專利名稱：一年生棉花的多年生栽培方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于作物栽培領(lǐng)域，具體涉及一種一年生棉花的多年生栽 培方法。
背景技術(shù)：
棉花主要栽培種有陸地棉(Qw矽/ /Mm /n'ra"mm L.)和海島棉 (Gk^k^wceL丄陸地棉為一年生植物，海島棉有一年生和多年生 兩種，但大面積栽培的仍是一年生海島棉。
棉花雜交優(yōu)勢十分顯著，但雜交優(yōu)勢不能固定，農(nóng)民需年年購買 雜交種子，增加了生產(chǎn)成本。而且棉花雜交種子的生產(chǎn)難度大，成本 高，其原因是細(xì)胞核雄性不育系雖然易于找到恢復(fù)系，并組配出了 強(qiáng)優(yōu)勢組合，但其雄性不育性難以保持，雜交制種田必須拔除母本區(qū) 50%左右的雄性可育株，工作量集中，勞動強(qiáng)度大；利用細(xì)胞質(zhì)雄性 不育系與保持系回交的方法雖能保持雄性不育特性，但現(xiàn)有細(xì)胞質(zhì)雄 性不育系多數(shù)具哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)，其恢復(fù)系較少，且雜交后代又存 在不育細(xì)胞質(zhì)的不良效應(yīng)。因此，盡管人工去雄存在投入大、成本高 等問題，但由于沒有更好的棉花雜交種子生產(chǎn)方法，目前仍以人工去 雄雜交制種為主，為降低種子生產(chǎn)成本， 一般利用F2代。
四川諾亞生物科技有限公司，根據(jù)棉花在熱帶地區(qū)的多年生特 性，于2007年申請了1項國家發(fā)明專利，發(fā)明名稱為"利用宿根進(jìn)行棉 花核不育兩用系、恢復(fù)系及普通品系的無性繁殖方法"，申請?zhí)枮?200710049656.2。但該發(fā)明方法存在如下問題其一，根據(jù)該專利所 述的特征之一，棉花植株能夠越冬的地區(qū)是冬季最低溫度大于1(TC的 地區(qū)，而滿足這一溫度條件的應(yīng)屬中熱帶地區(qū)(盛承禹等編著，中國 氣候總論，科學(xué)出版社，1986,第406頁)，即我國海南島南部和云南
4南部等地。而熱帶地區(qū)夏季多臺風(fēng)，不利棉花栽培；其二，該發(fā)明沒 有解決不育系的繁殖問題，只是利用了不育系在熱帶地區(qū)可多年生長 的特性，實現(xiàn)了一年生棉花在熱帶地區(qū)的多年生栽培，其雜交制種當(dāng)
年仍然存在拔除制種田母本區(qū)可育株的問題；其三，由于一年生棉花 根系入土淺，易早衰，就是在最適合生長的溫度條件下也只能宿根栽 培3-5年，又得重新播種。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種應(yīng)用范圍廣 且宿根栽培時間更長的一年生棉花的多年生栽培方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種一年生棉花的多年生栽培方 法，其步驟如下
(1) 種植一年生棉花，鑒定其自然越冬能力；
(2) 對于不能自然越冬的一年生棉花，以棉屬中能夠自然越冬 的多年生棉花種質(zhì)資源或其雜交種為砧木，以不能自然越冬的一年生 棉花為接穗進(jìn)行嫁接，并宿根栽培所得嫁接植株；對于能夠自然越冬 的一年生棉花，直接種植并宿根栽培其實生植株，或以上述方法嫁接 后宿根栽培其嫁接植株。
所述對一年生棉花植株進(jìn)行多年生栽培的環(huán)境條件為冬季最冷
月平均氣溫^i(Tc且最低氣溫》(rc的氣候帶、特殊地形和人工條件。
所述能夠自然越冬為越冬成活率> 75 %。
因一年生棉花的根系較弱，所述能夠自然越冬的一年生棉花直接 種植并宿根栽培3-5年后需重新播種。
