摘要：以新疆早熟陸地棉預(yù)備試驗(yàn)品系為材料，對(duì)其主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了相關(guān)性和多項(xiàng)式趨勢(shì)分析，結(jié)果表明：生育期、單鈴質(zhì)量及籽指與霜前皮棉產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，影響力順序?yàn)樯?gt;籽指>單鈴質(zhì)量；果枝始節(jié)位、株高、單株鈴數(shù)及衣分與霜前皮棉產(chǎn)量成正相關(guān)，影響力大小為衣分>株高>單株鈴數(shù)>果枝始節(jié)位。并提出新疆早熟棉區(qū)棉花育種的主要農(nóng)藝性狀目標(biāo)為：生育期127～132d、果枝始節(jié)位4.4～5.3、株高(7月15日打頂后自然株高)62～74cm、單株鈴數(shù)6.5.9個(gè)、單鈴質(zhì)量5.2～5.9臥籽指101～11.3、衣分42％左右。

關(guān)鍵詞：新疆；早熟棉；農(nóng)藝性狀；多項(xiàng)式趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：S562.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—6500(2008)03—0011—06

棉花主要農(nóng)藝性狀與霜前皮棉產(chǎn)量存在著相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系，研究這些性狀對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響，明確主攻方向，對(duì)新疆早熟棉花新品種選育有著重要的指導(dǎo)意義。馮復(fù)全等從關(guān)聯(lián)度方面研究了主要農(nóng)藝性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的影響；姜偉、李愛蓮等從農(nóng)藝性狀的遺傳相關(guān)性和通徑分析方面研究了農(nóng)藝性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的影響；王治中等研究了主要性狀時(shí)間序列的變化趨勢(shì)對(duì)棉花產(chǎn)量的影響，這些研究詳細(xì)地說明了主要農(nóng)藝性狀對(duì)棉花產(chǎn)量有著非常重要的影響，但并不能進(jìn)一步說明該性狀的階段性變化趨勢(shì)對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響，更不能為育種提供準(zhǔn)確的性狀目標(biāo)要求。本研究利用多項(xiàng)式趨勢(shì)全面系統(tǒng)地研究了主要農(nóng)藝性狀階段性變化趨勢(shì)對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響，準(zhǔn)確提出新疆早熟棉區(qū)棉花新品種選育性狀的目標(biāo)要求，為育種者掌握新疆早熟棉區(qū)棉花新品種選育的目標(biāo)性狀、提高育種水平提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料來源于2007年新疆早熟陸地棉預(yù)備試驗(yàn)，共有45份，分別為農(nóng)大42-1、FY408、新B9、6116、F05-20、99016、富全12號(hào)、惠遠(yuǎn)709、惠遠(yuǎn)710、69-2、35-2、56-2、14-2、23-7、康地188、康地178、敦9088、敦9023、萬氏316、萬氏0351、DJ982-3I、DJ5032、石H3、石選616、新石K10、石選618、17JM、莊稼漢801、新棉07-1、碩豐6號(hào)、碩豐5號(hào)、K05-31、06X2、K05-62、石大38-12、金墾71、金墾72、新墾D109、新墾LBN、豐早1號(hào)、03-251、03-252、3301、3302、新陸早13。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2007年4月18日播種于農(nóng)四師63團(tuán)6連，小區(qū)面積10m²，4行區(qū)，采用間比法排列，每相隔8個(gè)品種設(shè)置一個(gè)對(duì)照，2次重復(fù)。田間管理及施肥遵循當(dāng)?shù)氐囊话愎芾矸椒?。調(diào)查記載項(xiàng)目包括：出苗期、開花期、吐絮期、密度、果枝始節(jié)、株高、果枝臺(tái)數(shù)、單株鈴數(shù)、霜前籽棉產(chǎn)量、籽棉總產(chǎn)；室內(nèi)考種調(diào)查了單鈴質(zhì)量、衣分以及籽指。在完成調(diào)查考種數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算出生育期、霜前花率、霜前皮棉產(chǎn)量、皮棉總產(chǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

將觀察記載的主要農(nóng)藝性狀計(jì)算出平均值，采用SPSS11.5軟件分析主要農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性；采用Excel繪圖功能添加了線性趨勢(shì)線和多項(xiàng)式趨勢(shì)線并進(jìn)行系統(tǒng)研究和分析。

2 結(jié)果與分析

霜前皮棉產(chǎn)量是計(jì)量棉花產(chǎn)量最為關(guān)鍵指標(biāo)，本研究將通過相關(guān)性分析、線性趨勢(shì)以及多項(xiàng)式趨勢(shì)等分析方法研究主要農(nóng)藝性狀對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響。各品種主要農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果見表1。

