王樹林，劉文藝，祁　虹，王　燕，張　謙，馮國藝，林永增*，梁青龍（.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊05005；.曲周縣農(nóng)牧局，河北邯鄲05750）

多雨寡照年份適宜麥棉套作的棉花品種篩選

王樹林1，劉文藝2，祁虹1，王燕1，張謙1，馮國藝1，林永增1*，梁青龍1
（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北石家莊050051；2.曲周縣農(nóng)牧局，河北邯鄲057250）

河北省2013年為典型的多雨寡照年份，5耀10月的逐月日照時(shí)數(shù)均低于歷年平均，尤其是7耀9月的日照時(shí)數(shù)僅分別為歷年平均的69.3%、71.1%和56.2%。2013年在麥棉套作模式下，以10個(gè)棉花品種（系）為試材，對棉花株高、果枝性狀、“三桃”比例、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子、纖維品質(zhì)進(jìn)行分析，以篩選適宜多雨寡照年份種植的棉花品種（系）。結(jié)果表明：麥棉套作模式下，尤其是多雨寡照年份，棉花營養(yǎng)生長集中在6月下旬耀7月中上旬，目前生產(chǎn)上的主推棉花品種在多雨寡照年份均存在晚熟的問題，成鈴主體為秋桃，霜前花率過低，不適宜在麥棉套作模式中應(yīng)用。夏播品種中棉所50生育期短，伏桃比例較高，霜前花率達(dá)到83.4%，子棉產(chǎn)量3 814.1 kg/hm2，顯著高于其他品種，且纖維品質(zhì)較好，較好地適應(yīng)了多雨寡照年份的氣候特點(diǎn)，適宜麥棉套作種植。

多雨寡照；麥棉套作；棉花；品種篩選

麥棉兩熟種植技術(shù)于20世紀(jì)50年代出現(xiàn)在我國長江流域棉區(qū)，形式為冬小麥（元麥）、棉花直播[1]。黃河流域棉區(qū)兩熟種植制度自20世紀(jì)60年代進(jìn)入試驗(yàn)，以麥棉套種為主[2]，并于90年代后成為該區(qū)主要的種植模式[3]。但是隨著小麥聯(lián)合收割機(jī)的應(yīng)用，麥棉套作種植模式由于不適應(yīng)機(jī)械收獲小麥而導(dǎo)致種植面積迅速萎縮。因此，進(jìn)入21世紀(jì)后，關(guān)于麥棉套作種植技術(shù)的研究多集中在基礎(chǔ)理論方面，如套作對土壤生態(tài)系統(tǒng)[4，5]與棉花根系生長的影響[6]，而對麥棉套作的應(yīng)用性研究較少。近年來，隨著國家對糧食安全問題的日益重視以及糧棉爭地矛盾的日益尖銳，麥棉套作種植模式被重新提及，在解決了小麥聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)用的問題后，麥棉套作模式推廣前景廣闊。麥棉套作模式存在棉花晚熟導(dǎo)致霜前花率不高的問題[7，8]，尤其是棉花生長中期遭遇陰雨寡照天氣的時(shí)候更為嚴(yán)重。因此，對麥棉套作模式中棉花品種早熟性的篩選十分重要。在2013年棉花生育中期多雨寡照年份，通過調(diào)查麥棉套作模式下不同熟性棉花品種的生育性狀、產(chǎn)量性狀與早熟性指標(biāo)，篩選出多雨寡照年份適宜麥棉套作模式的棉花品種，對提高麥棉套作模式下棉花的霜前花率、霜前子棉和皮棉產(chǎn)量具有重要意義。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況與氣候特征

試驗(yàn)于2013年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所曲周試驗(yàn)站（河北省邯鄲市曲周縣西漳頭村）進(jìn)行，前茬作物為棉花。土壤為黏壤土，肥力中等偏上，耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)13.2 g/kg、全氮0.976 g/kg、速效磷29.4 mg/kg、速效鉀231.5 mg/kg。

該試驗(yàn)?zāi)甓葘儆诘湫偷亩嘤旯颜漳攴荨?013年5耀10月的逐月日照時(shí)數(shù)均低于歷年平均，尤其是7耀9月的日照時(shí)數(shù)僅分別為歷年平均的69.3%、71.1%和56.2%（表1）。5月和6月的降雨量與歷年基本持平，7月、8月降雨量分別為歷年平均的2.1和1.2倍。

