经济作物又称技术作物、工业原料作物，具有经济价值高、技术要求高、商品性强等特点。
按其用途分为：纤维作物（棉花、麻类、蚕桑）、油料作物（花生、油菜、芝麻、大豆、向日葵等）、糖料作物（甜菜、甘蔗、甜叶菊等）、饮料作物（茶叶、咖啡、可可）、嗜好作物（烟叶）、药用作物（板蓝根、甘草、人参、贝母等）、其他用途作物（橡胶、椰子、油棕、剑麻等），广义还包括蔬菜、瓜果、花卉等园艺作物。经济作物对自然条件和栽培技术要求较严格，国内外经济作物的良种选育和杂种优势利用水平较粮食作物高，除一些地方特色品种类型为常规品种外，棉花、油菜、向日葵、甜菜等主要经济作物已经全面实现了杂种优势利用。本章以棉花、油菜、葵花、甜菜等为主学习，大豆在豆类制种中介绍。
§§§第一节棉花制种
棉花（Gossypium），英文名Cotton，锦葵科（Malvaceae）木槿亚科棉属（Gossypium）亚灌木。
原产高温干旱的热带和亚热带地区，在热带和亚热带也有多年生灌木或小乔木，是世界上仅有的由种子生产纤维的农作物。经过长期的驯化和选育，逐渐演变成为现在的一年生栽培作物。棉花纤维、种子均有很高的商品利用价值，在国民经济中占有重要地位。
一、生物学特性
棉花为圆锥根系，主根可入土2m以上，侧根伸长可超过70cm，育苗移植容易伤根。茎秆和分枝为绿色，以后变为红色至红褐色，少数品种保持青茎；茎枝有绒毛、油腺，分枝有果枝、营养枝。主茎各节长一片叶，叶腋长出腋芽和侧芽，基部腋芽长成果枝，侧芽潜伏；上部腋芽潜伏，侧芽长成果枝。子叶肾形，第一、二真叶全缘，到第五真叶达到5裂，有二个托叶，叶被绒毛或无，叶互生，叶片及顶芽有向日性。花单生，雌雄同花，花冠乳白色。蒴果，桃形，棉子圆锥形，侧面有一突起的棱线，尖端有珠孔，种皮坚硬，黑褐色，表面有棉绒，百粒重9~12g，发芽力保持3~4年。
棉绒是由棉花胚珠的一部分珠被的外表皮细胞尖端延伸而成，先伸长的为长绒，开花3d后伸长的为短绒。棉籽上纤维的多少用衣指——100粒子棉的纤维重表示，生产上用衣分（单位重量籽棉中纤维所占重量百分数），表示棉绒产量。
棉花是无限生长，营养生长与生殖生长较长时间地同时并进生长，全生育期较长，从出苗到棉铃收获完成约需200d。从出苗到第一个棉铃吐絮叫棉花的生育期，约需120d，棉花一生可分为出苗期、苗期、现蕾期、开花期、吐絮期。
1.出苗期从播种到50%子叶出土并展开，北方4月下旬播种，经7~15d出苗。
2.苗期从出苗到有50%棉株出现第一个幼蕾，早熟品种25~30d，中熟品种40~50d。
3.显蕾期从显蕾到50%棉株开第一朵花，需25~30d，7月上旬开花。
4.开花期从开花到50%棉株第一个棉铃吐絮，需50~60d。
5.吐絮期从吐絮到收花结束，需70d，8月下旬吐絮，11月初收花结束。
棉花是喜温、喜光作物。棉子萌发温度10℃~12℃，生长发育适温25℃~30℃，35℃~37℃为发育上限。出苗到现蕾适温18℃~20℃，昼夜温差大（昼温28℃~32℃，夜温20℃~22℃），有利于花芽分化，果枝节位低。蕾铃期适温25~30℃，较高温度下现蕾快、开花早、促进棉铃发育、纤维增长、种子成熟。如气温过高（在35℃以上），引起花粉败育，当温度低于15℃，纤维停止发育。棉花生长需要＞10℃的积温：早熟品种从播种—裂铃需2900℃~3100℃，中熟品种3200℃~3400℃。棉花耐旱，养分吸收全面，吸收能力强，喜光，充足的阳光是棉花获得高产的必要条件。对土壤要求不严，有一定耐盐碱、瘠薄能力，以肥沃、排水良好的沙质土壤栽培为宜。
