北疆早熟機采棉不同品種區(qū)域試驗

高宇 許浩翊 王嘯天 蘇朝丞 郝亞明 王進

摘 要： 為了早熟機采棉花品種和品系優(yōu)良品質(zhì)的傳承，在北疆10 個地區(qū)選取12 個早熟機采棉品種進行區(qū)域試驗。結(jié)果表明，12 個品種出苗?吐絮期平均121.1～ 125.2 d， 標準偏差±1.5 d， 早熟屬性明顯； 10 個試驗區(qū)棉花全生育期113.9～141.7 d，標準偏差±8.1 d。吐絮期整齊度B10 表現(xiàn)最佳；B07 籽棉產(chǎn)量最高，比B00（CK）增產(chǎn)4.8%；B09 皮棉與霜前皮棉優(yōu)于其他品種，比B00 分別增產(chǎn)10.0% 和9.7%；品種間皮棉產(chǎn)量經(jīng)方差分析及t 檢驗達到極顯著水平。皮棉產(chǎn)量排名為B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01。與B00 相比，B05、B06 在10 個試驗區(qū)中全部增產(chǎn)，其余10 個品種在不同區(qū)域的產(chǎn)量有增有減。纖維品質(zhì)檢測綜合評比，B04 和B00 為優(yōu)質(zhì)棉Ⅰ型標準，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 為普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ型標準；B07 為品質(zhì)Ⅲ型標準。區(qū)域試驗結(jié)果表明，B09、B06 和B05 品種可在北疆地區(qū)推廣栽培。

關(guān)鍵詞：機采棉；籽棉；皮棉；氣候環(huán)境；區(qū)域試驗；北疆

中圖分類號：S562文獻標識碼：A文章編號：2095-1795（2023）12-0128-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.022

0 引言

農(nóng)業(yè)機械化水平的提高與農(nóng)業(yè)措施的改進和農(nóng)作物品種的更新相輔相成。棉花機械采摘減少勞力、降低成本，從改良品種出發(fā)，機采棉是棉花產(chǎn)業(yè)的必然趨勢[1-3]。因此，篩選優(yōu)質(zhì)早熟機采棉品種是實現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)機械化、提高棉花生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。

機采棉研究始于20 世紀90 年代，2001 年在新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆）逐步推廣[4-6]。在機采棉項目中，早熟棉花品種的選育占有重要的主導(dǎo)地位[7-8]。韓俊偉等[9]、張素新等[10] 通過田間試驗，進行了常規(guī)品種選育并取得了成效。

經(jīng)過近30 多年的機采棉花品種研究，取得了新的進展和突破，對新疆棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有較強的推動作用[11-14]。

本研究為保證早熟棉花品系的穩(wěn)定性，通過多點區(qū)域試驗，從生育期、生長勢、農(nóng)藝性狀、纖維品質(zhì)、產(chǎn)量及氣候適應(yīng)性等方面，對早熟棉花新品種和主栽品種進行了比較分析，旨在為篩選鑒定機采棉不同品種的適應(yīng)性、抗逆性、纖維品質(zhì)和高產(chǎn)等綜合特性，為推廣早熟機采棉花新品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與參試單位

早熟棉花參試品種11 個，編號B01～B11，以新陸早61 為對照B00（CK），各參試品種如表1 所示；參加區(qū)域試驗的單位10 個，如表2 所示。

1.2 試驗設(shè)計

試驗區(qū)總面積720 m2，每個小區(qū)面積約20 m2，試驗區(qū)外設(shè)6 行保護區(qū)。試驗小區(qū)采用隨機區(qū)組排列方式，3 次重復(fù)，采用3 膜12 行，膜下滴灌，行距配置66 cm＋10 cm，重復(fù)間隔0.8 m，密度設(shè)定20.0 萬株/hm2。規(guī)定試點誤差變異系數(shù)≤15%，規(guī)定小區(qū)缺株率≤5%，符合試驗方案要求參與匯總。

