機采棉機采性狀及品種篩選試驗研究

郝亞明，吳美歡，許浩翊，高宇，溫春，劉俊哲，陳禹

（1新疆巴音郭楞蒙古自治州氣象局，新疆巴音郭楞 841000；2新疆石河子氣象局，新疆石河子 832003；3新疆氣象技術(shù)裝備保障中心，烏魯木齊 830000）

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又降低了成本，從良種入手是棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1-3]。因此，培育和篩選優(yōu)質(zhì)早熟機采棉品種是實現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)機械現(xiàn)代化、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 年在新疆逐步推廣[4-6]。在機采棉行業(yè)中，早熟棉花品種的選育占有重要的主導(dǎo)地位[7]，韓俊偉等[8]、張素新等[9]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 多年對機采棉花品種研究，取得了新的進展和突破，對新疆棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了推動作用[10-14]。機采棉品種要求株型緊湊、果枝較短并上沖、第一果枝高度大于18 cm，并且抗倒伏、適合高密度種植、吐絮整齊、霜前化率在92%以上、含絮力強、對脫葉劑敏感等多項指標[15-16]。因此，研究不同棉花品種機采性狀的綜合表現(xiàn)，篩選出適合本研究區(qū)氣候特點的機采棉新品種，對新疆及第七師棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

參試早熟棉花品種12個，編號A00～A11，以‘新陸早61’(A00)為對照。各參試品種和編號詳見表1。

表1 早熟棉花參試品種與編號

1.2 方法

1.2.1 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)。實驗小區(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。

1.2.2 試驗管理4 月29 日播種，5 月8 日放苗，5 月15日定苗。中耕除草5次。7月12日打頂結(jié)束。綜合防治棉薊馬、棉黑蚜、紅蜘蛛及棉鈴蟲8次。全生育期隨水施肥（尿素、磷酸二氨和硫酸鉀）6 次，滴水澆灌8次。9月20日開始收花，10月2日收花結(jié)束。

1.3 觀測、質(zhì)檢與測產(chǎn)

1.3.1 生育期、整齊度與生長勢出苗、開花、吐絮達到50%的日期為發(fā)育期指標。發(fā)育期間隔日數(shù)為生育期，出苗至吐絮天數(shù)為全生育期。以目測方式觀測棉株形態(tài)的一致性和發(fā)育的旺盛程度。整齊度與生長勢分為4級，即：優(yōu)（1）、良（2）、一般（3）、差（4）。

1.3.2 農(nóng)藝性狀9 月5 日觀測株型、測量棉花株高、果枝始節(jié)位和第一果鈴高度、調(diào)查單株果枝數(shù)和結(jié)鈴數(shù)。各小區(qū)取正常吐絮棉鈴100 朵稱重，計算單鈴重。取100 粒棉籽稱重為籽指。皮棉與棉籽分離，計算衣份率。

1.3.3 品質(zhì)檢測與產(chǎn)量將以上取樣去籽后的皮棉送交棉纖維檢測中心進行專業(yè)檢測。實收各小區(qū)霜前和霜后籽棉產(chǎn)量，并分離出皮棉，計算每公頃產(chǎn)量。

1.4 統(tǒng)計分析

使用Excel2003 進行數(shù)據(jù)錄入及標準差、相關(guān)系數(shù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)2019、2020年氣候概況

新疆生產(chǎn)建設(shè)第七師農(nóng)科所在奎屯市。位于天山北麓，準噶爾盆地西南緣。屬北溫帶大陸性氣候，冬夏季長，春秋季短，四季較分明，降水量少，蒸發(fā)量大，氣溫日（年）差較大，光照資源豐富。試驗區(qū)2019年棉花播種期溫度18.5℃，生長期5—9月平均氣溫21.6℃，比歷史同期高0.5℃；≥10℃積溫3861.0℃·d，比歷年平均值多121.0℃·d；日照時數(shù)1733.6 h，比歷年同期多205.0 h；無霜期158 d，比歷年平均長13 d；降水量157.5 mm，比歷年同期多30.6 mm。2020 年棉花播種期溫度15.6℃，生長期5—9 月平均氣溫20.7 ℃，比歷史同期低0.4℃；≥10℃積溫3722.9℃·d，比歷年平均值多17.1℃·d；日照時數(shù)1573.8 h，比歷年同期多45.2 h；無霜期150 d，比歷年平均長5 d；降水量72.0 mm，比歷年同期少54.9 mm。