二、品种类型
棉花在生产上栽培种有四种。
L.也叫中棉，俗称粗绒棉，原产于印度次大陆，分为6个种系（Race），即印度棉（Indicum）、中棉（Sinense）、缅甸棉（Burmanicum）、垂铃棉（Cernum）、孟加拉棉（Bangalense）和苏丹棉（Soudanense）。亚洲棉叶小，花冠小，黄色、白色或红色，棉重约3g，种子较小，衣分36%～39%，毛籽或光籽。
又叫草棉（Herbaceous%cotton），也是粗绒棉，分为5个种系（race）：即暗色棉（Percicum）、库尔加棉（Kuljianum）、威地棉（Wightianum）、阿非利加棉（Africanum）和槭叶棉（Acerifolium），前3个为一年生，后2个为多年生。中国西北地区栽培的草棉为一年生，株高约100cm，叶小，生育期120~150d。叶片较小，花冠小，黄色，铃小，近圆形，3~4室，铃面腺体少，单铃子棉重约2g；种子小，衣分30%，纤维长度17~23mm。
又称细绒棉（Upland%cotton），是世界上的主要裁培种，有7个半野生种系（race），即马丽加朗特棉（Mariegalante）、鲍莫尔氏棉（Paimerii）、莫利尔氏棉（Morrilli）、尖班棉（Punctatum）、尤卡坦棉（Yucatanense）、李奇蒙德氏棉（Richmondii）和阔叶棉（Latifolium）。均为典型的一年生亚灌木，植株高大、健壮（株高100cm左右），叶片宽大，生育期120~220d。有苞叶外蜜腺，花冠较大，乳白色，铃大，卵圆形，种子为毛籽。
又称长绒棉（Seaisland%cotton），纤维品质好，世界次要栽培种，主要分布在新疆。多年生灌木，高2~3m，叶掌状3~5裂，叶柄散生黑腺点。花淡黄色带紫色，蒴果椭圆状卵形，种子卵形，有喙，多为光籽或尖端毛籽，纤维长33~45mm。
三、分枝和开花授粉习性棉花分枝有两种：一种是直接长花蕾、棉铃的果枝，一种是营养枝（叶枝、油条、疯杈），一般棉株基部3~7节以下叶腋长出的多为营养枝，以上多为果枝，二者相交的部分既长果枝又长叶枝，有时植株上部还长出无真叶的短果枝，结的小棉铃叫桠果。棉株长出子叶后，主茎各节都长一片真叶，每个主茎叶腋长出腋芽和侧芽，基部腋芽长成营养枝，侧芽潜伏；上部腋芽潜伏，侧芽长成果枝。果枝有多种类型：1.零式果枝型果枝不伸长，无果节，棉铃直接着生于主茎叶腋间，属有限果枝型。
2.一式果枝型棉铃生于果枝顶端，只有一个很短的果节，属于有限果枝型。
3.二式果枝型具有多节的果枝，并且能不断延伸增节，又称无限果枝型。又可根据节间的长短进一步划分为：紧凑型，果枝节间长3~5cm；较紧凑型，节间长5~10cm；较松散型，节间长10~15cm；松散型，节间长度15cm以上。中国主要的陆地棉品种大都属于较紧凑型和较松散型，有些长果枝的海岛棉品种属松散型。
