3种微生物菌剂对源棉8号干物质积累、冠层性状及纤维品质的影响

为探索不同微生物菌剂对棉花干物质积累及纤维品质的影响,于2021-2022年以源棉8号为研究对象,采用随机区组对比试验,以当地习惯用肥为对照处理(CK),在对照施肥的基础上每次滴施微生物菌剂(T1:菌临天下,T2:双澡菌露200,T3:酶力康)为试验处理,调查分析微生物菌剂对源棉8号地上部、地下部干物质积累及冠层性状、纤维品质的影响。连续2年调查结果表明:T1处理的地上部鲜物质质量、地下部鲜物质质量、地上部干物质质量和地下部干物质质量均大于其他处理,整体表现为T1>T3>T2>CK;各菌剂处理的叶面积指数、无截取散射均优于对照;微生物菌剂对棉花的纤维品质有一定的影响,但是处理之间差异不显著,其中在2021年,T1处理下衣分、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、马克隆值较CK分别增加了4.5%、7.5%、3.0%、0.3%、15.8%。综上,T1处理的微生物菌肥(菌临天下)可增加源棉8号的干物质积累,优化冠层性状,并对纤维品质有一定的提升效果,可以在棉花生产中推广应用。

2021―2022年新疆阿克苏地区长绒棉纤维品质比较分析

为掌握新疆阿克苏地区长绒棉纤维品质变化特征,依据公证检验的数据,分析了2021―2022年当地长绒棉纤维品级、上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值和长度整齐度指数5项指标。结果表明,2年平均白棉品级占比以2级最高(49.95%),3级其次(47.48%);2022年白棉1级占比同比增加1.43百分点,2级占比减少18.93百分点,3级占比增加17.8百分点;2022年白棉平均品级为2.57,同比增0.16。长度级占比以37 mm级最高(33.37%),38 mm级其次(24.16%);2022年37 mm级及以上占比同比减少8.2百分点,长度略低0.24 mm。2年平均断裂比强度以“中等”档(37~<41 cN·tex^(-1))占比最高(41.85%),“强”档(41~<43 cN·tex^(-1))占比其次(30.49%),“很强”档(≥43 cN·tex^(-1))占比再次(24.45%);2022年“中等”档占比同比增加8.94百分点,“很强”档占比同比减少8.1百分点;2年断裂比强度平均值均较高,但年际差异不大。2年平均马克隆值以B2级占比最高(78.84%),A级其次(18.945%);2022年马克隆值A级同比减少3.17百分点,B2级增加6.10百分点,C2级减少2.91百分点,但2年间马克隆值平均值的差距很小。2年平均长度整齐度指数占比以“很高”级最高(79.56%),“高”级其次(20.0%);2022年长度整齐度指数“很高”级同比增加6.49百分点,“高”级同比减少5.99百分点,但2年长度整齐度指数平均值变化不大。总体而言,阿克苏地区2021年、2022年长绒棉纤维品质差异不大。

海陆杂交长绒棉棉铃、纤维品质性状及相关性分析

【目的】明确海陆杂交长绒棉的棉铃、纤维品质性状及相关性,为选育高产海陆杂交长绒棉提供参考依据。【方法】以自主选育的抗虫陆地棉种质系为母本、生产上推广应用的新疆长绒海岛棉品种为父本,配制海陆杂交棉新组合,分析23个海陆杂交棉组合F1代的棉铃、纤维品质性状以及相关性。【结果】23个海陆杂交棉组合F1代单铃重变幅为3.7~5.0 g,单铃重超过4.2 g的组合有12个,变异系数为9.0%;衣分变幅为20.1%~36.7%,衣分超过30.0%的组合有5个,变异系数为10.7%。不同组合F1代纤维长度变幅为34.5~38.5 mm,纤维长度在35.0 mm以上的组合有22个,变异系数为2.6%;纤维比强度变幅为34.8~41.8 cN/tex,纤维比强度超过39.0 cN/tex的组合有9个,变异系数为5.3%;马克隆值变幅为2.8~4.2,马克隆值A级的组合有10个,变异系数为11.8%。海陆杂交棉的单铃重与不孕籽率呈极显著负相关(r=-0.683**)、与每囊粒数呈极显著正相关(r=0.660**)、与每铃囊数呈显著正相关(r=0.495*);海陆杂交棉的纤维整齐度与纤维长度、纤维比强度呈极显著正相关(r=0.578**、r=0.639**),与伸长率呈显著正相关(r=0.506*);衣分与纤维长度呈显著负相关(r=-0.475*)。在23个海陆杂交棉组合中,W042×新海53号、W046×新海54号、W047×新海54号的棉铃性状与纤维品质性状已呈现同步改良。【结论】利用陆地棉与长绒海岛棉的杂交互补优势,可以实现长绒棉产量性状与纤维品质性状的同步改良。