2.1 主要農(nóng)藝性狀與霜前皮棉產(chǎn)量的相關(guān)性分析

表2表明，生育期、單鈴質(zhì)量及籽指與霜前皮棉產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.4551，-0.1442和-0.2618，其中生育期與霜前皮棉產(chǎn)量達(dá)極顯著水平，籽指與霜前皮棉產(chǎn)量達(dá)顯著水平，影響力順序?yàn)樯?gt;籽指>單鈴質(zhì)量。果枝始節(jié)位、株高、單株鈴數(shù)及衣分與霜前皮棉產(chǎn)量成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.0867，0.1445.0.1006和0.2851，其中衣分與霜前皮棉產(chǎn)量達(dá)顯著水平，影響力順序?yàn)橐路?gt;株高>單株鈴數(shù)>果枝始節(jié)位。這說明在新疆早熟棉區(qū)生育期長(zhǎng)、單鈴質(zhì)量高以及籽指高的品種不利于霜前皮棉產(chǎn)量的提高；而衣分高、莖稈高、果枝始節(jié)位高以及單株鈴數(shù)多的品種有利于棉花增產(chǎn)。

2.2 主要性狀與皮棉產(chǎn)量多項(xiàng)式趨勢(shì)分析

上述相關(guān)性分析反映了新疆早熟棉花主要農(nóng)藝性狀與霜前皮棉產(chǎn)量之間的密切關(guān)系，以及各性狀對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響，但不能進(jìn)一步說明該性狀的階段性變化趨勢(shì)對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響。多項(xiàng)式趨勢(shì)分析在研究相關(guān)變量階段性變化對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響中具有準(zhǔn)確、直觀的優(yōu)點(diǎn)，可以直接反映出每一性狀變化中的每一階段對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量的影響。

2.2.1 生育期與霜前皮棉產(chǎn)量 分析生育期與霜前皮棉產(chǎn)量的相關(guān)性得知，生育期與霜前皮棉產(chǎn)量成極顯著負(fù)相關(guān)，在所有影響因子中對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量影響最大。在分析單因子影響因素時(shí)，從圖1中的線性趨勢(shì)線1可以看出隨著生育期的延長(zhǎng)，霜前皮棉產(chǎn)量成一定下降趨勢(shì)，這同相關(guān)性分析是一致的。但從圖1內(nèi)的趨勢(shì)線2可以看出，其變化為先升高后降低，雖然生育期與霜前皮棉產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)，但并不表示生育期越短，皮棉產(chǎn)量就越高，相反生育期過短同樣影響霜前皮棉產(chǎn)量，在生育期達(dá)到130d左右時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量最高。

2.2.2 果枝始節(jié)與霜前皮棉產(chǎn)量 分析表2和圖2知，果枝始節(jié)與霜前皮棉產(chǎn)量成一定正相關(guān)，但都不明顯，其主要原因是參試材料果枝始節(jié)位全部在3.4～5.6之間，差異不大。分析多項(xiàng)式趨勢(shì)線可以看出，隨著果枝始節(jié)位的上升，霜前皮棉產(chǎn)量成上升趨勢(shì)，在果枝始節(jié)位達(dá)到4.8時(shí)，多項(xiàng)式趨勢(shì)線上升到最大值，隨后伴隨著果枝始節(jié)位的繼續(xù)增加，霜前皮棉產(chǎn)量成下降趨勢(shì)。原因是如果果枝始節(jié)位過低，棉花開花結(jié)鈴早，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過早向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化，影響了棉花前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，不利于棉花豐產(chǎn)架子建成，導(dǎo)致后期因早衰而減產(chǎn)；但當(dāng)果枝始節(jié)位過高，棉花開花結(jié)鈴?fù)?，生育期延長(zhǎng)，導(dǎo)致后期因貪青晚熟而減產(chǎn)。

2.2.3 株高與霜前皮棉產(chǎn)量 霜前皮棉產(chǎn)量=棉花生物學(xué)產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)，通過公式可知要想獲得較高的霜前皮棉產(chǎn)量必須做到棉花生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)雙高，但做到這一點(diǎn)很難。分析表2可以看出，株高與霜前皮棉成正相關(guān)，也就是說增加株高有利于霜前皮棉產(chǎn)量的增加，但分析圖3線性趨勢(shì)線，霜前皮棉產(chǎn)量并沒有隨著株高的增加而增加，從圖3多項(xiàng)式趨勢(shì)線可以看出趨勢(shì)線為升→降→升成正弦形，當(dāng)株高<65cm時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量隨著株高的增加而增加；當(dāng)株高在65～80cm之間時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量隨著株高的增加而降低；當(dāng)株高>80cm后霜前皮棉產(chǎn)量又有增加的趨勢(shì)。這表明一定株高是確保棉花高產(chǎn)的關(guān)鍵因素，但株高過高，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，又會(huì)影響生殖生長(zhǎng)，當(dāng)株高繼續(xù)增加后，因上部結(jié)鈴性相對(duì)增強(qiáng)霜前皮棉反而略有增加。

