棉花黃萎病發(fā)病程度對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阿拉爾綜合試驗站，新疆阿拉爾 843300)

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2017.11.008

棉花黃萎病發(fā)病程度對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

戴翠榮，練文明，邰紅忠，盧金寶，吳 博，王獻禮，賀美球，武 剛，趙 靜

(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系阿拉爾綜合試驗站，新疆阿拉爾 843300)

目的研究棉花黃萎病對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，為防治海島棉黃萎病提供理論依據(jù)。方法以海島棉新海42號為研究對象，對病圃樣本中所有該品種棉株按病級分類，進行單株收花、計產(chǎn)及考種。結(jié)果黃萎病發(fā)病程度對海島棉產(chǎn)量影響表現(xiàn)為，隨著發(fā)病病級的升高，單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分均顯著降低；對海島棉纖維品質(zhì)的影響表現(xiàn)為0級，上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值、纖維整齊度、成熟度、纖維伸長率、短絨率與Ⅳ級病株的相關(guān)指標相比，差異顯著。結(jié)論海島棉(新海42號)發(fā)病程度對單株的產(chǎn)量影響較大，且對單株的纖維品質(zhì)各項指標均有不同程度影響。

棉花黃萎病；海島棉；發(fā)病程度；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國重要的棉花生產(chǎn)基地，南疆阿克蘇地區(qū)是我國目前優(yōu)質(zhì)海島棉的主要種植地區(qū)。眾所周知，棉花黃萎病是影響棉花經(jīng)濟性狀最主要的病害之一，近年來黃萎病對海島棉生產(chǎn)造成的危害逐年加重，制約該區(qū)域特色長絨棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展。南疆海島棉種植區(qū)因棉花黃萎病大面積發(fā)生, 在海島棉生長中后期影響蕾鈴生長發(fā)育直至脫落,導(dǎo)致棉花產(chǎn)量嚴重下降,纖維品質(zhì)變劣[1]。因此，研究黃萎病發(fā)病級別對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響具有重要的現(xiàn)實意義。【前人研究進展】過去棉花黃萎病對棉花產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)的影響的研究基本是針對陸地棉[2-8]，通常認為黃萎病對海島棉產(chǎn)量和品質(zhì)影響不大，對海島棉病害研究也主要針對棉花枯萎病[9-10]。“十一五”以來新疆相繼育成了新海28號、新海36號、新海42號等一系列抗病品種，這些品種在抗枯萎病上表現(xiàn)抗或高抗，但對黃萎病大多數(shù)表現(xiàn)耐病。【本研究切入點】黃萎病對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響研究相關(guān)文獻未見報道。在大田病圃條件下，就不同發(fā)病級別的黃萎病株對棉花產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)的影響進行研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】2015～2016年以區(qū)域主栽抗病品種新海42號為材料，研究棉花黃萎病發(fā)病程度對海島棉新海42號產(chǎn)量和纖維品質(zhì)各重要指標的影響，為選育抗黃萎病海島棉品種，進一步防治海島棉黃萎病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2015～2016年選用新疆阿克蘇地區(qū)海島棉主栽品種新海42號為試材(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供)。該品種2012年石河子大學(xué)棉花抗枯黃萎病檢測中心鑒定結(jié)果：枯萎病反應(yīng)型為HR(高抗枯萎病)；黃萎病反應(yīng)型為T(耐黃萎病)。試驗病圃在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所大田黃萎病圃，經(jīng)鑒定，大田病圃黃萎病生理小種與新疆阿克蘇阿瓦提縣、阿拉爾墾區(qū)各團場棉田黃萎病生理小種屬同一生理小種。兩年種植位置、密度、株行距配置、栽培管理模式相同。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗為20行區(qū),行長5 m，重復(fù)3次。

1.2.2 測定項目

1.2.2.1 抗病鑒定

2015～2016年，每年10月30日對全部棉株做剖稈考查。分別考查單株的黃萎病級,再按棉株發(fā)病級別(0,1～4級)歸類。棉株剖稈考查時的棉花黃萎病分級標準:0級,莖稈木質(zhì)部無病變癥狀;1級:病株莖稈木質(zhì)部病變部分的高度占株高25%及以下;2級:莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的26%～50%;3級:莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的51%～75%;4級:莖稈木質(zhì)部病變部分占株高的76%～100%。