棉花现代品种资源产量与纤维品质性状鉴定及分子标记评价

棉花是重要经济作物和天然纺织工业原料。品种是棉花生产的限制性源头,取决于优异种质资源的鉴定、评价和有效利用。鉴于此,本研究以我国三大棉区(黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区) 141份陆地棉现代品种资源为材料,在不同环境条件鉴定其9个产量与纤维品质性状,并结合KASP和SSR标记对其进行遗传多样性评价。结果发现,长江流域棉区品种的衣分和衣指最高,黄河流域棉区品种的单铃重和子指最大,西北内陆棉区品种的纤维品质最优;同时发现,4个产量性状与5个纤维品质性状在供试品种间存在极显著差异,产量性状以衣指的变异系数最大(10.09%),品质性状以断裂比强度的变异系数最大(8.81%),说明存在较大选择潜力。依据9个性状进行聚类分析,可将141份品种资源分为2类,且类别间的产量与品质性状存在差异。分子标记检测发现, 30对SSR引物在141份品种资源中扩增出74个多态性条带,32个KASP标记在供试品种中分型清晰,依据标记计算品种的遗传相似系数均值为0.62,说明存在较丰富遗传变异;分子标记聚类分析将供试品种分为2类,且分类结果与表型性状分类结果有一定相似性。本研究共筛选出3份大铃(>7 g)优异种质、24份高衣分(>42%)种质、6份纤维长度和断裂比强度>30的种质以及2份综合性状优异种质,为棉花新品种培育提供了优异亲本资源,为深入利用棉花品种资源提供了依据。

乙烯利催熟对机采棉铃重和纤维品质的影响

催熟剂乙烯利的使用可实现机采棉提前吐絮和集中吐絮。本研究选择催熟剂敏感性和棉铃形态差异较大的18个棉花品种(材料),在棉铃发育不同阶段一次性喷施乙烯利,分析棉铃铃期缩短对棉花铃重和纤维品质的影响及其关系。结果表明,当棉铃铃期为47~69 d时,在棉铃铃龄40.5~49.7 d喷施乙烯利可使棉铃提前3.5~5.7 d吐絮。在乙烯利催熟下纤维完全发育成熟需64.1~69.7 d,棉籽则需54.8~60.5 d。棉铃吐絮时间提前1.5~6.2 d,铃重与纤维品质均降低的概率高达58.0%~76.5%。生产中可选择在棉铃铃龄34.8~44.1 d喷施乙烯利,此时棉株顶部棉铃铃重损失5%(损伤量<0.26g)、纤维品质损失1%(长度损伤量<0.28mm、断裂比强度损伤量<0.30cNtex–1),这是实现棉铃提前吐絮可接受的代价。此外,部分品种经催熟剂处理后棉铃铃期缩短但其铃重、纤维长度和断裂比强度均增加,此类情况的概率为9.5%~23.5%,说明部分机采棉品种适时使用乙烯利能够实现机采棉棉铃铃期缩短与提高铃重和纤维品质的协同。

新疆阿克苏地区长绒棉纤维品质现状及发展建议

长绒棉作为新疆阿克苏地区棉花产业极具特色的一部分和农业经济发展中的一个重要支柱,近年却存在种植面积和产量不断下降的情况。为明确近年来阿克苏长绒棉的纤维品质,推进长绒棉发展,以阿克苏地区2019―2021年度(起止时间为当年9月1日至次年8月31日)长绒棉的纤维品质指标数据为基础,整理分析了长绒棉品质变化情况。结果显示,2019―2021年度阿克苏地区长绒棉除品级有所下降外,其余指标均较为稳定,长度级优势较为明显,质量指标整体较好,能够满足纺织企业对于高端纺织品的原料要求。为促使阿克苏地区长绒棉产业持续健康发展,提出尽快出台政策扶持、加大长绒棉育种科研力度、开展长绒棉质量监测工作和健全长绒棉机采配套工艺的建议。

