棉花杂交制种研究论文

摘要棉花的杂种优势显著，新形势下杂交棉产业遇到了一系列的问题亟待解决。该研究基于国家最新的棉花政策导向，分析了现阶段我国杂交棉的发展现状，从亲本材料的创制、制种、收获、销售、播种、管理等各个环节分析了杂交棉产业存在的问题，并提出了相应对策。下面是小编为大家整理的《棉花杂交制种研究论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

棉花杂交制种研究论文 篇1：

黄瓜露地地膜覆盖蜜蜂授粉杂交制种技术

摘 要： 黄瓜是我国最主要的蔬菜作物之一，用种量大。随着我国人口老龄化加剧，农村劳动力成本上涨，黄瓜杂交种制种成本逐年提高。在露地黄瓜杂交种制种过程中，应用蜜蜂进行授粉，并对整个制种过程关键技术进行探索，总结形成了露地地膜覆盖黄瓜蜜蜂授粉杂交制种技术。与人工授粉制种技术相比，制种成本低、种子产量高，种子质量及纯度完全符合杂交制种要求。

关键词： 黄瓜; 露地; 地膜覆盖; 蜜蜂授粉; 杂交制种

黄瓜杂种优势利用已成为提高产量，增加经济效益的重要手段。在黄瓜杂交种子生产中，一般采用人工授粉杂交制种。从20世纪80年代开始，天津市黄瓜研究所侯锋院士创建了网室隔离人工授粉杂交制种技术，当时农村劳动力充足且用工成本低，有效解决了当时蔬菜生产对黄瓜种子的需求难题。但这种制种方法，对授粉技能要求高，用工量大，667 m2种植黄瓜人工杂交授粉需要用工3～5人;且授粉期正值高温季节，对授粉工的年龄及身体素质要求高。目前我国社会已进入老龄化阶段，农村劳动力严重短缺，用工成本逐年提高，使得人工授粉制种用工难、成本高、种子产量低的问题越来越突出。寻求一种低成本、技术依赖性低的简单实用的杂交制种方法，有效解决蔬菜生产对黄瓜杂交新品种的需求，是黄瓜杂交种子生产迫切需要解决的问题。

应用蜜蜂传粉进行种子生产已在棉花、甘蓝、西瓜、青花菜等多个作物中有所报道[1-5]。姜立纲等在1988年报道应用蜜蜂授粉进行保护地蔬菜制种，在黄瓜制种中发现，667 m2大棚黄瓜采用蜜蜂授粉比人工授粉增产28%，多收瓜籽4 555.2 g，比人工授粉节省费用2.7倍[6]。此外，较多研究多见于应用蜜蜂授粉提高黄瓜、番茄等蔬菜作物果实产量、品质等方面[7-8]。将蜜蜂授粉用于露地黄瓜杂交制种相关研究较少。

黄瓜是雌雄同株异花植物，属于虫媒花，应用乙烯利、赤霉素等化学药剂，可以调控性型分化[9-10]。在杂交制种中，母本植株应用乙烯利等药剂辅助诱雌，父本植株应用赤霉素等药剂辅助诱雄，上述技术为黄瓜杂交制种提供了技术支撑。研究者在多年制种实践的基础上，总结出应用蜜蜂传粉进行露地黄瓜杂交制种的技术规程。2 a（年）来累计应用该技术繁种8 hm2，平均667 m2产种量40 kg，种子质量和纯度达到国家标准，667 m2节省劳动力成本1 000元，为大面积黄瓜杂交种子生产提供了方便。同时，该技术也可为其他蔬菜作物应用蜜蜂进行良种繁育提供了有益借鉴。

1 制种地选择

应用蜜蜂传粉进行黄瓜杂交制种，应选择周围2 000 m范围没有其他它黄瓜种植，为了防止外来花粉传粉造成种子纯度混杂，有河沟、村庄、树林及高大建筑物等隔离区为最佳。同时选择土壤肥沃、排灌方便的砂质壤土为宜。在冬前，667 m2结合深耕施优质圈肥5～6 m3，浇足冻水，有利于土壤肥力的提高及病虫害的防治。

2 整地施肥

耕地耙平起垄，垄高25～30 cm，垄宽75～80 cm，沟宽45～40 cm，用起垄机起垄效果更好。667 m2施磷酸二铵50 kg、钾肥30 kg、尿素20 kg，另外加1 kg米乐尔进行土壤防虫处理。播种前选择晴天，浇1次透水;根据土壤墒情，选择晴天无风的日子扣地膜，地膜通常选用黑色。如果是铺设滴灌，播种前一天需提前滴水。

3 播 种

3.1 播种时间

地温稳定在12 ℃以上时选择晴天的上午播种，华北和黄淮地区播种期为4月上中旬。

3.2 挖播种坑

播种前按照25～27 cm的距离用打坑器打播种坑，坑深5～6 cm，直径5～6 cm。筛选细土2～3 m3，要有一定的湿度，准备盖种用。

3.3 浸种催芽

把种子放入55 ℃温水中，搅拌降至室温浸种6 h，浸种后用干净湿布包好，甩干水，放置于28～32 ℃條件下催芽16 h，种芽长0.2 cm左右时即可播种。

3.4 播种

父本比母本提前7 d播种。父母本植株田间种植比例为1∶3，即1行父本3行母本。配制1 000倍百菌清+3 000倍辛硫磷的消毒液，播种时每坑浇灌500 mL消毒液，预防地下害虫和苗期病害。每坑播2粒种子，盖1 cm厚细土。