表1　2013年棉花生育期間的逐月日照時(shí)數(shù)和降雨量Table1　Sunshine hours and rainfall in cotton growing periods in 2013

1.2試驗(yàn)材料

供試棉花品種10個(gè)（表2），其中，超早1號[9]為國家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心提供的零式果枝早熟品系，其他品種均為通過審定的品種。

表2　供試棉花品種（系）及其選育單位Table2　Cotton varieties（lines）and the breeding units

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)棉花品種10個(gè)處理，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)寬6.4 m、長8.0 m，3次重復(fù)。種植模式為4行小麥占地幅寬80 cm，棉花預(yù)留行幅寬80 cm。2013年4月22日播種棉花，預(yù)留行播種2行，行距45 cm，播種后覆蓋塑料地膜，澆蒙頭水。5月19日澆水1次，5月28日定苗，留苗密度5.8萬株/hm2，6月9日收獲小麥，6月10日灌水1次，結(jié)合灌水追施復(fù)合肥［m（N）頤m（P2O5）頤m（K2O）越15頤13頤17］600kg/hm2，10月11日噴施40%乙烯利3.0 kg/hm2催熟。其他管理同大田常規(guī)。

每小區(qū)選取棉花20株，分別于6月15日、7月15日、8月15日，調(diào)查棉花株高和主莖真葉數(shù)（果枝數(shù)）；分別于7月15日、8月15日、9月10日，調(diào)查單株成鈴數(shù)，計(jì)算單株伏前桃（7月15日以前所結(jié)的成鈴）、伏桃（7月16日耀8月15日所結(jié)的成鈴）和秋桃（8月16日以后所結(jié)的成鈴）的個(gè)數(shù)及比例。每小區(qū)收獲10株棉花所有吐絮鈴，測定單鈴重、衣分和纖維品質(zhì)；10月25日小區(qū)單獨(dú)收獲霜前花1次計(jì)產(chǎn)，11月2日收獲霜后花1次，計(jì)算霜前花率。

利用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同棉花品種（系）的株高與果枝性狀

成熟期，中棉所50和超早1號植株偏低，株高分別為72.4 cm和91.0 cm；農(nóng)大棉6號、冀棉958和冀雜1號植株較高，株高均躍110 cm（表3）。從株高增長動(dòng)態(tài)來看，6月15日的株高與其最終株高的比例，除中棉所50和超早1號為29.7%和28.5%外，其他品種為22.5%耀25.8%；7月15日的株高與其最終株高的比例，中棉所50、超早1號、邯7860和中棉所79分別為85.1%、84.2%、84.4%和83.1%，其他品種為69.9%耀79.3%?？梢钥闯?，生育期越短的品種（系），前期株高增長的比例越大。

6月15日超早1號和中棉所50的主莖真葉數(shù)較多，分別為7.2和6.9臺/株，其他品種均約6.0臺/株；7月15日超早1號的果枝數(shù)最多（10.2臺/株），其次為中棉所50、邯7860和中棉所79（果枝數(shù)均逸9.5臺/株）；到8月15日，除超早1號果枝數(shù)為13.7臺/株外，其他品種為11.0耀11.9臺/株且差異不大。表明在麥棉套作模式下，尤其是多雨寡照年份，棉花營養(yǎng)生長集中在6月下旬耀7月中上旬，且生育期越長的品種，營養(yǎng)生長高峰出現(xiàn)得越晚。

表3　參試棉花品種（系）的生育性狀Table3　Growing traits of different cotton varieties（lines）

表4　參試棉花品種（系）伏前桃、伏桃和秋桃的比例Tabel 4 Ratio of three bolls of different cotton varieties（lines）

2.2不同棉花品種（系）的“三桃”比例

“三桃”比例基本上能夠反映出棉花經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在時(shí)間進(jìn)程上的分配關(guān)系，對衡量品種是否適應(yīng)某一地區(qū)的氣候條件具有重要意義[10]。超早1號伏前桃為1.3個(gè)/株，伏前桃比例為7.4%；其他品種均沒有伏前桃（表4）。中棉所50和超早1號的伏桃數(shù)較多，分別為5.0和4.8個(gè)/株，比例分別為27.0%和27.3%；邯7860的伏桃個(gè)數(shù)與比例約中棉所50和超早1號，但明顯躍其他幾個(gè)品種；冀雜1號和和農(nóng)大棉6號的伏桃比例較低，僅分別為3.0%和2.7%。秋桃構(gòu)成了棉花產(chǎn)量的主體，10個(gè)棉花品種（系）的秋桃比例順序?yàn)槌?號約中棉所50約邯7860約中植棉2號約魯棉研28約農(nóng)大棉6號約中棉所79約冀228約冀雜1號約冀棉958，且秋桃比例呈隨棉花品種（系）生育期延長而增大的趨勢。

