南疆早中熟棉花品种（系）的灰色关联度分析_拓明喆.pdf

2023.3 试验研究棉花（Gossypium hirsutum Linn.）是关系国计民生的重要战略物资。棉花生产也直接影响纺织、印染、服装等相关产业的兴衰。棉花在工业上的重要性是当今任何作物都无法比拟的。它是中国重要的经济作物之一，在人们的生产生活中发挥着重要作用1-2。长期以来，国家高度重视我国优质棉花开发、生产工作，制定并颁布施行了一系列棉花产业重要配套政策措施，支持着中国棉花产业全局工作的平稳、健康、持续、良性发展。20世纪90年代，随着国内对棉花生产贸易的流通与经营体制的改革，加之棉花产业模式上的探索日益深化，棉花工业经济又一次有大幅度发展3-4。我国棉花产业的变化对社会稳定和国民经济的健康运行有密切影响，同时对世界棉花供应和国际市场棉价涨落有着举足轻重的作用。优良的棉花品种是人们获得大量优质棉花的首要条件，在很大程度上来说也是世界棉花科技研究发展转化与产品创新研究的主要对象。近年来，南疆的棉花品种“多、乱、杂”，主栽品种难以确定5-9。有关我国棉花产量性状结构和纤维品质性状的试验研究已有大量报道，许多国内棉花专业科研与工作者均对新疆棉花产量因素及其品种构成影响因素等进行了观察与初步定量比较研究，对影响棉花纤维品质因素等也进行过分析研究10-12。为筛选出适宜在新疆南疆棉区种植的陆地棉品种，选用西北内陆联合体棉花品种区域试验的优良示范品种，在2020年选择其中12个陆地棉花品种（系）通过开展区域性品种的比较研究试验，对参试品种（系）的生育期、农艺性状、生物学特性、产量结构和纤维品质状况进行综合分析与评价，从中筛选出高产、优质、适应性强的优良品种，为今后西北及内陆联合体棉花品种区试棉花良种的选择和推广应用提供理论依据13-14。1材料与方法1.1试验地概况试验地处新疆生产建设兵团第一师12团11连（北纬403315，东经811857）。试验地前茬作物为棉花，土壤类型为壤土偏黏，质地为盐碱土，肥力中等。1.2供试材料试验材料为12个陆地棉品种（系），分别为惠民607（A1）、禾 春 洲10号（A2）、K19（A3）、惠 民608（A4）、华新706（A5）、晶刚199（A6）、创棉523（A7）、南疆早中熟棉花品种（系）的灰色关联度分析拓明喆郭红磊王嘉悦宋蔚蔚郭金成何良荣（塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300）摘要：为对参加南疆区域试验的陆地棉品种的相关特征特性与生产利用价值进行客观评价，以12个参试品种为材料，采用灰色关联度分析法，对其17个主要性状进行分析。结果表明，根据加权关联度综合排序值，各参试品种的排序为惠民607K19禾春洲10号惠民602兴晶华198K6创棉523晶刚199华新706惠民608中棉所49创棉519，除创棉519外，其余品种综合表现均优于对照。惠民607、K19和禾春洲10号综合表现最好，具有产量高、衣分高且纤维品质优良等特性，具有较大的生产潜力。关键词：陆地棉；灰色关联度分析；区域试验；综合评价基金项目：塔里木大学国家级大学生创新创业训练计划项目（项目编号：202110757028）。作者简介：拓明喆（2001-），男，本科，从事作物遗传育种研究。E-mail:通讯作者：何良荣（1970-），女，博士，教授，从事作物遗传育种研究。68-试验研究 2023.3兴晶华198（A8）、创棉519（A9）、惠民602（A10）、K6（A11）、中棉所49（A12，对照品种）。1.3试验设计试验采用完全随机区组设计，3次重复，试验区行长9 m，按照（10+66+10+66+10）cm超宽膜种植，小区面积20.34 m2，株距10.7 cm，播种密度为16 541株/亩，净种植面积732.24 m2。试验区周边种植的保护行多于4行。1.4田间管理2019年11月1011日进行冬灌，2020年2月1618日进行春灌，4月6日犁地施肥，每亩地施复合肥50 kg、磷酸二铵12.5 kg。2020年4月7-10日平整土地、铺设地膜滴灌，4月11日人工点播，4月30日定苗。整个生育期共灌水及追肥11次，化学调控共8次（DPC）。化学防治虫害8次，前4次主要防治蚜虫，第57次主要防治蚜虫和棉铃虫，第8次主要防治棉铃虫和红蜘蛛。7月11日进行人工打顶。1.5数据调查与收集采用定点和定点植株调查方法，每个小区随机选取3个点，每个点连续选取10株棉株，调查生育期、株高、果枝始节高度、果枝数等农艺性状。采用整株取样的方法，选取发育正常的棉花植株，取其中部20个铃作为样品。室内考种后测定纤维品质。对每个小区采集的霜前花进行称量，计算产量。1.6数据统计与分析参考陈国建等15的方法，利用Execl 2017进行灰色关联度分析，以筛选出整体表现最优的品种。由于各性状指标数据的原始量纲不一致，因此分析前分别对各性状数据进行标准化处理。1.6.1理想品种的构建选取12个品种各性状对应的最优值构成棉花Xt对比序列。各逆指标的最大值构成了作为育种参考序列选择的最理想品种。其中，全生育期为最大逆指标，取中间值；生育期、株高、果枝数、始果节位、单株铃数、单铃重、衣分、籽指、籽棉重、上半部平均长度、整齐度、马克隆值、断裂比强度、伸长率、黄度等多项指标都是正值指标或者中等指标，全生育期均应为无逆项指标，采用倒数值。马克隆值的A级范围一般为3.74.2，取中值4.0为最适度值。正向指标计算公式：Xt（k）=xt（k）x0（k）（t=1，2，m；k=1，2，n）中等指标计算公式：Xt（k）=x0（k）x0（k）+x0（k）-xt（k）（t=1，2，m；k=1，2，n）式中，t表示品种，k为某个性状，xt（k）为原始数据，xt（k）为无量纲化前的值，x0（k）表示理想品种。1.6.2关联度系数的计算参试品种间的关联度系数计算公式如下：t（k）=-min mint（k）+pmaximat（k）t（k）maximat（k）（t=1，2，m；k=1，2，n）式中，t（k）为关联度系数，二级最大差maxmax（k）=3.713，即所有t（k）中的最大值，二级最小差minmin（k）=0，即所有t（k）中的最小值，p为分辨系数，用来减少maxmax值过大而失真的影响，取值范围为01，本研究中取值0.5。