叶泗洪 添长久 路曦结 仇朋 潘宗瑾 吴德祥
摘要[目的]为长江流域农业生产提供优良的短季棉品系资源。[方法]以黄河流域、西北内陆和长江流域等地区短季棉种质资源为基础,通过杂交、回交等常规育种手段,从后代筛选出适合长江流域种植的短季棉新品系。[结果]新品系A3(从皖Z0912×中棉所50后代选育)在产量、抗性、纤维品质、霜前花率等综合性状方面具备较强的竞争力。[结论]短季棉可有效缓解粮棉争地矛盾、策应农业供给侧结构性改革,应大力推广发展。
关键词短季棉;种质资源;长江流域;选育
中图分类号S562文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)10-0022-03
Breeding of New Lines of DirectSowing ShortSeason Cotton after Rapeseed (Wheat) Harvest in the Yangtze River Basin
YE Sihong1,2, TIAN Changjiu1, LU Xijie1, WU Dexiang2* et al
(1. Cotton Research Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Anqing,Anhui 246003;2.Department of Agriculture,Anhui Agriculture University,Hefei,Anhui 230036)
Abstract[Objective]To provide elite lines of shortseason cotton for agricultural production in the Yangtze River Basin.[Method] Shortseason cotton germplasm from the Yellow River Basin, the Northwest Inland and the Yangtze River Basin were performed through hybridization, backcross breeding. Ultimately,the shortseason cotton lines which were suitable for the Yangtze River Basin from the offspring were screened.[Result]The line of A3 (Anhui Z0912×CCRI 50 progeny selection) has more competitive power in comprehensive traits such as yield, resistance, fiber quality and the boll ratio before frost.[Conclusion]Shortseason cotton should be vigorously promoted because it can effectively alleviate the contradiction between grain and cotton and coordinate the agricultural supply side structural reform.
Key wordsShortseason cotton;Germplasm resources;Yangtze river basin;Breeding
长江流域棉区一直是我国棉花三大主产区之一, 90%以上实行粮(油)棉一年两熟耕作制度,以育苗移栽棉为主,棉田布局较集中,种植品种多为中熟品种。与黄河流域棉区和西北内陆棉区比较,长江流域棉区光照充足、热量丰富、水热同步,夏季的高温、高湿,造成病虫害较重;春末夏初有梅雨、秋季会出现连阴雨,所以日照时间少,导致棉苗生长不利,棉花吐絮不畅、烂铃等。
当前长江流域棉花生产面临极大的困境[1]:①用工多、生产周期长、环节多、技术复杂;②机械化程度低,尤其是多次收获,手工采摘,劳动效率低;③农村劳动力不足,棉区劳动力大量转移,植棉“老龄化”“妇女化”“兼职化”和“副业化”现象严重;④成本增加,生产资料价格上涨,效益下降,国家对棉花生产的补贴相对较少,粮棉比较效益降低。短季棉种植可在一定程度上缓解以上矛盾。短季棉较春棉具备以下优点:①提高复种指数,容易衔接茬口,可油(麦)后直播,又不影响下茬油(麦)播种;②避开病虫高峰期,病虫害较轻;③对水肥要求较低,施肥量是春棉1/2左右;④施肥、打药、收花次数少,节省劳力;⑤机械化播种、收获成为可能,容易实现棉花生产的机械化。但也存在许多问题,如晚发迟熟,产量偏低,霜前花率偏低,纤维品质不稳定等。当前应重点选育优良的短季棉品种[2]。
根据长江流域气候特征和农业栽培模式,笔者针对当前棉花生产上遇到的困难,制定育种目标,通过征集黄河流域、西北內陆和长江流域等省份短季棉种质资源,利用杂交、回交等常规育种手段,选育出一些适合长江流域种植的新品系,与黄河流域、西北内陆的品种在产量、抗性、纤维品质、霜前化率等关键农艺性状上进行比较,以筛选适合长江流域种植、综合性状优良的新品系[3]。
1材料与方法
1.1供试材料
2009年以新陆早33号(H1)、新陆早36号(H2)、中棉所50(H3),鲁棉研35号(H4)为父本,与长江流域自选早熟品系绿12(M1)、盐3042(M2)、皖Z0912(M3)、皖Z0903(M4)杂交,共得杂交组合16个,部分组合回交1次,通过3年7代南繁北育,2013年性状基本稳定,每组合选出1个优系,得到16个品系。2014年对这些品系进行品系间比较试验,淘汰12个有缺陷的品系,选出4个综合性状优异的品系(A1~A4)。