4 激素处理

4.1 赤霉素处理父本

1叶1心、2叶1心、3叶1心时，父本用赤霉素1 000 g·kg-1药液各喷雾1次，快速喷洒均匀即可。父本处理后，植株节间变长，叶面变黄属正常现象，可正常管理。

4.2 乙烯利处理母本

2叶1心至3叶1心时，母本用40%乙稀利250 g·kg-1药液进行喷雾。喷药时，应选择早晨或傍晚无风的时候进行，以喷到叶面不流液为宜。此时气温相对较低，蒸发慢，药液在叶面存留时间长，利于叶面吸收。处理后，如果幼苗前期生长出现不同程度的滞长现象，如节间变短，生长缓慢，属正常现象。如喷药不当，幼苗抑制严重，采用0.2%的尿素加0.1%的磷酸二氢钾，进行叶面追肥。

5 授粉前的管理

5.1 定苗、封坑

在2叶至3叶期即可定苗。父本按照每穴1∶2∶1的比例留苗，拔出多余的弱苗;母本每穴留1株壮苗，用细土将苗周围坑封住。此时，应根据天气变化，预防立枯病、猝倒病。

5.2 中耕除草

浇地或雨后及时对垄沟进行中耕，既可改善土壤结构有利于保墒，提高地温，也有利根系的发育，根毛表面积迅速加大，有利于根系对土壤养分的吸收。清除沟中杂草有利于保存土壤养分及防止病虫害的发生。近几年较多使用微耕机进行垄间耕作，省时省力，效率高。

5.3 搭架

幼苗成活后，在4～5片叶时插架，用2 m长的竹竿，每穴1根，在种植行插架，架杆插在离瓜秧8～10 cm处，插成花架，然后把架顶连结牢固，每行两端打地钉用绳固定黄瓜架，以防后期倒架造成减产。

5.4 整枝绑蔓

瓜秧上架后從抽蔓节位开始绑蔓，绑在节的上部，适当紧绑，每4节左右绑一道。绑秧后使生长点保持在同一高度。

5.5 水肥保障及病害预防

为确保授粉期间黄瓜的正常生长，及蜜蜂的正常活动，授粉前必须做好防病及水肥保障。授粉前2 d及时防病施肥浇水。用700倍百菌清液防病，667 m2施磷酸二铵25 kg、钾肥15 kg、尿素10 kg，及时浇1次透水。

6 杂交授粉

6.1 授粉时间

黄瓜授粉结籽的适宜温度为17～32 ℃，当外界温度在17 ℃以上，连续晴天时即可进行蜜蜂传粉杂交。在蜜蜂进行授粉期间，严禁打药，确保蜜蜂的正常传粉活动。

6.2 摘叶及摘花

黄瓜母本虽经化学杀雄处理，由于受品种、环境条件等因素影响，植株还会出现雄花，必须及时去除。注意随时检查并去除母本植株出现的雄花，是保证种子纯度的关键。授粉前将父母本植株中的杂株拨除干净。授粉前两天，将父母本7节以下叶片全部摘除，父本植株上的瓜及雌花全部去除;母本植株上的瓜、雄花及各叶腋中可以辩认出来的雄花花蕾全部摘除，选留6～8节以上的雌花授粉。授粉前一天，摘除母本上已开放的所有雌花，保留母本植株上第2天早晨即将开放的雌花用于授粉。

6.3 蜜蜂授粉

为确保杂交授粉达到理想的效果，母本雌花开花前2天放置蜜蜂，使其熟悉环境，在田间植株喷洒糖水以吸引蜜蜂，667 m2黄瓜制种田放置2箱蜂，每箱蜂4万～5万只。蜜蜂授粉期间严禁打药，授粉后期如果田间干旱可小浇水1次。

6.4 拔除父本

授粉工作结束后，及时将父本拔除，并带出制种地集中处理，以改善通风透光条件，减轻病虫害的发生。

7 授粉后管理

7.1 摘心

授粉结束后，选留的种瓜全部坐住后及早摘心，最迟等主蔓到架顶（2.0 m）时摘心，促进养分集中供给种瓜。另外要摘掉无籽或少籽的种瓜，减少养分消耗，提高种子的千粒重。

7.2 水肥调控

授粉结束后，667 m2随水冲施磷酸二铵20 kg、尿素5 kg，要确保土壤水分充足，坚持见湿不见干的原则，不可积水时间太长。在种瓜即将成熟时追施1次尿素。

8 病虫害防治

8.1 病害防治

黄瓜易感染多种病害，主要病害有霜霉病、枯萎病、白粉病、角斑病等，霜霉病可选用70%甲霜灵锰锌可湿性粉剂400倍液、50%烯酰吗啉可湿性粉剂700倍液、70%代森锰锌可湿性粉剂500倍液、75%百菌清可湿性粉剂700倍液、72%杜邦克露可湿性粉剂 700倍液等药物防治;白粉病用15%粉锈宁可湿性粉剂1 000～1 200倍液、25%乙嘧酚悬浮剂1 000倍液等药物防治;角斑病用72%农用链霉素可溶性粉剂为3 500～6 000倍液、77%可杀得可湿性粉剂700倍液等防治。结合药剂防治选用0.2%的磷酸二氢钾和0.2%的硼砂进行根外追肥增强叶面的抗病能力。