所述多年生棉花種質(zhì)資源包括海島棉中的多年生類型、陸地棉野 生種系中的多年生類型或棉屬中其他多年生棉花種質(zhì)資源或以多年 生棉花種質(zhì)資源為材料選育的多年生棉花品種。
所述砧木為棉花實生苗或植株。
所述砧木的越冬成活率為100%。
5所述砧木對接穗的生長發(fā)育、育性表現(xiàn)、產(chǎn)量和品質(zhì)無不良效應(yīng)。 在有棉花土傳病害的地段種植，還應(yīng)要求所述砧木抗土傳病害。 所述接穗為棉花實生苗或植株的嫩芽、自然越冬后的再生芽或其 嫁接植株越冬后的再生芽。
所述宿根栽培采取如下管理措施
(1) 種植棉花當(dāng)年按照當(dāng)?shù)匾荒晟藁ǖ牟シN期、種植密度 和栽培管理方法進(jìn)行栽培和管理；
(2) 種植棉花次年及以后早春萌發(fā)新芽后，選留健壯芽培育 成側(cè)枝，并及時去除贅芽；夏季和秋季打頂、修剪和抹除贅芽，多次 施肥并及早防治病蟲害；冬季進(jìn)行棉田中耕、培土并重施有機(jī)肥；冬 季或早春，挖除過密棉株，參照亞熱帶果樹的修剪方法修剪。
用本發(fā)明方法實現(xiàn)了一年生棉花的多年生栽培，并將其栽培地區(qū) 由熱帶擴(kuò)展到南亞熱帶；栽培的嫁接植株，可長期宿根生長，直到品 種更新。本方法用于棉花雜交種的栽培，可固定雜種優(yōu)勢，且因生育 期延長，可大幅度提高產(chǎn)量；用于棉花雜交制種，因細(xì)胞核雄性不育 系可釆用植株的嫩芽或越冬后的再生芽嫁接繁殖，后代沒有可育株的 分離；由于雄性不育系的多年生栽培，不需保持系，不但簡化了制種 程序，且可大幅度提高制種產(chǎn)量。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實施例l
2005年在廣西南寧進(jìn)行了10個一年生陸地棉品種的比較試驗，隨 機(jī)區(qū)組設(shè)計，三次重復(fù)，小區(qū)面積2xl0m,每小區(qū)種植45株。品種 名稱及來源為(1)中棉所29F,(購自湖北省種子集團(tuán)公司)；(2) 湘雜棉3號F2 (購自湖北省種子集團(tuán)公司)；(3)鄂抗蟲棉l號(購自 湖北省種子集團(tuán)公司)；(4)鄂雜4號F2 (購自湖北省種子集團(tuán)公司); (5)太175-1F2 (湖北省種子集團(tuán)公司贈送)；(6)中928F,(山東農(nóng)科院贈送)；(7)國審邯284 (購自河南省信陽巿種子公司)；(8)千 斤懶漢棉(購自河南省信陽巿種子公司)；(9)太空棉28 (購自河南 省信陽巿種子公司)；(IO)廣西平果縣種植的本地品種(釆自廣西廣 西平果縣，品種名稱不詳)。2006年2月對其越冬成活率和再生力進(jìn)行 調(diào)查，發(fā)現(xiàn)(2)、 (6)、 (9)、 (10)的越冬存活率和再生力較高，越 冬成活率分別為90.37%、 88.89%、 80.74%、 88.89°/。。遂挖除其他品 種，并重新種植上述4個品種，形成一年生陸地棉與自然越冬的二年 生陸地棉品種比較試驗，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，三次重復(fù)，小區(qū)面積同前， 每小區(qū)種植30株。2007年，又在上年試驗的基礎(chǔ)上，重新播種上述4 個品種，形成一年生陸地棉與自然越冬的二年生和三年生陸地棉的品 種比較試驗，試驗設(shè)計和種植密度同2006年。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，宿根棉(二 年生和三年生棉)的皮棉產(chǎn)量比當(dāng)年播種的同一品種的一年生棉增產(chǎn) 25%-62.71°/。。其中，品種(6)的三年生和二年生棉花的皮棉產(chǎn)量分 別為1781.67kg/ha和1882.94kg/ha，比其 一 年生棉分別增產(chǎn)53.95%和 62.71%;比較不同宿根栽培年限的棉花纖維品質(zhì)，表明其無顯著差異。 實施例2