棉花的株型是由果枝和叶枝的分布情况以及果枝的长短形成的，分为4种：下部较大而上部较少为塔型；下部较小而上部略大为倒塔型；上下部大体一致为筒型；下部很大而上部很小为丛生型，多数陆地棉品种的株型是塔型。试验表明，棉花株型与结铃率关系密切，果枝角度、植株纵横比值（植株纵向高度和横向宽度的比值）与结铃率均呈显著的正相关，果枝角度越小，或植株纵横比值越大，结铃率越高。
棉花早熟品种第一果枝在3~5片真叶节出现，中晚熟品种在6~8节出现。第一果枝出现时顶端分化为花芽，花芽先分化出三片苞叶，继而分化出花器及其他部分，一般把苞叶顶部宽处达到3mm作为现蕾标准。花蕾从出现到开花25d左右，现蕾顺序整株从下向上，单个果枝从内向外。雌雄同花，苞叶保护内部花器，花萼5片，连成杯状，萼内基部有一圈蜜腺。花瓣5个，开花前一天急剧伸出苞叶，乳白色，花冠张开时，两性配子成熟，花药开始散粉。花冠因细胞内酸度增加，早上开花后当天下午变成粉红色并萎焉。雌蕊柱头表面覆盖一层单细胞毛，不分泌黏液。子房3~5室，每室7~11个胚珠。棉花柱头在开花第二天能接受花粉，受精后30h胚开始发育，开花到种子成熟50~70d，极早熟品种40d。种皮在裂铃前变为黑褐色，没受精的胚珠只长到约1mm，叫不孕籽。
四、蕾铃脱落的原因及预防
棉花蕾铃脱落是一种自然调节现象，生产中应采取措施，尽量减少其脱落。
1.生理失调当水、肥、光、温等环境条件不适合棉花正常生长发育时，就会直接或间接造成棉株体内养分不足或分配不当，导致发生蕾铃脱落。如棉田肥力不足和水分缺乏，会使棉株上部和外围的幼蕾、幼铃脱落。棉田肥水过多，棉花疯长，棉株中下部受荫蔽，中下部的蕾铃大量脱落。光照不足是引起蕾铃脱落的最重要的原因。
2.受精不良棉花适宜受精的温度25℃~30℃，温度过高会降低花粉的生活力，受精不良产生不孕。开花期间遇雨，柱头上的花粉粒浸湿而膨胀破裂，也会有碍授粉。
3.机械损伤田间作业中机器或人工碰伤果枝和蕾铃而造成脱落。
4.病虫危害病虫危害也引起棉花蕾铃的脱落。
减少蕾铃脱落，提高结铃率，要从多方面着手，在生育期间要协调好营养生长和生殖生长的关系，实现“壮苗早发，不旺不衰”，合理水肥供给，做好化学调控、整枝等工作，认真防治病虫害，减少田间机械损伤。
五、抗虫棉的类型
抗虫棉是利用现代生物技术选育的棉花品种，根据不同的棉花品种对害虫的抗性反应和方式，把抗虫棉分成四个类型：也叫形态型抗虫棉，是指棉花害虫不喜欢在这些棉株上产卵、繁殖的棉花品种，又分为无茸毛型、无蜜腺型和叶片窄小的鸡爪型3种。
指对棉铃虫危害有较强的忍耐力和补偿能力的品种，蕾铃受害脱落后，能迅速长出；茎尖生长快，棉铃虫取食侧芽不影响茎尖生长，不产生“无头棉”而影响产量。
指棉株含有能抑制棉铃虫的生长发育或有使棉铃虫拒绝取食的生理代谢物质而表现出来的抗虫性，生理代谢物质主要有棉酚和单宁。受到危害后，棉株单宁含量显著增加，棉铃虫取食后会抑制胃内消化酶的活性，造成消化不良而拒绝取食。
是利用生物基因工程技术，把苏云金杆菌产生的B.t杀虫蛋白基因，经过改造后转入到棉株内，整合到棉花细胞基因中，从而使转基因棉花含有B.t杀虫蛋白基因。这种B.t杀虫蛋白基因能够表达、控制、合成内毒素的伴胞晶体，使棉株随着自身的生长，产生内源毒素，使棉株本身具有杀死棉铃虫幼虫的能力。