1.2.2.2 產(chǎn)量性狀

對兩年10月30日全部剖稈樣本棉株，按病級分類，單株收花、計產(chǎn)、考種分析。每個病級不少于50株。

1.2.2.3 纖維品質(zhì)

對兩年10月30日全部剖稈樣本棉株，按病級分類，每個病級不少于50株，按單株取樣。5個級別的單株棉樣送新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團分析測試中心,分別檢驗不同病級棉株的纖維品質(zhì),檢驗的指標有纖維上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值、整齊度、伸長率、反射率和黃度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft excel 2010和DPS7.05進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花黃萎病對新海42號產(chǎn)量及構(gòu)成因子的影響

2.1.1皮棉產(chǎn)量

兩年試驗結(jié)果均表現(xiàn)出，隨著黃萎病發(fā)病程度的增加，皮棉產(chǎn)量逐漸降低，發(fā)病棉株較健株皮棉減產(chǎn)率均超過30%，發(fā)病程度最高的較健株減產(chǎn)率高達78.5%，并且0級與各級之間、各發(fā)病級別之間皮棉產(chǎn)量差異均達到極顯著水平。

2.1.2 籽棉產(chǎn)量

黃萎病發(fā)病程度對籽棉產(chǎn)量的影響也表現(xiàn)為，隨著黃萎病發(fā)病程度的增加，籽棉產(chǎn)量逐漸降低，2015年健株和黃萎病發(fā)病各級之間籽棉產(chǎn)量差異顯著，發(fā)病程度達Ⅱ級以上各級之間籽棉產(chǎn)量差異不顯著。2016年則表現(xiàn)為0級與各級之間、各發(fā)病級別之間皮棉產(chǎn)量差異均達到極顯著水平。

2.1.3 衣分

總體看來，黃萎病不同發(fā)病程度對衣分的影響不大，2015年，不同病級單株平均衣分均在35%左右，0級與Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各病級單株的平均衣分均不存在顯著差異。2016年，0級與Ⅰ級單株平均衣分差異不顯著，0級、Ⅰ級單株平均衣分顯著高于Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各病級。Ⅲ級、Ⅳ級差異不顯著。

2.1.4 單鈴重

2015年0級的平均單鈴重最大，為3.40 g, 顯著大于各發(fā)病級別，隨著發(fā)病程度增加，單鈴重呈降低趨勢，Ⅰ級與Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ差異極顯著，Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級之間差異不顯著。2016年，各單株平均單鈴重與2015年趨勢一致，0級的平均單鈴重最大，為3.08 g, 0級、Ⅰ級、Ⅱ級之間平均單鈴重差異不顯著，0級與Ⅲ級、Ⅳ級病株平均單鈴重差異顯著，Ⅲ級和Ⅳ之間平均單鈴重差異不顯著。

2.1.5 單株成鈴數(shù)

兩年的試驗結(jié)果均表現(xiàn)出隨著發(fā)病程度的增加，單株鈴數(shù)不斷減少，0級單株鈴數(shù)極顯著多于各發(fā)病級別，各病級之間單株成鈴數(shù)差異也達到極顯著。

表1 不同病級黃萎病下新海42號產(chǎn)量變化
Table 1 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on Yield in XinHai42

年份Year病級LevelofVerticilliumWilt皮棉產(chǎn)量Lintyield(gperplant)籽棉產(chǎn)量Seedcottonyield(gperplant)衣分Lint(%)單鈴重Bollweight(g)單株鈴數(shù)Bollnumberperplant0級17.37aA48.42aA35.88aA3.40aA14.24aAⅠ級12.14bB34.33bAB35.37aA3.09bB11.11bB2015Ⅱ級8.94cC25.31cBC35.31aA2.79cC9.07cCⅢ級6.85dD19.51cC35.12aA2.68cC7.28dDⅣ級3.74eE10.78cC34.69aA2.63cC4.10eE0級14.75aA41.49aA35.55aA3.08aA13.47aAⅠ級11.06bB31.66bB34.94abAB2.99abAB10.59bB2016Ⅱ級8.30cC23.89cC34.76bAB2.87abAB8.32cCⅢ級5.34dD15.66dD34.10cB2.70bcAB5.80dDⅣ級3.32eE9.73eE34.10cB2.52cB3.86eE

注:表中不同字母表示差異達0.05或0.01顯著水平，下同

Note: The different letters by the numerical value mean significant difference of 0.05 or 0.01 level， the same as below