2.2 試驗品種生育期、整齊度和生長勢分析

由表2可知，各參試品種4月29日播種，出苗速率基本相同，A02、A11出苗較其他品種早1 d。開花期在7 月4—11 日之間，A03、A11 開花最早，比對照A00 早3 d。吐絮期在9月1—10日，A03、A11最早吐絮，比對照A00早4 d。

表2 各機采棉品種生育期、生長勢和整齊度

參試品種出苗到開花的天數(shù)在56～64 d，標準差±2.76 d，變異系數(shù)0.05%，差異不明顯，A11、A03 最短，分別為56、57 d。

開花到吐絮的天數(shù)在56～59 d，標準差±2.19，變異系數(shù)0.04%，差異不明顯，A04、A05 和A06 最短，比對照A00短4 d。

各參試品種全生育期在116～125 d，標準差±2.47 d，變異系數(shù)0.02%，差異不明顯，A03、A11 最短，分別為116、117 d，比對照短3、4 d。

各參試品種在苗期、花期、吐絮期生長勢和整齊度參差不齊在1～4 級。全生育期整齊度表現(xiàn)最好的有A03、A06、A08、A09和A00，而吐絮期整齊度表現(xiàn)最好的有A00、A02、A03、A06、A08、A09。

2.3 試驗品種農(nóng)藝性狀分析

機采棉要求棉株高度一般70～75 cm為宜，第一果枝結(jié)鈴部位距離地面的高度應(yīng)在18 cm 以上[17]，這是機采棉的硬性指標。棉花適時打頂和整枝可控制株高，而第一果枝結(jié)鈴部位距離地面的高度則需要品種特性來完成。由表3 所示，棉株高度在參試品種中A02、A08、A10、A11株高略低于指標，其他品種均在指標范圍內(nèi)。第一果鈴高度除A02、A11外，其他品種均在18 cm以上。第一果枝位在4.6～6.3 cm之間，第一果枝位對第一果鈴距離地面的高度關(guān)系密切，經(jīng)相關(guān)分析其相關(guān)系數(shù)(r=0.721)達到P＜0.01 極顯著水平。單株果枝數(shù)在6.6～9.4個，A08和A03最多。單株鈴數(shù)在6.0～8.7 個，以A10 最多，其他品種均比對照少。各品種單鈴重在4.9～7.7 g之間，比對照重的有A11、A03和A01，其他品種均低于對照。籽指在9.2～11.6之間。

表3 第七師早熟機采棉品種農(nóng)藝性狀

2.4 產(chǎn)量分析

由表4 可知，籽棉產(chǎn)量前三名分別是A03、A10 和A09，分別比對照A00增產(chǎn)7.2%、6.7%和6.0%，對照籽棉產(chǎn)量排第八位。皮棉產(chǎn)量前三名分別是A03、A09和A10，分別比對照A00增產(chǎn)19.2%、14.7%、14.7%，對照排第十位。霜前皮棉產(chǎn)量前三名分別是A03、A09、A02，分別比對照增產(chǎn)25.1%、16.3%和12.3%，對照排第十位。霜前花率前三名分別是A03(99.2%)、A02(98.3%)、A02(97.4%)，對照排第五位。衣份率在43.2%～49.4%之間，最高的是A01達到49.4%，其次是A03達到48.9%，對照衣份率在12個品種中排第十位。

