阿拉爾墾區常規棉和雜交棉產量與纖維品質性狀比較

徐鵬　張偉　萬素梅　陳國棟　汪志強　毛廷勇　李亞兵　胡守林

摘要：為明確雜交棉的分離特征，篩選出適宜新疆阿拉爾墾區的優質雜交棉組合，以4個雜交棉組合和2個常規棉品種為研究材料進行大田試驗，比較分析了雜交棉與常規棉纖維品質性狀、農藝性狀的差異及分離程度。研究結果顯示：（1）4個雜交棉組合產量、品質分離指標為：J雜708、瑞雜1號、瑞雜2號的馬克隆值、斷裂比強度這2個指標的變異系數大于5%，瑞雜4號的馬克隆值、斷裂比強度、伸長率這3個指標變異系數大于5%，都小于常規棉品種，說明雜交棉組合分離程度并不嚴重，同時也說明目前常規棉品種主要性狀純合度不是很高，甚至存在一定的雜合程度。（2）雜交棉纖維品質、農藝性狀各項指標與常規品種無顯著差異。表明可以篩選出優良的雜交棉組合（瑞雜1號、J雜708）在生產上推廣應用。

關鍵詞：阿拉爾墾區;雜交棉;常規棉;雜交種;纖維品質;農藝性狀

中圖分類號： S562.03文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）08-0082-04

棉花是世界上最重要的天然纖維作物，也是重要的經濟作物[1-3]，與其他作物一樣，棉花品種間雜交也存在著不同程度的雜種優勢[4-6]，并廣泛應用于生產。在現階段，雜種優勢在提高作物產量、品質、抗逆性和改善纖維品質方面發揮著越來越重要的作用[7-9]，優良的雜交組合能顯著提高棉花產量，改善棉花纖維品質和增強植株抗性[10-12]。

本研究采用阿拉爾棉區推廣多年且性狀表現較好的J206-5和新陸中38號等常規棉種，以及瑞雜1號、瑞雜2號、瑞雜4號和J雜708等雜交棉品種，通過大田試驗，對常規棉和雜交棉農藝性狀、纖維品質指標和產量性狀等進行比較，分析常規棉品種與雜交棉品種的各項指標差異，探究雜交棉性狀分離的程度，為篩選出適合阿拉爾墾區種植的雜交棉組合提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

選用4個F2代雜交棉組合，分別是瑞雜1號、瑞雜2號、瑞雜4號、J雜708，選用2017年當地推廣的常規品種為對照，分別是J206-5、新陸中38號。

1.2試驗方法

試驗地點設置在新疆生產建設兵團第一師12團農業技術推廣站，于2017年4月15日播種，6個試驗材料按隨機區組試驗設計，1膜6行，按當地生產通常采用的密度和模式，6個試驗品種，4次重復，行長5 m，共24個試驗小區，每個小區面積13.5 m2，日常管理同大田。

10月20日，每小區隨機收取50株棉花，室內考種，并對50個單株進行標準差和變異系數的計算，對性狀的分離程度進行分析和判斷。

1.3棉花產量和農藝指標性狀測定

收獲期按小區實收計產，各小區分別收取正常吐絮的50個棉鈴，測定單鈴質量、籽棉質量、皮棉質量、衣分等產量性狀，單株結鈴數由最后一次株式圖中計算出50株的平均單株結鈴數;考察產量及產量因素性狀的指標有單株鈴數、株高、果枝數、果枝始節、果節數、莖粗等指標。

1.4纖維品質測定

取樣方法按對角線5點取樣法，每點確定1行，每行10株連續掛牌標記，共50株，并帶回實驗室軋花后得到的皮棉用HFT9000型大容量纖維測試儀進行測定，每個處理重復3次，所測棉花纖維品質指標有上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值、整齊度、伸長率等5個指標。

1.5數據分析

利用DPS 7.05軟件進行差異顯著分析，利用Excel 2013進行表格繪制。

2結果與分析

2.1常規棉與雜交棉產量顯著性差異對比

由表1可以看出，產量最高的是瑞雜1號，折合籽棉產量為6 773.15 kg/hm2，產量最低的是瑞雜4號，為 5 363.23 kg/hm2，瑞雜1號產量高出低產的瑞雜4號產量20.8%。瑞雜1號、J雜708與瑞雜2號、新陸中38號之間沒有顯著差異，和J206-5之間存在顯著差異，和瑞雜4號之間存在極顯著差異;J206-5和瑞雜4號之間沒有顯著差異。

