late. The material quality traits manifest as： fiber length and fracture strength have yet to be improved. lint yield of the lines have significant difference，the 1202 is the highest yield，the variation degree is 0.3477，high yield and stability performance is better. Machine-harvested Cotton breeding in Xinjiang is focus on high yield and high quality，should also pay attention to improvement of effect of shed leaves at the same time.

Key words：machine-harvested cotton；breeding；defoliant；the fiber quality；yield

中图分类号：S562

文献标识码：A

文章编号：1004-874X（2016）02-0019-06

收稿日期：2015-09-06

基金项目：国家科技支撑计划项目（2014BAD0 9B01）；新疆生产建设兵团科技攻关项目2011BA001）

作者简介：马晓梅（1978-），女，硕士，副研究员，E-mail：maxm_09@sina.com

通讯作者：李保成（1961-），男，研究员，E-mail：xjlbc@sohu.com