張清華,韓永亮,米換房*,賀維昭*,裴美燕
(1.邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 邯鄲 056001;2.邯鄲市邯山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北 邯鄲 056001)
棉花Gossypium hirsutum是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物[1]。當(dāng)前,我國(guó)已形成了長(zhǎng)江流域、黃河流域和西北內(nèi)陸三大棉區(qū)。近年來(lái),受全球氣候變暖的影響,棉花枯萎病和黃萎病呈重發(fā)態(tài)勢(shì),對(duì)棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)造成重大影響。實(shí)踐證明,選育和利用抗病棉花品種防治病害是最經(jīng)濟(jì)、有效,且對(duì)環(huán)境友好的途徑。確定品種的抗病水平是棉花抗病育種工作不可缺少的環(huán)節(jié)。鄭志鴻等[2]研究了2017-2021年新疆維吾爾自治區(qū)棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中581 個(gè)棉花品種(系)枯萎病和黃萎病抗性,指出篩選抗黃萎病棉花品種是其審定雙抗棉花品種的關(guān)鍵。趙麗紅等[3]分析比較了2015-2019 年參試的244 個(gè)品種(系)對(duì)枯萎病、黃萎病的抗性,發(fā)現(xiàn)參試品種(系)的枯萎病抗性較高,但對(duì)黃萎病的抗性較差,抗黃萎病育種有待加強(qiáng)。鄭志鴻等[4]對(duì)2015-2020年參加西北內(nèi)陸棉區(qū)區(qū)域試驗(yàn)的192 個(gè)棉花品種(系)枯萎病、黃萎病的抗性分析認(rèn)為,黃萎病抗性的提高是西北內(nèi)陸棉區(qū)選育兼抗棉花品種的關(guān)鍵。趙沛等[5]通過(guò)對(duì)江西省2010-2019 年207 份材料抗枯萎病性分析及對(duì)2016-2019 年87 份材料的抗黃萎病性分析,指出參試品種的枯萎病抗性水平較高,而黃萎病抗性水平較低。對(duì)近年來(lái)不同區(qū)域棉花審定品種的抗病性進(jìn)行比較分析,有助于了解當(dāng)前棉花抗病育種總體進(jìn)展。因此,本研究擬通過(guò)對(duì)2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種的抗病性進(jìn)行系統(tǒng)分析,以期為棉花抗病育種、新品種推廣以及病害綜合防控提供參考。
試驗(yàn)材料為2015-2021 年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的53 個(gè)適宜黃河流域種植的棉花品種,品種抗病性相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)源于種業(yè)商務(wù)網(wǎng)(https://www.chinaseed114.com/)。
根據(jù)被鑒定品種的相對(duì)病情指數(shù)(IRD,相對(duì)病指)的大小評(píng)定品種的抗性級(jí)別,品種抗枯萎病性和抗黃萎病性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)分別見(jiàn)表1 和表2。
表1 棉花品種抗枯萎病性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[6]
表2 棉花品種抗黃萎病性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[7]
2015-2021 年黃河流域?qū)彾藁ㄆ贩N對(duì)枯萎病和黃萎病的抗性水平以及枯萎病相對(duì)病指的演變規(guī)律和黃萎病相對(duì)病指的演變規(guī)律分析均采用Microsoft Excel 2003 軟件進(jìn)行。
由表3 可以看出,在2015-2021 年黃河流域?qū)彾ǖ?3 個(gè)棉花品種中,未出現(xiàn)對(duì)枯萎病免疫或感病的品種;對(duì)枯萎病表現(xiàn)高抗的有中棉所119、GK102 和邯258 等16 個(gè)品種,占審定品種總數(shù)的30.19%;對(duì)枯萎病表現(xiàn)抗病的有中棉9001、中M04和邯棉6101 等24 個(gè)品種,占審定品種總數(shù)的45.28%;對(duì)枯萎病表現(xiàn)耐病的有中棉所100、中棉所110 和邯818 等13 個(gè)品種,占審定品種總數(shù)的24.53%。
表3 2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種對(duì)枯萎病的抗性水平
從年際間抗病性表現(xiàn)來(lái)看,2018 年和2019 年高抗枯萎病棉花品種占當(dāng)年審定品種總數(shù)的比例均≥50%,抗病水平相對(duì)較好;其次為2015 年和2020 年,高抗品種分別占當(dāng)年審定品種總數(shù)的28.57%和36.36%;然后為2021 年,高抗品種占當(dāng)年審定品種總數(shù)的23.08%;2016 年和2017 年,未出現(xiàn)高抗枯萎病品種,是這幾年中高抗枯萎病棉花品種占比最低的年份??傮w來(lái)看,2015-2021 年國(guó)家審定的黃河流域棉花品種對(duì)枯萎病的抗性水平相對(duì)較好,但年際間波動(dòng)較大。
由表4 可以看出,在2015-2021 年國(guó)家審定的黃河流域53 個(gè)棉花品種中,未出現(xiàn)對(duì)黃萎病免疫的品種;對(duì)黃萎病表現(xiàn)高抗的品種僅有1 個(gè),為衡棉1670,占審定品種總數(shù)的1.89%;對(duì)黃萎病表現(xiàn)抗病的品種有5 個(gè),分別為中棉所100、中棉所117、魯棉2387、國(guó)欣棉26 和中棉EB005,占審定品種總數(shù)的9.43%;對(duì)黃萎病表現(xiàn)耐病的有中棉9001、邯棉6101 和邯棉3008 等47 個(gè)品種,占審定品種總數(shù)的88.68%。
