何忠盛，葛素囡，王健，孫繪健，羅靜，杜珊珊，艾合買江·吐遜，王國洪，王東力，李衛(wèi)平*

（1. 新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆 庫爾勒 841000；2. 新疆巴音郭楞蒙古自治州種子管理站，新疆 庫爾勒 841000；3. 輪臺縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 輪臺 841600）

棉花纖維品質(zhì)關(guān)系到種植、收購、加工、紡織等各環(huán)節(jié)主體的利益，對紡織工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展有重要影響[1]。隨著紡織工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，對高品質(zhì)棉花的需求日益增加[2]，優(yōu)質(zhì)棉品種選育顯得越發(fā)重要。 棉花纖維品質(zhì)主要受遺傳基因控制，并受到生態(tài)因子的影響[3]。 不同果枝節(jié)位的棉鈴所處的溫度、光照等環(huán)境條件不同，其產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)也不同。 在實際育種過程中，了解不同果枝節(jié)位間棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素和纖維品質(zhì)的差異具有重要的意義[4]。 李妙等[5]研究認為，棉鈴在植株上的著生部位不同， 其相應(yīng)的產(chǎn)量構(gòu)成因素和纖維品質(zhì)指標(biāo)，如鈴重、衣分、籽指、絨長、強力和細度等都表現(xiàn)出一定的規(guī)律性差異，其中鈴重和衣分隨著果枝節(jié)位的上移呈現(xiàn)出拋物線變化趨勢。胡德玉等[6]研究認為，棉株中部橫向第4 果枝節(jié)位的棉花纖維品質(zhì)最好。 張家付[7]研究表明，開花期和結(jié)鈴部位對鈴重、鈴期和纖維品質(zhì)均有顯著影響，7 月開花的中部果枝內(nèi)圍果節(jié)所結(jié)的棉鈴鈴重較大，鈴期較短，纖維成熟系數(shù)和強力較高。前人從不同角度研究了稀植模式下不同結(jié)鈴部位棉花纖維品質(zhì)的差異情況，但在新疆密植模式下的相關(guān)研究是按照棉株的上、中、下3 個部位進行分析，未能呈現(xiàn)不同果枝間鈴重、衣分和纖維品質(zhì)的變化趨勢。因此，本研究擬重點分析密植條件下4 個陸地棉品種不同果枝節(jié)位間鈴重、 衣分和纖維品質(zhì)的差異及其變化規(guī)律，以增進對棉花纖維品質(zhì)空間分布的認識，為新疆培育優(yōu)質(zhì)棉品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以新陸中71 號[8]、新陸中82 號[9]、塔河2 號[10]、新陸中86 號[11]共4 個陸地棉品種為供試材料。 其中：新陸中71 號生育期134 d 左右，植株筒形，Ⅱ式果枝； 新陸中82 號生育期133 d 左右， 植株筒形，較緊湊，Ⅰ～Ⅱ式果枝；塔河2 號生育期136 d左右， 植株塔形， Ⅱ式果枝； 新陸中86 號生育期136 d，植株筒形，Ⅱ式果枝。

1.2 試驗地基本情況

試驗于2021 年在新疆巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗基地開展，試驗田土質(zhì)為黏質(zhì)土壤，前茬作物為棉花，土壤肥力均勻，地勢平坦，棉田長勢均勻，無明顯病蟲危害情況。

1.3 試驗方法

于4 月16 日播種，采用隨機區(qū)組排列，4 個品種，3 次重復(fù)，共12 個小區(qū)，小區(qū)凈面積45.6 m2（10 m×4.56 m）。 采用機采棉寬窄行種植模式，每個小區(qū)3 行膜，1 膜4 行，行距（66＋10＋66＋10）cm、株距12 cm，理論密度為21.9 萬株·hm-2。采用膜下滴灌、隨水追肥、人工打頂技術(shù)，其他田間管理參照當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