2.2常規棉與雜交棉皮棉產量構成因素的變異性

由表2可知，常規棉產量構成因素中，J206-5籽棉產量、皮棉產量、單株鈴數、單鈴質量、衣分的變異系數依次減小;新陸中38號籽棉產量、皮棉產量、單株鈴數、單鈴質量、衣分的變異系數依次減小。雜交棉F2代品種的產量構成因素中，衣分的變異系數最小，J雜708籽棉產量、皮棉產量、單株鈴數和單鈴質量的變異系數依次減小;瑞雜1號皮棉產量、籽棉產量、單株鈴數和單鈴質量的變異系數依次減小;瑞雜2號皮棉產量、籽棉產量、單株鈴數和單鈴質量的變異系數依次減小[CM（25];瑞雜4號皮棉產量、籽棉產量、單株鈴數和單鈴質量的變異系數依次減小。

常規棉品種和雜交棉品種的產量構成因素中，整體變異系數衣分的最小，其中常規棉品種新陸中38號衣分的變異系數最大，為8.28%，衣分變異系數最小的是雜交棉品種瑞雜4號，為4.67%。農藝性狀的表現是由環境和遺傳基因決定的，從栽培角度來看，農藝性狀的變異系數越大，說明性狀受環境條件的影響越大;從育種角度來看，如果性狀的變異系數越大，則對該性狀的選擇潛力越大。常規棉品種新陸中38號皮棉產量與雜交棉J雜708籽棉產量受環境條件影響最大，它的栽培潛力最大。瑞雜4號衣分的變異系數要低于常規棉品種新陸中38號衣分的變異系數3.61百分點，這說明在生產中雜交棉育種過程中單鈴質量和衣分2個性狀主要是受遺傳基因所控，人為控制性狀分離的幾率很低，雜交棉品種性狀分離越小，證明其雜交棉品種親本雜種優勢越高。

2.3常規棉與雜交棉農藝性狀指標比較

由表3可以看出，常規棉與雜交棉株高的差異性較大，其中常規棉J206-5比新陸中38號株高平均值高出7.23 cm，新陸中38的果枝數、果枝始節平均值比J206-5分別高出 0.3 個、0.34節;J206-5果節數、莖粗平均值比新陸中38分別高出0.52節、1.02 mm;其中J206-5和新陸中38號變異系數最大的為果枝數，分別為33.44%和58.26%，兩者相差25.82百分點，在品種間農藝性狀變異系數比較中，常規棉果枝始節、莖粗、株高、果枝數的變異系數依次減小。J206-5農藝性狀指標中除果枝數外變異系數依次減小的是果節數、果枝始節、株高、莖粗;新陸中38農藝性狀指標中除果枝數外變異系數依次減小的是果節數、果枝始節、莖粗、株高;2個常規棉品種農藝性狀指標比較，J206-5品種農藝性狀指標平均值、變異系數等整體較弱。雜交棉品種J雜708農藝性狀指標中除果枝數外變異系數依次減小的是果節數、莖粗、果枝始節、株高;瑞雜1號農藝性狀指標中除莖粗外變異系數依次減小的是果節數、果枝始節、果枝數、株高;瑞雜2號品種農藝性狀指標中除果枝數外變異系數依次減小的是果節數、果枝始節、莖粗、株高;瑞雜4號品種農藝性狀指標中除果枝數外變異系數依次減小的是果節數、果枝始節、莖粗、株高。雜交棉F2代農藝性狀比較，瑞雜2號農藝性狀指標均值、變異系數等與其他幾個品種相比整體較弱。

常規棉品種和雜交棉品種的農藝性狀比較，果枝數的變異系數最小，其中常規棉品種J206-5的變異系數為 10.62%，雜交棉品種瑞雜2號的變異系數為8.62%。無論是常規棉還是雜交棉，在產量構成因素中，單株鈴數受環境影響最大，衣分受環境影響最小。生產中可以通過改變栽培條件提高單株鈴數，從而奪取高產，雜交棉單株鈴數的栽培潛力要高于常規棉的栽培潛力。

