常規棉花品種泗陽493的選育及比較試驗

劉曉飛，王衛軍，孫寶林，陳立昶，崔小平

棉花是我國重要的經濟作物，它既是紡織工業和其他行業的原料，也是我國農村發展多種經營的資源，在國民經濟中占有十分重要的地位［1］。棉花品種從育種方式上可以分為兩種類型：常規棉品種和雜交棉品種。雜交棉低密度種植模式穩產的基礎是個體優勢，常規棉高密度種植模式穩產的基礎是群體優勢［2］。雜交棉衣分對皮棉產量作用最大，其次是單株鈴數、單鈴重；常規棉單株鈴數對皮棉產量作用最大，其次是單鈴重、衣分［3－5］。 從雜交棉發展歷程來看：自20世紀90年代以來，中國雜交棉品種在生產上的應用面積迅速擴大，1990年全國雜交棉種植面積為1.47萬hm2，占全國棉花種植面積的0.3%；到1999年全國雜交棉種植面積達39.93萬hm2，占全國棉花種植面積的10.8%；到2004年長江中游棉區雜交棉種植面積占本流域植棉面積的70.0%左右，雜交棉成為棉花生產的主導品種；2010年雜交棉種植面積占棉花種植面積的 90.0%左右［6－8］。

近年來，在黃河流域棉區和長江流域棉區，雜交棉在生產應用上遇到了很多困難，使得雜交棉的發展陷入困境［9－10］。雜交棉存在的主要問題：雜交棉制種面積和質量難以保證，制種成本逐年上升；雜交棉種子市場混亂，同質化嚴重，種子質量良莠不齊；在生產上應用的高優勢組合太少［6，8，10－11］；普遍重視雜交棉育種，輕視常規棉育種，導致目前品種類型單一［12］；前期結鈴集中，單株成鈴多，早衰風險較大；在生育中后期遇不利天氣時補償性差，產量穩定性差［2］。因此，我國雜交棉在經過幾十年的輝煌后，現在進入了發展瓶頸階段，未來棉花品種選育仍舊以常規棉為主。

1 材料與方法

1.1 材料

常規棉品種：參加第2年區域試驗的有蘇棉6039、SN1106；參加第1年區域試驗的有泗陽493、荊楚43、鹽農棉4號、豐抗棉321、蘇綠137（彩色棉）、鹽農棉7號、中MB1460。對照品種泗抗1號，是由泗陽棉花原種場與中國農業科學院生物技術研究所合作育成的早熟、高產、優質、抗病、抗棉鈴蟲棉花品種，于2005年通過江蘇省品種審定。

1.2 選育經過

2008年以高產、抗病、優質品系泗陽298為母本，以高產抗病蟲品系泗陽739為父本配制雜交組合；2008年冬，南繁加代，進行選擇鑒定；2009～2010年，連續南繁加代，進行病圃選擇、品質測定；2011～2012年，進行選擇鑒定及多點聯合鑒定試驗；2013年，參加江蘇省棉花品種預備試驗；2014～2015年，參加江蘇省棉花品種區域試驗，獲得轉基因安全證書；2016年，參加江蘇省棉花品種生產試驗；2017年，雜交F8代通過品種審定，定名為泗陽493。

1.3 調查項目與調查方法

2014～2016年，江蘇全省試驗布點6～8個，進行隨機區組試驗，區域試驗3次重復，小區面積20 m2；生產試驗2次重復，小區面積150 m2。播種后記載各品種的生育期、生長發育及病蟲害情況；于吐絮期每小區選取連續單株20株，測定株高、果枝始節位、果枝數、單株鈴數等；收獲期測定單鈴重、小區籽棉產量、皮棉產量等。

抗枯萎病、黃萎病特性由江蘇省農業科學院植物保護研究所進行病圃鑒定，采用溫室苗期菌土法在溫室進行抗枯萎病性鑒定，采用成株期鑒定法在人工接種誘發的水泥池病圃進行抗黃萎病性鑒定。同時抗黃萎病田間自然病圃鑒定由徐州地區農業科學研究所進行，采用原病圃棉秸粉碎拋撒大田誘病法。抗棉鈴蟲的生物學鑒定由江蘇省農科院植物保護研究所進行，采用室內棉葉接蟲測定法。中國農業科學院生物技術研究所進行Bt抗蟲蛋白檢測，在間苗前使用Bt膠體金試紙條免疫檢測法。

1.4 纖維品質測定

棉花纖維品質由農業部棉花品質監督檢驗測試中心使用HVI900系統進行測試。各試點提供50個棉鈴，考種皮棉樣品，測試及棉樣調濕在標準大氣（溫度20℃±2℃，相對濕度65%±3%）條件下進行。主要測定指標有上半部纖維長度、比強度、馬克隆值、伸長率、整齊度及紡紗指數等。

