棉花黄萎病发病程度对海岛棉产量和纤维品质的影响

(新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所/中国棉花产业技术体系阿拉尔综合试验站，新疆阿拉尔 843300)

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2017.11.008

棉花黄萎病发病程度对海岛棉产量和纤维品质的影响

戴翠荣，练文明，邰红忠，卢金宝，吴 博，王献礼，贺美球，武 刚，赵 静

(新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所/中国棉花产业技术体系阿拉尔综合试验站，新疆阿拉尔 843300)

目的研究棉花黄萎病对海岛棉产量和纤维品质的影响，为防治海岛棉黄萎病提供理论依据。方法以海岛棉新海42号为研究对象，对病圃样本中所有该品种棉株按病级分类，进行单株收花、计产及考种。结果黄萎病发病程度对海岛棉产量影响表现为，随着发病病级的升高，单株铃数、单铃重、衣分均显著降低；对海岛棉纤维品质的影响表现为0级，上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、纤维整齐度、成熟度、纤维伸长率、短绒率与Ⅳ级病株的相关指标相比，差异显著。结论海岛棉(新海42号)发病程度对单株的产量影响较大，且对单株的纤维品质各项指标均有不同程度影响。

棉花黄萎病；海岛棉；发病程度；产量；纤维品质

0 引 言

【研究意义】新疆是我国重要的棉花生产基地，南疆阿克苏地区是我国目前优质海岛棉的主要种植地区。众所周知，棉花黄萎病是影响棉花经济性状最主要的病害之一，近年来黄萎病对海岛棉生产造成的危害逐年加重，制约该区域特色长绒棉产业发展。南疆海岛棉种植区因棉花黄萎病大面积发生, 在海岛棉生长中后期影响蕾铃生长发育直至脱落,导致棉花产量严重下降,纤维品质变劣[1]。因此，研究黄萎病发病级别对海岛棉产量和纤维品质的影响具有重要的现实意义。【前人研究进展】过去棉花黄萎病对棉花产量性状和纤维品质的影响的研究基本是针对陆地棉[2-8]，通常认为黄萎病对海岛棉产量和品质影响不大，对海岛棉病害研究也主要针对棉花枯萎病[9-10]。“十一五”以来新疆相继育成了新海28号、新海36号、新海42号等一系列抗病品种，这些品种在抗枯萎病上表现抗或高抗，但对黄萎病大多数表现耐病。【本研究切入点】黄萎病对海岛棉产量和纤维品质的影响研究相关文献未见报道。在大田病圃条件下，就不同发病级别的黄萎病株对棉花产量性状和纤维品质的影响进行研究。【拟解决的关键问题】2015～2016年以区域主栽抗病品种新海42号为材料，研究棉花黄萎病发病程度对海岛棉新海42号产量和纤维品质各重要指标的影响，为选育抗黄萎病海岛棉品种，进一步防治海岛棉黄萎病提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2015～2016年选用新疆阿克苏地区海岛棉主栽品种新海42号为试材(新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所提供)。该品种2012年石河子大学棉花抗枯黄萎病检测中心鉴定结果：枯萎病反应型为HR(高抗枯萎病)；黄萎病反应型为T(耐黄萎病)。试验病圃在新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所大田黄萎病圃，经鉴定，大田病圃黄萎病生理小种与新疆阿克苏阿瓦提县、阿拉尔垦区各团场棉田黄萎病生理小种属同一生理小种。两年种植位置、密度、株行距配置、栽培管理模式相同。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验为20行区,行长5 m，重复3次。

1.2.2 测定项目

1.2.2.1 抗病鉴定

2015～2016年，每年10月30日对全部棉株做剖秆考查。分别考查单株的黄萎病级,再按棉株发病级别(0,1～4级)归类。棉株剖秆考查时的棉花黄萎病分级标准:0级,茎秆木质部无病变症状;1级:病株茎秆木质部病变部分的高度占株高25%及以下;2级:茎秆木质部病变部分占株高的26%～50%;3级:茎秆木质部病变部分占株高的51%～75%;4级:茎秆木质部病变部分占株高的76%～100%。

