赵贵元,王永强,刘建光,张寒霜,赵俊丽
(农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,河北省农林科学院棉花研究所,河北石家庄050051)
适宜麦套的晚春播棉花品种冀178选育研究
赵贵元,王永强,刘建光,张寒霜,赵俊丽*
(农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,河北省农林科学院棉花研究所,河北石家庄050051)
冀178是河北省农林科学院棉花研究所以选自夏播短季棉品种中棉所16的508系为母本、以综合性状优良的169系为父本选育而成的适宜棉麦套作的晚春播棉花新品种,2015年通过河北省农作物品种审定委员会审定(审定编号:冀审棉2015010号)。该品种具有早熟、稳产、纤维品质优良、抗病性好、适宜棉麦套作等特点,在棉麦套作模式下棉花霜前花率可达87.2%且显著高于其他参试品种,对促进棉田增效和加快河北省棉花种植结构调整具有重要意义。
棉花;冀178;晚春播;棉麦套作;品种选育
棉花是关系国计民生的重要经济作物,在我国农业生产中占有举足轻重的地位[1]。河北省南部地区一直是我国传统植棉区,因其独特的地理位置,从20世纪60年代开始以棉麦套作为主的棉区两熟种植制度开始出现[2],并于20世纪90年代逐渐成为该地区主要种植模式[3]。进入20世纪后,由于解决了小麦机械化收获问题,棉麦套作模式面积进一步扩大,推广前景广阔[4]。因此,培育适宜棉麦套作的棉花品种成为育种者研究的热点之一。
棉麦共生期间受光照、养分等因素的影响,棉花容易发生晚发苗弱等问题[6],棉花生长后期又要做到及早收获,为小麦早种早收奠定基础。因此,培育早熟、适宜棉麦套作的棉花品种尤为迫切。且由于该地区的气候特点,4月中下旬棉花播种后常发生“倒春寒”等低温冷害灾害,棉花烂种、烂芽、死苗发生概率增加,严重影响了棉花的产量和品质[5]。如果推迟棉花播种时间,采用早熟、晚春播品种就可有效避免此类灾害的发生。
河北省农林科学院棉花研究所以适宜晚春播和棉麦套作为棉花育种目标,以选自中棉所16[7~9]的优良品系508系为母本、选自国审棉品种冀棉169[10~14]的选系169系为父本,经连续多年定向选择培育,选育出棉花新品种冀178,2015年通过河北省农作物品种审定委员会审定(审定编号:冀审棉2015010号)。该品种对进一步扩大棉麦套作种植面积、加快棉花产业结构调整、推进棉田增效具有重要意义。
1.1 亲本材料
母本508系是从中棉所16(中国农业科学院棉花研究所选育)中选育的一个优良品系。中棉所16属夏播短季棉品种,具有苗期长势强、结铃性强、生育期短、早熟等特性。508系自1998年开始选育,除注重在苗期长势以及结铃性方面保持原品种的早熟特性外,重点选育表现吐絮肥畅、高抗枯萎病、耐黄萎病的品系,2000年育成。
父本169系为冀棉169(河北省农林科学院棉花研究所选育)出圃系。其特点是植株塔型,叶片大小中等、色深绿,单株结铃性强,吐絮肥畅,抗枯萎病、耐黄萎病,后期叶功能好,早熟不早衰;含外源抗棉铃虫基因,但苗期长势较弱。
1.2 选育过程
为选育丰产、抗逆、早熟抗虫棉新品种,2001年配置杂交组合508系×169系,收获种子当年海南加代;2002年将南繁收获种子种植于河北省农林科学院棉花研究所小安舍试验基地,选择早熟、抗病性和抗虫性好的单株,当年海南三亚南滨农场加代选育;2003~2004年连续进行南繁北育,筛选出表现较好的早熟株系;2005年在河北省农林科学院棉花研究所小安舍试验基地筛选出18个优良株系;2006年在河北省农林科学院棉花研究所试验基地综合性状评定中,178系表现最好,暂定名为冀178;2007~2008年石家庄、邯郸等地区多年多点早熟棉新品系比较试验,其霜前籽棉产量、霜前皮棉产量、籽棉总产量和皮棉总产量均居参试品系第1位,并于2008年获得农业转基因生物安全证书(生产应用)[农基安证字(2008)第135号];2012年参加河北省棉花品种区域试验,2012~2013年参加冀中南晚春播棉组区域试验;2014年参加冀中南晚春播棉组生产试验,均表现优异;2015年通过河北省农作物品种审定委员会审定(图1)。
图1 冀178选育过程Fig.1 Breeding process of Ji 178
2.1 特征特性