六、杂交制种技术棉花是常异花授粉作物，杂种优势明显，杂交种增产幅度10%~30%，在改进纤维品质、提高抗逆性等方面也有显著作用。生产中常规品种和杂交品种应用都很广泛，常规品种制种在隔离条件下，加强选择、去杂，栽培管理参照棉花大田栽培技术。棉花杂交制种方法有一系两用制种、人工去雄制种、雄性不育系人工辅助授粉制种等，本书主要介绍杂交制种技术。
棉花两用系是自然突变的雄性不育植株，表现为整株可遗传不育，受隐性核不育基因控制，而其血缘相近的品种都可以使其恢复育性，F1表现为可育。
两用系亲本繁殖时用杂合显性的可育株与纯和隐性的不育株杂交，后代分离出各占50%的显性可育和纯合隐性的不育株，可育株作为保持系，不育株作为不育系；播种时用其杂交后代（保持系和不育系）混合播种，标记不育株，利用人工辅助授粉收获不育株上的棉子留种，种子基因杂合，杂交制种时作两用系。
1.土地准备棉花以自花授粉为主，但也有近20%的天然异交率，制种时必须与不同品种、大田棉花等要有安全的隔离距离，同时要考虑传粉昆虫、地形、蜜源植物等的影响，隔离距离1000~1500m。土地选择排灌方便、中等肥力、轻盐碱的砂壤土，忌迎茬和重茬。施优质农家肥667m2%3000~5000kg，磷酸二铵667m2%20~25kg。墒情较差的地块，应在播前5~7d灌底水，落干后浅耕。播种前用甲基异柳磷667m2%300~450mL掺细沙20kg均匀撒施，防地下害虫。用48%地乐胺乳油667m2%l00mL，掺细沙50kg均匀撒施，防除杂草。3月底覆盖地膜，提高地温。
2.父母本比例及密度4月中旬地温稳定到10℃时播种，母本采用机播。由于母本中有50%可育株在开花前拔除，母本播种量为正常播种量的两倍，约667m2%8000~9000株，父本苗667m2%1600~2000株，父母本比例1∶5~1∶8。宽窄行种植，宽行90~100cm，窄行70~65cm，便于人工辅助授粉。母本株行距20cm×30cm，父本株行距25cm×50cm，破膜点播或膜下浅沟点播。寒冷地区父本大棚育苗，父母本生育期错期大的组合，父本提前10~15d育苗。
3.间苗、定苗播种后7~10d出苗，在出苗前应防土壤板结、风沙及晚霜的危害。待真叶出现即间苗、定苗，原则是拔除小苗，留壮苗、留单苗，缺苗断垄处隔行或隔穴留双苗。膜下播种的父本出苗后在地膜内生长一段时间，待晚霜过后放苗培土，空行内及时中耕除草、灭虫。
4.植株调整棉花现蕾后及时“脱裤腿”（即将第一果枝以下的侧枝、叶、芽全部抹掉）。
棉株“脱裤腿”后用缩节胺667m2%1~2g，兑水15~30kg叶面喷雾，控制植株高度。授粉初期对棉株进行二次化控，用缩节胺667m2%3~4g，兑水30kg叶面喷雾，促进保花保蕾。生长旺盛的地块，在7月底进行第三次化控，用缩节胺667m2%4~6g，兑水30kg叶面喷雾。在整个生育期内不使用乙烯利。在授粉期间棉株及时打顶尖，长至6~7果枝时将主秆与果枝摘心。授粉结束后勤查勤看，发现前期“脱裤腿”不彻底的植株，将叶枝、果枝、顶尖清除干净。
5.水肥管理棉田内开始开花时灌水，追施磷钾肥667m2%15~25kg，灌后即时中耕。为促进开花、坐果，用硫酸锌667m2%50g、硼砂667m2%25g，兑水30kg叶面喷施。以后隔15d灌一次水，在开花授粉期间保持田间湿润，授粉后15d停止灌水。棉花生长期间应注意及时防治蚜虫、红蜘蛛、棉铃虫等害虫危害；及时预防棉花枯萎病、黄萎病、茎枯病等病害。
