葉泗洪 ,添長(zhǎng)久 ,劉飛 ,路曦結(jié) ,韓文兵 ,齊苗 ,張翼 ,仇朋 ,吳德祥
(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,合肥230001;2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,合肥230036)
棉花種植當(dāng)前面臨巨大挑戰(zhàn),主要存在費(fèi)工、機(jī)械化困難和棉花比較效益低等問(wèn)題,造成近年來(lái)棉花種植面積大幅度下滑。安徽省淮河以北地區(qū)基本不再種植棉花,僅安徽沿江和江淮地區(qū)種植[1]。安徽省沿江棉區(qū)仍然保持一定的棉花種植面積,主要因?yàn)椋阂皇敲藁ㄟm合油菜茬口銜接,安徽省沿江棉區(qū)大部分是油菜―棉花的兩熟種植模式,而且該地區(qū)屬長(zhǎng)江沖積土,土壤沙性重,改種水稻也不容易,旱田和水田分明。二是通過(guò)幾年來(lái)改種其他作物發(fā)現(xiàn),在農(nóng)副產(chǎn)品價(jià)格低迷的國(guó)際環(huán)境下,種玉米、大豆和花生等替代作物,在該地區(qū)并不能獲得高產(chǎn)和較高收入,效益仍然不如棉花。三是該地區(qū)是老棉區(qū),技術(shù)成熟,農(nóng)機(jī)具完備;而且留守農(nóng)民年齡較大,婦女較多,而棉花種植所需勞動(dòng)相對(duì)分散,對(duì)體力要求較低。針對(duì)該地區(qū)的棉花種植特點(diǎn),選育早熟棉,能夠在實(shí)現(xiàn)機(jī)械化播種、省肥(早熟棉需肥較春棉少)、省工(機(jī)械化收獲或減少收花次數(shù))和省藥(打藥次數(shù)較少)等方面有所突破,對(duì)安徽省沿江棉區(qū)棉花恢復(fù)性增長(zhǎng)有很好的應(yīng)用前景。
有限果枝類型的棉花品種(系)具有株型合理,田間通透性好,有利成鈴,適宜矮密早栽培模式,有利于發(fā)揮棉花群體效應(yīng),與春棉大棵稀植種植方式不同,具有適合輕簡(jiǎn)化栽培、易機(jī)收等特點(diǎn),近年來(lái)有限果枝類型的棉花品種(系)越來(lái)越受到育種工作者的重視[2]。杜雄明等[3]在前人零式果枝、一式果枝和二式果枝分類的基礎(chǔ)上,對(duì)棉花的果枝類型進(jìn)行了統(tǒng)一劃分,提出果枝類型可分為0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型,認(rèn)為零式果枝類型和一式果枝類型屬于0型類,為有限果枝類型。對(duì)于具有無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性的二式果枝類型,根據(jù)果枝節(jié)間的長(zhǎng)短,果枝類型分為四個(gè)類型,Ⅰ型果節(jié)間長(zhǎng)度大于2 cm、小于等于5 cm(緊湊型),Ⅱ型果節(jié)間長(zhǎng)度大于5 cm、小于等于10 cm(較緊湊型),Ⅲ型果節(jié)間長(zhǎng)度大于10 cm、小于等于15 cm(較松散型),Ⅳ型果節(jié)間長(zhǎng)度大于15 cm(松散型)。本文研究的有限果枝類型為零式果枝和一式果枝,屬于0型類;二式果枝果節(jié)間的長(zhǎng)度大于5 cm、小于等于10 cm(較緊湊型),屬于Ⅱ型。試驗(yàn)資源(品系)主要從早熟棉資源短果枝2號(hào)、鹽早FSLX4和中棉所50等分別系選而育成零式果枝、一式果枝2種有限果枝類型和無(wú)限果枝類型Ⅱ型的早熟棉資源(品系),按照大田生產(chǎn)模式,油菜采收后直播,油菜播種前收花截止,考察3種類型早熟棉在早熟性、品質(zhì)和產(chǎn)量方面的優(yōu)缺點(diǎn),為安徽省沿江棉區(qū)篩選出符合其生產(chǎn)特點(diǎn)的早熟棉類型,為早熟棉育種提供一定參考。
2013年從早熟棉資源中選擇果枝較短的種質(zhì)資源單株25份,2014―2015年種植觀察,淘汰不能穩(wěn)定遺傳的單株,對(duì)果枝類型有分離的單株繼續(xù)從中選擇有限果枝類型,注重選擇早熟性和開(kāi)花吐絮集中的單株。2016年對(duì)保留的10個(gè)株行進(jìn)行株行比較,對(duì)產(chǎn)量低、纖維品質(zhì)差、遲熟的株行予以淘汰,保留從短果枝2號(hào)系選出具有零式類型資源(品系),暫定名皖早3號(hào)。另從鹽早FSLX4系選出一式果枝類型資源(品系),暫定名皖早4號(hào)。從中棉所50系選出二式果枝類型(品系),暫定名皖早5號(hào)。2017年將皖早3號(hào)、皖早4號(hào)和皖早5號(hào)模擬大田種植方式進(jìn)行品種比較試驗(yàn)。