冀178属转基因抗虫常规棉晚春播品种,生育期116 d;出苗快、苗势壮,生育期长势稳健整齐;植株塔型、清秀,透光性好,茎秆较粗壮,茸毛中等密度;叶色深绿,叶片大小中等,功能期较长;结铃性较强且集中,吐絮肥畅;植株较紧凑,株高94.3 cm,单株平均果枝数10.2个,第一果枝节位6.3节,单株平均成铃9.9个,铃卵圆形,铃壳薄,苞叶大,单铃重5.2 g,子指9.5 g,衣分37.8%,霜前花率76.8%。
2.2 产量表现
2012~2013年河北省中南部晚春播棉组区域试验和2014年河北省中南部晚春播棉组生产试验,冀178平均皮棉产量和霜前皮棉产量表现较好,均位于同组前列。
2.3 纤维品质
2012~2013年由农业部棉花品质监督检验测试中心(HVICC)对黄河流域棉花品种区域试验的棉花纤维品质进行检测,结果显示,2012年冀178上半部平均长度28.0 mm,断裂比强度29.1 CN/tex,马克隆值4.6,长度整齐度指数82.5%,断裂伸长率6.2%,反射率76.9%,黄度7.9,纺纱均匀性指数127;2013年区域试验样品,上半部平均长度29.8 mm,断裂比强度29.7 CN/tex,马克隆值5.0,长度整齐度指数84.7%,断裂伸长率6.8%,反射率75.7%,黄度7.7,纺纱均匀性指数138(表1)。2 a区试结果显示,冀178均达到国家优质棉Ⅱ型标准。
2.4 抗病性表现
2007~2008年在河北省农林科学院棉花研究所小安舍试验站进行田间病圃鉴定,冀178枯萎病病情指数0,黄萎病病情指数21.23,高抗枯萎病,耐黄萎病。2012~2013年河北省农林科学院植物保护研究所连续2 a对冀178的黄萎病抗性进行田间鉴定,其中,2012年黄萎病病情指数22.60,相对病情指数22.45,耐黄萎病;2013年黄萎病病情指数7.19,相对病情指数7.47,抗黄萎病。冀178综合表现为高抗黄萎病,耐黄萎病。
3.1 适应性分析
2015年在河北省农林科学院棉花研究所曲周试验站(曲周县槐桥乡西漳头村)棉麦套作核心试验田进行棉花适应性鉴定筛选,参试品种多为近几年审定的适宜冀中南种植的棉花品种,小麦品种为婴泊700。采用随机区组设计试验,小区宽6.4 m、长8.0 m,3次重复。棉麦种植模式为“4-2”式(图2),即:小麦和棉花占地幅宽均为0.8 m,小麦采用条播,种植4行;棉花种植2行,株距0.25 m,密度约5.1万株/hm2。试验结果显示,冀178长势较强,果枝数和单株铃数分别为11.7个和15.4个,霜前花率和籽棉产量均居第1位,且霜前花率显著高于其他品种(表2)。表明冀178早熟性好,适宜棉麦套作种植。
3.2 棉麦套作栽培要点
棉麦套作种植模式下,冀178的适宜播期为4月中下旬,出苗后及时定苗;在棉苗4~5片真叶时进行中耕、灭茬、除草和化学防控;7月20日前打顶,注意防治棉铃虫;10月初施用乙烯利,促使棉铃早开裂,早吐絮;收获期及时采收,争取早腾茬,早种麦[15,16]。
表1 2012~2013年区域试验冀178的纤维品质Table1 The fiber quality of Ji 178 in the regional test in 2012-2013
图2 “4-2”棉麦套作种植示意图Fig.2 The schematic diagram of 4-2 cotton and wheat intercropping
棉麦套作种植模式下,棉麦共生期小麦遮阳对棉苗影响较大[17],这直接导致棉花前期生长缓慢,营养生长和生殖生长滞后,棉花生育期延长,小麦播种时间推迟,对小麦产量造成直接影响[18]。而通过种植早熟小麦品种和棉花起垄种植等措施在一定程度上可缓解棉花贪青晚熟的问题,但均无法从根本上解决此难题。培育适宜的早熟棉花品种才是解决棉麦套作模式下棉花晚熟的最主要途径。目前棉麦套作生产上应用的主推棉花品种均存在晚熟问题,霜前花率过低,成铃大多为秋桃,不适宜在棉麦套作模式中应用[6]。河北省农林科学院棉花研究所最新培育的棉花品种冀178植株塔型,株高94.3 cm,单株平均成铃9.9个,麦套种植霜前花率87.2%;高抗枯萎病、耐黄萎病;具有早熟、高产、优质等特点,2015年棉麦套作种植模式下(小麦品种婴泊700),一水两用和一肥多用,降低了生产成本,棉花产量达到6 320.7 kg/hm2,同时收获小麦6 000 kg/hm2,经济效益显著提升。因此,冀178的育成对促进棉田增效和加快河北省棉花种植结构调整具有重要意义。