表4 第七師早熟機采棉品種產(chǎn)量分析

2.5 試驗品種纖維品質(zhì)測定

由表5所示，參試12個品種纖維長度在29.2～33.6 mm之間，優(yōu)于對照A00 的有A11＞A02＞A04=A08 品種，除A07外，其他品種纖維長度均超過30 mm。各品種整齊度差異較小在85.7%～87.9%之間。斷裂比強度在28.2～33.5 cN/tex 之間，所有參試品種斷裂比強度均低于對照A00。中國現(xiàn)行細絨棉標準規(guī)定[18]：馬克隆值分為A、B、C 三個級，A 級取值范圍為3.7～4.2，品質(zhì)最好；B 級取值范圍為3.5～3.6 和4.3～4.9，品質(zhì)一般；C 級取值范圍為≤3.4 和≥5.0，品質(zhì)最差。參試12個品種馬克隆值達到A 級標準只有A11，而A07 為C級，其他10 個品種馬克隆值均為B 級標準。伸長率6.4%～8.8%之間，所有品種優(yōu)于對照A00，伸長率超過8.0%的品種有A05、A06 和A10。各品種反射率差異小，在80.8%～82.9%之間。各品種黃度在7.8～8.2 之間，表現(xiàn)最好的有A00、A01、A04 和A07。紡紗均勻指數(shù)144～176 之間，所有參試品種均低于對照A00。參試12 個品種纖維綜合評比排名：A03＞A09＞A06＞A10＞A07＞A01＞A05＞A08＞A11＞A00(CK)＞A02＞A04。

表5 第七師機采棉品種纖維品質(zhì)性狀

3 討論

棉花品種對比實驗中‘石大棉268’(A03)品種農(nóng)藝性狀表現(xiàn)最佳，但纖維品質(zhì)性狀還未達到對照‘新陸早61’(A00)品種的水準?！竺?68’(A03)品種棉株高度、第一果鈴高度、吐絮整齊度和早熟性等機采性狀符合機械化的要求。棉株高度可人工打頂對其控制，第一果鈴高度除與品種特性有關(guān)外，還與第一節(jié)位高度密切相關(guān)，李雪源[17]對棉花品種主要機采性狀的調(diào)查結(jié)果，第一果鈴高度應(yīng)在18 cm以上，這是機采棉的關(guān)鍵指標，只有在這一性狀以上，才能使棉花機采盡收，避免落地棉。李新裕等[19]、趙戰(zhàn)勝[20]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，果枝節(jié)位、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。

4 結(jié)論

通過12個早熟機采棉品種對比試驗，品種間的全生育期差異較小，農(nóng)藝性狀基本符合機械化采收的要求?！竺?68’(A03)、‘H1537’(A11)全生育期最短，分別為116、117 d。‘盛棉10 號’(A02)和‘H1537’(A11)第一果鈴高度低于18 cm。霜前皮棉產(chǎn)量‘石大棉268’(A03)、‘新農(nóng)早129’(A09)分別比對照新陸早61’(A00)增產(chǎn)25.1%和16.3%。纖維綜合評比中，‘石大棉268’(A03)、‘新農(nóng)早129’(A09)品種表現(xiàn)尚佳，并接近對照‘新陸早61’(A00)標準。參試品種農(nóng)藝性狀綜合排序：‘石大棉268’(A03)＞‘新農(nóng)早129’(A09)＞‘金早1號’(A10)＞‘中新1601’(A07)＞‘盛棉10 號’(A02)＞‘ 新石K33’(A06) =‘ 新石K38’(A05) =‘H1537’(A11)＞‘新M606’(A01) =‘金墾1775’(A08)＞‘金墾1861’(A04)＞‘新陸早61’(A00CK)。在此次品種對比試驗中，石大棉268(A03)生育期116 d，第一果枝結(jié)鈴高度20.4 cm，吐絮期整齊度為2級，籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、纖維綜合評比在12 個品種中排第一，該品種適合兵團農(nóng)七師地區(qū)推廣栽培。