1.2.2.2 产量性状

对两年10月30日全部剖秆样本棉株，按病级分类，单株收花、计产、考种分析。每个病级不少于50株。

1.2.2.3 纤维品质

对两年10月30日全部剖秆样本棉株，按病级分类，每个病级不少于50株，按单株取样。5个级别的单株棉样送新疆生产建设兵团分析测试中心,分别检验不同病级棉株的纤维品质,检验的指标有纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度、伸长率、反射率和黄度。

1.3 数据处理

采用Microsoft excel 2010和DPS7.05进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 棉花黄萎病对新海42号产量及构成因子的影响

2.1.1皮棉产量

两年试验结果均表现出，随着黄萎病发病程度的增加，皮棉产量逐渐降低，发病棉株较健株皮棉减产率均超过30%，发病程度最高的较健株减产率高达78.5%，并且0级与各级之间、各发病级别之间皮棉产量差异均达到极显著水平。

2.1.2 籽棉产量

黄萎病发病程度对籽棉产量的影响也表现为，随着黄萎病发病程度的增加，籽棉产量逐渐降低，2015年健株和黄萎病发病各级之间籽棉产量差异显著，发病程度达Ⅱ级以上各级之间籽棉产量差异不显著。2016年则表现为0级与各级之间、各发病级别之间皮棉产量差异均达到极显著水平。

2.1.3 衣分

总体看来，黄萎病不同发病程度对衣分的影响不大，2015年，不同病级单株平均衣分均在35%左右，0级与Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级各病级单株的平均衣分均不存在显著差异。2016年，0级与Ⅰ级单株平均衣分差异不显著，0级、Ⅰ级单株平均衣分显著高于Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级各病级。Ⅲ级、Ⅳ级差异不显著。

2.1.4 单铃重

2015年0级的平均单铃重最大，为3.40 g, 显著大于各发病级别，随着发病程度增加，单铃重呈降低趋势，Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ差异极显著，Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级之间差异不显著。2016年，各单株平均单铃重与2015年趋势一致，0级的平均单铃重最大，为3.08 g, 0级、Ⅰ级、Ⅱ级之间平均单铃重差异不显著，0级与Ⅲ级、Ⅳ级病株平均单铃重差异显著，Ⅲ级和Ⅳ之间平均单铃重差异不显著。

2.1.5 单株成铃数

两年的试验结果均表现出随着发病程度的增加，单株铃数不断减少，0级单株铃数极显著多于各发病级别，各病级之间单株成铃数差异也达到极显著。

表1 不同病级黄萎病下新海42号产量变化
Table 1 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on Yield in XinHai42

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

注:表中不同字母表示差异达0.05或0.01显著水平，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 棉花黄萎病对新海42号纤维品质的影响

2.3.1上半部平均长度

2015年0级单株纤维的上半部平均长度平均为39.84 mm,极显著优于其他各病级，各病级之间除Ⅱ级、Ⅲ级之间差异不显著，其它病级之间差异显著。2016年0级纤维的上半部平均长度平均为39.39 mm, 极显著优于其他各病级，各病级之间差异不显著。

2.3.2 断裂比强度

两年均表现随着病级的升高, 断裂比强度逐渐下降。2015年0级纤维断裂比强度最好，为49.32 cN/tex、较Ⅳ级高8.46 cN/tex，与Ⅰ级病株差异不显著，但极显著高于Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级病株；Ⅱ级与Ⅲ级病株之间差异不显著，Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级病株差异显著。2016年0级纤维断裂比强度为46.66 cN/tex与Ⅳ级病株差异显著，与其它病级差异不显著，各病级之间差异也不显著。

