王樹林，馮國藝，張謙，王燕，雷曉鵬，梁青龍，杜海英

(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)

河北省是黃河流域棉區(qū)主要省份之一，近年來在棉花生產(chǎn)上也面臨著勞動(dòng)力短缺，棉花采收雇工難的問題[1]，隨著新疆機(jī)采棉的逐步應(yīng)用推廣[2～4]，在內(nèi)地發(fā)展機(jī)采棉的呼聲也越來越高，各科研機(jī)構(gòu)也紛紛開始了相關(guān)的育種與栽培技術(shù)研究工作[5～7]。與新疆棉區(qū)氣候條件不同，黃河流域棉區(qū)在棉花吐絮后的9月份與10月份天氣變化無常[8]，尤其是降雨對棉花品質(zhì)影響較大，因此吐絮后棉花暴露在多變的氣候條件下，其品質(zhì)如何變化值得研究。關(guān)于棉花纖維品質(zhì)方面的研究，前人多集中在纖維品質(zhì)形成的機(jī)理上，如通過不同播期形成積溫、日照等的差異來研究其與纖維品質(zhì)形成的關(guān)系等，李金才[9]等人研究認(rèn)為適當(dāng)晚播有利于新棉33B中部纖維品質(zhì)的改善，適當(dāng)早播有利于改善雜交抗蟲棉中棉所29中下部纖維品質(zhì)；趙文青[10]研究認(rèn)為氮素水平與溫光復(fù)合因子對纖維長度的影響存在補(bǔ)償效應(yīng)，增加施氮量可減小因累積輻熱積降低而造成的棉纖維長度縮短的幅度。關(guān)于纖維品質(zhì)區(qū)域分布特征，也有不少人做過相關(guān)研究[11]，但棉花吐絮后纖維品質(zhì)的變化則未見報(bào)道，因此本研究設(shè)置了棉花吐絮后不同采收時(shí)間處理，通過測定纖維品質(zhì)，明確棉花吐絮后延遲采收時(shí)間對纖維品質(zhì)的影響，為黃河流域發(fā)展機(jī)采棉背景下的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)于2014年和2015年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所威縣試驗(yàn)站(河北省威縣棗園鄉(xiāng)東張莊村)進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬棉花， 0～20 cm 土壤有機(jī)質(zhì)0.67 g·kg-1，全氮0.624 g·kg-1，速效磷14.3 mg·kg-1，速效鉀93 mg·kg-1，棉花品種選用中棉所50、石早3號和327系(河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所提供的早熟品系)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

每個(gè)品種(系)種植3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)寬8 m，長15 m，棉花采用等行距76 cm種植， 5月5日播種，裸地種植，密度8.25萬株·hm-2。9月1日在每個(gè)小區(qū)掛牌標(biāo)記剛吐絮的棉鈴200個(gè)，9月1日(T1)、9月15日(T2)、9月30日(T3)、10月15日(T4)分別采收50朵，軋花后取50 g交由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所纖維檢測中心測定纖維品質(zhì)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2003與DPS 7.05進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 吐絮后日照時(shí)數(shù)與降雨量

2014年吐絮后9月1日至9月30日之間出現(xiàn)10次降雨，累計(jì)降雨量達(dá)到67.6 mm，相應(yīng)日照時(shí)數(shù)則偏低，10月1日至15日之間天氣好轉(zhuǎn)；2015年降雨量偏少，日照充足，尤其是10月1日至15日之間日照時(shí)數(shù)高達(dá)137.1 h(表1)。

2.2 吐絮后采收時(shí)間對棉花纖維比強(qiáng)度的影響

2014年不同品種(系)纖維比強(qiáng)度優(yōu)于2015年(表2)，總體來看，吐絮后采收越早，纖維比強(qiáng)度越高，而隨著時(shí)間推移，不同品種(系)纖維比強(qiáng)度呈下降趨勢，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在0.3～1.4 cN·tex-1；除2015年中棉所50外，其它品種(系)9月1日采收與10月15日采收處理之間的差異均達(dá)到了顯著水平，但10月1日采收與10月15日采收兩個(gè)處理間差異均不顯著。這一結(jié)果表明，棉花吐絮后暴露在自然條件下，受日照、降雨等氣象因素的影響，比強(qiáng)度會(huì)有所降低，但暴露時(shí)間超過一定限度后，比強(qiáng)度不再下降。

2.3 吐絮后采收時(shí)間對棉花纖維反射率的影響

2014年3個(gè)品種(系)均表現(xiàn)為吐絮后隨即采收反射率最高，而推遲采收則顯著降低了纖維反射率(表3)，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在2.7%～8.2%之間，但推遲15 d、30 d與45 d采收的3個(gè)處理間差異不顯著；2015年采收推遲時(shí)間越長，反射率降低幅度越大；兩年結(jié)果的差異與天氣狀況有密切關(guān)系，2014年吐絮后降雨偏多，形成雨銹花，反射率迅速降低，而2015年主要受日照影響，反射率隨時(shí)間推遲，緩慢降低。

表2吐絮后采收時(shí)間對維比強(qiáng)度的影響/cN·tex-1

Table2 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber strength

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T129.1a28.6a28.1aT228.8ab27.7b27.9abT328.2b27.5b27.4bT428.3b27.3b27.2b2015T126.8a25.2a25.7aT226.6a24.2b24.9bT326.5a24.4b24.0bT426.5a24.4b24.3b

注：同列字母不同表示二者之間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note：Different letters indicated significant difference in same column (P<0.05).The same below.