1.6.3权重系数的计算权重系数计算公式如下：W（k）=t（k）nt=1t（k）（t=1，2，m；k=1，2，n）式中，t（k）表示第k个评价指标的变异系数。1.6.4加权关联度的计算加权关联度计算公式如下：Rt1nnt=1W（k）t（k）（t=1，2，m；k=1，2，n）式中，Rt表示加权关联度，W（k）表示权重。2结果与分析2.1参试品种（系）与理想品种指标评价将12个参试品种各性状的表型平均值列于表1。由表1可知，生育期最长的是K6，为155 d；生育期最短的是兴晶华198，为134 d。果枝数为710个，其中创棉519最少，创棉523最高。始果节位均为57节，分布较为均匀。单株铃数为68个，中棉所49与晶刚199结铃较少，禾春洲10号与惠民602结铃较多。单铃重最高的品种为惠民608与创棉519。籽棉产量以惠民607最高，创棉519最低。衣分以K6最高。纤维上半部平均长度除中棉所49低于30 mm外，其余品种均大于30 mm。所有品种纤维整齐度均高于80%，其中华新706整齐度最高。所以品种断裂比强度均高于30 cN/tex，以兴晶华198最高。马克隆值普遍偏高，其中兴晶华198最低，达到A级水平，惠民608和中棉所49马克隆值最高。伸长率中以华新706最高，晶刚199最低。反射率性状除禾69-2023.3 试验研究表2参试品种（系）各性状关联度系数、权重值性状A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11生育期（d）0.6160.7630.8110.8110.6160.6820.7200.5390.5880.6470.562株高（cm）0.7410.8800.9450.5990.9490.7720.8810.5020.8520.5550.496果枝数（个）0.4800.5710.4000.4290.4620.4000.7060.5450.3330.4800.364始果节位（节）0.8060.7760.8390.6540.6410.5660.6220.6760.5980.5100.731单株铃数（个）0.7981.0000.9220.4580.4580.4250.5180.7030.5681.0000.542单铃重（g）0.4170.6130.7810.7730.4880.4220.8880.5430.4000.6131.000衣分（）0.6680.8690.9770.3810.5880.8520.8350.7630.4100.6290.849籽指（g）0.4180.4310.4770.9040.5400.3790.6950.4040.8220.5910.514籽棉亩产（kg）1.0000.6530.6720.4600.5540.4870.4090.5480.3800.7060.434A12W（K）0.9280.0220.5710.0310.4620.0700.8870.0610.4250.1010.7490.1020.6390.0410.5120.0310.4170.222春洲10号外均在80%以上。惠民608的黄度最高，创棉523最低。纺纱均比较适宜。2.2参试品种的灰色关联度分析将12个参试品种各性状的关联度系数与权重结果见表2。由表2可知，籽棉亩产、单铃重、单株铃数、上半部平均长度和断裂比强度的权重较高，均大于0.1，表明这些性状在对品种的综合评价中更为重要。黄度和纺纱均匀性指数的权重较低，均小于0.01，在评价品种时间可作为参考因素。2.3各性状关联系数加权分析及综合评价关联度系数加权结果（表3）显示，不同品种在不同性状的加权关联性系数不同，表明各参试品种的表1参试品种（系）主要性状指标性状A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12生育期（d）137149148148137139140134154152155144株高（cm）65.0568.0669.1860.4970.7674.1971.9184.0667.5358.6155.5959.34果枝数（个）8.709.108.208.408.608.209.509.007.608.707.908.60始果节位（节）6.156.186.126.335.655.526.385.706.425.406.236.08单株铃数（个）7.708.007.906.606.606.406.907.507.108.007.006.40单铃重（g）5.706.256.506.495.955.726.616.105.636.256.706.46衣分（）47.7248.6148.9444.8147.1948.5548.4948.2045.2847.4849.4647.54籽指（g）9.249.389.8311.7910.318.7511.139.0811.5710.6310.1310.11籽棉亩产（kg）556.01522.65525.38482.42505.43489.96465.34504.14453.76529.89473.99468.26上半部平均长度（mm）29.8030.9030.3029.7031.5030.2030.7030.0030.7033.0029.8029.00整齐度（%）84.7086.5084.7085.1088.1085.8086.3086.3086.0085.6082.4084.80马克隆值4.604.604.705.204.904.404.904.304.704.804.905.20断裂比强度（cN/tex）30.8031.7031.9031.2030.7030.9031.8032.0031.1030.4030.3029.20伸长率（%）7.808.007.506.508.706.307.406.507.307.207.507.40反射率（%）80.