2.3不同棉花品種（系）的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

生育期較短的2個(gè)品種（系）中棉所50和超早1號的單株鈴數(shù)分別達(dá)到了18.5和17.6個(gè)/株；其次是冀雜1號、魯棉研28和邯7860，單株鈴數(shù)均躍16個(gè)/株；中植棉2號單株鈴數(shù)最低，僅13.3個(gè)/株（表5）。邯7860、中棉所79和冀棉958的單鈴重均達(dá)到了4.5 g，其他品種（系）為4.1耀4.3 g，差異不大。中棉所50的衣分（38.3豫）最高，且明顯躍其他品種（系）。不同品種（系）的霜前花率差別較大，生育期越短的品種，霜前花率越高，其中，中棉所50和超早1號的霜前花率分別達(dá)到了83.4%和88.2%，在多雨寡照年份表現(xiàn)較好，邯7860霜前花率（67.9%）次之；其他品種的霜前花率均約60%，不適宜多雨寡照年份種植。中棉所50的子棉產(chǎn)量（3 814.1 kg/hm2）最高，且顯著躍其他品種（系）；超早1號、邯7860和冀雜1號產(chǎn)量差異不顯著，但均顯著躍其他品種。

2.4不同棉花品種（系）的纖維品質(zhì)

農(nóng)大棉6號、魯棉研28和冀棉958的纖維長度均躍31 mm；邯7860、中植棉2號、冀雜1號、中棉所79和冀228為30耀31 mm；中棉所50和超早1號的纖維長度偏短，分別為28.7 mm和27.5 mm（表6）。中植棉2號、中棉所50和邯7860的斷裂比強(qiáng)度均躍31 cN/tex，表現(xiàn)較好。馬克隆值作為反映纖維成熟度和細(xì)度的綜合指標(biāo)，其最優(yōu)區(qū)間為3.7耀4.2[11]。超早1號和中棉所50的馬克隆值分別達(dá)到5.4和4.6，成熟度高，與生產(chǎn)上的單作春棉接近[12]；邯7860和冀棉958的馬克隆值次之，分別為3.9和3.7，成熟度較好；其他品種（系）的纖維成熟度不夠。紡紗均勻性指數(shù)前3位的品種分別為中植棉2號、邯7860和魯棉研28；超早1號的紡紗均勻性指數(shù)僅有127，表現(xiàn)較差。冀棉958的伸長率達(dá)到了7.9%，表現(xiàn)最好；超早1號僅為5.5%，表現(xiàn)最差；其他品種的伸長率差異較小。各品種（系）間的整齊度指數(shù)、反射率和黃度差異均較小。

表5　參試棉花品種（系）的產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因子Table5　Yield and yield components of different cotton varieties（lines）

表6　參試棉花品種（系）的纖維品質(zhì)Table6　Fiber quality of different cotton varieties（lines）

3　結(jié)論與討論

麥棉套作種植模式下，小麥遮陽對棉苗生長影響較大[13，14]，尤其是多雨寡照年份，棉花前期生長慢[15]，株高和果枝增長高峰期在6月下旬耀7月上中旬，且生育期越長，其營養(yǎng)生長高峰出現(xiàn)得越晚。從生殖生長來看，麥棉套作種植模式普遍存在棉花霜前花率過低的問題。河北省2013年屬于典型的多雨寡照年份，尤其是棉花生育中后期日照不足。從本研究結(jié)果看，目前生產(chǎn)上應(yīng)用的主推棉花品種在多雨寡照年份均存在晚熟的問題，成鈴主體為秋桃，霜前花率過低，不適宜在麥棉套作模式中應(yīng)用。夏播品種中棉所50由于生育期短，較好地適應(yīng)了多雨寡照年份的氣候特點(diǎn)，在麥棉套作模式下伏桃比例較高，霜前花率達(dá)到了83.4%，纖維品質(zhì)較好，最終子棉產(chǎn)量達(dá)到了3814.1 kg/hm2，顯著高于其他品種（系）。在多雨寡照年份，中棉所50適宜于在麥棉套作模式下種植。

［1］中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所.棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的理論與技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

［2］刁光中.黃淮海棉區(qū)麥棉兩熟研究現(xiàn)狀和展望［J］.中國棉花，1990，（1）：6-8.