8.2 虫害防治

黄瓜生长中后期，蚜虫及红蜘蛛是黄瓜生长的最大威胁，如果防治不及时可减产20%～30%。特别是种瓜成熟期，由于高温干旱，蚜虫猖獗，必须注意及早发现、及早防治。虫害可采用5%吡虫啉乳油1 400倍液、20%三氯杀螨醇醇乳油2 000倍液、73%克螨特乳油2 000倍液等药物交替防治。

9 适时采收

9.1 采收时间

黄瓜授粉后40 d左右，种瓜变成黄色、果肉变软时即可采收，采收过早，种子成熟度不够，千粒重降低;采收过晚种子容易在瓜内发芽。

9.2 采收方式

9.2.1 人工采收 早期的黄瓜制种及小面积制种，种瓜采收多以人工采收为主。将种瓜纵向剖开，掏出带籽瓜瓢放置在瓷缸或塑料桶等容器内发酵，不能放于金属容器内，否则会影响种子色泽，发酵时用木棒搅动几次使发酵均匀。发酵24～30 h后，选择晴天的上午淘洗干净后及时晾晒，保证种子的发芽率。人工采收效率低，种子淘洗干净程度不同，晾晒后种子颜色差异大。

9.2.2 机械采收 随着大量现代农业机械的研发应用，黄瓜采种较多采用机械采收。用机械采收种子，667 m2的种瓜仅用1 h即可打完，种子淘洗晾干后，种子颜色均匀一致，没有种瓤、种皮黏膜等杂质，容易进行种子加工。机械采收不仅快速高效，而且种子质量大大提高，商品种子美观程度提高。

参考文献

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作者：陈正武 刘楠 魏爱民 韩毅科 杜胜利 李岩 刘俊环

棉花杂交制种研究论文 篇2：

新形势下杂交棉产业存在的问题与对策

摘要棉花的杂种优势显著，新形势下杂交棉产业遇到了一系列的问题亟待解决。该研究基于国家最新的棉花政策导向，分析了现阶段我国杂交棉的发展现状，从亲本材料的创制、制种、收获、销售、播种、管理等各个环节分析了杂交棉产业存在的问题，并提出了相应对策。

关键词杂交棉；问题；对策

A

Problems and Countermeasures of Hybrid Cotton Industry under the New Situation

YIN Guo， LU Zheng-ying*， ZHANG Yu-juan et al（Handan Academy of Agricultural Sciences， Handan， Hebei 056001）

Key words Hybrid cotton； Problem； Countermeasure

基金项目国家棉花产业技术体系建设专项资金项目（CARS-18-28）。

作者简介尹国（1983- ），男，河北邯郸人，从事棉花育种工作。*通讯作者，农艺师，硕士，从事棉花育种工作。

收稿日期2015-01-04

1国家最新棉花政策导向

2014年9月国家发改委召开了“棉花目标价格改革试点和市场调控”新闻发布会，主要涉及4个方面的内容：一是发布了目标价格水平和改革的方案，新疆棉花（皮棉）的目标价格是19 800元/t，7月份印发了《棉花目标价格改革试点方案》，为试点地区制定具体的工作实施方案提供了指导；二是制定了市场价格监测的方案；三是批复了新疆具体的实施方案；四是研究提出了新年度棉花市场的调控措施。目标价格的实施，对于提高棉农的植棉积极性，增强企业信心和市场活力，遏制化纤的替代和减少棉纱的进口具有重要的意义。

目前，国内的棉花（皮棉）市场价格是14 000元/t，目标价格和市场价格之间的差价即国家补贴给农民的金额。并且，补贴不是每年都发的，只有市场价格低于目标价格时国家才给予补贴。这对于維护棉花生产者特别是棉农的利益具有深远的意义。2014年11月，国家发改委召开棉花价格试点工作部际联席会议，明确对内地的山东、湖北、湖南、河北、江苏、安徽、河南、江西和甘肃9省棉花生产进行适当补贴，2014～2015年度补贴额度为2 000元/t，以后每年度补贴额将根据新疆目标价格补贴标准的60%测算，上线不超过2 000元/t。这是我国第一次实施棉花目标价格补贴政策，该政策的公布较晚，棉企开秤晚，收购价格慎之又慎，价格低于去年同期，因此造成各棉区意向植棉面积减少的形势，但该政策的连续实施对于稳定国内棉花总产和内地植棉面积，提升内地棉花植棉积极性和保护棉农利益将产生积极影响。

2现阶段我国杂交棉的发展现状

棉花是一种杂种优势十分明显的经济作物，通常情况下较常规种增产10%～20%[1-2]。20世纪90年代到2007年，杂交棉在全国各棉区的推广面积逐年扩大，尤其是在长江流域棉区，杂交棉种植面积占90%以上[3]。2007年之后，杂交棉的种植面积整体上呈下降趋势，有时缩减幅度达到60%左右[4-5]，再也没有突破2007年的235万hm2。