試驗(yàn)在安徽省農(nóng)科院棉花研究所試驗(yàn)地進(jìn)行(安徽省安慶市)。2017年安排3個(gè)新品系皖早3號(hào)、皖早4號(hào)和皖早5號(hào)模擬當(dāng)?shù)胤N植季節(jié)種植。上茬油菜收獲時(shí)間為5月15日,后粉碎滅茬,旋耕起壟,壟寬120 cm,每壟種植棉花2行,小區(qū)面積60 m2,3次重復(fù),完全隨機(jī)排列。5月18日播種,為了發(fā)揮3個(gè)品種最大的增產(chǎn)潛力,由于株型不同,所以按照實(shí)際情況,1個(gè)品種1種密度,皖早3號(hào)密度 9.75萬(wàn)株·hm-2, 皖早 4號(hào)密度 8.25萬(wàn)株·hm-2,皖早5號(hào)密度6.75萬(wàn)株·hm-2,播后用除草劑封閉1次。初花期施菜籽餅和棉花專用緩釋肥(N、P2O5、K2O 含量分別為 18%、9%、18%)各 375 kg·hm-2,全生育期用縮節(jié)胺化學(xué)調(diào)控4次,農(nóng)藥防治6次,免整枝,8月 15日打頂[4-5]。
調(diào)查主要記錄出苗期、開(kāi)花期、吐絮期、農(nóng)藝性狀等。吐絮盛期采收正常吐絮鈴50個(gè),用于測(cè)定鈴重、籽指和纖維品質(zhì)等;每小區(qū)每次收花保留無(wú)僵瓣籽棉0.5 kg,收花結(jié)束后每小區(qū)保留的籽棉混合軋花測(cè)衣分,產(chǎn)量分小區(qū)分次計(jì)產(chǎn)匯總。纖維品質(zhì)由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所測(cè)試(HVI9000)。總產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)截止日期為10月20日,保證下茬油菜順利直播。
利用MS Excel 2010軟件分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù),用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)9.50軟件對(duì)各性狀數(shù)據(jù)方差分析及多重比較。
對(duì)皖早3號(hào)、皖早4號(hào)、皖早5號(hào)各項(xiàng)農(nóng)藝性狀進(jìn)行方差分析和多重比較(表1)。結(jié)果顯示:
果枝始節(jié)位5.6~6.5,差異極顯著(表 1)。其中:皖早4號(hào)和皖早5號(hào)始果節(jié)位顯著高于皖早3號(hào),皖早4號(hào)和皖早5號(hào)間差異不顯著。
始果節(jié)位高度20.8~23.4 cm,品種效應(yīng)差異顯著。其中:皖早5號(hào)顯著高于皖早3號(hào)和皖早4號(hào)。皖早3號(hào)和皖早4號(hào)間差異不顯著。新疆西北內(nèi)陸棉區(qū)多年機(jī)采棉研究結(jié)果顯示始果節(jié)高度高于18 cm有利于機(jī)械采收。
株高92.7~102.8 cm,品種效應(yīng)差異顯著。其中:皖早5號(hào)顯著高于皖早3號(hào)和皖早4號(hào),皖早3號(hào)和皖早4號(hào)間差異不顯著。
小區(qū)總鈴數(shù)4 777~5 184個(gè),品種效應(yīng)差異不顯著。其中:皖早5號(hào)總鈴數(shù)較多,皖早3號(hào)總鈴數(shù)較少。
小區(qū)收獲總鈴數(shù)4 144~4 348個(gè),品種效應(yīng)差異不顯著。其中:皖早3號(hào)收獲鈴較多,皖早5號(hào)收獲鈴較少。
鈴重為5.5~5.7 g,品種效應(yīng)差異不顯著,皖早5號(hào)鈴較大,皖早3號(hào)鈴較小。
籽指為9.6~10.0 g,品種效應(yīng)差異達(dá)顯著水平。其中:皖早3號(hào)顯著大于皖早5號(hào),皖早4號(hào)與皖早3號(hào)和皖早5號(hào)差異不顯著。
通過(guò)對(duì)生育期、3次收花占總收花量的百分率和收獲鈴數(shù)占總鈴數(shù)的百分率來(lái)分析3個(gè)品種(品系)的早熟性和成熟度(表2)。
生育期為105~115 d,品種效應(yīng)差異極顯著(表2)。皖早3號(hào)生育期顯著短于皖早4號(hào)和皖早5號(hào),皖早4號(hào)顯著短于皖早5號(hào)。
從3次收花百分率來(lái)看,品種效應(yīng)差異極顯著或顯著,皖早3號(hào)早熟性最好,前2次收花比例最高,達(dá)到78.7%,收獲鈴率最高,達(dá)到91.1%。皖早5號(hào)早熟性較差,前2次收花比例53.0%,收獲鈴率80.0%,有20%的鈴未收獲。皖早4號(hào)介于兩者之間,收獲相對(duì)集中,前2次收花比率達(dá)到68.2%,收獲鈴率較高,達(dá)到87.3%。
表1 不同品種(品系)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)
表2 不同品種(品系)早熟性比較
不同品種(品系)籽棉產(chǎn)量為每公頃2 795.14~3 179.99 kg,皮棉產(chǎn)量為每公頃1 101.29~1 285.78 kg(表3)。