2.3 棉花黃萎病對新海42號纖維品質(zhì)的影響

2.3.1上半部平均長度

2015年0級單株纖維的上半部平均長度平均為39.84 mm,極顯著優(yōu)于其他各病級，各病級之間除Ⅱ級、Ⅲ級之間差異不顯著，其它病級之間差異顯著。2016年0級纖維的上半部平均長度平均為39.39 mm, 極顯著優(yōu)于其他各病級，各病級之間差異不顯著。

2.3.2 斷裂比強度

兩年均表現(xiàn)隨著病級的升高, 斷裂比強度逐漸下降。2015年0級纖維斷裂比強度最好，為49.32 cN/tex、較Ⅳ級高8.46 cN/tex，與Ⅰ級病株差異不顯著，但極顯著高于Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級病株；Ⅱ級與Ⅲ級病株之間差異不顯著，Ⅱ級、Ⅲ級與Ⅳ級病株差異顯著。2016年0級纖維斷裂比強度為46.66 cN/tex與Ⅳ級病株差異顯著，與其它病級差異不顯著，各病級之間差異也不顯著。

2.3.3 馬克隆值

2015年表現(xiàn)0級的馬克隆值與各級病株差異顯著；Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級相互之間差異顯著；Ⅲ級與Ⅳ級之間差異不顯著。2016年馬克隆值表現(xiàn)0級與Ⅰ級、Ⅱ級差異不顯著、Ⅰ級、Ⅱ級與Ⅲ級、Ⅳ級差異顯著，Ⅲ級與Ⅳ級差異顯著。

2.3.4 成熟度

2015年0級的成熟度與Ⅰ級病株差異不顯著，與Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級差異極顯著；各病級之間差異極顯著。2016年0級的成熟度與Ⅰ級病株差異不顯著，與Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級差異顯著。

2.3.5 纖維整齊度

2015年表現(xiàn)0級的纖維整齊度與Ⅰ級、Ⅱ級病株差異不顯著，0級的纖維整齊度與Ⅲ級、Ⅳ級病株差異顯著；Ⅰ級、Ⅱ級差異不顯著，Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級差異顯著。2016年表現(xiàn)0級的纖維整齊度與Ⅳ級病株差異顯著。

2.3.6 纖維伸長率

2015年0級的纖維伸長率為5.88%,極顯著高于各級病株的纖維伸長率；Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級與Ⅳ級差異顯著，Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級之間差異不顯著。2016年0級的纖維伸長率為5.20%，0級與各病級之間、各病級之間差異均不顯著。

2.3.7 短絨率

2015年表現(xiàn)0級的纖維短絨率為6.37%，極顯著低于各級病株；Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級之間差異不顯著，但與Ⅳ級差異顯著。2016年表現(xiàn)0級的纖維短絨率為6.43%，與Ⅱ級之間差異不顯著，與Ⅲ級、Ⅳ級病株之間差異顯著，各病級之間差異不顯著。

表2 不同病級黃萎病下新海42號纖維品質(zhì)變化
Table 2 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on fiber quality in XinHai42

年份Year病級LevelofVerticilliumWilt上半部平均長度Upperhalfmeanlength(mm)斷裂比強HVIStrenght(cN/tex)馬克隆值Micronairevalue成熟度Maturity(%)整齊度Uniformity(%)短纖維Shortfiber(%)伸長率Elongation(%)0級39.84aA49.32aA4.71aA88.37aA89.40aA6.37aA5.88aAⅠ級39.64bB48.38aAB4.55bA88.27aA89.01aAB6.77bB5.41bB2015Ⅱ級38.68cC45.51bBC4.18cB87.97bB88.81aAB6.81bB5.35bcBⅢ級38.66cC44.01bC3.98dC86.87cC87.67bBC6.84bB5.12cdBCⅣ級36.70dD40.86cD3.87dC86.46dD86.31cC7.35cB4.94dC0級39.39aA46.66aA4.46aA88.05aA88.05aA6.43aA5.20aAⅠ級38.30abA45.45abA4.36aA87.43abAB87.97abAB6.54abAB5.18aA2016Ⅱ級38.22abA45.29abA4.25aAB87.19bcAB87.43bcAB6.68bAB5.07aAⅢ級38.18abA44.52abA4.01bAB86.66cdB86.87bcAB6.78bAB5.07aAⅣ級38.14bA42.75bA3.74cC86.38dB86.38cB7.43bB4.82aA