吐絮后，根據(jù)小區(qū)棉花長勢情況（平均單株7.8個果枝）劃分7 個果枝水平，每個果枝為1 個水平，第8 及以上果枝忽略。各小區(qū)掛牌選定長勢均勻且每個果枝第1 或第2 果節(jié)無落鈴的棉株50 株，按照7 個果枝水平進行采樣，每株棉花每個水平采收第1～2 果節(jié)的棉鈴1 個，每個果枝水平共采收50個棉鈴。 同時，各小區(qū)選擇長勢均勻且連續(xù)的若干棉株進行整株混收，直至收夠50 個棉鈴，作為對照（CK）。各樣品混合均勻后進行考種，計算鈴重和衣分，棉樣委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（河南省安陽市）檢測（HVI 校準棉花標(biāo)準校準）纖維上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值、長度整齊度指數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 軟件進行單因素方差分析， 采用最小顯著差數(shù)法 （least significant difference,LSD）進行多重比較。 其中，利用單樣本科爾莫戈羅夫- 斯米爾諾夫檢驗對4 個品種的纖維長度整齊度指數(shù)進行正態(tài)分布檢驗，均符合正態(tài)分布，滿足方差分析條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同果枝間鈴重的差異及規(guī)律

由圖1 可以看出， 各品種第1 果枝的鈴重最小， 隨著果枝節(jié)位的上移，4 個品種的鈴重均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。其中：新陸中71 號和新陸中82 號第3 果枝的鈴重最大，顯著高于第1、7 果枝；塔河2 號和新陸中86 號第4 果枝的鈴重最大，顯著高于第1、2、7 果枝； 各品種第3～5 果枝的鈴重差異均不顯著。 此外， 新陸中71 號和塔河2 號第2～6 果枝、 新陸中82 號第2～3 果枝、 新陸中86號第3～5 果枝的鈴重均顯著高于整株混收對照。

圖1 各品種不同果枝間鈴重的差異

2.2 不同果枝間衣分的差異及規(guī)律

由圖2 可以看出，隨著果枝節(jié)位的上移，衣分整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。 其中： 新陸中71號、塔河2 號和新陸中86 號第5 果枝的衣分最高，顯著高于第1、2、7 果枝； 新陸中82 號第4 果枝的衣分最高，顯著高于第1、2、3、6、7 果枝；新陸中71號、塔河2 號、新陸中86 號第4～6 果枝間的衣分差異均不顯著；新陸中82 號第4～5 果枝間的衣分差異不顯著。與整株混收對照相比，新陸中71 號第4～5 果枝的衣分較高，但差異不顯著；而新陸中82號和新陸中86 號第4～5 果枝、 塔河2 號第5～6果枝的衣分顯著高于整株混收對照。

圖2 各品種不同果枝節(jié)位間衣分的差異

2.3 不同果枝間纖維上半部平均長度的差異及規(guī)律

由圖3 可以看出，隨著果枝節(jié)位的上移，新陸中71 號、塔河2 號和新陸中86 號的纖維上半部平均長度整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢， 而新陸中82 號呈現(xiàn)上下波動趨勢。 其中，新陸中71 號、新陸中82 號和新陸中86 號均為第3 果枝的纖維上半部平均長度最大，塔河2 號第2 果枝的纖維上半部平均長度最大。 新陸中82 號第1 和第3 果枝的纖維上半部平均長度顯著高于第5～7 果枝， 其他3個品種第1～3 果枝的纖維上半部平均長度均顯著高于第4～7 果枝。 與整株混收對照相比， 新陸中71 號第2～3 果枝的纖維上半部平均長度較高，但差異不顯著； 而新陸中82 號第1～4 果枝和第7 果枝、塔河2 號第1～2 果枝、新陸中86 號第1～3 果枝的纖維上半部平均長度均顯著高于整株混收對照。

圖3 各品種不同果枝節(jié)位間纖維上半部平均長度的差異

2.4 不同果枝間纖維斷裂比強度的差異及規(guī)律

由圖4 可以看出： 新陸中71 號和塔河2 號第2 果枝的纖維斷裂比強度最大，顯著高于各自的第3～7 果枝；新陸中82 號第1 果枝的纖維斷裂比強度最大，顯著高于第4、5、7 果枝；新陸中86 號第1果枝的纖維斷裂比強度最大， 顯著高于第2～7 果枝。 隨著果枝節(jié)位的上移， 新陸中71 號和新陸中82 號的纖維斷裂比強度整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢， 塔河2 號和新陸中86 號的纖維斷裂比強度整體呈現(xiàn)下降趨勢， 其中新陸中71 號第5 果枝的纖維斷裂比強度最小， 新陸中82 號第4 果枝的纖維斷裂比強度最小，后2 個品種的第7 或第6 果枝的纖維斷裂比強度最小。 與整株混收對照相比，新陸中71 號第1～2 果枝的纖維斷裂比強度較高，但差異不顯著； 而新陸中82 號、 塔河2 號和新陸中86 號第1～2 果枝的纖維斷裂比強度顯著高于整株混收對照。