1.3 栽培管理

各試點均采用機械覆膜，人工點種的播種方式。播種期2019 年4 月10—29 日，其中第七師、精河、石河子和伊犁試驗區(qū)4 月下旬播種，其余試點在4 月中旬播種。根據(jù)棉花生育期統(tǒng)一規(guī)定有機肥和化肥的施肥數(shù)量和時間，其中有機肥有腐殖酸餅肥、羊糞和油渣，化肥有尿素、二胺、磷酸二氫鉀和硫酸鉀。中耕除草4 次、灌水8 次、化調(diào)6 次及化學(xué)防治病蟲害6 次，打頂期在7 月2—12 日。

1.4 農(nóng)藝性狀測定項目

每個試驗小區(qū)選擇 10 株，記錄棉花農(nóng)藝性狀。觀測項目包括整齊度（均勻度）、生長勢，測定株高、第1 果枝節(jié)位、第1 果鈴高度、果枝數(shù)、單鈴質(zhì)量和單株鈴數(shù)；計算生育期、總鈴數(shù)、籽質(zhì)量，實測小區(qū)產(chǎn)量、計算單產(chǎn)（子棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)、霜前皮棉單產(chǎn)）、衣分。小區(qū)隨機收取100 朵棉花室內(nèi)考種，纖維品質(zhì)送棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心測定。

1.5 統(tǒng)計分析

標準差、變異系數(shù)、方差分析通過 Excel 2003 進行分析[15-16]。變異系數(shù)等于標準差除以平均值。用變異系數(shù)表示均勻度指數(shù)，值越小均勻度越高。

1.6 試驗期間氣候評價

2019 年，試驗區(qū)棉花生長季（5—9 月）平均氣溫20.8 °C， 較歷年同期偏高0.5 °C； 平均最低氣溫12.7 °C， 較歷年同期偏低0.1 °C； 平均最高氣溫27.2 °C， 較歷年同期偏高3.0 °C； ≥10 °C 積溫3 790.5～3 962.0 d· °C；日照時數(shù)2 035.9 h，比歷年同期偏多23.9%；降水量170.0 mm，與歷年同期持平；初霜出現(xiàn)在10 月15 日之后，無霜期188～196 d，與常年相比多25～30 d。

2019 年，苗期各試點氣溫較低，降水較多，光照不足，并且大風(fēng)天氣較多，不利于棉花出苗和生長。蕾鈴期6 月氣溫回升較快，氣候適宜，光照充足，棉花生長速度加快，利于棉鈴的形成；第八師、農(nóng)墾和惠遠試驗區(qū)7 月出現(xiàn)高溫天氣，造成蕾鈴脫落。多數(shù)試驗區(qū)整個吐絮期天氣晴朗，氣溫較高，降雨較少，日照充足，利于棉花吐絮。其中第八師、惠遠、第五師試驗區(qū)8 月下旬—9 月上旬降溫快，雨水較多，不利于棉花吐絮采摘。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 生育期、整齊度及生長勢

2.1.1 機采棉生育期

由于播種時間、土壤質(zhì)地和氣候條件等方面的不一致，導(dǎo)致同一品種在不同試驗區(qū)棉花生長速度存在明顯差異。由表3 可知，所有參試品種在第五師試驗區(qū)全生育期為最短，僅111～117 d；在伊犁試驗區(qū)最長，為140～144 d。各試驗區(qū)棉花全生育期113.9～141.7 d，最大相差27.8 d，標準偏差±8.1 d，變異系數(shù)6.67%，區(qū)域性差異明顯。同一地區(qū)不同品種生育期差異較小。