2.2.4 單株鈴數(shù)與霜前皮棉產(chǎn)量 新疆早熟棉區(qū)不同于長(zhǎng)江流域棉區(qū)和黃淮棉區(qū)，本區(qū)棉花高產(chǎn)主要通過發(fā)揮棉花群體優(yōu)勢(shì)來獲得棉花高產(chǎn)，而不是片面追求單株鈴數(shù)。從表2以及圖4的線性趨勢(shì)線可知，單株鈴數(shù)與霜前皮棉產(chǎn)量成一定正相關(guān)。但詳細(xì)分析多項(xiàng)式趨勢(shì)線可知，在單株鈴數(shù)<4個(gè)時(shí)，單株鈴數(shù)對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量影響不大；在單株鈴數(shù)為4～8個(gè)時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量隨單株鈴數(shù)的增加而增加，但當(dāng)單株鈴數(shù)繼續(xù)增加，霜前皮棉產(chǎn)量迅速下降。這表明新疆早熟棉區(qū)單株鈴數(shù)同樣是影響霜前皮棉產(chǎn)量的關(guān)鍵因子，但是單株鈴數(shù)少于5.5個(gè)或超過9個(gè)都不利于霜前皮棉產(chǎn)量的提高。

2.2.5 單鈴質(zhì)量與霜前皮棉產(chǎn)量 單鈴質(zhì)量是棉花產(chǎn)量三要素中的重要要素之一，分析圖5線性趨勢(shì)線表明，霜前皮棉產(chǎn)量隨著單鈴質(zhì)量的增加呈下降趨勢(shì)，單鈴質(zhì)量與霜前皮棉產(chǎn)量的相關(guān)性分析也得出相應(yīng)的結(jié)論，這表明新疆早熟棉區(qū)單鈴質(zhì)量越輕霜前皮棉產(chǎn)量越高，但這樣的結(jié)論顯然不符合實(shí)際。從多項(xiàng)式趨勢(shì)線可直觀清楚看出，以單鈴質(zhì)量5.6g為臨界點(diǎn)，當(dāng)單鈴質(zhì)量小于5.6g時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量隨著單鈴質(zhì)量的增加緩慢增加；當(dāng)單鈴質(zhì)量大于5.6g時(shí)，霜前皮棉產(chǎn)量隨著單鈴質(zhì)量的增加緩慢下降，這表明新疆早熟棉區(qū)棉花單鈴質(zhì)量過高過低都不利于霜前皮棉產(chǎn)量的增加，這是因?yàn)?，單鈴質(zhì)量過小，產(chǎn)量三要素基數(shù)小，不利于霜前皮棉產(chǎn)量的增加；如果單鈴質(zhì)量過大，棉花生育期就會(huì)延長(zhǎng)，因不利于棉花正常吐絮從而影響到霜前皮棉的產(chǎn)量。

2.2.6 籽指與霜前皮棉產(chǎn)量 相關(guān)性分析反映了籽指與霜前皮棉產(chǎn)量成顯著負(fù)相關(guān)，圖6線性趨勢(shì)線也呈明顯的下降趨勢(shì)，這表明隨著籽指的增加，霜前皮棉的產(chǎn)量急劇下降。霜前皮棉下降的主要原因有兩個(gè)，首先，籽指與衣分相互消長(zhǎng)，籽指增加衣分相應(yīng)減少皮棉產(chǎn)量隨之減少；其次，棉籽內(nèi)主要成分為油類和蛋白質(zhì)，這兩者合成需要的時(shí)間長(zhǎng)，生育期的延長(zhǎng)勢(shì)必影響霜前皮棉的產(chǎn)量。但分析多項(xiàng)式趨勢(shì)線表明，籽指10.5時(shí)霜前皮棉產(chǎn)量最高。