2004年在廣西南寧(l月平均溫度為14.rC，最低溫度為5.6'C) 進(jìn)行4個砧木與2個接穗的嫁接組合試驗，共8個砧木/接穗組合(以下 簡稱"嫁接組合")。
其中4個砧木材料分別為玷木l、釆自海南島的多年生蓬蓬棉； 玷木2、從海南島釆集的多年生聯(lián)核木棉；玷木3、陸地棉細(xì)胞質(zhì)雄性 不育系P2001A (引自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院)x蓬蓬棉F,雜交種；砧木4、 P2001Ax聯(lián)核木棉Fi雜交種。上述4份材料在南寧連續(xù)6年種植均能夠 100%正常越冬，其成株期經(jīng)人工氣候箱(TC的低溫脅迫處理，表明其 能忍耐0'C低溫連續(xù)5天。對這些材料進(jìn)行接種鑒定，表明上述4種砧 木耐棉花枯萎病和黃萎病。
2個接穗材料分別為接穗l、 2004年購自湖北省種子集團(tuán)公司的
7陸地棉雜交種品種鄂雜棉4號；接穗2、購自新疆的一年生海島棉品種 新海16號。2份接穗于2004年在南寧(l月平均溫度為14.rc，最低溫 度為5.6。C )的自然越冬成活率平均分別為55.2%和75.1%。
2004年5月17日，在南寧同時播種上述砧木和接穗的種子，玷木 在營養(yǎng)杯中育苗，接穗在苗床育苗。待砧木長出真葉時，取接穗種子 繁殖的幼苗進(jìn)行嫁接。嫁接后，將嫁接苗置于蓋有透明塑料薄膜的小 拱棚內(nèi)保溫、保濕，待接口愈合后(嫁接后第6天)揭開塑料薄膜， 遮陽網(wǎng)下煉苗2天后，選擇嫁接成功并生長健壯的嫁接苗移栽大田。
種植棉花當(dāng)年(即2004年)按照當(dāng)?shù)?一年生棉的播種期、種植密 度和栽培管理方法進(jìn)行栽培和管理。種植棉花當(dāng)年的越冬期即2005 年l月份進(jìn)行棉田中耕、培土，重施有機(jī)肥；挖除過密棉株；參照亞 熱帶果樹的修剪方法修剪， 一般主莖留樁高度為80 100cm,剪除弱 枝、病枝，選留2-3根健壯枝條，如枝條均較弱，可不留側(cè)枝，只留 主莖。自種植棉花次年即2005年開始，棉花進(jìn)入宿根期，每年l-2月 份是多年生棉的越冬期，此時棉株生長緩慢或停止生長，在1月份，
要進(jìn)行棉田中耕、培土，重施有機(jī)肥；挖除過密棉株；參照亞熱帶果
樹的修剪方法修剪。從3月 12月，是多年生棉花的生長期。要注意-. 早春萌發(fā)新芽后，選留3個左右健壯芽培育成側(cè)枝，并及時去除贅芽； 夏季和秋季要注意打頂、修剪、抹除贅芽，使通風(fēng)透光良好；多年生
棉產(chǎn)量高，需肥量大，要多次施肥以增加施肥量，并及早防治病蟲害。 2008年1月，南寧遭遇有史以來最嚴(yán)重的冷害天氣。1月14日至2 月5日連續(xù)23天日平均氣溫在10'C以下，其中日均溫在5°。以下的有7 天，最低氣溫5-C以下的有13天，極端最低溫度為1.6。C,月均溫為 9.8°C。在南寧氣象史上，極端最低氣溫為1999年12月23日創(chuàng)下的 -1.9°C,但當(dāng)時的天氣狀況是霜凍，白天依然溫暖。因此，2008年的 實際寒冷程度已經(jīng)超過氣象史上最冷的一年。但4種砧木材料的成活 率仍為100%，上述8個嫁接組合的嫁接棉株在南寧經(jīng)受了2008年1月
8的低溫災(zāi)害天氣后，成活率亦為100%，而未嫁接的鄂雜棉4號自根苗