表4 2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種對(duì)黃萎病的抗性水平
從年際間抗病性表現(xiàn)來(lái)看,2015 年、2017 年和2018 年未出現(xiàn)抗黃萎病棉花品種,2016 年、2019年、2020 年和2021 年抗黃萎?。ê呖梗┟藁ㄆ贩N占比分別為16.67%、20.00%、9.09%和15.38%,說(shuō)明2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種的黃萎病抗性相對(duì)較差,且年際間波動(dòng)較大。由此可見(jiàn),此階段黃河流域?qū)彾藁ㄆ贩N的整體黃萎病抗性較低,說(shuō)明這幾年黃河流域棉花抗黃萎病育種進(jìn)展較緩慢。
從圖1 可以看出,2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種各年度的平均枯萎病相對(duì)病指均低于10,達(dá)到抗病或是高抗級(jí)別。可見(jiàn),育種家一直將棉花品種的抗枯萎性狀作為棉花育種的主攻方向,經(jīng)過(guò)多年的努力,國(guó)家審定黃河流域棉花品種的抗枯萎病水平相對(duì)較高。從各品種抗枯萎病表現(xiàn)看,國(guó)欣棉26、中棉425 和國(guó)欣棉25、中棉所119、中棉所117、魯棉243、衡棉1670 等抗性較好,今后可作為棉花枯萎病抗性改良親本。
圖1 2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種枯萎病相對(duì)病指的演變
從圖2 可以看出,2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種各年度的平均黃萎病相對(duì)病指相對(duì)較高(均在耐病級(jí)別),年際波動(dòng)較大,其中以2018 年平均黃萎病相對(duì)病指最高,2021 年平均黃萎病相對(duì)病指最低??梢?jiàn),盡管棉花抗黃萎病育種取得了較大進(jìn)展,但由于抗黃萎病育種基礎(chǔ)較弱,導(dǎo)致國(guó)家審定黃河流域棉花品種的抗黃萎病水平仍相對(duì)較低。從各品種抗黃萎病表現(xiàn)看,衡棉1670、中棉所117、中棉EB005、中棉所100、魯棉2387、國(guó)欣棉26 抗性較好,今后可作為棉花黃萎病抗性改良親本。
圖2 2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種黃萎病相對(duì)病指的演變
從抗病品種比例和年度平均枯萎病相對(duì)病指、年度平均黃萎病相對(duì)病指變化趨勢(shì)來(lái)看,2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種對(duì)枯萎病和黃萎病的抗性有所提高,有一些抗病性優(yōu)良的品種。2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域棉花品種對(duì)枯萎病的抗性相對(duì)較高,但年際間波動(dòng)較大;此階段棉花抗黃萎病育種雖然也取得較大進(jìn)展,但由于抗黃萎病育種基礎(chǔ)較弱,黃河流域棉花品種的黃萎病抗性水平相對(duì)較低。
3.2.1加強(qiáng)抗病品種推廣和抗病育種。受全球氣候變暖的影響,棉花枯萎病和黃萎病呈現(xiàn)重發(fā)態(tài)勢(shì)[8]。近年來(lái),黃河流域?qū)彾藁ㄆ贩N整體枯萎病抗性水平相對(duì)較好,而黃萎病抗性水平較差。針對(duì)黃河流域的氣候和生態(tài)條件,結(jié)合品種抗病性水平,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上宜選用抗黃萎病棉花品種衡棉1670、中棉所117、中棉EB005、中棉所100、魯棉2387 和國(guó)欣棉26。但長(zhǎng)期大面積種植單一品種會(huì)導(dǎo)致一些病害的流行與危害,進(jìn)而增加病害爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[9]。本研究顯示,2015-2021 年國(guó)家審定黃河流域抗黃萎病棉花品種數(shù)量相對(duì)較少。因此,加強(qiáng)黃河流域抗病棉花育種研究工作迫在眉睫。建議今后重點(diǎn)開(kāi)展以下工作:一是利用現(xiàn)有資源,通過(guò)分子育種技術(shù)創(chuàng)制抗病種質(zhì)資源;二是增加抗病性的選擇壓力,聚合不同抗病基因,篩選并培育抗黃萎病棉花新品種。
3.2.2科學(xué)綜合防控棉花枯萎病和黃萎病。應(yīng)做好以下工作:一是根據(jù)氣候變化,密切監(jiān)測(cè)病害發(fā)生規(guī)律,做好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,通過(guò)網(wǎng)站、微信公眾號(hào)、手機(jī)短信平臺(tái)等方式及時(shí)發(fā)布病害防治預(yù)警信息;二是采取種子脫絨包衣,預(yù)防發(fā)病;三是采用育苗移栽的,應(yīng)進(jìn)行苗床防病處理,每平方米用50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)福美雙可濕性粉劑10~15 g 與土充分拌勻制成藥土,將藥土制成苗缽備用;另按10 kg土添加10 g 的50%福美雙可濕性粉劑的比例拌制蓋種用土,播種時(shí)做到用藥土對(duì)種子下墊上蓋;四是合理應(yīng)用農(nóng)藥防治,棉株發(fā)病時(shí)及時(shí)用50%多菌靈可濕性粉劑500 倍液,或70%甲基托布津可濕性粉劑800 倍液,或5%菌毒清水劑300 倍液灌根,每667 m2用藥液50 kg,按間隔7 d 連續(xù)進(jìn)行2~3 次。