表2 棉麦套作种植模式下参试棉花品种的产量性状Table2 Cotton yield traits in cotton and wheat intercropping mode
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Breeding of the Cotton Variety Ji 178 with Late Spring Sowing and Suitable for Cotton and Wheat Intercropping
ZHAO Gui-yuan,WANG Yong-qiang,LIU Jian-guang,ZHANG Han-shuang,ZHAO Jun-li*
(Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area,Ministry of A-griculture,Institute of Cotton of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China)
Ji 178 was selected from the group consisting of 508 lines from summer sowing short season cotton variety Zhongmiansuo 16 as female parent,with excellent comprehensive characters of 169 lines as male parent in Cotton Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences.It was the new cotton variety with late spring sowing,suitable for cotton and wheat intercropping.It was approved by Hebei Crop Variety Approval Committee in 2015(Examination and approval number:Ji cotton 2015010).The variety with early maturity,high fiber quality,strong disease resistance,suitable for cotton and wheat intercropping etc.. The rate of pre-frost yield of Ji 178 in cotton and wheat intercropping mode was 87.2%,significantly higher than other varieties.The variety of breeding has great significance for improving the efficiency of cotton and accelerating the cotton planting structure adjustment in Hebei Province.
Cotton;Ji 178;Late spring sowing;Cotton and wheat intercropping;Variety breeding
S562
:A
:1008-1631(2016)06-0073-04
2016-07-21
河北省财政项目(F15C2015043764);河北省农林科学院科学技术研究与发展计划项目(A2015070301);河北省渤海粮仓科技示范工程项目;河北省现代农业产业技术体系棉花产业创新团队建设项目(HBCT2013030208)。
赵贵元(1983-),男,河北赞皇人,助理研究员,硕士,主要从事棉花育种与病害防治研究。E-mail:zhaogy0302@163.com。
赵俊丽(1963-),女,河北无极人,研究员,主要从事棉花遗传育种研究。E-mail:zhaojl8296@163.com。