2 結果與分析

2.1 產量表現

2.1.1 多年多點品種試驗 通過表1可以看出：在2014年區域試驗中，籽棉產量最高的SN1106達到3436.5 kg／hm2，比 CK 增產 6.2%；豐抗棉 321、蘇棉6039、鹽農棉4號、泗陽493、中 MB1460的籽棉產量分別比CK增加4.2%、2.0%、1.5%、1.1%、3.3%；皮棉產量同樣以 SN1106最高，為 1447.5 kg／hm2，比 CK增產7.8%；除了蘇綠137、中MB1460以外，其余品種的皮棉產量均比CK高，其中泗陽493較CK增產1.7%；衣分以荊楚43最高，為43.4%；除了蘇綠137、中MB1460的衣分比CK低以外，其他品種均高于CK；荊楚43和豐抗棉321的霜前花率比CK高，達到了80%以上；其余品種的霜前花率均低于CK。

2015年區域試驗包括3個品種，其中泗陽493的籽棉產量為3553.5 kg／hm2，比CK增產7.4%，皮棉產量為1396.5 kg／hm2，較CK增產6.5%；蘇綠137的籽棉產量比CK減產16.4%，皮棉產量比CK減產35.4%；泗陽493的衣分較CK低0.4個百分點，霜前花率比CK高2.2個百分點；蘇綠137的衣分和霜前花率均較CK低。

在2016年生產試驗中，泗陽493的籽棉產量、皮棉產量及霜前花率分別比CK高5.5%、4.1%、1.8個百分點，衣分較CK低0.5個百分點；而蘇綠137的各項指標均比CK低。

2.1.2 2014～2015年區域試驗不同品種皮棉產量差異 從表2可以看出：在2014年，在0.05顯著水平下，SN1106、豐抗棉 321、蘇棉 6039、荊楚 43及鹽農棉4號的皮棉產量均顯著高于CK的，泗陽493、鹽農棉7號的皮棉產量比CK高，但是差異不顯著，而中MB1460、蘇綠137的皮棉產量均顯著低于CK的；在0.01顯著水平下，SN1106、豐抗棉 321、蘇棉 6039、荊楚43的皮棉產量均極顯著高于CK的，鹽農棉4號、泗陽493、鹽農棉7號及中MB1460的皮棉產量與對照差異不顯著，只有蘇綠137的皮棉產量極顯著低于CK的。在2015年，泗陽493的皮棉產量極顯著高于CK的，而蘇綠137的皮棉產量極顯著低于CK的。

2.2 纖維品質表現

如表3所示，在2014年區域試驗纖維品質測定中，SN1106和CK的纖維長度均在31 mm以上，達到了高品質Ⅰ型標準，其余均在28 mm以上，達到了普通優質Ⅱ標準；泗陽493、豐抗棉321、蘇棉6039、中MB1460的比強度在30 cN／tex以上，達到普通優質Ⅱ標準，CK在28 cN／tex以上，屬于Ⅲ型標準；蘇綠137的馬克隆值為2.8，未達到Ⅲ型標準，其余品種為4.3～5.1，達到普通優質Ⅱ標準；各品種間伸長率、整齊度相差不多；紡紗指數除鹽農棉4號和鹽農棉7號較低外，其余品種表現相當。

表1 2014～2016年不同棉花品種在試驗中的產量表現

表2 2014～2015年區域試驗不同棉花品種間皮棉產量差異

在2015年區域試驗中，CK的纖維長度在31 mm以上，達到了高品質Ⅰ型標準，蘇綠137、泗陽493均在28 mm以上，達到了普通優質Ⅱ標準；泗陽493的比強度在30 cN／tex以上，達到普通優質Ⅱ標準，CK在28 cN／tex以上，屬于Ⅲ型標準，蘇綠137不足28 cN／tex，未達到Ⅲ型標準；蘇綠 137的馬克隆值為3.0，未達到Ⅲ型標準，泗陽493和CK的馬克隆值分別為4.6、4.7，達到普通優質Ⅱ標準；紡紗指數以蘇綠137較低；伸長率和整齊度在3個品種間相差不大。

在2016年生產試驗中，泗陽493和CK的比強度均達到了高品質Ⅰ型標準；3個品種在其余纖維品質指標上的表現與2015年相當。

2.3 主要特征特性

2.3.1 生育期、整齊度及生長勢 由表4可知：在3年試驗中泗陽493的出苗期、開花期及吐絮期與CK相差不超過1 d，兩者的生育進程基本一致；兩個品種的整齊度和生長勢相當，在2015年和2016年的表現均好于2014年的。