12 個品種在10 個試驗區(qū)的生育期平均狀況如表4所示。出苗?開花發(fā)育期 63（B03）～67 d （B06），標準偏差±1.5 d，變異系數(shù)2.24%，差異較??；B03、B04、B08、B11 與 B00 基本相同，其他品種比B00 長1～3 d。開花?吐絮發(fā)育期57（B05、B06）～61 d（B11），標準偏差±1.3 d，變異系數(shù)2.25%，差異很小；B02、B05、B06 比B00 短1～ 2 d， B01、B03、B04 與B00相同，其他品種比B00 長1～2 d。出苗?吐絮全生育期121.1（B03）～125.2 d（B01、B10），標準偏差±1.4 d；變異系數(shù)1.10%，差異很?。怀?B03、B04 比B00 短0.8～1.5 d 外，其他品種比B00 長0.4～2.8 d。從全生育期看，B03 和B04 相對較短，品種間全生育期差異并不明顯。

2.1.2 機采棉整齊度和生長勢

由表4 可知，依據(jù)變異系數(shù)越小整齊度越高的原則，B07 的整齊度表現(xiàn)最佳，花期整齊度B04 表現(xiàn)最好，吐絮期整齊度B10 排第1，品種間整齊度排序：B10>B01=B02=B03=B04=B07>B00=B05=B08=B09=B11>B06。

苗期B08 生長勢表現(xiàn)最佳， 花期B00、B03 和B09 生長勢表現(xiàn)最好；吐絮期B06 生長勢排第1，品種間生長勢排序：B00=B06=B08=B09>B05>B04=B07>B03>B01=B02=B10>B11。

2.2 農(nóng)藝性狀特征

由表5 可知，第1 果枝節(jié)位5.2～6.4 cm，有5 個品種B00，標準偏差±0.4 cm；第1果鈴高度17.5～24.3 cm，除B02、B11<18 cm，其余品種均達標準；株高65.8～76.7 cm，B03、B04、B07、B08 株高標準， 株高標準偏差±3.9 cm； 果枝數(shù)6.6～7.4 臺，其中B05、B10 最少，B03 最多，B00 排第6 位，標準偏差為±0.3 臺；單株鈴數(shù)5.5～6.7 個，B01 最少， B09 最多， B00 排第7 位， 標準偏差為±0.4 個；單鈴質(zhì)量 5.1～6.5 g，B11 最大，B00 排第5 位，標準偏差±0.4 g；籽質(zhì)量9.3～10.8 g，B01 最大，B00 排第3 位，標準偏差±0.5 g。農(nóng)藝性狀綜合排序B03 表現(xiàn)最佳，其次是B04。

2.3 產(chǎn)量水平及方差分析

2.3.1 產(chǎn)量水平

由表6 可知， 籽棉產(chǎn)量B05、B06、B07、B09、B10 比B00 增產(chǎn)0.8%～ 4.8%， 其他品種比B00 減產(chǎn)0.8%～14.6%；皮棉產(chǎn)量B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增產(chǎn)3.6%～10.0%，B01、B02、B04比B00 減產(chǎn)1.5%～5.6%；霜前皮棉B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增產(chǎn)2.5%～9.7%，其余品種比B00 減產(chǎn)0.5%～5.2%。霜前花率B01、B02 比B00 高0.4 和0.6 個百分點，其他品種持平或B00，均在40.0% 以上。

籽棉產(chǎn)量排序：B07>B06>B05>B09>B10>B00>B08>B04>B03>B02>B11>B01； 皮棉產(chǎn)量排序： B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01； 霜前皮棉產(chǎn)量排序：B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B00>B11>B02>B04>B01。12 個參試品種的產(chǎn)量與B00相比，B05、B06 在10 個試驗區(qū)中全部增產(chǎn)，其余10個品種在不同區(qū)域的產(chǎn)量有增有減，說明品種區(qū)域栽培對環(huán)境氣候條件具有一定選擇性。

2.3.2 皮棉產(chǎn)量方差分析

早熟機采棉品種皮棉產(chǎn)量方差分析如表7 所示，品種間皮棉產(chǎn)量t 檢驗結(jié)果如表8 所示。品種間皮棉產(chǎn)量差異達極顯著水平，品種與試驗區(qū)的互作項顯著。B09、B06 和B05 的皮棉產(chǎn)量比B00 增產(chǎn)極顯著；B11和B04 的皮棉產(chǎn)量與B00 持平，B02 皮棉產(chǎn)量與B00減產(chǎn)不顯著，而B01 比B00減產(chǎn)顯著。