近几年，随着劳动力成本的逐年增高、农资价格上涨以及农村青壮年劳动力的短缺，杂交棉的制种成本也在逐年提高，从2004年的10元/（人·天）上涨到2014年的65元/（人·天），10年间增加了6.5倍。一方面是大量农村劳动力外出务工，造成杂交棉种植面积的减少，加之植棉效益与小麦、玉米相比不具有优势且机械化程度低，而用工量却比小麦、玉米大；另一方面是杂交棉种子价格的不断上涨，二者极大地挫伤了棉农的植棉意愿和积极性。然而，棉花作为国家战略物资和关系国计民生的重要物资，国家必将最大限度地提高自给率，减少对国外棉花的依赖性。据国家棉花市场监测系统于2014年11月15～30日就全国范围的棉花种植意向数据显示，2015年全国植棉意向面积为360.59 hm2，同比减少61.01 hm2，降幅达14.5%。其中，黄河流域76.22 hm2，同比下降28.5%；长江中下游流域68.27 hm2，同比下降19.1%；西北内陆地区212.47 hm2，同比下降较小，为6.0%。随着土地面积的逐渐减少，加之意向植棉面积的不断减少，今后我国棉花产业形势严峻。因此，以单产促总产是一种长远的趋势，发展杂交棉是一条必经之路。

3杂交棉产业各环节存在的问题和对策

3.1亲本材料的创制近年我国杂交棉市场上推广的品种多达150多个[6]，这些品种亲缘关系较近，遗传基础狭窄，在抗逆性（尤其是抗病性）、丰产性等方面同质化严重，难以组配出有突破性的集超高产、抗病、抗虫和纤维品质优良等优良性状于一身的品种。因此，极有必要从源头上通过远缘杂交、外源基因导入、化学诱变、辐射诱变等多种途径对亲本材料进行改良，创制出配合力高的优异亲本材料，才有可能使杂交棉的水平上升到一个新的台阶。

3.2制种技术

现阶段，人工成本是杂交种价格的主要影响因素之一。青壮年劳动力大量外出务工，在外地的日工资大概在150～200元，而杂交制种的日工资为40～65元，如今在农村已经很难找到足够数量的青壮年劳动力从事杂交制种。况且制种期在7～9月份，正是一年中天气最炎热的时候，加之劳动强度大，很多人不愿从事这项工作。两系制种法要拔除50%左右的可育株，造成田间缺苗断垄，降低了制种量，间接提高了杂交种成本。目前，三系杂交制种技术已经完成了可育系、不育系和保持系的配套，不需要拔除可育株和人工去雄，很大程度上降低了劳动强度，增加了制种量，但同样面临着劳动力短缺的问题。这方面，邢朝柱等[7-8]、龚鹏等[9]、王志刚等[10]、张相琼等[11]、黄丽叶等[12]、王兆晓等[13]尝试利用蜜蜂传粉开展棉花杂交制种技术的研究，并取得了一定的进展，尚未大面积用于生产应用。若是可以在去雄、采粉、授粉等环节在技术和工具上取得突破性进展，减低制种劳动强度，提高制种速度和质量，必将大大降低杂交种制种成本。河南科技学院发明了一种“花粉液在棉花杂交制种上的利用方法”[14]，将花粉混入液体培养基中，利用“喷雾器”喷雾或“特制毛刷”涂抹的方法进行人工辅助授粉，可实现机械化授粉，取得了明显的效果，经过改进和完善，成熟后有望应用于大田作业。

3.3收获

由于杂交种种子的价格较高，采收的籽棉的价格也较常规种贵很多。部分制种农户和临时雇用的采摘人员为了自身利益，往往会穷尽一切办法掺假使假，将常规种混入到杂交种中。这样一来，就很难保证杂交种的纯度，来年最直观的表现就是大田表现为参差不齐，轻则造成一定程度的减产减收，重则会引起群体事件，给育种单位、制种企业和零售商带来不必要且不可估量的名誉和经济损失。因此，必须在收获环节加大监管和宣传力度。目前，杂交种纯度鉴定技术已经相当成熟[15-21]，运用该技术，可以将问题解决在销售之前。制种企业可前期与制种农户签订制种协议，若抽检不合格，制种企业可拒绝回购。这样一方面可以保证制种企业自身的利益，另一方面可以调动制种农户的积极性，使他们不敢掺假使假，进而保证种子纯度。目前，长江和黄河流域的棉花还是以手工采摘为主，人工成本很高。近几年，内地也开始逐步推广适宜内地品种特点的棉花采摘机，因此，育种家应该顺应棉花产业发展的大局，提前着手培育适宜机器采收的机采棉杂交种，棉桃的高度和吐絮期要相对比较集中，提高机采效率，减少浪费，这对于降低植棉成本和劳动强度意义深远。

3.4销售

目前，市场上销售的杂交种鱼龙混杂，产品类型千差万别，有的经销商为了利益最大化，将往年库存下来的种子更改日期后重新销售；有的以次充好，将常规种的种子装入杂交种的包装出售，给棉农一个错觉，认为杂交种并不比常规种产量高；更有甚者将杂交F2代种子出售，严重扰乱种子市场秩序，肆意损害农民利益。因此，政府必须加大监管和惩罚力度，否则一旦出现纠纷，最后还是要靠政府来解决，不如将问题消灭在根源和萌芽状态，最大限度保证农民利益。

3.5播种

随着棉花机械化水平的不断提高，加之杂交种较为昂贵，大多数地方开始推广单粒播种技术，一方面减少了种子的用量，降低了植棉成本；另一方面也省去了后期的间苗环节，降低了劳动强度。这就要求种子销售企业在种子出库前必须把握好种子的纯度和发芽率，否则极易造成缺苗断垄现象，棉花还要花费更多的劳动来补苗，即使补苗成功，也会造成出苗不齐，收获期推迟，造成一定程度上的减产。

