王俊鐸,梁亞軍,龔照龍,艾先濤,郭江平,莫 明,李雪源,鄭巨云
(新疆農業科學院經濟作物研究所,烏魯木齊 830091)
【研究意義】新疆棉花生產占全國棉花生產的70%以上,成為我國最大的棉花生產基地;其特殊的氣候資源條件,使得在棉花生產上具有得天獨厚的優勢。研究南疆棉花品種適宜的果枝數和果節數,對更好的利用棉花庫源關系,在有限的生長期內,對生產上提高棉花成鈴率和結優質鈴有實際意義。【前人研究進展】果枝數和果節數是產量形成的基礎,目前有關于果枝和葉枝的一些特征研究,主要用于棉花塑型調控;劉金山[1]關于區域試驗品種果枝數研究表明。不同年代品種果枝數呈遞增狀態,內圍鈴結鈴較多,是產量的保障。【本研究切入點】棉花產量的構成與單位面積鈴數與單鈴重相關,單鈴重與品種遺傳品質相關,單位面積鈴數則由株數和單株結鈴構成,在適宜的密度條件下,增加單株結鈴是增加產量的關鍵,其根本與果枝數與果節數相關。研究新疆早中熟棉花品種果枝數果節數與成鈴結構關系。【擬解決的關鍵問題】在新疆機采棉種植模式下,以182個棉花品種為調查對象,研究不同品種間果枝數、果節數差異,不同果枝數、果節量、成鈴結構,為提高南疆棉花品種成鈴率及優質鈴比例提供參考。
選取新疆農業科學院經濟作物研究所不同遺傳背景陸地棉資源材料182份,在新疆農科院第一師16團科研試驗站試驗田種植,三重復,機采棉模式(10+66+10+66+10)cm,行長8 m,行距1 m,株距10 cm。常規大田管理。
鈴期對每份材料選取連續10株,測試182個品種的果枝數、果節數、成鈴數等產量性狀指標。
采用Excel2010、SAS9.0軟件對調查數據進行統計分析。
研究表明,不同品種間果枝數差異較大;182個品種果枝數分布范圍為4.6~10臺,平均果枝數為7.6臺;根據不同材料果枝數劃分了6個區間,其中7~8臺果枝數區間材料數量最多,占到42.86%, 8~9臺果枝數區間的材料,占21.98%,6~7臺果枝數區間材料占21.43%,9~10臺果枝區間材料數占10.99%,5~6臺果枝數區間材料占2.2%,4~5臺果枝數區間材料最少,為1個占0.55%。圖1

圖1 不同區間果枝數比例
Fig. 1 Proportional graphs of fruit brunch in different positions
研究表明,不同品種間果節量存在著差異。182個品種平均果節為14.15個,單一品種果節變化范圍為7.6~21個;隨著果枝數的增加,果節量近似呈“線性”增長趨勢,9~10臺果枝區間果節為16.92個,較4~5臺果枝區間果節多6.32個。
隨著品種果節量的增加,果節成鈴率呈下降趨勢,成鈴率由64.15%下降到50.95%。圖2

圖2 不同果枝區間果節量比較
Fig. 2 Comparison of fruit nodes in different fruit positions
研究表明,182份材料單結鈴株數范圍為5.4~12.2個,平均成鈴為7.43個; 4~7臺果枝數區間品種單株成鈴差異不明顯,在同一水平;7臺果枝到10臺果枝數間,品種單株結鈴數隨著果枝數的增加而增加。果枝數對成鈴貢獻率為98.28%,且隨著品種果枝數的增加貢獻率呈下降趨勢,貢獻率由147.83下降到92.89%。圖3

圖3 不同果枝區間成鈴數比較
Fig.3 The boll number of fruit brunch in different positions
研究表明,182個品種總體成鈴結構比例表現為內圍鈴∶外圍鈴=3∶1,內圍鈴占74.6%,外圍鈴占25.4,品種成鈴構成主要以內圍鈴為主;不同果枝數間成鈴構成不同,隨著果枝數的增加,品種內圍鈴比例逐漸提高,最高達到76.29%;4~7臺果枝數區間品種內圍鈴比例差異較大,呈快速增長;7臺果枝到10臺果枝間品種單株鈴數隨著果枝數的增加而緩慢增加,差異不顯著。圖4

圖4 不同果枝區間內圍鈴比例
Fig.4 The ratio between interior boll and exterior boll
研究表明,果枝數與果節數、結鈴數、內圍鈴數、上部鈴數呈極顯著正相關,與下部鈴數呈極顯著負相關;果節數與結鈴數、內圍鈴、外圍鈴、下部鈴及中部鈴具有極顯著正相關性;結鈴數與內圍鈴、外圍鈴、下部鈴及中部鈴具有極顯著正相關性;內圍鈴與外圍鈴、上部鈴、外圍鈴比例及上部鈴比例具有極顯著負相關性,而與下部鈴、中部鈴、下部鈴比例及中部鈴比例具有極顯著正相關性;外圍鈴與下部鈴、中圍鈴及內圍鈴比例具有極顯著負相關性,而與上部鈴、外圍鈴比例、上部鈴比例具有極顯著正相關性;下部鈴與上部鈴、外圍鈴比例及上部鈴比例具有極顯著負相關性,而與中部鈴、內圍鈴比例、下部鈴比例、中部鈴比例具有極顯著正相關性;中部鈴與內圍鈴比例、下部鈴比例及中部鈴比例具有極顯著負相關性,而與內圍鈴比例、下部鈴比例及中部鈴比例具有極顯著正相關性;上部鈴與內圍鈴比例、下部鈴比例及中部鈴比例具有極顯著負相關性,而與外圍鈴比例、上部鈴比例具有極顯著正相關性。表1
表1 果枝、果節與不同部位棉鈴相關性
Table 1 Analysis of correlation among the fruit branch, fruit node and the population structure of boll