1.2试验设计
试验在安徽省农业科学院棉花研究所试验地进行。2015年开展4个新品系M1×H2(A1)、M2×H4(A2)、M3×H3(A3)、M4×H1(A4)与3个品种新陆早53号(A5)、鲁54(A6)、中棉所50(A7)的比较试验,小区面积20 m2,3次重复,完全随机排列,5月17日播种,密度7.5万株/hm2,行距60 cm,初花期施菜籽饼和棉花专用缓释肥(N、P2O5、K2O含量分别为18%、9%、18%)各375 kg/hm2,全生育期用缩节胺化学调控4次,免整枝,8月15日打顶[4-5]。
1.3测定内容与方法
调查记录出苗期、开花期和吐絮期;每小区选取具代表性的、长势一致的棉株20株调查农艺性状;吐絮盛期每小区收正常吐絮铃50个,用于测定铃重、衣分和纤维品质等;分小区计产量。参试品种(系)纤维品质由安徽省农业科学院棉花研究所使用HVI9000系统测试。霜前花计产截至10月20日,总产量统计截至11月10日。
1.4数据处理试验数据利用Excel 、DPS和“农作物区域试验管理系统”等软件进行统计分析[6]。
2结果与分析
2.1早熟性
不同品种(系)生育期为106~120 d,果枝始节位为5.5~6.6节,霜前花率为64.40%~89.69%(表1)。方差分析结果显示,品种(系)间生育期、果枝始节位和霜前花率差异显著,区组间差异不显著。由表1可以看出, A1~A4生育期显著长于A6和A7,显著短于A5;果枝始节位A1显著高于A6和A7,与A5差异不显著,A2和A3显著高于A7,显著低于A5,与A6差异不显著,A4显著高于A6和A7,与A5差异不显著;霜前花率A1和A3显著高于A5,显著低于A7,与A6差异不显著,A2和A4显著高于A5,显著低于A6和A7。结果显示,A6和A7相对早熟,A5相对晚熟,A1~A4介于两者之间。
2.2农艺性状
不同品种(系)株高为85.1~103.2 cm,品种(系)间差异达显著水平,区组间差异不显著。其中A1、A3和A4显著高于A6和A7,显著矮于A5;A2显著比A7高,显著矮于A5,与A6差异不大(表2);单株果枝数为9.5~10.6个,品种(系)间差异达显著水平,区组间差异不显著。其中A1和A4单株果枝数显著多于A6和A7,与A5差异不显著;A2和A3显著少于A5,与A6和A7差异不显著;单株结铃数为8.9~9.6个,品种(系)间差异达显著水平,区组间差异不显著。其中A3显著多于A6和A7,与A5差异不显著;A1显著多于A6,与A5和A7差异不显著;A2显著少于A5,与A6和A7差异不显著;A4与A5、A6和A7差异不显著;铃重为5.1~5.8 g,不同品种(系)间差异不显著,A2较大,A7较小;籽指为9.1~10.1 g,品种(系)间差异达显著水平,区组间差异不显著,其中A1和A3显著大于A7,显著小于A5和A6;A2和A4显著大于A7,显著小于A6,与A5差异不显著。
2.3丰产性
不同品种(系)籽棉产量为2 818.8~3 345.5 kg/hm2,皮棉产量为1 162.0~1 408.6 kg/hm2,霜前皮棉产量为885.5~1 164.1 kg/hm2(表3)。方差分析结果显示,不同品种(系)籽棉产量、皮棉产量和霜前皮棉产量的差异达到显著水平。A3籽棉、皮棉和霜前皮棉产量最高,但与西北内陆和黄河流域品种差异未达显著水平,A5籽棉产量较高,但霜前花率低,僵瓣率较高;各品种(系)衣分为40.07%~43.68%,不同品种(系)间差异显著,流域之间差异不显著,说明衣分主要由各品种(系)特性决定;各品种(系)僵瓣率为4.5%~7.5%,不同品种(系)间差异显著,生育期短的品种(系)僵瓣率较低,生育期长的较高。
3结论与讨论
该研究中,新品系A3籽棉、皮棉和霜前皮棉产量最高,抗病虫性较好,纤维品质较好,综合性状好,具有较强的竞争力;新陆早53号产量较高,但霜前花率低,僵瓣率较高,熟性太迟;鲁54和中棉所50早熟性好,霜前花率高,但产量略低;A1、A2和A4表现不突出,需要继续改良。
建议对适合长江流域油(麦)直播短季棉新品系选育着
重考虑以下方面:①生育期适中,长江流域后期光热条件好于其他2个流域,所以过分强调早熟性而牺牲产量的育种目标是不可取的,生育期以110~115 d较好;②株型紧凑,耐密植,叶片较小,叶功能好,开花结铃吐絮集中,霜前花率高;③抗病虫性好,纤维品质较好,后期不早衰;④含絮力强,不掉絮,为后期实现机械化收获奠定基础[7]。
短季棉可有效缓解粮棉争地矛盾、策应农业供给侧结构性改革,应大力推广发展。长江流域油(麦)直播短季棉种植和新品系选育才开始起步,育种者的育种目标存在很大差别,且对于适合长江流域种植的品种类型研究还处于摸索阶段,需要综合考虑品系、环境和栽培措施三者的协调关系,以充分发掘品系潜力、克服种植模式和气候条件等不利因素[8]。随着长江流域棉区耕作制度、种植模式的不断优化,棉花轻简化、机械化以及绿色环保、可持续生产技术的不断发展,对品系的要求也会发生变化,长江流域油(麦)直播短季棉的育种思路需要与之相适应,以满足棉花生产和纺织工业的需求。
参考文献
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路曦结,叶泗洪,江本利,等.安徽省棉花生产现状及轻简化植棉技术[J].中国棉花,2012,39(7):10-12.
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[3] 宋美珍,喻樹迅, 范术丽,等.短季棉主要农艺性状的遗传分析[J].棉花学报,2005, 17(2):94-98.
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