3.6管理

杂交棉在黄河流域、长江中下游流域和西北内陆地区都有种植，各地气候环境、光照条件千差万别，地力条件和棉农的种植习惯也不尽相同，不同的品种对水肥条件的要求也存在不同的要求，因此，在管理上各地要依据当地品种的特征特性进行合理的管理。这方面的参考文献和报道较多，在此不再赘述。

4结语

发展杂交棉是一项系统的工程。只要是有利于简化制种流程，提高制种效率，减少用工和劳动强度，降低种子成本和提高种子质量的环节都可以尝试进行改进，只有这样，杂交棉才能走上快速发展的道路，为棉花产业贡献更大的力量。

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责任编辑胡剑胜责任校对李岩

作者：尹国

棉花杂交制种研究论文 篇3：

新疆杂交棉育种及推广示范的研究进展与展望

摘要：新疆棉区目前已成为我国最重要的产棉区，近年来，该棉区选育的60多个常规品种的产量遗传改良不显著，出现徘徊现象，常规品种的增产幅度已经进入瓶颈期，利用常规种进一步提高单产的难度越来越大。杂交棉能够集中2亲本的优势，可将高产、优质和抗病三者结合，且组合选配周期短，能较快地提高棉花产量和品质，对于新疆棉花提质增效具有重要意义，因此，在新疆棉区开展杂交棉的育种、栽培示范以及推广应用研究对于提高新疆乃至全国棉花产量和改善纤维品质均具有重要战略意义。鉴于此，本文参考近年来国内外公开发表的文獻资料以及深入新疆地方和团场连队调研数据，归纳总结新疆杂交棉育种、推广应用的发展现状，分析存在的问题，并对其发展趋势进行展望，以期为新疆杂交棉的发展提供理论参考资料。

关键词：新疆棉区;杂交棉;推广示范;杂种优势;发展现状;问题分析;发展趋势

2015年，新疆维吾尔自治区（含兵团）棉花栽培面积和产量分别占全国的50.0%和62.5%，植棉面积、总产、单产均居全国首位[1]。产量的提升与棉花遗传性状改良密不可分，然而，近年来，新疆棉区选育的60多个常规品种的产量增幅不显著，利用常规种进一步提高单产的难度越来越大[2]。杂交棉能够集中2亲本的优势，可将高产、优质和抗病三者结合，且组合选配周期短，能较快地提高棉花产量和品质，满足各方面的实际需要，因此，应用杂交棉，充分发挥其杂种增产优势对于新疆棉花的可持续发展具有重要意义。

关于棉花杂种优势的研究国内外已有广泛报道，大多结论认为，杂交棉普遍具有一定优势。汪若海等报道，20世纪90年代育成的许多杂交棉，增产幅度超过15%[3-4]。中国农业科学院棉花研究所统计了1976—1980年主要产棉省（区）15个科研教学单位的1 885个陆地棉品种间杂交组合，其中F1减产组合占29.2%，增产0～10%的组合占22.1%，增产11%～20%的组合占18.5%，增产21%～30%的组合占 13.5%，增产30%以上的组合占16.8%，研究结果表明，杂种1代普遍具有增产优势[5]。Khan采用双列杂交试验设计对纤维品质性状杂种优势进行研究，结果表明，在纤维品质方面多数杂交种具有正向优势和超亲优势[6]。

西北内陆棉区目前是我国最大的产棉区，尤其是新疆棉区在我国棉花产业链中具有重要战略地位[7]，因此，在新疆棉区开展杂交棉的育种、栽培示范以及推广应用研究对于提高我国棉花产量及改善纤维品质均具有重要战略意义，因此，有必要对国内外公开发表的文献资料以及深入新疆地方和团场调研采集的数据进行归纳总结，综述新疆杂交棉的发展现状，分析存在的问题，并对其发展前景进行展望。

1 新疆杂交棉栽培示范研究现状

新疆是全国棉花主产区之一，大力发展杂交棉是农业现代化发展的战略性选择。研究证明，棉花的杂种优势很强，杂交种F1代可比常规种增产20%以上，某些组合的杂种2代较常规种的增产幅度可达10%左右[8]。新疆天山北坡地区最早引入杂交种，如河南省农业科学院植物保护研究所培育的标杂A1杂交棉，2004—2005年在新疆生产建设兵团第五师连续2年创造平均产皮棉3 255 kg/hm2的北疆棉花高产记录，比当地主推品种增产30%以上[9]。进入“十一五”后，新疆杂交棉的研究及推广种植发展速度加快，2007—2009年新疆生产建设兵团种植杂交棉F1代6.7余万hm2，平均皮棉产量为2 636 kg/hm2，比常规棉增产371 kg/hm2，增产16.4%，表现较优的杂交种能够在提高棉花产量、改善纤维品质和增强抗逆性方面起到显著作用。新疆奎屯垦区2007年开始从山东引进示范种植杂交棉鲁棉研24号，3年来共引进种植面积为2 130 hm2，主要种植方式有大棚温室育苗移栽和大田直播稀植，获得了较高的产量[10]。2008年，新疆生产建设兵团种植杂交棉10万hm2，在石河子垦区表现出超高产、优质、多抗等特点，新疆自育杂交棉石杂2号也大面积示范成功，受到了棉农及植棉单位的欢迎。2008年新疆沙湾县农业局种子管理站试验基地种植杂交棉1.63 hm2，平均产籽棉 8 724.13 kg/hm2，2009年种植杂交棉3.4 hm2，平均产籽、皮棉分别为10 241.33、4 096.53 kg/hm2，充分显示了杂交棉在北疆的巨大增产潜力[11]。