2.4 纖維品質(zhì)

棉花纖維品質(zhì)檢驗，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢測中心使用HVI900 系統(tǒng)測試。棉花樣品的測試和濕度控制在標準大氣[ 溫度（20±2） °C，相對濕度（65±3）%] 下進行。各個品質(zhì)纖維品質(zhì)檢測的平均表現(xiàn)如表9 所示。綜合各品種長度、斷裂比強度和馬克隆值的表現(xiàn)，B04 和B00 綜合品質(zhì)優(yōu)良，3 項指標均達到優(yōu)質(zhì)棉Ⅰ型標準，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 的3 項指標均達到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ型標準；B07 的纖維綜合品質(zhì)達到Ⅲ型標準。

3 討論

棉花機械采摘是系統(tǒng)工程，不僅要求機械的精密度，更要求機采棉株型緊湊、株高限定70～75 cm，第1 果鈴高度≥18 cm，果枝較短并上沖、抗倒伏、適合高密度種植，吐絮暢而集中，含絮力強，對脫葉劑敏感[17-19]。12 個參試品種B01、B02、B10、B11 株高偏矮1.4～4.2 cm，B05、B06、B09 株高偏高1.0 cm 左右，其他品種在指標內(nèi)，所有參試品種株高基本符合機械化要求，株高可通過打頂調(diào)節(jié)。第1 果鈴高度除B02、B11<18 cm，其余品種均達標準。第1 果鈴高度是機采棉的關(guān)鍵指標，體現(xiàn)棉花機采盡收，減少落地棉。李新裕等[19]、趙戰(zhàn)勝等[18] 研究認為，隨著果枝高度增加，其倒伏性也增加，這是機采棉品種研究中的矛盾，因此，對機采棉品種的農(nóng)藝性狀、生育期、產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合指標量化的同時，第1 果鈴高度、節(jié)位高度與早熟吐絮集中等特定性狀必須協(xié)調(diào)，才能確保棉花采收機械化。此外，劉鳳學(xué)[20] 研究認為，在棉株2～3葉期日溫差對果枝節(jié)位的高低具有明顯的影響，一般來說，日溫差超過13 °C 果枝始節(jié)升高明顯。李繼輝等[21] 研究棉花品種區(qū)域性的氣候條件對棉花性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)具有顯著的影響。關(guān)于氣候條件對棉花性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響將是后續(xù)的研究課題。

4 結(jié)束語

通過12 個早熟機采棉品種分別在10 個試驗區(qū)的品比試驗，品種間的全生育期121.0～125.2 d 差異較小，農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)良好。吐絮期整齊度B10 表現(xiàn)最佳，B09 單株鈴數(shù)最多，B08 總鈴數(shù)排第1 位。品種間產(chǎn)量差異明顯，籽棉產(chǎn)量前3 名為B07>B06>B05，分別比B00 增產(chǎn)4.8%、4.7% 和3.6%； 皮棉產(chǎn)量前3 名B09>B06>B05，分別比B00 增產(chǎn)10.0%、9.9% 和8.6%。綜合各品種長度、斷裂比強度和馬克隆值的表現(xiàn)，B04和B00 的綜合品質(zhì)優(yōu)良，3 項指標均達到優(yōu)質(zhì)棉Ⅰ型標準；除B07 的纖維綜合品質(zhì)為Ⅲ型標準外，其他品種3 項指標均達到普通優(yōu)質(zhì)Ⅱ型標準。

同一品種在不同試驗區(qū)產(chǎn)量有增有減，品種對區(qū)域氣候環(huán)境有明顯的選擇性。品種B05、B06 在10 個試驗區(qū)均表現(xiàn)增產(chǎn)，其次是B08、B09 為9 增1 減對氣候環(huán)境適應(yīng)性強勁，B01 對氣候環(huán)境適應(yīng)性最差。

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