對照株則全部因冷害死亡。至2009年1月，上述8個嫁接組合的嫁接株 已連續(xù)宿根栽培達(dá)5年之久，生長正常。因宿根棉開花結(jié)實期大幅提 前，產(chǎn)量比同一條件下播種的相應(yīng)一年生棉提高25%以上。
對上述4份砧木、2份接穗所形成的8種嫁接組合進(jìn)行的試驗表明， 所有砧木與接穗的嫁接親和性很好，不存在砧木與接穗的特異性選 擇，所有玷木對接穗的經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量品質(zhì)均無不利效應(yīng)。 實施例3
2005年在南寧以多年生蓬蓬棉的實生苗(來源同實施例l)為砧 木，以實施例1中蓬蓬棉與鄂雜棉4號的嫁接株越冬后的再生芽為接穗 進(jìn)行嫁接，并栽培嫁接苗。嫁接方法和栽培管理措施同實施例l。所 得嫁接棟連續(xù)宿根栽培4年后，生長正常，產(chǎn)量比同一條件下播種的 一年生鄂雜棉4號提高25%以上。 實施例4
陸地棉細(xì)胞質(zhì)雄性不育系P2001A (引自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì) 作物研究所)在廣西南寧的自然越冬率為90%，為一年生棉花。
在廣西南寧以海南島釆集的聯(lián)核木棉(來源同實施例l)的實生 苗為砧木、以細(xì)胞質(zhì)雄性不育系P2001A的實生苗為接穗進(jìn)行嫁接， 并栽培嫁接苗。嫁接方法和栽培管理措施同實施例l。
該嫁接棉花在南寧的越冬率達(dá)100%，能夠連續(xù)宿根栽培，不育 系P2001A沒有出現(xiàn)可育株的分離，用該多年生的不育系和恢復(fù)系進(jìn) 行雜交制種，雜交種子產(chǎn)量比同一條件下的一年生棉提高30%左右。 實施例5
2008年6月15曰，在廣西柳州(2009年1月平均氣溫10.73。C,最 低氣溫3.6。C)以多年生聯(lián)核木棉(來源同實施例l)的實生苗為砧木， 以細(xì)胞核雄性不育兩用系GA5(引自四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究 所)中的雄性不育株上的嫩芽為接穗進(jìn)行嫁接，并栽培嫁接苗。嫁接方法和栽培管理措施同實施例1 。
2009年2月15日觀察，所得嫁接株在廣西柳州已100%安全越冬， 而未嫁接的自根苗的越冬率為62%。 實施例6
細(xì)胞核雄性不育兩用系GA5在湖北不能正常越冬，為一年生棉 花。2006年，在湖北省公安縣，以聯(lián)核木棉(多年生海島棉，采自海 南島)為砧木，釆用嫁接法繁殖細(xì)胞核雄性不育兩用系GA5 (引自四 川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所)，花期拔除可育株，以后每年冬季
用塑料大棚保溫，使大棚內(nèi)i月平均氣溫^i(Tc且最低氣溫xrc，使
其安全越冬，以在棉花主產(chǎn)區(qū)建立細(xì)胞核雄性不育系的原始親本圃。 栽培管理措施同實施例l。
所得原始親本圃中的嫁接植株能夠保持GA5的不育特性。2007 年和2008年，每年以上述聯(lián)核木棉為砧木，以雄性不育系GA5原始親 本圃中越冬植株上的再生芽為接穗嫁接，栽培其嫁接株，嫁接株仍能 夠保持不育特性，能夠用于雜交制種。
由此可直接在棉花主產(chǎn)區(qū)雜交制種，以利于制種技術(shù)指導(dǎo)和減少 種子運(yùn)輸費(fèi)用。
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權(quán)利要求