2008—2009年石杂2号和新陆早43号在第八师示范制种100 hm2，截至2010年推广面积达1.03万hm2，2010年杂交棉新陆早43号分别在第八师142团、149团、134团示范制种133.3 hm2，同年，石河子市政府将新陆早43号列为石河子垦区“十二五”重点推广棉花品种。新陆早44号在第十三师制种3.3 hm2，2011年推广自育杂交种达2.67万hm2。2011年第八师农林牧局组织有关专家对新陆早43号高产田进行测产，149团18连121号条田测产鉴定籽棉单产 8 931 kg/hm2，折合皮棉单产3 625.5 kg/hm2;142团13连507号条田 10.1 hm2，经实际测产鉴定籽棉单产8 517 kg/hm2，折合皮棉单产3 457.5 kg/hm2;142团13连2011年种植新陆早43号F2代1 733.3 hm2，全连籽棉平均单产6 750 kg/hm2[12]。

2009年，第五师农业科学研究所承试的新疆自治区杂交棉区试结果表明，与同在一块试验田所有的早熟常规棉产量平均值相比，2组杂交棉皮棉产量增幅显著，平均增幅分别为36.0%、30.4%，2组杂交棉参试材料最高产量与常规棉最高产量相比，分别增产22.7%、30.0%，充分表明培育杂交棉是提高产量的一个重要途径[13]。同时，新疆本土棉花育种单位也开展了大量的杂交棉品种对比试验，孙勇以瑞杂816、天杂18号、新陆中31号、豫杂37号、兆丰1号共5个杂交棉品种为材料，以常规陆地棉中棉所49为对照，于2009、2010年连续2年在新疆生产建设兵团第八师进行比较试验，结果表明，其中3个材料比对照增产10%以上，1个差异不显著，1个减产5%[14]。2010年后新疆生产建设兵团杂交棉推广面积日趋增大，2010年棉花种植面积49.8万hm2，其中杂交棉 3.8万hm2;2011年棉花种植面积53.5万hm2，其中杂交棉面积3.7万hm2;2012年棉花种植面积55.8万hm2，其中杂交棉面积5.6万hm2，可见发展杂交棉是在新形势下新疆植棉业持续发展的必然选择[15]。金字棉9号是由河北省邯郸市农业科学院棉花研究所选育的抗虫杂交棉，2014年在新疆生产建设兵团第七师种植面积为1 400 hm2。时增凯等以杂交棉中棉所1206为材料进行试验示范 33.3 hm2，经专家鉴定，籽棉产量高达7 324.5 kg/hm2[16]。

对于杂交棉的增产机制也有较多报道，李红等研究认为，强优势的陆地棉品种间杂交种F1代可比推广品种增产 10%～30%[17]。罗宏海等在北疆研究发现，标杂A1在收获株数为21万～23万株/hm2条件下，单株铃数和铃质量较低，但有一定群体优势[18]。韩焕勇等在北疆兵团早熟棉区调研发现，杂交棉均具有一定优势[19-20]。但也有不同的报道，许健通过对推广的杂交棉进行研究认为，在高密度植棉模式下，杂交棉的竞争优势不突出[21]。曹阳等通过研究杂交棉F1性状与亲本的关系发现，杂种1代与2亲本相比，株高、果枝数超过高值亲本，生育期与早熟亲本一致，果枝始节位、第1果枝高度接近2亲本均值，抗病能力超过病重亲本，但低于病轻亲本，铃质量极显著高于双亲，籽、皮棉产量均表现出明显的正向中亲优势和超亲优势，优势分别达到76.6%、25.4%[13]。许永刚研究表明，与常规棉相比，杂交棉具有较强的杂交优势，且具有结铃性强、产量高、品质好、抗逆性强等特点，从管理上还具有节本增效等优势，在新疆生产建设兵团第七师被广泛种植，且杂交棉种植面积逐年扩大，尤其是2016年杂交棉种植面积达到该师总面积的80%以上[22]。

2 新疆杂交棉育种研究进展

自2002年新疆开始审定杂交棉以来，13年间共审定适合北疆栽培的新陆早系列早熟杂交棉品种10个，适合南疆栽培的新陆中系列早中熟杂交棉品种6个，平均每年审定1个品种（表1），2006、2009、2015年審定的品种最多，杂交棉优势育种单位有新疆农垦科学院棉花研究所，育成品种4个，新疆石河子农业科学研究院和新疆石河子农业科技开发研究中心育种品种各2个，新疆康地种业育成品种2个，其他育种单位各育成品种1个。从杂交棉的审定速度来看，北疆有10个，南疆有6个，南疆棉区杂交棉审定速度远远落后于北疆，笔者认为造成该结果的主要原因有3个，（1）南疆无霜期长，光热资源比北疆丰富，从黄河流域棉区引进的杂交棉能适应当地的生态条件，因此外地杂交棉品种在当地有较大的推广面积;（2）来自内地较大的棉花科研育种单位均在南疆设有试验站或有合作单位，引进的杂交棉品种，经过本地驯化可适合南疆栽培，如兆丰一号F1，2008、2009年连续2年为新疆兵团第一师杂交棉主栽品种[23];（3）南疆杂交棉育种单位少，投入资源较少，育种基础相对薄弱。南疆棉区植棉面积占新疆总植棉面积的60%[24]，更适合杂交棉生长，因此，南疆地区更应该大力发展杂交棉育种及推广工作。