2.3.3 马克隆值

2015年表现0级的马克隆值与各级病株差异显著；Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级相互之间差异显著；Ⅲ级与Ⅳ级之间差异不显著。2016年马克隆值表现0级与Ⅰ级、Ⅱ级差异不显著、Ⅰ级、Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅳ级差异显著，Ⅲ级与Ⅳ级差异显著。

2.3.4 成熟度

2015年0级的成熟度与Ⅰ级病株差异不显著，与Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级差异极显著；各病级之间差异极显著。2016年0级的成熟度与Ⅰ级病株差异不显著，与Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级差异显著。

2.3.5 纤维整齐度

2015年表现0级的纤维整齐度与Ⅰ级、Ⅱ级病株差异不显著，0级的纤维整齐度与Ⅲ级、Ⅳ级病株差异显著；Ⅰ级、Ⅱ级差异不显著，Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级差异显著。2016年表现0级的纤维整齐度与Ⅳ级病株差异显著。

2.3.6 纤维伸长率

2015年0级的纤维伸长率为5.88%,极显著高于各级病株的纤维伸长率；Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级与Ⅳ级差异显著，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级之间差异不显著。2016年0级的纤维伸长率为5.20%，0级与各病级之间、各病级之间差异均不显著。

2.3.7 短绒率

2015年表现0级的纤维短绒率为6.37%，极显著低于各级病株；Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级之间差异不显著，但与Ⅳ级差异显著。2016年表现0级的纤维短绒率为6.43%，与Ⅱ级之间差异不显著，与Ⅲ级、Ⅳ级病株之间差异显著，各病级之间差异不显著。

表2 不同病级黄萎病下新海42号纤维品质变化
Table 2 The effect of the level of Island Cotton Verticillium Wilt on fiber quality in XinHai42

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

3 讨 论

3.1 海岛棉作为新疆阿克苏地区的优势产业，是高档纺织品和特种织物不可缺少的原料。随着纺织工业的迅速发展和消费观念的改变，高档棉纺织品的需求不断增加，对海岛棉产量和纤维品质提出了更高的要求。黄萎病作为海岛棉产量和品质的限制因素，必须引起高度重视。

3.2 海岛棉新海42号棉株感染黄萎病后，对棉花产量影响大，其纤维常规指标与健株相比均有不同程度降低。这与刘志欣等[6]在陆地棉上的研究一致。可见，由于黄萎病是一种土传病害，在常年种植棉花的地区，黄萎病对棉花的危害逐年加重，在海岛棉上也是一样。目前，棉花黄萎病的防治尚未得到有效解决，新疆海岛棉品种以耐黄萎病品种为主，缺乏抗性品种，亟需培育抗黄萎病品种。因此，加快利用当代育种新技术，运用常规育种与生物技术育种相结合，培育和推广抗黄萎病海岛棉新品种仍是控制和减轻棉花黄萎病为害的最有效途径。

4 结 论

4.1 海岛棉新海42号棉株一旦感染黄萎病，对棉花产量影响最大。产量及主要产量构成因子均会造成不同程度影响两年均表现随着黄萎病级的升高, 感病海岛棉新海42号的皮棉产量、籽棉产量、单株铃数、单铃重、衣分呈逐渐下降趋势。也就是说，棉株发病程度越重，发病级别越高，其棉花产量损失越大。

4.2 新海42号棉株感染黄萎病后，其纤维常规指标与健株相比均有不同程度降低。棉株发病程度越重，其棉花纤维品质越差。

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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

国家现代农业产业技术体系棉花产业技术体系(CARS-18-50)；“十三五”新疆兵团农业与社会发展科技项目(2016AC027)

戴翠荣(1980-)，女，新疆人，硕士研究生，研究方向为棉花遗传育种与栽培，(E-mail)daicuirong@163.com

练文明(1974- )，男，江苏人，副研究员，研究方向为棉花遗传育种与栽培，(E-mail)nkslwm1974@126.com