圖4 各品種不同果枝節(jié)位間纖維斷裂比強度的差異

2.5 不同果枝間纖維馬克隆值的差異及規(guī)律

由圖5 可以看出，各品種第1 果枝的纖維馬克隆值最小， 第3～7 果枝的纖維馬克隆值顯著高于第1～2 果枝。隨著果枝節(jié)位的上移，新陸中71 號、新陸中82 號和新陸中86 號的纖維馬克隆值變化趨勢均表現(xiàn)為第1～5 果枝持續(xù)上升， 且上升幅度較大，第5 果枝達到最大值，第6 果枝開始小幅下降； 而塔河2 號第1～5 果枝的纖維馬克隆值持續(xù)上升，第6 果枝有所下降，第7 果枝上升至最大值。除新陸中71 號第1 果枝的纖維馬克隆值為B 級外，其他3 個品種第1 果枝的纖維馬克隆值均為A級；新陸中71 號第2～7 果枝的纖維馬克隆值均為C 級； 新陸中82 號和新陸中86 號第2 果枝的纖維馬克隆值為B 級， 第3～7 果枝的纖維馬克隆值為C 級； 塔河2 號第2～3 果枝的纖維馬克隆值為B級，第4～7 果枝的馬克隆值為C 級。 新陸中71 號僅第1 果枝的纖維馬克隆值優(yōu)于整株混收對照，新陸中82 號和新陸中86 號第1～2 果枝、塔河2 號第1～4 果枝的纖維馬克隆值優(yōu)于整株混收對照。

圖5 各品種不同果枝節(jié)位間纖維馬克隆值的差異

2.6 不同果枝間纖維長度整齊度指數(shù)的差異及規(guī)律

由圖6 可以看出，新陸中71 號、新陸中82 號不同果枝間的纖維長度整齊度指數(shù)差異均不顯著，各果枝的纖維長度整齊度指數(shù)均高于整株混收對照，但差異不顯著。 塔河2 號各果枝的纖維長度整齊度指數(shù)均顯著高于整株混收對照，第2、3、7 果枝的長度整齊度指數(shù)顯著高于第6 果枝。 新陸中86號第5 果枝的纖維長度整齊度指數(shù)與整株混收對照差異不顯著，而其他果枝的長度整齊度指數(shù)均顯著高于整株混收對照。

圖6 各品種不同果枝節(jié)位間纖維長度整齊度指數(shù)的差異

3 討論與結(jié)論

不同果枝節(jié)位的棉花成鈴時間不同，棉鈴所處的生長發(fā)育環(huán)境和鈴內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)狀況也不同，鈴重、衣分及纖維品質(zhì)存在一定差異[12]。 本研究結(jié)果顯示，4 個品種不同果枝節(jié)位間鈴重和衣分均存在明顯差異，且均表現(xiàn)為隨著果枝節(jié)位的上移呈先上升后下降的趨勢， 其中第3 或第4 果枝的鈴重最大，第4 或第5 果枝的衣分最高。 這些結(jié)果與邰紅忠等[4]、張家付[7]的研究結(jié)果一致。 4 個品種不同果枝間纖維上半部平均長度、斷裂比強度、馬克隆值均存在明顯差異，纖維長度整齊度指數(shù)的差異因品種而異。 隨著果枝節(jié)位的上移，各品種纖維上半部平均長度的變化趨勢不完全一致，新陸中71 號、塔河2 號和新陸中86 號在第2 或第3 果枝最大，隨后呈現(xiàn)整體下降趨勢， 而新陸中82 號呈現(xiàn)上下波動趨勢；各品種的斷裂比強度在第1 或第2 果枝最大，新陸中71 號和新陸中82 號分別在第5 果枝和第4 果枝最低， 整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，塔河2 號自第2 果枝開始呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢，新陸中86 號自第1 果枝開始整體呈現(xiàn)下降趨勢； 多數(shù)品種的馬克隆值整體呈現(xiàn)上升趨勢。

綜上， 密植條件下4 個陸地棉品種的鈴重、衣分隨著果枝節(jié)位的上移表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，即中部果枝的鈴重和衣分較高，而纖維綜合品質(zhì)表現(xiàn)為第1～3 果枝的較優(yōu)。