新陆早14号由新疆石河子农业科学研究院培育，是新疆自主培育的第1个杂交棉品种，2002年通过新疆品种审定委员会审定，该品种早熟性好、丰产性强，2002—2004年在北疆棉区推广种植0.8万hm2，表现优异[25]。姚炎帝等研究表明，2010—2012年连续3年新陆早43号在新疆生产建设兵团第八师、第六师、第七师部分团场推广F1代1.37万hm2，F2代2.73万hm2[26]。2012—2013连续2年新陆早56号在第八师、玛纳斯、沙湾、乌苏等地区推广F1代0.84万hm2，F2代1.37万hm2;2012—2014年新陆早56号的推广面积已达9.9万hm2，其中F1代0.57万hm2，F2代9.33万hm2，新增效益3亿元。新陆早44号在第十三师制种3.3 hm2，2011年推广自育杂交种达2.67万hm2。刘金山等选择12个北疆审定品种（新陆早36号、45号、46号、50号、52号、53号、55号、56号、59号、61号、62号及新陆中50号）进行示范种植，结果表明，新陆早55号籽棉和皮棉产量均最高[27]。

蔡素珍等通过对比新陆中31号、兆丰1号、鲁棉研15号等11个杂交棉品种在南疆棉区的农艺性状及产量认为，新陆中31号的生长势和抗枯萎性强，产量居第2位，该研究确定鲁棉研15号、新陆中31号和鲁棉研25号是较适宜南疆棉区的3个杂交棉品种[28]。买买提·莫明等研究认为，新陆中31号为2009年南疆棉区大面积推广的9大主栽培品种之一，其在生育期、农艺性状、经济性状、产量、纤维品质、抗病性等方面均优于对照中棉所49[29]。新陆早67号、68号、69号、70号由于审定时间较晚，目前没有推广应用情况的相关报道，关于新陆中24号、25号、29号、43号、49号的品种介绍和栽培措施有文献报道，但对于具体推广种植面积的统计仍没有可供参考的详细资料，须要作进一步研究。

3 新疆杂交棉栽培技术研究进展

新疆棉区的常规陆地棉栽培技术已达到很高水平， 精量播种、超宽膜植棉、滴水灌溉和施肥以及全程机械化、化学调节、叶面施肥、防治害虫、机械采摘等技术体系已得到广泛推广，使得新疆棉花单产达到较高水平。目前新疆杂交棉栽培普遍采用宽膜（2.05 m）1膜6行和窄膜（1.45 m）1膜4行的常规陆地棉栽培方式[30-31]，然而采用高密度种植方式可限制杂交棉杂种增产优势的发挥，同时造成用种量较大、种子成本过高等问题，制约杂交棉在新疆棉区的推广。近年来，为了发展杂交棉机械化采收技术，降低籽棉含杂量，新疆生产建设兵团第七师通过增大行距，减少行数，探索适宜机采的杂交棉等行距低密度栽培模式，高产优质成效显著[32]。

经过2007—2013年连续7年的研究和示范，机采杂交棉等行距种植高产高效技术逐步成为一项成熟的优质高效生产技术，在新疆生产建设兵团第七师7年累计推广应用面积 9.93万hm2[33]。李建峰等采用棉花杂交种鲁棉研24号和常规品种新陆早60号为供试材料，设置适宜机采的1膜3行等行距低密度、1膜6行宽窄行高密度及1膜3行等行距双株高密度3种株行配置方式，研究不同株行距配置模式对棉花生育进程、果枝始节高度、脱叶率、吐絮率及产量的影响，结果表明，在等行距低密度条件下，棉花主要农艺性状更符合机械化采收要求，杂交棉鲁棉研24号能充分发挥单株结铃数多及铃质量较高的优势而获得高产[34]。棉花机械化采收是减轻劳动强度、降低植棉成本、提高植棉效益的重要途径，也是实现棉花生产全程机械化与规模化的重要保证[35]。

4 新疆杂交棉推广应用存在的问题

4.1 杂交棉制种成本高

新疆特有的矮密早栽培模式用种量大，而杂交棉的制种成本较高，使疆内育种界普遍认为杂交棉不适宜在新疆种植。目前，两系和三系没有可供生产的强优势组合，新疆棉区推广的杂交棉品种多为陆陆杂交种，通过人工去雄授粉杂交获得F1代种子。邹家骥等研究发现，本地制种的种子发芽率、地域适应性较内地引进的种子强，且具有田间出苗率高、苗齐苗匀、抗逆性好、人工补种量小等优点，但制种过程操作比较繁琐，人工成本较高，以致F1代种子价格髙[36]。近年来，随着劳动力成本的大幅上涨，新疆杂交棉本地制种受制种期短、人工费高、制种产量低等限制，成本高出内地近1倍。另外，新疆用种量大，即使是采用精量播种的植棉技术，播种量也在15～30 kg/hm2之间，加上播种前选种损耗，实际需种量约为25～30 kg/hm2。种子成本较高，已成为目前制约新疆推广杂交棉的最主要因素，该因素在很大程度上制约了杂交棉在生产上的大规模种植[37]。