3 討 論

3.1 海島棉作為新疆阿克蘇地區(qū)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是高檔紡織品和特種織物不可缺少的原料。隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展和消費觀念的改變，高檔棉紡織品的需求不斷增加，對海島棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)提出了更高的要求。黃萎病作為海島棉產(chǎn)量和品質(zhì)的限制因素，必須引起高度重視。

3.2 海島棉新海42號棉株感染黃萎病后，對棉花產(chǎn)量影響大，其纖維常規(guī)指標與健株相比均有不同程度降低。這與劉志欣等[6]在陸地棉上的研究一致。可見，由于黃萎病是一種土傳病害，在常年種植棉花的地區(qū)，黃萎病對棉花的危害逐年加重，在海島棉上也是一樣。目前，棉花黃萎病的防治尚未得到有效解決，新疆海島棉品種以耐黃萎病品種為主，缺乏抗性品種，亟需培育抗黃萎病品種。因此，加快利用當代育種新技術(shù)，運用常規(guī)育種與生物技術(shù)育種相結(jié)合，培育和推廣抗黃萎病海島棉新品種仍是控制和減輕棉花黃萎病為害的最有效途徑。

4 結(jié) 論

4.1 海島棉新海42號棉株一旦感染黃萎病，對棉花產(chǎn)量影響最大。產(chǎn)量及主要產(chǎn)量構(gòu)成因子均會造成不同程度影響兩年均表現(xiàn)隨著黃萎病級的升高, 感病海島棉新海42號的皮棉產(chǎn)量、籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分呈逐漸下降趨勢。也就是說，棉株發(fā)病程度越重，發(fā)病級別越高，其棉花產(chǎn)量損失越大。

4.2 新海42號棉株感染黃萎病后，其纖維常規(guī)指標與健株相比均有不同程度降低。棉株發(fā)病程度越重，其棉花纖維品質(zhì)越差。

參考文獻(References)

[1] 陸郝勝，胡念慈，吳龍元.黃萎病發(fā)病時間對棉花產(chǎn)量的影響[J].中國棉花，1985,(4):43-45.

LU Hao-sheng, HU Nian-ci, WU Long-yuan. (1985).Effects of Occurrence time of Verticillium Wilt on the Yield and Fiber Quality of Cotton [J].ChinaCotton, (4):43-45. (in Chinese)

[2]狄佳春，陳旭升，劉劍光，等.黃萎病發(fā)病級別對高品質(zhì)棉渝棉1號的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004,(1):32-34.

DI Jia-chun, CHEN Xu-sheng, LIU Jian-guang, et al.(2004).Effects of Occurrence Grade of Verticillium Wilt on Cotton Yumian1[J].JiangsuAgriculturalSciences, (1):32-34. (in Chinese)

[3]劉素恩，崔瑞敏，王北曉，等.黃萎病對不同類型棉花種質(zhì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[C]//.中國棉花學(xué)會，2005年年會暨青年棉花學(xué)術(shù)研討會論文，2005：322-324.

LIU Su-en, CUI Rui-min,WANG Bei-xiao, et al.(2005).TheEffectofVerticilliumWiltonyieldandFiberQualityofDifferentGermplasmsofCotton[C]//. Proceeding of 2005 China Cotton Society Annual Conference: 322-324. (in Chinese)

[4]簡桂良，齊放軍，張文蔚,等.棉花黃萎病對轉(zhuǎn)基因抗蟲棉產(chǎn)量及棉纖維品質(zhì)的影響[J].糧食安全與科技創(chuàng)新，2009,(10)：167-170.

JIAN Gui-liang, QI Fang-jun, ZHANG Wen-wei, et al.(2009).Effects of Cotton Verticillium Wilt on Yield and fiber quality of transgenic cotton[J].GrainSecurityandPlantProtectionScienceandTechnologyInnovation, (10):167-170. (in Chinese)

[5]周玉，趙鳴，馬惠，等.不同級別黃萎病對棉花主要產(chǎn)量性狀的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,(9)：81-83.

ZHOU Yu, ZHAO Ming, MA Hui, et al.(2008).Effect of Verticillium Wilt with Different Grades on Main Cotton yield Characters [J].ShandongAgriculturalSciences,(9):81-83. (in Chinese)

[6]劉志欣，李海山，王獻革.黃萎病發(fā)生級別對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013,17(1)：53-56.