表3 不同品種(品系)產(chǎn)量性狀比較
小區(qū)產(chǎn)量方差分析表明籽棉產(chǎn)量品種效應(yīng)差異達(dá)到顯著水平,皮棉產(chǎn)量品種效應(yīng)差異達(dá)到極顯著水平(表3)。皖早4號(hào)籽棉產(chǎn)量顯著高于皖早3號(hào),與皖早5號(hào)差異不顯著。皖早4號(hào)皮棉產(chǎn)量顯著高于皖早5號(hào)和皖早3號(hào),皖早5號(hào)顯著高于皖早3號(hào)。
不同品種(品系)衣分為39.4%~40.4%,品種效應(yīng)差異顯著,皖早4號(hào)和皖早5號(hào)顯著高于皖早3號(hào)。皖早4號(hào)與皖早5號(hào)差異不顯著。
不同品種(品系)僵瓣率為10.4%~14.6%,品種效應(yīng)差異顯著,生育期短的皖早3號(hào)(零式果枝)僵瓣率最低,生育期長(zhǎng)的皖早5號(hào)(二式果枝)最高。
檢測(cè)不同品種(品系)纖維上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、長(zhǎng)度整齊度指數(shù)和紡紗均勻指數(shù)5個(gè)主要指標(biāo),方差分析結(jié)果看品種效應(yīng)除馬克隆值達(dá)到顯著水平外,其他各項(xiàng)指標(biāo)均未達(dá)顯著水平(表4)。從上半部平均長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值3項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)來(lái)看,皖早3號(hào)品質(zhì)優(yōu)于皖早4號(hào)和皖早5號(hào)。
表4 不同品種(品系)纖維品質(zhì)性狀比較
本研究中,零式果枝類型品種(品系)皖早3號(hào)早熟性較好,僵瓣率較少,纖維品質(zhì)較好,但有輕微的倒伏現(xiàn)象,增產(chǎn)潛力有限,產(chǎn)量性狀較差。二式果枝類型品種(品系)皖早5號(hào)在油菜后直播情況下,表現(xiàn)遲熟,后期未收獲鈴較多,產(chǎn)量損失大,可以在下茬油菜移栽的栽培模式下種植更有保障。一式果枝類型品種(品系)皖早4號(hào)在油菜后直播的栽培模式情況下,籽棉和皮棉產(chǎn)量最高,纖維品質(zhì)較好,綜合性狀好,因此,一式果枝類型品種(品系)適合長(zhǎng)江流域油菜后直播,具有較強(qiáng)的利用價(jià)值。
農(nóng)業(yè)部從2015年開(kāi)始啟動(dòng)“減肥減藥”(即“兩減”)行動(dòng),力爭(zhēng)到2020年化肥利用率和主要農(nóng)作物農(nóng)藥利用率均達(dá)到40%以上,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物化肥、農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)。棉花是使用肥料和農(nóng)藥最大的主要農(nóng)作物之一,要想在棉花生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)“兩減”目標(biāo),需要在品種和種植模式上有所突破,早熟直播棉在這方面具有春棉不具備的優(yōu)勢(shì),較春棉有著更省工、省肥、省藥(生長(zhǎng)期間病蟲(chóng)害發(fā)生較輕)、容易銜接上下茬口的優(yōu)點(diǎn)[6-7]。但長(zhǎng)江流域油(麥)直播早熟棉也存在一些問(wèn)題,如產(chǎn)量偏低,晚熟遲發(fā),后期未收獲鈴多,纖維品質(zhì)不穩(wěn)定等。所以,當(dāng)前要重點(diǎn)選育優(yōu)良的短季棉品種,一是選擇適合種植方式的生育期,下茬油菜直播選擇的棉花品種生育期110 d以內(nèi),一式有限果枝類型的較好;下茬油菜移栽,最好選擇棉花品種生育期稍長(zhǎng)為115 d左右,二式無(wú)限果節(jié)類型的品種,以發(fā)揮品種增產(chǎn)潛力。二是選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的品種,開(kāi)花結(jié)鈴?fù)滦跫?,?duì)脫葉劑敏感,適合集中采收。三是良種良法配套,對(duì)不同品種,研究其在密度、肥料、化控等方面輕簡(jiǎn)化高產(chǎn)栽培技術(shù)[8-10]。
2018年安徽省長(zhǎng)江流域油(麥)直播短季棉新品種即將審定3個(gè)品種,各品種特征特性不同,選擇適合不同栽培模式的品種類型,還需要不斷探索,需要綜合考慮品種、種植模式和高產(chǎn)栽培技術(shù)三者的協(xié)調(diào)關(guān)系,以充分發(fā)掘品種增產(chǎn)潛力,在實(shí)現(xiàn)“兩減”的目標(biāo)情況下增產(chǎn)增效,以促長(zhǎng)江流域棉花種植面積恢復(fù)性增長(zhǎng)。