朱繼杰,王士杰,趙紅霞,李 妙*,王國印,聶俊杰,牛立強(qiáng),閆麗麗
(1.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所,河北省作物遺傳育種實驗室,河北 石家莊 050035;2.邯鄲市種子管理站,河北 邯鄲056001;3衡水市種子管理站,河北 衡水 053000;4.滄州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,河北 滄州 061001)
目前河北省棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平較低,仍然以小農(nóng)戶人工生產(chǎn)與采摘為主,與農(nóng)村勞動力短缺矛盾愈來愈突出[1]。隨著我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,棉花生產(chǎn)須進(jìn)一步發(fā)展機(jī)械采摘以降低生產(chǎn)成本,提高市場競爭力。棉機(jī)在使用過程中,對棉花品種有特殊的要求,機(jī)采棉品種選育除了應(yīng)具有普通品種特性之外,更加需要注重對形態(tài)[2]、脫葉劑敏感性、吐絮集中性、早熟性等性狀的篩選工作。因此,選育適宜機(jī)械采收的棉花品種對機(jī)采棉發(fā)展尤為重要[3]。河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所采用機(jī)采棉種植模式,田間管理全程加強(qiáng)棉花長勢的化控,篩選適宜機(jī)采的棉花品種和新品系,為河北省實現(xiàn)機(jī)械采摘提供品種支持。
參試棉花品種(系) 有冀豐1271、冀豐554、冀豐106、冀豐197、冀豐4號、冀豐103、冀豐1982、冀豐914、04-1685、07-2044和冀棉958,共11個,均為中熟常規(guī)種。除冀棉958為河北省冀中南區(qū)域試驗原對照品種外,其余均為自育品種或穩(wěn)定品系。
1.2.1 試驗設(shè)計 試驗在河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所堤上試驗站進(jìn)行。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,4行/區(qū),行長8.5m,行距0.76m,株距0.15m,理論種植密度9萬株/hm2,3次重復(fù)。生育期施用縮節(jié)胺對棉花長勢進(jìn)行全程化控;7月20日打頂;9月22日噴施脫葉催熟藥劑,可用50%噻苯隆可濕性粉劑300~450 g/hm2與40%乙烯利水劑2 250~3 000 mL/hm2混合,對水225 L/hm2進(jìn)行均勻噴霧;及時中耕除草,防治病蟲害。
1.2.2 項目調(diào)查與方法 調(diào)查每小區(qū)棉花的出苗日期和吐絮日期,計算生育期;9月10日每小區(qū)均選取長勢一致的植株10棵,調(diào)查株高、第一果枝距地面高度以及第三、第七和第十果枝的長度;分別于噴施脫葉催熟藥劑的前1天和施藥后第15天,調(diào)查植株的葉片數(shù)和吐絮鈴數(shù),計算脫葉率〔(施藥前葉片數(shù)量-施藥后葉片數(shù)量)/施藥前葉片數(shù)量×100%〕和吐絮率(吐絮鈴數(shù)量/總鈴數(shù)×100%);10月25日收霜前花,每小區(qū)實收計產(chǎn),同時每個小區(qū)選取籽棉1 000 g,軋花后計算衣分,由農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心檢測纖維品質(zhì);11月10日收霜后花,每小區(qū)實收計產(chǎn)。計算各小區(qū)的霜前花率,以及籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Microsoft Office 2013和SPSS Statistics 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析。