LIU Zhi-xin, LI Hai-shan, WANG Xian-ge. (2013).Effects of Occurrence Grade of Verticillium Wilt on the Yield and Fiber Quality of Cotton [J].HebeiAgriculturalSciences, 17(1):53-56. (in Chinese)

[7]趙麗紅，馮自力，馮鴻杰，等.棉花黃萎病對棉花單株產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響[J].中國棉花,2016, 43(7)：19-23.

ZHAO Li-hong, FENG Zi-li, FENG Hong-jie, et al.(2016).The Effect of Cotton Verticillium Wilt on Yield and Fiber Quality[J].ChinaCotton，43(7):19-23. (in Chinese)

[8]余力，何玉梅，海麗齊汗·哈力克，等，海島棉枯萎病對產(chǎn)量性狀的貢獻分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2015, 52(7):1 346-1 351.

YU Li, HE Yu-mei, Hailiqihan · Harlik, et al.(2015).Analysis on Genetic Contribution of Fusarium wilt to Yield Traits in Island Cotton [J].XinjiangAgriculturalSciences, 52(7):1,346-1,351 (in Chinese).

[9] 劉澤輝，武剛，水涌，等.海陸雜交長絨棉新種質(zhì)對棉花枯萎病杭性研究[J].棉花學(xué)報，2008, 20(3): 235-238.

LIU Ze- hui, WU Gang, SHUI Yong, et al.(2008). Study on the Resistance to Fusarium oxysporum of Cotton Using New Hybrids between G. barbadense and G. hirsutum [J].CottonScience, 20(3):235-238. (in Chinese)

[10]李妙，徐榮旗，王校栓. 不同黃萎病級對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響[J]. 棉花學(xué)報,1995,7(3):189-192.

LI Miao, XU Rong-qi, WANG Xiao-shuang. (1995).Effect of Verticillium Wilt with Different Grades on the Cotton Yield and Fiber Quality [J].CottonScience,7(3):189-192. (in Chinese)

EffectofOccurrenceGradesofVerticilliumWiltonYieldandFiberQualityinIslandCotton

DAI Cui-rong，LIAN Wen-ming，TAI Hong-zhong, LU Jin-bao,WU Bo, WANG Xian-li，HE Mei-qiu，WU Gang, ZHAO Jing

(InstituteofAgriculturalSciencesandTechnology,AgriculturalProductionDivision1,XinjiangProductionandConstructionCorps/AlarComprehensiveExperimentStationofChinaCottonIndustryTechnologySystem,AlarXinjiang843300,China)

ObjectiveTo study the effect of verticillium wilt on yield and fiber quality in Island Cotton Xinhai No. 42 in the hope of providing a theoretical basis for the further prevention and control of verticillium wilt in Island Cotton.MethodWith the island cotton Xinhai No.42 as the research object, all samples of cotton stalk in field desease mursery conditon were cut on October 30th and the occurrence grades were classified and the yield tested and analysed.ResultThe effect of the of cotton verticillium wilt on yield showed that the boll number, boll weight, lint decreased with the increase of the grades of cotton verticillium wilt; the effect of the occurrence grades of cotton verticillium wilt on fiber quality showed that the differences between healthy plant and grade IV diseased plants were significant in upper half mean length, HVI strength, micronaire value, maturity, uniformity and short fiber.ConclusionThe effect of occurrence grades of cotton verticillium wilt on Yield in Xinhai 42 was great, which showed that the disease had different degrees of effect on different indexes such fiber quality of the plant.

cotton verticillium wilt; occurrence grades; inland cotton; yield; fiber quality

Supported by: National Modern Agricultural Technology System: Cotton Technology System Research Project (CARS-18-50)； "13th Five-Year Plan" Agriculture and Social Development Research Project of Xinjiang Production and Construction Corps (2016AC027)and Major Scientific and Technological Project of XPCC "Matching Agronomic Technology Research and Demonstration for Machine-harvesting Cotton" (2016AA001-2)

LIAN Wen-ming (1974- ), male, native place: Jiangsu. Associate researcher, research field: Cotton genetic breeding and cultivation, (E-mail) nkslwm1974@126.com

S435.621

A

1001-4330(2017)11-2022-06

2017-08-22

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-18-50)；“十三五”新疆兵團農(nóng)業(yè)與社會發(fā)展科技項目(2016AC027)

戴翠榮(1980-)，女，新疆人，碩士研究生，研究方向為棉花遺傳育種與栽培，(E-mail)daicuirong@163.com

練文明(1974- )，男，江蘇人，副研究員，研究方向為棉花遺傳育種與栽培，(E-mail)nkslwm1974@126.com