2.3.2 基本農藝性狀 如表5所示：泗陽493與CK在區域試驗和生產試驗中，果枝始節位基本一致，均在6.7～7.4之間；株高除了在2015年區域試驗中表現一致外，其他兩年中泗陽493較CK高6 cm左右；兩個品種的果枝數在17～18臺，相差不大；在單株結鈴數和群體結鈴數方面，2014年泗陽493低于CK，2015年和2016年泗陽493高于CK；在鈴重和子指方面，泗陽493均高于CK。

2.4 抗病性、抗蟲性

2.4.1 抗病性 由表6可以看出：在2014年接種鑒定中，SN1106、泗陽493抗枯萎病，耐黃萎病；荊楚43抗枯萎病，感黃萎病；蘇棉6039、豐抗棉321、蘇綠137、鹽農棉7號、中MB1460耐枯萎病和黃萎病；鹽農棉4號耐枯萎病，感黃萎病；CK感枯萎病，耐黃萎病。在2014年徐州自然病圃鑒定中，中MB1460高抗黃萎病；泗陽493和CK抗黃萎病；蘇綠137、蘇棉6039、鹽農棉7號和 SN1106耐黃萎病；豐抗棉321、鹽農棉4號和荊楚43感黃萎病。在2015年接種鑒定中，蘇綠137和泗陽493均抗枯萎病，耐黃萎病；CK耐枯萎病和黃萎病。在2015年徐州自然病圃鑒定中，CK抗黃萎病；泗陽493耐黃萎病；蘇綠137感黃萎病。

表3 2014～2016年不同棉花品種在試驗中纖維品質的表現

表4 泗陽493在試驗中生育期、整齊度及生長勢的表現

表5 泗陽493在試驗中基本農藝性狀表現

2.4.2 抗棉鈴蟲鑒定 抗棉鈴蟲鑒定結果如表7，在2014年區域試驗中，SN1106、蘇綠137、泗陽493表現為高抗棉鈴蟲，其余品種表現為抗棉鈴蟲。從2014年Bt抗蟲蛋白檢測結果可以看出，SN1106、荊楚43、中MB1460的抗蟲株率為100%，其余品種的抗蟲株率均在90%以上，但仍混有少量不抗蟲株。在2015年區域試驗中，3個品種表現為抗棉鈴蟲，CK的抗蟲株率達100%，泗陽493和蘇綠137的抗蟲株率均在96%以上。

3 小結與討論

3.1 泗陽493在試驗中表現良好

在2015年區域試驗中，泗陽493的平均籽棉產量達3411.7 kg／hm2，比 CK增產 4.2%，皮棉產量為1380.5 kg／hm2，比 CK增產 4.1%；該品種的衣分為40.5%；纖維長度為29.7 mm，馬克隆值為4.6，比強度為31.1 cN／tex，均達到了普通優質棉Ⅱ標準；其抗枯萎病，耐黃萎病，抗棉鈴蟲株率達到96%；全生育期136 d。在2016年生產試驗中，泗陽493的籽棉產量達3391.1 kg／hm2，比 CK 增產 5.5%，皮棉產量為1320.0 kg／hm2，比 CK增產 4.1%；其衣分為 38.9%；纖維長度為28.9 mm，屬于Ⅲ型標準；馬克隆值為4.7，比強度為33.1 cN／tex，均達到了普通優質棉Ⅱ標準；全生育期為132 d。泗陽493于2014年12月獲得了農業部農業轉基因生物安全證書［農基安證字（2014）第168號］，于2017年6月通過了江蘇省農作物品種審定委員會審定，審定編號為蘇審棉20170001。

表6 不同棉花品種在區域試驗中抗病性表現

表7 不同棉花品種在區域試驗中抗棉鈴蟲鑒定結果

3.2 未來棉花品種選育以常規棉選育為主

1996～2010年江蘇省區試的統計資料顯示，與常規棉相比，雜交棉表現出“三高一低”的特征：皮棉產量較常規棉高5.77%（低于10%的要求）；單株鈴數較常規棉高1.82個；單鈴重較常規棉高0.19 g；衣分較常規棉低0.76個百分點。黃河流域國家區試的統計資料顯示，同期的雜交棉產量比常規棉增產幅度也不超過5%［9］。因此，在新形勢下常規棉在以下方面較雜交棉有相對明顯的優勢：常規棉種子生產無須剝蕾授粉，種子成本相對較低；常規棉比雜交棉更穩產，更容易增產［10］；常規棉單位面積群體成鈴數較雜交棉高，植株較小，鈴重低，群體優勢明顯，在高密度栽培下穩產性好；常規棉更符合棉花生產輕簡化、機械化的發展要求［10］。另外，經過育種家們多年的努力，目前已經出現了一些集高產、優質、抗蟲、抗病于一體，可與雜交棉相媲美的常規棉品種［9］。泗陽493正是在當前雜交棉發展陷于困境的情況下選育出來的常規棉品種，由于群體優勢明顯，其適應性較雜交棉好［13］。

