自然早落叶棉花突变体F.U.75 的适应性评价

杨 芮 王政洋 逯 涛 赵富强 张 文 曾庆涛

（新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所 新疆奎屯 833200）

新疆生产建设兵团是我国重要的优质商品棉生产基地，2020年，兵团棉花产量达 213.41 万 t，占新疆维吾尔自治区的41.4%， 占全国的 36.1%[1]。 自1996年起，兵团开始推广机采棉，至2020年面积为77.878 万 hm2，机采率 90.5%[2]。 虽然经过 24年的持续攻关，在机采棉的产前、产中和产后相关环节有了跨越式的发展，植棉效益大大增加，但生产中仍然存在机采棉品种缺乏、种质资源单一的突出问题[3]。

自然早落叶棉花在收获前叶片就开始变红、变黄，能自然脱落，到棉花成熟采收时，不用喷施或少喷施脱叶剂，在采收环节可降低成本，更适合机械采摘。 前苏联科学院育种家培育出自然早落叶棉花品种和品系， 在不喷施脱叶剂的条件下实现了全收获过程机采作业[4]。 尚亚南等[5]以长绒棉品种为亲本，利用γ 射线照射后代混合种子得到了自然早落叶突变体，落叶性稳定，生育期短。 本试验选择辐射诱变突变棉花F.U.75 作为研究对象， 探寻该自然早落叶棉花的特征特性，与常规品种机采适应性、产量和品质进行分析比较， 评价自然早落叶棉花的机采适用性和利用价值，培育自然早落叶机采棉花新品系，为选育利用自然早落叶棉花新品种提供参考， 为棉花生产提供新型机采品系。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试验设计

试验时间为2021年4～10月，在兵团第七师131团8 连田间开展。壤土质地，透气性和保水性较好，肥力均匀。 供试材料为辐射诱变突变棉花F.U.75、未受辐射处理的原品系棉花2016-X 和当地推广品种新陆早61号。F.U.75 是本课题组自育的高产品系2016-X在250 Gy 剂量的60Co-γ 射线辐照下所选育出的早熟突变株。 一膜6 行标准机采棉模式种植，理论密度为 14 000～15 000 株/亩。 试验采用随机区组设计，小区面积20 m2，采用2.05 m 超宽膜，播幅4.56 m，每个材料重复3 次。 按常规大田管理。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 生育期和生长势调查 观测调查每个小区的生育进程，出苗数、开花数、吐絮数百分率达到50%时记下时间。目测植株的生长旺盛程度并用数字1～5进行描述。

1.2.2 农艺性状调查 每个小区分别选取长势一致的外围连续5 棵和内围连续5 棵植株， 于8月下旬测定选定株的始果节位、果枝数、株高、始果节高和单株结铃数。

1.2.3 吐絮效果和落叶效果调查 每个小区各挂牌5 株棉花， 分别在喷施脱叶剂后 0 d、6 d、12 d、18 d和24 d 调查选定株的吐絮铃数和叶片数 （叶片直径在1 cm 以下的不计入总基数），设置清水对照。 计算吐絮率、吐絮速率、脱叶率和脱叶速率。

吐絮率=吐絮铃数/结铃数×100%。

吐絮速率=（第n+1 次记录的吐絮铃数-第n次记录的吐絮铃数）/（结铃数×6）×100%，n＞0 且n为正整数。

脱叶率=（第1 次记录的叶片总数-剩余叶片数）/第1 次记录的叶片总数×100%。

脱叶速率=（第n次记录的叶片数-第n+1 次记录的叶片数）/（第 1 次记录的叶片总数×6）×100%，n＞0 且n为正整数。

脱叶剂的浓度为生产上通用剂量， 配比为脱吐隆 12 mL/亩+伴宝 60 mL/亩+乙烯利 80 mL/亩。

1.2.4 产量和品质性状调查 收获前， 每个小区分别选取30 朵中上部的吐絮花， 用于考种和纤维检测。 随后实收测产。

1.3 数据分析

利用 Excel 2019 和 SPSS 19.0 软件整理和分析试验数据。

2 结果与分析

2.1 不同棉花材料的生育期和生长势

F.U.75 与 2016-X 同时播种，在同一天出苗，F.U.75的开花期和吐絮期均比2016-X 提前5 d，总体表现为F.U.75 的生育期比 2016-X 缩短了 5 d。 苗期，F.U.75和2016-X 的整齐度好， 生长势较好； 花期和絮期，F.U.75 的整齐度与 2016-X 一致，均为好，生长势略差一些（表 1）。