2.4棉花群體纖維品質分析

2.4.1常規棉群體纖維品質分析常規棉品種的各50株纖維上半部平均長度、整齊度、馬克隆值、斷裂比強度、伸長率等5個指標中，整齊度的平均值最大，為 84.48%;其次是斷裂比強度的平均值，為28.88 cN/tex;以各指標最大值與最小值的極差除它的平均數，得到相對平均極差率。分析表明，極差率最大的為新陸中38號馬克隆值，極差率為87%，極差率最小的為J206-5的整齊度，極差率為6%。常規棉纖維上半部平均長度、整齊度、馬克隆值、斷裂比強度、伸長率等5個指標的相對平均極差率分別為：18%、8%、61.5%、32%、19%。進一步分析2個品種棉花群體內變異系數表明，纖維上半部平均長度、整齊度、馬克隆值、斷裂比強度、伸長率等變異系數：J206-5分別為3%、1%、7%、6%、3%，新陸中38分別為5%、2%、16%、8%、5%;其中 J206-5、新陸中38的馬克隆值、斷裂比強度這2個指標的變異系數大于5%（表4）。

2.4.2雜交棉群體纖維品質分析由表5可知，雜交棉品種在品質測定中，雜交棉品種纖維品質指標中整齊度平均值最大，雜交棉種J雜708、瑞雜1號、瑞雜2號、瑞雜4號整齊度的變異系數最小，馬克隆值、斷裂比強度、伸長率的變異系數最大。分析表明，極差率最大的為瑞雜2號馬克隆值，極差率為76%。雜交棉的纖維上半部平均長度、整齊度、馬克隆值、斷裂比強度、伸長率等5個指標的相對平均極差率取最大值分別為：22.75%、11.00%、52.00%、33.25%、24.25%。進一步分析4個品種棉花群體內變異系數表明，上半部平均長度、整齊度、馬克隆值、斷裂比強度、伸長率等變異系數依次減小，其中J雜708、瑞雜1號、瑞雜2號馬克隆值、斷裂比強度這2個指標的變異系數大于5%，瑞雜4號馬克隆值、斷裂比強度、伸長率這3個指標變異系數大于5%。

3討論與結論

利用雜交棉F1和F2進行棉花品種或品系的各個性狀的研究，并為雜交棉的利用及優質棉新品種的選育提供參考理論依據[9，11，13-16]。不同研究者對雜交棉的纖維品質研究所得到的結果不盡相同，最主要的原因是因為試驗材料和試驗地的不同。吳中強等認為在生產種植過程中，可以利用雜交棉品種來降低制種的成本，提高經濟效益，并充分發揮雜交棉種的最大生產潛力[17]，本研究結果與之相一致。本試驗認為，通過科學嚴格的比較試驗可以選出優良的雜交棉二代組合在生產上推廣種植，作為常規品種的補充加以利用。在利用雜交棉組合上應該通過類似品種審定的程序規范并在嚴格試驗基礎上篩選能利用的雜交棉組合，這與李雪源等認為科學做好新疆雜交棉研究與推廣的觀點[18]相一致。

從4個雜交棉組合產量比較結果看，瑞雜1號、J雜708與瑞雜2號、新陸中38號之間沒有顯著差異，和J206-5之間存在顯著差異，和瑞雜4號之間存在極顯著差異;J206-5和瑞雜4號之間沒有顯著差異。從品質性狀比較看，其中瑞雜1號、J雜708雜交棉組合品質平均數好于2017年阿拉爾當地推廣的常規品種，因此在大田生產上種植雜交棉品種是可行的，部分雜交棉組合產量和品質優于常規棉品種，尤其是部分內地優良雜交棉組合可以作為南疆陸地棉品種的有益補充。從本試驗結果看，雜交棉4個組合產量、品質分離指標都小于常規棉品種，說明棉花的雜交棉組合分離并不是預想的那么大，同時也說明目前常規棉品種主要性狀純合度可能不是很高，甚至存在一定的雜合程度。

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