果枝數果節數結鈴數內圍鈴外圍鈴下部鈴中部鈴上部鈴內圍比列外圍比列下部比列中部比列上部比列果枝數—0.557??0.443??0.188?0.110-0.0390.1170.222??-0.0230.022-0.253??-0.0690.181?果節數00.557??—0.758??0.220??0.265??0.243??0.340??0.124-0.1060.106-0.0900.0350.035結鈴數0.443??0.758??—0.265??0.362??0.322??0.440??0.161?-0.155?0.155?-0.1110.0410.041內圍鈴0.188?0.220??0.265??—-0.789??0.897??0.910??-0.839??0.898??-0.898??0.812??0.895??-0.879??外圍鈴0.1100.265??0.362??-0.789??—-0.660??-0.595??0.900??-0.948??0.948??-0.845??-0.824??0.863??下部鈴-0.0390.243??0.322??0.897??-0.660??—0.895??-0.863??0.777??-0.777??0.894??0.842??-0.906??中部鈴0.1170.340??0.440??0.910??-0.595??0.895??—-0.777??0.735??-0.735??0.720??0.904??-0.826??上部鈴0.222??0.1240.161?-0.839??0.900??-0.863??-0.777??—-0.921??0.921??-0.961??-0.927??0.981??內圍比列-0.023-0.106-0.155?0.898??-0.948??0.777??0.735??-0.921??—-1.000??0.896??0.909??-0.933??外圍比列0.0220.1060.155?-0.898??0.948??-0.777??-0.735??0.921??-1.000??—-0.895??-0.909??0.932??下部比列-0.253??-0.090-0.1110.812??-0.845??0.894??0.720??-0.961??0.896??-0.895??—0.860??-0.976??中部比列-0.0690.0350.0410.895??-0.824??0.842??0.904??-0.927??0.909??-0.909??0.860??—-0.949??上部比列0.181?0.0350.041-0.879??0.863??-0.906??-0.826??0.981??-0.933??0.932??-0.976??-0.949??—
注:*和**分別表示0.05顯著性差異及0.01顯著性差異
Note:*and**show the significant level at 5% and l% respectively
新疆棉花品種的果枝數普遍在7~8臺,最適宜的果枝數為9~10臺;研究得出果枝數10臺以上,隨著果枝數的增加,對成鈴的貢獻率逐漸降低,分析得出新疆棉花品種最適宜的果枝臺數為9~10臺。
棉花成鈴需要一定的果節量支持,新疆的特殊氣候特點,果節量過大易造成無效果節,過多的果節量易造成品種無效生殖發育,影響品種結優質鈴。適宜的果節量是品種選擇的關鍵,分析得出新疆棉花適宜的果節量為18~20個,品種果節17個果節的時成鈴率為50%,通過分析得出新疆棉花品種隨著果節量的增加,成鈴率在下降,在品種選育上,應加強有效果節的選擇。
新疆棉花品種成鈴構成主要以內圍鈴為主,占到總成鈴的75%,在品種果枝類型選育上,以Ⅱ式型果枝為主,株型為塔型或筒型。因而在育種選擇過程中,要選擇枝載鈴、節載鈴高,且內、外圍結鈴比例在7∶3,上、中、下結鈴比例在3∶5∶2的品種。
在棉花高產栽培管理上,應重視打頂工作,嚴格按照打頂原則,應注意打頂時間、高度、發育進程,做到"枝到不等時、時到不等枝、高到均不等"的原則,控制果枝臺數,盡量避免由于果枝臺數過多,導致上部棉鈴經濟性狀過差,影響經濟效益,同時也可減少由于霜期過早對產量造成的損失。
在南疆早中熟棉區,果枝數、果節數與成鈴結構是獲得高產、穩產的主要因子,高產的品種往往枝載鈴、節載鈴較高,一般枝載鈴≥0.8,節載鈴≥0.45。
不同的果枝數和果節量對棉花產量影響較大。新疆早中熟棉區棉花品種適宜的果枝臺數為9~10臺。適宜的果節量是高產、穩產品種選擇的關鍵,隨著果節量的增加,成鈴率下降,適宜的果節量為18~20個。在品種選育時,應加強有效果節的選擇。新疆棉花品種成鈴構成主要以內圍鈴為主,在品種篩選時,選擇內圍結鈴穩品種。