［3］何旭平，紀(jì)從亮.現(xiàn)代中國棉花育種與栽培概論［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：201-219.

［4］孫磊，陳兵林，周治國.麥棉套作系統(tǒng)中小麥根區(qū)化感物質(zhì)對棉苗生長的影響［J］.棉花學(xué)報(bào)，2006，18（4）：213-217.

［5］孫磊，陳兵林，周治國.麥棉套作Bt棉花根系分泌物對土壤速效養(yǎng)分及微生物的影響［J］.棉花學(xué)報(bào)，2007，19（1）：18-22.

［6］王瑛，王立國，陳兵林，周治國，張立楨，張思平.麥棉共生期間棉花根系的生理特性研究［J］.棉花學(xué)報(bào)，2007，19（6）：446-449.

［7］霍克斌，鄭彥平.完善棉麥兩熟種植確保糧棉穩(wěn)步雙增［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，1991，（10）：4-6.

［8］張金幫，張?zhí)m，孫本普，王繼浩.麥套春棉對棉花生育動(dòng)態(tài)的影響［J］.江西棉花，2005，27（4）：15-19.

［9］翟學(xué)軍，李悅有.超早熟短季棉新材料創(chuàng)制及麥后直播技術(shù)研究［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2007，（3）：13-14.

［10］王樹林，祁虹，張謙，王志忠，林永增，李智峰，周永萍.不同熟性棉花品種在冀南棉區(qū)的適應(yīng)性分析［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（5）：9-10，64.

［11］中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所.中國棉花栽培學(xué)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013.

［12］王樹林，林永增，祁虹，王志忠，李智峰.冀南地區(qū)不同密度對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（11）：24-27.

［13］劉鋒，孫本普，李秀云，鄭寶枝，王峰.麥套春棉對棉花生態(tài)環(huán)境及生育動(dòng)態(tài)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（17）：7180-7182.

［14］周治國，孟亞利，施培.棉麥兩熟共生期遮蔭對棉苗生長發(fā)育的影響［J］.西北植物學(xué)報(bào)，2001，21（3）：474-480.

［15］孫本普，李秀云，王勇，張寶民，史維澤，馬憲芬.麥套春棉對棉花生態(tài)環(huán)境及生長影響的研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1997，17（4）：426-435.

Selection of Cotton Variety Suitable for Cotton-wheat Intercropping in Rainy and Poor Sunshine Years

WANG Shu-lin1，LIU Wen-yi2，QI Hong1，WANG Yan1，ZHANG Qian1，F(xiàn)ENG Guo-yi1，LIN Yong-zeng1*，LIANG Qing-long1
（1.Cotton Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area，Ministry of Agriculture，Shijiazhuang 050051，China；2.Quzhou Agriculture and Animal Husbandry Bureau，Handan 057250，China）

2013 is a typical rainy and poor sunshine year，the monthly sunshine hours from May to Octo原ber were all lower than the average，which from July to September was only 69.3%，71.1%and 56.2%of average，respectively.In cotton-wheat system 10 cotton varieties（lines）were planted to select the most suitable varities for cotton-wheat system in rainy and poor sunshine years through investigating cotton growing traits in 2013.The results showed that in cotton-wheat system the vegetative growth of cotton was mainly from late June to middle July especially in rainy and poor sunshine years.And with the increase of the cotton growth period the peak of vegetative growth delayed，the ratio of the autumn bolls increased，and the ratio of pre-frost yield decreased.In all the varieties seed cotton yield of Zhongmiansuo 50 with shorter growth period，higher rate of summer bolls and better fiber quality，seed yield reached 3814.1kg/hm2，higher than that of other varieties（lines）significantly，and the rate of pre-frost yield reached 83.4%，which was the most suitable variety for cotton-wheat system in rainy and poor sunshine years.

Rainy and poor sunshine；Cotton wheat intercropping；Cotton；Variety selection

S562.08

A

1008-1631（2016）02-0063-04

2015-08-10

科技部支撐計(jì)劃“渤海糧倉科技示范工程”（2013BAD05B00）；國家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-18-21）

王樹林（1978-），男，河北巨鹿人，副研究員，主要從事棉花栽培與麥棉兩熟雙高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。E-mail：wshl1001@sohu.com。

林永增（1963-），男，河北威縣人，研究員，主要從事棉花栽培與生理生態(tài)研究。E-mail：zaipei@sohu.com。