4.2 缺少广适应性杂交棉品种

与长江流域和黄河流域棉区相比，新疆棉区光照资源充足，但热资源相对不足。内地棉区引进的杂交棉品种在当地大多表现为个体生长势强、营养生长旺、生育期偏长、种植区域受限制、纤维品质下降、丰产性不稳定等先天不足，直接引进难以筛选出适合新疆本地种植的优势组合。另外，引进的杂交棉种子价格高，种子纯度及发芽率难以保证，许多1代种子掺有2代种子，有相当数量的种子纯度不及85%、发芽率不足80%，杂交棉的产量优势难以全面发挥[38]。新疆本地审定品种，例如，新陆早14号因抗病性较差，种植面积逐渐萎缩，而其他自育杂交棉品种的产量和品质与常规棉相比沒有明显优势，且种子成本高，限制了杂交棉的发展，新审定的杂交棉品种也未见大规模推广，南疆棉区审定的杂交棉品种主要是陆海杂交种，例如新陆中24号（新杂棉2号）、新陆中31号，田间表现为果枝长、松散、纤维品质好，但铃小、丰产性一般且不易拾花，很难在生产中推广应用。因此，杂交棉大面积种植的相关报道很少，这与新疆高密度植棉模式下常规棉总体产量水平高，陆陆杂交棉竞争优势不突出有关[24]。

4.3 缺少适合杂交棉生产的成熟配套技术

杂交棉虽然增产潜力大，但制种成本高，新疆现有的栽培模式主要适用于常规棉栽培，如果仍以“矮密早”方式种植，用种量大就成为杂交棉在西北棉区大面积推广的首要限制因素。魏玉强等通过杂交棉适宜密度及配套栽培技术试验研究认为，与常规棉相比，杂交棉种植密度应适当降低，有利于充分发挥杂交棉生长势旺、结铃性强、增产潜力大的优势;适当稀植，不仅可以促进杂交棉向高空延伸，增大结铃空间，而且可以减少用种量，降低用种成本，提高植棉效益;另外，根据试验收获株数和结果数，结合生产实际，杂交棉种植密度不宜过大，一般在高水肥条件下，种植密度应控制在9万～12万株/hm2，中等水肥条件下，种植密度不宜超过 15万株/hm2;同时，棉花生长受气候、土壤及栽培管理水平等诸多因素影响，在生产实践中应根据生产条件和技术水平的不同进行种植密度的调整[30]。时增凯等以杂交棉中棉所1206为试验材料，采用1膜3行76 cm等行距栽培模式，设置6个密度处理试验，分别为6万、9万、12万、15万、18万、21万株/hm2，结果表明，随种植密度的增加，中棉所1206的果枝数、伏前桃、伏桃数和单株结铃数均降低，单株果枝结铃数逐渐增加，单株叶枝结铃数不断下降，各处理总铃数呈下降趋势[39]。因此，杂交棉栽培密度没有统一的定论，有人认为105万～12.0万株/hm2最为适宜，有人认为10万株/hm2左右最为适宜，并没有针对性地开展不同杂交棉品种、不同棉区、不同类型棉田的配套技术研究，形成共性和特殊性技术来指导杂交棉的推广应用。新疆气候生态类型独特多样，外引杂交棉在当地种植时，多存在贪青晚熟，纤维品质下降难以满足现代纺纱要求，不适宜机采等多方面的问题，因此，新疆杂交棉的发展必须坚持品种自育，以适应新疆独特的生态条件。

5 新疆杂交棉的发展前景展望

2015年西北内陆棉区植棉230万hm2、总产量428万t，分别占全国的58%、69%，单产1 900 kg/hm2，比全国平均水平高33%，其中新疆、新疆生产建设兵团棉花单产分别为 1 676、2 381 kg/hm2，高于全国平均水平的18%、67%[40]。新疆作为国家最重要的产棉区，随着棉花高产育种难度的不断增加，利用杂种优势成为提高该地区棉花单位面积产量的一种最有效途径之一。利用棉花种内、种间、亚种间、生态远缘杂交，发掘和创制遗传差异大、遗传基础广泛的优良新种质，创造新型综合农艺性状优良、高配合力、广适应性的强优势杂交种势在必行[41]。

可喜的是，杂交棉已得到农民普遍认可，它集中了高产、优质、抗虫、抗病等优良农艺性状，在生产上表现优良，适应稀植、简化栽培和高效套作模式的发展趋势[42]，尤其是其较强的增产优势，使新疆棉花单产不断迈上新台阶。“十一五”期间，新疆杂交棉发展迅速，种植面积逐年扩大，2007年种植面积为3.3万hm2，2008年种植面积为6.7万hm2[43]，据不完全统计2012年新疆杂交棉种植面积已接近10万hm2[44]。

新疆棉区在杂交棉优势进一步利用方面，应继续坚持开展具有突破性杂交种的研究开发力度，强化对不育系的利用，棉花雄性不育系制种可以免除人工去雄，节约制种成本，提高制种效率，有利于杂交棉大规模的推广利用[45]，加之新疆特有的“矮、密、早”栽培模式，单位面积用种量是内地的5～9倍，因此有必要降低栽培密度，提高植棉效益，解决种子来源问题，实现自给自足的供需平衡。应进一步探寻降低杂交棉种植风险和制种成本的途径，充分挖掘杂交棉的生长优势[46]。选育生育期较短的杂交棉品种，以适应新疆特殊的生态环境，已成为新疆杂交棉广适应性研究的关键所在，根据不同区域热量条件，确定不同品种适宜的种植区域，进行密度调配和水肥管理等研究，使杂交种竞争优势得以有效发挥。

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作者：王志军　董永梅　李有忠　赵曾强　孙国清　谢宗铭