表3吐絮后采收時(shí)間對纖維反射率的影響/%

Table3 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber reflectivity

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T178.4a76.4a81.1aT273.7b71.3b76.0bT373.9b68.9b75.0bT474.8b68.2b76.3b2015T175.0a68.9a75.8aT274.0ab64.7b75.0aT373.2b64.2b74.8aT472.3b63.9b73.1b

2.4 吐絮后采收時(shí)間對棉花纖維紡紗均勻性指數(shù)的影響

由于紡紗均勻性指數(shù)為纖維主要品質(zhì)指標(biāo)經(jīng)過特定函數(shù)關(guān)系計(jì)算出來的參數(shù)，因此受纖維比強(qiáng)度與反射率下降的影響，紡紗均勻性指數(shù)也呈下降趨勢(表4)，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在10～16之間，9月1日采收與10月15日采收之間差異均達(dá)到了顯著水平。

表4吐絮后采收時(shí)間對纖維紡紗均勻性指數(shù)的影響

Table4 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber spinning consistency index

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T1131a117a131aT2128a109b125bT3120b107b124bT4116b107b121b2015T1125a94a114aT2119ab81b112aT3118b74b103bT4114b78b101b

2.5 吐絮后采收時(shí)間對棉花纖維長度等品質(zhì)指標(biāo)的影響

從表5～表8可以看出，吐絮后采收時(shí)間對棉花纖維的長度、馬克隆值、長度整齊度與伸長率均無顯著影響。

表5吐絮后采收時(shí)間對纖維長度的影響/mm

Table5 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber length

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T128.5a24.9a28.1aT228.0a25.0a28.4aT327.9a24.7a28.2aT428.6a24.7a28.8a2015T127.9a22.6a27.5aT227.7a22.7a27.3aT328.2a22.3a27.2aT427.5a22.5a27.3a

表6吐絮后采收時(shí)間對纖維馬克隆值的影響

Table6 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber micronaire

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T15.3a5.0a4.7aT25.1a4.8a4.6aT35.1a4.9a4.5aT45.3a4.9a4.6a2015T15.4a5.5a4.8aT25.3a5.6a4.8aT35.4a5.7a4.9aT45.4a5.6a5.0a

表7吐絮后采收時(shí)間對纖維長度整齊度的影響/%

Table7 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber Uniformity index

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T183.4a82.7a83.6aT283.6a82.1a83.0aT382.4a82.4a82.9aT483.7a82.5a83.5a2015T184.1a81.2a82.4aT284.8a81.6a82.0aT384.3a81.2a81.9aT484.5a81.1a82.5a

表8吐絮后采收時(shí)間對纖維伸長率的影響/%

Table8 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber elongation

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號Shizao 3327系Line 3272014T16.1a6.8a6.8aT26.2a6.8a6.6aT36.0a6.7a6.6aT46.1a6.8a6.7a2015T16.6a6.8a7.1aT26.4a7.0a7.0aT36.5a6.9a7.3aT46.4a6.9a7.1a

3 討論與結(jié)論

與新疆氣候條件不同，河北省在棉花吐絮的9月份與10月份往往要經(jīng)歷降雨、霧霾、大風(fēng)等天氣過程，對于吐絮后的棉花產(chǎn)生諸多不利影響，降雨會(huì)使吐絮棉花形成“雨銹花”，霧霾、大風(fēng)使吐絮棉花光澤度變差，因此在內(nèi)地開展棉花的機(jī)械化采收，還需充分考慮后期不利天氣對棉花品質(zhì)的影響。從本試驗(yàn)結(jié)果來看，延遲采收時(shí)間，對不同品種(系)棉花纖維品質(zhì)的影響規(guī)律性基本一致，即顯著降低了棉花纖維比強(qiáng)度、反射率與紡紗均勻性指數(shù)，而纖維長度、馬克隆值、整齊度指數(shù)、伸長率等指標(biāo)則未受明顯影響，根據(jù)紡織廠技術(shù)人員反饋，由于棉花在紡織加工過程中一般需要染色處理，因此對纖維反射率要求不高，所以內(nèi)地發(fā)展機(jī)采棉，需提著重提高纖維的比強(qiáng)度，這在選育機(jī)采品種時(shí)尤其注意。