機(jī)采棉要求棉花的植株高度為80~120 cm、第1果枝距離地面的高度>20 cm、果枝長度≤25 cm[4]。本研究條件下,參試棉花品種的株高為71~91 cm,除冀豐4號和07-2044外,其余品種均符合機(jī)采要求;第1果枝距離地面的高度為23.4~28.7 cm,所有試材均符合機(jī)采要求;果枝長度指標(biāo)中,除冀豐197第7果的果枝長度>25 cm外,其他參試材料均符合機(jī)采要求(表1)。僅從主要農(nóng)藝性狀考慮,除冀豐4號、07-2044和冀豐197外,其他品種均符合機(jī)采棉要求。
表1 11個棉花品種的主要農(nóng)藝性狀及其脫葉率和吐絮率Table 1 Main agronomic traits,defoliation rate and boll opening rate of 11 cotton varieties
適合機(jī)采棉的品種要求對脫葉劑敏感[5],脫葉率須>90%[6],且吐絮率>90%[7]。噴施脫葉劑后,冀豐1271、冀豐914和冀棉958的脫葉率>90%;噴施催熟劑15 d后,冀豐1271、冀豐197和冀豐914的吐絮率>90%(表2)。僅從脫葉率和吐絮率考慮,均符合機(jī)采棉要求的品種為冀豐1271和冀豐914。
11個參試品種中,冀豐1271、冀豐1982和冀豐914的籽棉產(chǎn)量較高,顯著>冀豐106除外的其他品種;冀豐1271和冀豐914的皮棉產(chǎn)量較高,顯著>冀豐1982除外的其他品種;霜前花率均>90%,且不同品種之間差異均不顯著(表2)。
表2 11個棉花品種的產(chǎn)量和生育期Table 2 The yield and growth period of 11 cotton varieties
機(jī)采棉品種的生育期要求為120~130 d[8]。參試棉花品種的生育期為120~135d,除冀豐554和冀棉958生育期較長外,其他品種均符合機(jī)采棉要求。
僅從產(chǎn)量和早熟性2個方面考慮,適宜機(jī)采的棉花品種為冀豐1271、冀豐914和冀豐1982。
經(jīng)機(jī)采的棉花因加工環(huán)節(jié)增加,軋花工藝較長[9,10],對機(jī)采棉的纖維品質(zhì)要求為纖維長度>30 mm、斷裂比強(qiáng)度>30 cN/tex[11]。11個參試品種中,冀豐914、冀豐1982和冀棉958的纖維長度>30 mm,04-1685的纖維長度也達(dá)到了30 mm;斷裂比強(qiáng)度除冀豐1271、冀豐554和冀豐197外,其他品種均>30 cN/tex,其中,04-1685的斷裂比強(qiáng)度最大(表3)。僅從纖維長度和斷裂比強(qiáng)度2個指標(biāo)考慮,適宜機(jī)采的棉花品種為冀豐914、冀豐1982、04-1685和冀棉958。
表3 11個棉花品種的纖維品質(zhì)Table 3 The fiber quality of 11 cotton cultivars
針對機(jī)采棉品種的要求,從農(nóng)藝性狀、脫葉率和吐絮率、產(chǎn)量和早熟性狀、纖維品質(zhì)4個方面13個指標(biāo),對11個中熟常規(guī)棉花品種進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,只有冀豐914的各項指標(biāo)均達(dá)到了機(jī)采棉要求。冀豐1271的上半部纖維長度為29.5 mm、斷裂比強(qiáng)度為29.4 cN/tex,2個指標(biāo)略低于機(jī)采棉要求,而其他指標(biāo)均表現(xiàn)良好。綜上所述,冀豐914和冀豐1271可作為機(jī)采棉的備選品種。
機(jī)采棉新品種選育是棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新研究內(nèi)容,優(yōu)良的機(jī)采棉品種是棉花生產(chǎn)機(jī)械化的必要保障。本研究只是初步從農(nóng)藝性狀、脫葉率、吐絮率、早熟性、產(chǎn)量和品質(zhì)方面,對適宜機(jī)采的棉花品種進(jìn)行了篩選,但機(jī)采棉品種同時還要求含絮力適中、吐絮集中等特點[13],因此,今后還需進(jìn)行深入研究。另外,除了選育適宜機(jī)采的棉花品種外,還要建立從種植到收獲的全程機(jī)械化管理方案,全面促進(jìn)棉花機(jī)械化生產(chǎn)。