2.2.7 衣分與霜前皮棉產(chǎn)量 從表2可知，衣分與霜前皮棉產(chǎn)量成顯著性正相關(guān)，圖7線性趨勢(shì)線也顯示霜前皮棉的產(chǎn)量隨著衣分的增加而增加，原因有兩個(gè)，首先霜前皮棉產(chǎn)量=霜前籽棉產(chǎn)量×衣分，在霜前籽棉一定的情況下，衣分增加霜前皮棉產(chǎn)量隨之而增加；其次衣分增加后生育期縮短，有利于提高新疆早熟棉區(qū)早熟品種霜前皮棉產(chǎn)量。分析衣分與霜前皮棉產(chǎn)量多項(xiàng)式趨勢(shì)線表現(xiàn)為3個(gè)階段：第一階段，衣分在34％～39％之間，霜前皮棉產(chǎn)量維持在85kg左右；第二階段，衣分在39％～42％之間，霜前皮棉產(chǎn)量隨著衣分的增加而增加；第三階段，衣分大于42％后，霜前皮棉產(chǎn)量反而迅速下降，這表明要在新疆早熟棉區(qū)選育霜前皮棉產(chǎn)量較高的品種，衣分應(yīng)該在42％左右。

3 結(jié)論

(1)相關(guān)性分析結(jié)果表明，新疆早熟棉區(qū)棉花生育期對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量起著決定性作用，生育期與霜前皮棉產(chǎn)量成極顯著負(fù)相關(guān)，這一結(jié)論同肖光順研究一致。姜偉、陳榮江等研究指出，單株鈴數(shù)對(duì)提高皮棉產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大，但本研究表明，在伊犁特早熟棉區(qū)，衣分對(duì)提高霜前皮棉產(chǎn)量至關(guān)重要，其次是株高，這一結(jié)果與曹雯梅等、馮復(fù)全等研究基本一致。另外，單鈴質(zhì)量、籽指與霜前皮棉產(chǎn)量成一定顯著負(fù)相關(guān)，這些研究說明，要選育適宜伊犁特早熟棉區(qū)種植的棉花新品種必須圍繞高衣分、低籽指和適當(dāng)單鈴質(zhì)量及生育期的品種。

(2)線性趨勢(shì)線分析表明，不同農(nóng)藝性狀對(duì)霜前皮棉產(chǎn)量影響力依次為衣分>籽指>果枝始節(jié)>生育期>單株鈴數(shù)>單鈴質(zhì)量>株高。因此，可以看出，生育期127～132d、果枝始節(jié)位4.4～5.3、株高62～74cm、單株鈴數(shù)6.5～9個(gè)、單鈴質(zhì)量5.2～5.9g、籽指10.1～11.3、衣分42％左右為新疆早熟棉區(qū)棉花育種的主要農(nóng)藝性狀目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮復(fù)全，呂雙俊，謝德意，等.陸地棉雜交種皮棉產(chǎn)量與相關(guān)性狀間的關(guān)聯(lián)度分析[J].中國(guó)棉花，2004，3l(1)：16—18.

[2]承泓良.張治偉，劉桂玲，等.灰色關(guān)聯(lián)度在棉花育種方面的初步應(yīng)用[J].中國(guó)棉花，1988(3)：13—14

[3]姜偉，陸建農(nóng).棉花自交系農(nóng)藝性狀的遺傳相關(guān)性和通徑分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，44(1)：106—108.

[4]曹雯梅，黃愛云，任景榮，等.抗蟲雜交棉農(nóng)藝性狀間相關(guān)和通徑分析[J].中國(guó)棉花，2006(7)：25—26.

[5]李愛蓮，蔡以純.棉花若干性狀對(duì)產(chǎn)量形成作用[J].棉花學(xué)報(bào)，1990，2(1)：67—74.

[6]王治中，劉秀菊，李偉明，等.黃河流域棉花品種主要性狀時(shí)間序列的變化趨勢(shì)分析[J].棉花學(xué)報(bào)，2004，16(6)：328—332.

[7]王治中，李偉明，劉秀菊，等.黃河流域棉花品種產(chǎn)量長(zhǎng)期預(yù)測(cè)技術(shù)的比較研究[J].棉花學(xué)報(bào)，2004，16(2)：102—107.

[8]李尉，南策雄，孫偉，等.鄂棉22產(chǎn)量構(gòu)成因素及其豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001(2)：28—30.

[9]邱新棉，愈碧霞，朱乾浩.浙棉11號(hào)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)通報(bào)，1998，14(4)：31—32.

[10]肖光順，李保成，周小風(fēng)，等.北疆棉花抗病育種現(xiàn)狀及對(duì)策[J].中國(guó)棉花，2003，30(2)：5—6.

[11]李保成，李景慧.北疆棉區(qū)品種現(xiàn)狀及解決對(duì)策[J].中國(guó)棉花，2001，28(6)：44—45.

[12]姜偉，陸建農(nóng).棉花自交系農(nóng)藝性狀的遺傳相關(guān)性和通徑分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，44(1)：106—108.

[13]馬家璋，王東升，王志凱，等.中國(guó)棉花栽培學(xué)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1982：107.

[14]潘家駒.棉花育種學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[15]潘家駒作物育種學(xué)總論[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1994.