全生育期干旱脅迫下棉花主要農藝性狀變化研究

張換樣 吳慎杰 李 靜 秦麗霞 朱永紅 焦改麗 竹夢婕

（山西省農科院棉花研究所 山西 運城 044000）

棉花是一種重要的經濟作物，在我國黃河流域和西北內陸棉區，棉花生產經常會受到干旱脅迫。棉花是一種相對耐旱的作物，但是干旱脅迫下棉花的生長發育會受到一定影響[1～3]。與正常灌水相比，干旱脅迫下棉花的株高明顯降低，單株成鈴數、單株果枝數等有一定降低。纖維長度稍有降低，比強度也有一定程度降低。不耐旱品種的株高、單株成鈴數等性狀下降比較顯著。研究棉花在干旱脅迫下農藝性狀及纖維品質變化對于選擇合適的棉花抗旱性鑒定指標，推動棉花抗旱育種具有非常重要的作用[4～6]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。耐旱品種晉棉13號和不耐旱品系H2323。這兩個品種(系)均為山西省農科院棉花研究所選育。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理。設全生育期干旱脅迫和對照2個處理，干旱脅迫在旱棚內種植，每個品種(系)種3個小區，每個小區種4行，隨機排列，小區長4.5 m，寬2.5 m。對照正常澆水，每個品種(系)種3個小區，每個小區種4行，隨機排列，小區長4.5 m，寬2.5 m。棉花于2019年4月21日種植。

1.2.2 主要農藝性狀調查。各處理每重復隨機取10株，于收花前調查統計株高、鈴數、果枝數等農藝性狀。收花后測定各處理的鈴重、衣分等農藝性狀，每處理取20 g左右皮棉樣品進行纖維品質檢測。

2 結果與分析

2.1 全生育期干旱脅迫對棉花主要農藝性狀的影響。在全生育期干旱脅迫下，兩棉花品種(系)的株高都比對照有明顯下降，晉棉13號下降3.5 cm，H2323下降5.8 cm，下降的更多；兩品種(系)果枝數也出現小幅下降，不耐旱品系H2323下降幅度相對較大；兩品種(系)的總成鈴數都顯著減少，晉棉13號單株結鈴數比對照減少2.1個，H2323單株結鈴數比對照減少3.5個；不耐旱品種(系)在干旱脅迫下單株結鈴數減少比較顯著；干旱脅迫下，兩品種(系)的總生殖數也出現減少。耐旱品種與干旱敏感品種差異不顯著。單株結鈴數與總生殖的變化表明，不耐旱品種(系)在干旱脅迫下的蕾鈴脫落率比較高，這也是造成棉花減產的重要因素。兩品種(系)的單鈴重在干旱脅迫下均顯著降低，晉棉13號鈴重減少0.7 g，H2323減少1.3 g，兩品種(系)之間單鈴重減少差異顯著，單鈴重也是棉花產量的重要構成因素，這也是干旱造成棉花減產的重要原因。兩品種(系)衣分變化不明顯，晉棉13比對照稍有下降，H2323比對照稍有升高，說明干旱脅迫不會對棉花衣分造成明顯降低，反而有可能增加。干旱脅迫下株高、單株結鈴數、鈴重的減少比較明顯，單株結鈴和鈴重是棉花產量的重要構成因素，是干旱脅迫造成棉花減產的主要原因[7，8]。

2.2 全生育期干旱脅迫對棉花纖維品質的影響。本試驗測定了纖維長度、整齊度、馬克隆值和比強度4個主要的棉花纖維品質指標。由表2可以看出，在全生育期干旱脅迫下，棉花纖維長度降低，晉棉13號降低0.1 mm，H2323降低0.07 mm，不耐旱品系降低較多，兩品種(系)差異顯著。兩品種(系)的纖維整齊度都稍有降低，降低幅度非常小。晉棉13號的馬克隆值增加，H2323的馬克隆值有所下降，兩品種(系)的變化幅度都非常小。兩品種(系)的伸長率都略有下降，下降幅度非常小。兩品種(系)的比強度有一定降低，晉棉13號降低1.7 cN/tex，H2323降低1.9 cN/tex，二者下降幅度差異不顯著。可以看出，干旱脅迫下，棉花纖維品質有一定下降，尤其是斷裂比強度下降幅度相對較大，可以作為判定棉花纖維品質的重要指標。

表2 全生育期干旱脅迫下棉花纖維品質檢測結果

3 結論與討論

全生育期干旱脅迫對棉花主要農藝性狀有一定影響，對株高、單株結鈴數、單鈴重的影響較大，抗旱品種(系)與不抗旱品種(系)比較，株高、單株結鈴及單鈴重降低幅度差異較顯著。單株果枝數也有一定降低，兩品種(系)下降幅度差異不顯著。全生育期干旱脅迫對棉花衣分影響不大，不抗旱品種(系)衣分略有下降，抗旱品種的衣分較對照略有增加。干旱脅迫下，下降較為明顯的農藝性狀如株高、單株結鈴數等，可以作為抗旱育種中抗旱性鑒定的參考指標。干旱脅迫下棉花纖維斷裂比強度的降低幅度較大，在抗旱品種(系)和不抗旱品種(系)之間差異不顯著。干旱脅迫對纖維長度、整齊度、馬克隆值、伸長率等指標影響不大，但總體上造成棉花纖維品質下降[9～11]。

棉花抗旱性是一個復雜的數量性狀，選擇合理的指標性狀是抗旱性鑒定的關鍵，對此國內外學者在指標選擇上從各個方面做了大量研究，主要有生理生化指標、農藝性狀指標等，但在不同研究中得出各類指標與抗旱性關系的結論不盡一致[12，13]。本文研究干旱脅迫棉花各農藝性狀的變化，對于選擇科學的棉花抗旱性鑒定指標，研究準確、簡便的棉花抗旱性鑒定方法具有重要意義。