1、一種一年生棉花的多年生栽培方法，其步驟如下(1)種植一年生棉花，鑒定其自然越冬能力；(2)對于不能自然越冬的一年生棉花，以棉屬中能夠自然越冬的多年生棉花種質(zhì)資源或其雜交種為砧木，以不能自然越冬的一年生棉花為接穗進(jìn)行嫁接，并宿根栽培所得嫁接植株；對于能夠自然越冬的一年生棉花，直接種植并宿根栽培其實生植株，或以上述方法嫁接后宿根栽培其嫁接植株。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其環(huán)境條件為冬季最冷月平均氣溫 ^1(TC且最低氣溫XTC的氣候帶、特殊地形或人工條件。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述能夠自然越 冬為越冬成活率>75%。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述能夠自然越 冬的一年生棉花直接種植并宿根栽培3-5年后需重新播種。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多年生棉花 種質(zhì)資源包括海島棉中的多年生類型、陸地棉野生種系中的多年生類 型或棉屬中其他多年生棉花種質(zhì)資源或以多年生棉花種質(zhì)資源為材 料選育的多年生棉花品種。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述砧木為棉花 實生苗或植株，其越冬成活率為100%,對接穗的生長發(fā)育、育性表 現(xiàn)、產(chǎn)量和品質(zhì)沒有不利效應(yīng)。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在有棉花土傳病 害的地段種植時，所述砧木抗土傳病害。
8、 如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述接穗為棉 花實生苗或棉花植株的嫩芽、自然越冬后的再生芽或其嫁接植株越冬 后的再生芽。
9、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述宿根栽培的方法為(1) 種植棉花當(dāng)年按照當(dāng)?shù)匾荒晟藁ǖ牟シN期、種植密度 和栽培管理方法進(jìn)行栽培和管理；(2) 種植棉花次年及以后早春萌發(fā)新芽后，選留健壯芽培育 成側(cè)枝，并及時去除贅芽；夏季和秋季打頂、修剪和抹除贅芽，多次 施肥并及早防治病蟲害；冬季進(jìn)行棉田中耕、培土并重施有機(jī)肥；冬 季或早春，挖除過密棉株，參照亞熱帶果樹的修剪方法修剪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一年生棉花的多年生栽培方法，其首先鑒定一年生棉花的自然越冬能力；對于不能自然越冬的一年生棉花，以棉屬中能夠自然越冬的多年生棉花種質(zhì)資源或其雜交種為砧木進(jìn)行嫁接，并宿根栽培所得嫁接植株；對于能夠自然越冬的一年生棉花，直接種植并宿根栽培其實生植株，或以上述方法嫁接后宿根栽培其嫁接植株。本發(fā)明方法實現(xiàn)了一年生棉花的多年生栽培，并將其栽培地區(qū)由熱帶擴(kuò)展到南亞熱帶；嫁接植株可長期宿根生長，直到品種更新。本方法用于棉花雜交種，可固定雜種優(yōu)勢，且因生育期延長，可大幅度提高產(chǎn)量；用于棉花雜交制種，因細(xì)胞核雄性不育系可采用嫁接無性繁殖，不需保持系，不但簡化制種程序，且可大幅度提高制種產(chǎn)量。
文檔編號A01G1/00GK101485260SQ20091007853
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者周瑞陽 申請人:廣西大學(xué)