3.3 江蘇省棉花生產向常規棉、機械化方向發展

隨著勞動力轉移、植棉效益降低、糧棉爭地矛盾加劇等［14］，江蘇省棉花種植面積逐年縮減，目前主要集中在鹽城沿海地區［15］。而常規棉的田間管理相對簡單，比雜交棉更易穩產；常規棉種子成本很低，并可以用播種機播種；常規棉的生育期較雜交棉短，管理相對簡單。因此，未來發展常規棉更符合棉花生產輕簡化、機械化的趨勢［9］。建立與小麥等農作物有機銜接的糧棉兩熟種植模式，對于發展棉花生產具有重要意義［16］。因此，麥（油）后機械直播棉和鹽堿地機械植棉是江蘇棉花發展的重要方向［17－19］。

在棉花品種方面，要加強中早熟常規品種的選育，注重提高伏桃和早秋桃的比例，使結鈴吐絮期集中，并適當提高鈴重［2］。要培育生長期短、晚播早熟、適于密植、豐產、優質、多抗的中早熟常規棉新品種。

［1］董合忠，毛樹春，張旺鋒，等.棉花優化成鈴栽培理論及其新發展［J］.中國農業科學，2014，47（3）：441－451.

［2］高培喜，陳玉波.雜交棉低密度種植與常規棉高密度種植模式差異探討［J］.中國棉花，2015，42（12）：18－19，24.

［3］曹雯梅，劉松濤，王漢民.常規棉與雜交棉產量構成因素的偏相關和通徑分析［J］.作物雜志，2006，5（8）：23－25.

［4］狄佳春，錢大順，張香桂，等.常規棉與雜交棉皮棉產量構成因素分析［J］.江蘇農業科學，2000，4（9）：24－26.

［5］宋錦花，許乃銀.雜交棉與常規棉在江蘇區試中的產量因素分析［J］.江西棉花，2010，32（4）：28－31.

［6］楊新明，王世才，陳全求，等.湖北省雜交棉育種的現狀與發展趨勢［J］.湖北農業科學，2012，51（17）：3665－3669.

［7］蔡立旺，高進，施慶華，等.江蘇省雜交棉花品種性狀研究及育種思路［J］.農學學報，2014，4（10）：9－14.

［8］范正旺.皖沿江棉區雜交棉的種植現狀與發展前景［J］.棉花科學，2013，35（6）：53－55.

［9］金石橋，劉逢舉，劉媛，等.黃河流域常規棉品種近幾年育種趨勢分析［J］.中國棉花，2014，41（1）：8－11.

［10］張志勇.常規棉在湖北的應用前景分析［J］.中國種業，2012（3）：26－27.

［11］劉玉濤.棉花雜交種生產方面的幾大變化與建議［J］.中國種業，2012（1）：35－36.

［12］宋錦花，冷蘇鳳，李燕.江蘇棉花育種30年回顧與展望［J］.農業科技通訊，2012（8）：5－7，11.

［13］周健東，趙春霞，蘇宋凱.棉花新品種創優棉168的選育［J］.河北農業科學，2013，17（4）：68－70.

［14］周桂娟，陳衛東，金璋.關于內地棉花產業發展的思考［J］.中國棉花，2014，41（12）：36－38.

［15］楊長琴，張培通.2010年江蘇省棉花生產概況及中國棉花生長指數的應用［J］.江蘇農業科學，2011，39（2）：153－154.

［16］彭海蘭，鄒勇，李明昊，等.長江流域棉花生產現狀及其育種對策［J］.中國棉花，2013，40（2）：12－15.

［17］唐智華，彭春娥，彭新華.麥棉不同種植方式的產量與效益比較［J］.湖南文理學院學報：自然科學版，2012，24（1）：55－58，62.

［18］劉曉飛.基于機收的小麥后直播棉關鍵栽培技術研究［D］.揚州：揚州大學，2013：59－60.

［19］ Kipling SB，Andrew JP， Edzard V S，et al.Row spacing，tillage system，and herbicide technology affects cotton plant growth and yield ［J］.Field Crops Research，2010， 117：219－225.