棉花產(chǎn)量構(gòu)成比對研究范文

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棉花是世界上重要的天然紡織纖維原料，中國是世界上最大的棉花生產(chǎn)國，皮棉產(chǎn)量約占全球棉花總產(chǎn)量的30％。棉花雜交種在我國棉花生產(chǎn)中占有重要地位，具有長勢強(qiáng)、發(fā)育快，結(jié)鈴性、抗逆性、豐產(chǎn)性均較好等優(yōu)點，近年來發(fā)展迅速，2005－2008年連續(xù)4年占棉花播種面積30％以上；其中長江流域棉區(qū)常年種植面積超過100萬hm2，占棉花種植面積的85％以上。生產(chǎn)上棉花雜交種一般較常規(guī)種增產(chǎn)15％以上，高優(yōu)勢組合的增產(chǎn)幅度在20％以上。雖然棉花雜交種仍然有很多需要改良的方面，但其表現(xiàn)出的增產(chǎn)潛力，已經(jīng)得到了驗證和肯定，這為棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了有力的科技支撐。但其高優(yōu)勢組合產(chǎn)量構(gòu)成仍然在探索中。在其他作物雜交種和常規(guī)種的比較研究中發(fā)現(xiàn)，兩者在干物質(zhì)積累［1］、水分代謝［2］等諸多方面有差異，甚至在形態(tài)上也有所改變［3－4］。最近關(guān)于棉花雜交種干物質(zhì)積累與養(yǎng)分吸收分配特點的研究，也發(fā)現(xiàn)其在養(yǎng)分吸收和光合產(chǎn)物積累方面與常規(guī)種存在很大的差異。為了充分了解棉花雜交種的生理生化、生長形態(tài)、代謝吸收等因素與產(chǎn)量之間復(fù)雜的相關(guān)性［4－7］，利用生育期較為接近、抗病性表現(xiàn)良好的棉花新品種（材料、雜交種），研究了棉花雜交種與常規(guī)種在產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間相關(guān)性的異同，為更有針對性地進(jìn)行田間觀察、篩選高優(yōu)勢雜交組合提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1．1供試材料和試驗地基本情況供試材料共17個棉花新品種（材料）：其中棉花雜交種7個：瑞雜816、石雜101、汴301、邯雜168、汴棉5號、豫雜37、中棉所57；常規(guī)種10個：冀1316、K2－8、K3－8、中棉所79、K3－1、石抗126、魯棉研28、邯棉103、冀棉169、中植棉8號。試驗于2009年在國家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系豫東試驗站尉氏試驗基地進(jìn)行。試驗地為3年連作、平整的壤土，肥力中等、均勻，排灌良好；前茬為冬季空白地。土壤pH7．56，有機(jī)質(zhì)含量1．20mg•kg－1，堿解氮含量73．80mg•kg－1，速效鉀239．50mg•kg－1，速效磷47．66mg•kg－1。4月22日播種，6月18日施苗肥，追施復(fù)合肥225kg•m－2；7月初施花鈴肥，用尿素187．5kg•m－2；8月初施蓋頂肥，用復(fù)合肥225kg•m－2。

1．2試驗設(shè)計和田間管理把17個供試材料按雜交種和常規(guī)種分為2組，每組試驗采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，3行區(qū)種植，不設(shè)對照。小區(qū)長4．87m，寬3．12m，面積15．2m2，種植密度為3．2萬株•hm－2，四周設(shè)保護(hù)行。棉花種植采用人工點播，地膜覆蓋，田間病蟲害防治、中耕、除草、排灌等管理同一般大田。

1．3數(shù)據(jù)采集與分析在棉花生育期間進(jìn)行田間調(diào)查，記載單株鈴數(shù)，測量鈴重；待棉花收獲后，完成室內(nèi)考種，測量衣分、子指，計算霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量。調(diào)查項目及標(biāo)準(zhǔn)均按河南省棉花區(qū)試統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。采用EXCEL2007分組對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SPSS17．0軟件對主要產(chǎn)量構(gòu)成因素單株鈴數(shù)、鈴重、衣分和子指和霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量、子棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析。

2結(jié)果與分析

2．1棉花雜交種試驗結(jié)果與分析產(chǎn)量構(gòu)成因素中汴棉5號單株鈴數(shù)最多（25．10個），豫雜37和中棉所57鈴重最高（6．35g），汴301衣分最高（39．45％），瑞雜816子指最大（12．40g）。產(chǎn)量比較，石雜101霜前子棉產(chǎn)量、子棉產(chǎn)量均最高，分別為3649．52kg•hm－2和3856．59kg•hm－2；汴棉5號霜前皮棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量均最高，分別為：1344．90kg•hm－2，1483．53kg•hm－2。初步認(rèn)為7個雜交種中汴棉5號、石雜101、中棉所57產(chǎn)量因素表現(xiàn)優(yōu)良（表1）。