重金属镉胁迫下棉花纤维品质和棉籽油质量的变化及评价

为探究Cd污染对棉花纤维品质和棉籽油质量的影响,明晰棉花产物质量变化规律,本试验以棉花品种中棉所65为材料,设置6个土壤有效Cd含量[0.97 mg·kg^(-1)(Cd1)、11.21 mg·kg^(-1)(Cd11)、14.26 mg·kg^(-1)(Cd14)、23.30 mg·kg^(-1)(Cd23)、49.36 mg·kg^(-1)(Cd49)和77.11 mg·kg^(-1)(Cd77)],测定不同含量Cd胁迫下棉花叶片SPAD值、净光合速率、各个器官的Cd含量、部分农艺性状、纤维品质及棉籽油质量,评价棉花纤维和棉籽油中Cd含量。试验结果显示:Cd胁迫对棉花株高影响差异显著。Cd11处理棉花总生物量较Cd1处理显著增加,而Cd23处理棉花总生物量显著下降。棉花富集Cd的主要器官为叶柄、茎和根,且不同含量土壤Cd污染环境下棉花不同器官对Cd的富集能力存在差异。随着Cd含量的增加,棉花纤维上半部平均长度、整齐度指数、纤维伸长率和纺纱均匀性指数显著降低,而断裂比强度和马克隆值变化不显著。在Cd49和Cd77处理条件下,棉花纤维中Cd含量超过GB/T 18885—2020规定的总Cd含量,棉花纤维使用存在风险。棉籽油中未检测到Cd,Cd胁迫对棉籽油的过氧化值影响不显著。随着Cd离子含量增加,棉籽出油率先上升后下降,棉籽油的酸价增加,导致棉籽油质量下降。研究表明,棉花具有优异的Cd耐受性及Cd累积能力,Cd胁迫显著降低了棉花纤维上半部分平均长度、整齐度指数、纤维伸长率和纺纱均匀性指数,降低了棉籽油出油率,增加了棉籽油酸价。

压缩籽棉对棉籽破碎率及纤维品质的影响

为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P<0.05),棉籽破碎率随压缩密度增大而增大,随含水率增加而降低;压缩密度仅对棉籽破碎率和反射率有显著影响(P<0.05);纤维长度随压缩密度、含水率增加而增加,随含杂率增加而减小;马克隆值随含杂率及含水率增加而增加,随压缩密度增加而减小;伸长率随含杂率增加而增加,随压缩密度及含水率增加而减小;反射率随压缩密度增大而增大,随含杂率增大而减小;黄度随含杂率增加而降低,随含水率增大而增大。

陆地棉TRM基因家族的鉴定及纤维品质相关优异单倍型分析

【目的】鉴定陆地棉TRM基因家族序列及理化性质,分析与棉纤维品质相关的优异单倍型基因差异。【方法】利用生物信息学分析陆地棉TRM基因家族进化关系、理化性质和聚类表达;利用基因单倍型效应分析筛选调控纤维品质性状(纤维长度、比强度、马克隆值)的候选基因。【结果】陆地棉TRM基因家族编码的氨基酸为376~1093,等电点为4.64~9.56。亚细胞定位预测发现多达60个陆地棉TRM基因家族定位于细胞核中。TRM基因家族含有较多的光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的元件。60个TRM基因家族在纤维发育时期优势表达,调控棉花纤维发育。每个基因的单倍型个数为1~8,并筛选到纤维长度、强度以及马克隆值相关的优异单倍型TRM基因分别有14、18和15个,其中有11个基因同时具有长度、强度、马克隆值3种改良纤维品质的优异单倍型。GH_D09G0775的Hap_4单倍型和GH_D03G1434的Hap_3单倍型在增加纤维长度、强度的同时降低了马克隆值。【结论】在陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中鉴定出75个TRM基因家族成员分布在24条染色体上,系统进化将其分为ClusterⅠ~Ⅲ3个亚族。