表1 不同棉花材料的生育期及生长势

2.2 不同棉花材料的农艺性状和抗病性

F.U.75 始果节位 5.0 台， 果枝数 7.4 台， 株高57.5 cm， 始果节高 18.1 cm， 单株结铃数 8.7个，与2016-X 相比， 单株结铃数显著减少。 F.U.75 的田间枯萎病、黄萎病发病率低，抗病性极显著提升（表2）。

表2 不同棉花材料的农艺性状及抗病表现

2.3 不同棉花材料的吐絮特性和落叶特性

从脱叶效果（表3）来看，2个材料在使用脱叶剂和自然条件下的叶片脱落率均随收获时间的推后而逐渐增加，脱叶速率的变化规律有所不同。 使用脱叶剂后 F.U.75 和2016-X 的叶片脱叶率和脱叶速率均快于自然条件下同一时间点的相应值，说明2个材料对脱叶剂敏感。 脱叶剂处理后，在保持较大脱叶率的基础上， 叶片脱落速率放缓。 而自然条件下，F.U.75和 2016-X 的 脱 叶 速 率 先 上 升 再 下 降 。 F.U.75 和2016-X 在任一情况下的变化趋势都是一致的。

表3 不同处理下棉花材料的脱叶效果

F.U.75 本身的叶片基数极显著少于 2016-X 的叶片量，自然落叶率为 41.20%，可见 F.U.75 具有叶量少的特点。 F.U.75 在喷施脱叶剂后 24 d，脱叶率为91.28%，达到了机采脱叶率要求的临界值。

从吐絮效果（表 4）来看，F.U.75 和 2016-X 的吐絮铃随时间推移均逐渐增多，F.U.75 的吐絮速率逐渐放缓，2016-X 的吐絮速率却呈现先上升再下降的趋势。除8月29日以外，2个材料在不同时间点上的吐絮率均有显著差异，F.U.75 的棉铃成熟更快，9月16日吐絮率为95.29%，符合机采标准。

表4 不同棉花材料的吐絮率

2.4 落叶对不同棉花材料产量和品质的影响

从产量方面（表 5）来看，F.U.75 单铃重 5.60 g，衣分43.67%，籽棉产量389.13 kg/亩。新陆早61号的铃重显著高于F.U.75 和2016-X，三者的衣分和籽棉产量差异表现不明显。

表5 不同棉花材料的产量

从品质方面（表6）来看，F.U.75 上半部平均长度31.52 mm，整齐度85.8%，马克隆值3.79，断裂比强度32.85 cN/tex，成熟度比 0.83。 F.U.75 与 2016-X、对照的马克隆值、 纤维量和成熟度相比有显著差异，F.U.75、2016-X 与对照棉花的伸长率有显著差异，其中，F.U.75 的马克隆值为A 级。

表6 不同棉花材料的品质

由此可见，落叶对棉花的产量影响较小，同时显著提升了马克隆值的品级。

3 结论

综合田间表型观测， 辐射突变自然早落叶棉花全生育期整齐度好， 生长势较强， 生育期118 d，属于早熟品种， 始果节高在18 cm 以上， 结铃性强， 吐絮集中， 对脱叶剂敏感， 脱叶率达到91.28%， 吐絮率达到95.29%， 这些条件满足目前的机采要求[6-7]，适宜机械化采收。 F.U.75 本身叶量少，自然条件下脱落41.20%的叶片数， 预计能减少脱叶剂使用次数或剂量。

落叶显著减少了单株结铃数， 但又显著增加了铃重，抵消了籽棉产量上的差异。 在品质方面，落叶降低了成熟度，却增加了纤维量，优化了马克隆值的品级。 总体来看，虽然该品种与北疆主栽品种新陆早61号的产量相当，没有明显增产，但马克隆值的表现很突出，抗病性好，有一定的推广利用价值。 F.U.75可考虑作为核心亲本改良棉花品系的机采特性。 在没有更好的品种替代的现状下，建议参加区试试验，争取品种审定资格。