2．2常規(guī)種試驗結(jié)果與分析常規(guī)組的10個品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素分析，單株鈴數(shù)中棉所79最多（22．70個），鈴重邯棉103最大（6．10g），衣分以魯棉研28最高（41．23％），子指以冀1316最大（11．30g）。產(chǎn)量比較，中植棉8號的霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均為最高（表2）。

2．3雜交種和常規(guī)種產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性比較棉花雜交種和常規(guī)種各自的單株鈴數(shù)與衣分的相關(guān)系數(shù)可知，棉花雜交種的系數(shù)很小，而常規(guī)種的系數(shù)達(dá)到了顯著水平。兩組的單株鈴數(shù)與子指均為負(fù)相關(guān)，但常規(guī)種的絕對值略高于雜交種。常規(guī)種的單株鈴數(shù)與霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量極顯著正相關(guān)，與衣分和皮棉產(chǎn)量顯著正相關(guān)；棉花雜交種的4個產(chǎn)量指標(biāo)與單株鈴數(shù)、鈴重等4個產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。棉花雜交種霜前子棉產(chǎn)量和子棉產(chǎn)量達(dá)到極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0．955，高于常規(guī)種的0．609。無論棉花雜交種還是常規(guī)種，霜前皮棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均達(dá)到極顯著正相關(guān)，棉花雜交種的相關(guān)系數(shù)為0．951，也高于常規(guī)種的0．777（表3）。

3結(jié)論與討論

3．1棉花雜交種和常規(guī)種產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的比較通過本試驗選定的棉花品種、雜交種比較，雜交種總體表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢，單株結(jié)鈴較常規(guī)種多1．35個，鈴重較常規(guī)種高0．12g，子指較常規(guī)種高0．40g，衣分則較常規(guī)種低0．26百分點，呈現(xiàn)典型的“三高一低”現(xiàn)象［8］。棉花雜交種霜前花率為93．96％，具有較好的早熟性。從產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較來看，棉花雜交種單株鈴數(shù)、鈴重、子指均較高，說明棉花雜交種在生殖生長方面存在優(yōu)勢［9］。但棉花雜交種衣分較常規(guī)種低。通過常規(guī)雜交選育的方法來提高棉花雜交種的衣分比較困難，需要通過引入高衣分優(yōu)良基因才能進(jìn)行改良；但是引入高衣分基因的同時，可能會以其他性狀優(yōu)勢下降為代價。

3．2棉花雜交種和常規(guī)種產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)性比較分析從霜前子棉產(chǎn)量和子棉產(chǎn)量的相關(guān)性分析可以看出，棉花雜交種產(chǎn)量更依賴于霜前子棉產(chǎn)量，而常規(guī)種往往存在一定量的霜后花。經(jīng)子棉產(chǎn)量對霜前皮棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，常規(guī)種從霜前皮棉產(chǎn)量的0．443猛增到皮棉產(chǎn)量的0．869，充分說明了常規(guī)種的衣分在霜降后發(fā)生了較大的變化，而棉花雜交種對應(yīng)的變化則不明顯。分析單株鈴數(shù)和衣分、子指的相關(guān)關(guān)系認(rèn)為，常規(guī)種較高的衣分和單株鈴數(shù)的增加存在一定關(guān)系，常規(guī)種衣分的提高可能歸功于子指的變化。造成這種現(xiàn)象的原因可能是棉花雜交種具有較好的早熟性，生殖生長的優(yōu)勢較強(qiáng)，子粒發(fā)育完全，很少有不孕子粒或生殖生長營養(yǎng)供給不足的現(xiàn)象；而常規(guī)種可能由于棉花生長后期光照和熱量下降，光合效率有所下降，造成不孕子粒逐漸增多，從而提高了其衣分。這也說明棉花雜交種后期營養(yǎng)元素代謝吸收能力仍然良好，葉功能好，能夠提供充足的光合產(chǎn)物［6－7］。常規(guī)種單株鈴數(shù)與霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，與皮棉產(chǎn)量顯著相關(guān)，但棉花雜交種單株鈴數(shù)與所有測得的產(chǎn)量數(shù)據(jù)相關(guān)性均不顯著，相關(guān)系數(shù)的大小也表明棉花雜交種單株鈴數(shù)與霜前子棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量相關(guān)性明顯低于常規(guī)種。這說明常規(guī)種的產(chǎn)量構(gòu)成更依賴于單株鈴數(shù)，而棉花雜交種產(chǎn)量對于單株鈴數(shù)依賴性弱于常規(guī)種［10］。這充分反映了棉花雜交種能均勻利用產(chǎn)量構(gòu)成因素的特點，而常規(guī)種過于依賴于某一產(chǎn)量構(gòu)成因素，給產(chǎn)量的穩(wěn)定性埋藏了較大的風(fēng)險。本試驗通過分析棉花雜交種和常規(guī)種不同棉花品種或材料的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的異同及各因素間復(fù)雜的相關(guān)性，總結(jié)了各因素間可能存在的內(nèi)在聯(lián)系，為充分發(fā)揮棉花雜交種生長發(fā)育方面的優(yōu)勢，合理指導(dǎo)棉花雜交種育種具有積極意義。