玄武岩纤维品质影响因素及应用分析

介绍了玄武岩纤维的制备原理和加工过程,分析了影响玄武岩纤维品质的因素,综述了其作为高性能纤维的应用,最后探讨了玄武岩纤维未来的发展方向。

甲哌鎓化学打顶对不同中早熟棉花品种农艺性状、产量及纤维品质的影响

为研究喷施甲哌鎓化学打顶剂对不同棉花品种的影响,以新陆中37号和源棉8号为试验材料,采用大田试验方法,于2023年在新疆生产建设兵团第三师小海子垦区棉田开展打顶试验。以常规人工打顶为对照,在“干播湿出”技术条件下,通过无人机喷施甲哌鎓进行化学打顶,比较不同处理下2个棉花品种在农艺性状、产量构成因素及纤维品质之间的差异。结果显示,与人工打顶相比,喷施甲哌鎓化学打顶剂后,2个棉花品种的株高和单株结铃数未受到显著影响,主茎节间数显著增加,倒四以上主茎节间长、倒一果枝长、倒二果枝长和倒三果枝长均极显著缩短,单株果枝数有所增加;籽棉单产、皮棉单产以及衣分均有所下降;新陆中37号的铃重有所下降、源棉8号的铃重有所增加,但差异均不显著;打顶方式对反射率、黄色深度、纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率影响不显著,化学打顶处理下,新陆中37的长度整齐度指数和纺纱均匀性指数均显著高于人工打顶。本研究初步表明,在新疆生产建设兵团第三师植棉区,合理使用甲哌鎓进行化学打顶可以替代人工打顶,对中早熟棉花品种的产量及纤维品质无显著不利影响。

不同植棉模式下全生物降解地膜对K07-12产量和纤维品质的影响

以全生物降解地膜为试验材料,常规聚乙烯(polyethylene,PE)地膜为对照,在1膜3行、1膜4行和1膜6行种植模式下,探究5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm土层土壤温度的变化及覆膜对K07-12产量和纤维品质等的影响,为全生物降解地膜的推广应用提供科学依据。结果表明:与PE地膜相比,全生物降解地膜在1膜3行、1膜4行和1膜6行种植模式下的5~25 cm土层土壤平均温度分别降低1.24℃、1.95℃和2.41℃,K07-12籽棉单产分别下降26.26%、24.70%和16.53%。全生物降解地膜和PE地膜均在1膜4行种植模式下获得最高的籽棉和皮棉单产。同一种植模式下,全生物降解地膜处理与PE地膜处理的马克隆值有显著差异,纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度和断裂伸长率均无显著差异。

不同宽度地膜覆盖对金垦1643生长、产量和纤维品质的影响

于2023年在新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所胡杨河市试验基地开展了4.4 m超宽膜1膜6行与2.05 m宽膜1膜3行处理试验,比较中行(4.4 m超宽膜1膜6行记为中1行4.4和中2行4.4,2.05 m宽膜1膜3行记为中行2.05)、边行(4.4 m超宽膜1膜6行、2.05 m宽膜1膜3行分别记为边行4.4、边行2.05)金垦1643生长、单产及其构成因素、纤维品质的差异,并初步分析效益、杂草情况、残膜回收率,为4.4 m超宽膜植棉技术进一步推广提供依据。结果显示:中2行4.4单株果枝数、株高、茎粗、单株结铃数、单产较边行2.05、中行2.05、边行4.4、中1行4.4均有优势;不同行位对棉花主要纤维纤维品质指标影响不大;4.4 m超宽膜较2.05 m宽膜处理金垦1643籽棉单产和皮棉单产分别提高3.4%和4.9%,残膜回收率显著提高24.7百分点,杂草数量显著降低53.3%。本研究初步表明,中2行4.4产量及其构成因素的提高是4.4 m超宽膜较2.05 m宽膜植棉单产增加的主要原因,而且4.4 m超宽膜植棉可增加收益,减少杂草、提高残膜回收率,具有良好的生态效益。

2023年兵团棉花品种纤维品质监测结果分析

棉花是新疆生产建设兵团(以下简称兵团)的支柱产业,为了促进棉花“提质增效”,加快优质丰产棉花品种推广力度,提高棉花产业竞争力,兵团对推广种植的棉花品种开展纤维品质监测工作。通过对11个植棉师市取样并统一检测,分析不同品种在不同生态区纤维品质的表现,最终选出最适种植品种以增加职工收益,同时提高各团场种植品种的集中度。

研究发现调控棉花产量和纤维品质的关键基因

近日,中国农业科学院棉花研究所棉花优质育种创新团队鉴定到参与调控棉花产量和纤维品质的关键基因,进一步阐释了陆地棉纤维品质和产量相关性状间负相关的遗传基础,为棉花多性状协同改良奠定了理论基础。相关研究发表在《尖端研究(Journal of Advanced Research)》。

机采模式下棉株不同部位铃经济性状和纤维品质差异及规律研究

为了探究机采行距配置模式下的棉株不同部位铃经济性状和纤维品质的差异及变化规律,对一膜三行、一膜六行种植下的棉株不同果枝节位吐絮铃进行收获、考种及纤维检测。结果表明:两种株行距配置模式下,铃重和衣分随果枝节位的增加呈先上升后下降的趋势,第4果枝的铃重和第5果枝的衣分最高。子指、纤维上半部平均长度和断裂比强度随果枝节位的上移而下降,第1果枝的子指和断裂比强度最大,第2果枝的上半部平均长度最大。马克隆值随果枝节位的上升而增加,第2~5果枝为A级。纤维整齐度和伸长率随果枝的变化平缓波动。综上,不同机采模式下,棉株中部果枝节位铃经济性状较高,下部果枝节位铃的纤维综合品质较优。

脱叶催熟剂喷施时间对不同部位棉铃发育和纤维品质的影响

【目的】研究不同时间喷施脱叶催熟剂对棉花不同部位棉铃的干物质质量、产量性状以及纤维品质等的影响,明确河北省喷施棉花脱叶催熟剂的最佳时期。【方法】以机采棉品种冀丰1458为供试材料,分别于2020年和2021年的9月下旬到10月上旬,设置4个时间喷施50%(质量分数)噻苯·乙烯利悬浮剂,以9月20日喷施等量清水作为对照,分析棉花的脱叶率和吐絮率、不同部位棉铃的干物质质量、铃重、籽指与衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质等指标的变化。【结果】各处理喷施脱叶催熟剂当天的吐絮率为40%~65%,处理后20 d的吐絮率和脱叶率均大于90%。与对照相比,9月20日处理的上部棉铃的铃重、籽指、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值均显著降低;9月20日或9月25日左右喷施,上部、中部棉铃的干物质质量和单株棉铃总干物质质量均显著降低;9月20日至10月5日左右喷施脱叶催熟剂导致上部棉铃籽指显著降低,籽棉产量和皮棉产量显著提高,其中9月30日左右处理的籽棉和皮棉产量最高,并且其纤维品质综合表现也较好。【结论】初步认为,河北省植棉区露地直播棉田脱叶催熟剂的最佳喷施时间为9月30日、吐絮率为56%左右。

氟节胺化学打顶对棉花株型结构、产量形成及纤维品质的影响

研究2种氟节胺化学打顶剂对棉花株型指标、产量形成及纤维品质的影响,为棉花化学打顶技术的推广提供依据。试验设置3个处理,分别为喷施打顶剂A和B,A为25%氟节胺悬浮剂,B为40%氟节胺悬浮剂,2种打顶剂均分2次于7月3日、7月24日喷施,用量均是60 mL+95 mL,人工打顶作为对照。测定各处理棉花株型、棉铃空间分布、产量形成因素、纤维品质等指标。结果表明,化学打顶棉花株高、主根长、单株果枝数比人工打顶增加,主茎节间缩短,果枝与主茎夹角略微减小,株型紧凑;同一时期棉花开花数、结铃数、吐絮数略微增加,但差异不显著;顶部果枝结铃数减少,内围铃数增加;衣分显著增加,产量及构成因素略微增加,但差异不显著;对棉花整株纤维品质不产生显著影响,对中部棉铃纤维长度、断裂比强度可产生显著的积极影响。初步表明,氟节胺化学打顶可以有效控制棉花株高,塑造良好株型,提高棉花产量,对整株棉铃纤维品质无显著影响。化学打顶技术良好的应用效果对实现新疆棉花生产全程机械化具有重大意义。

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC 1 F 1单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC 1 F 2纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。

南疆优质陆地棉材料产量与纤维品质性状的多样性分析

为了解陆地棉的产量性状与纤维品质性状之间的关系,采用变异分析、相关分析、主成分分析、基因型值分析和聚类分析,对新疆南疆地区145份优质陆地棉(长度>30.00mm、断裂比强度>30.00cN•tex-1)杂交F 4和F 5世代的4个产量性状和5个纤维品质性状进行了分析。结果显示,变异系数范围1.633%~35.634%,其中单株皮棉产量变异系数最大,整齐度变异系数最小,产量性状变异大于纤维品质性状。相关分析表明,陆地棉产量性状与纤维品质性状间存在复杂的相关性。主成分分析表明,以特征值>1.00提取前3个主成分,其累计贡献率为66.103%,第1主成分、第3主成分主要反映棉花纤维品质特征、第2主成分主要反映棉花产量特征。基因型值分析表明,145份材料具有丰富的遗传多样性,其中单株皮棉产量基因型值差异幅度最大,伸长率的基因型值差异幅度最小。根据碎石图将材料分为6类,第1类产量最高,第6类纤维品质综合最好。本研究结果以期为新疆南疆陆地棉新品种选育及遗传研究提供一定的理论依据。