李世云,孫璐,楊玉楓,路正營,崔紅印
(邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 邯鄲 056001)
我國是棉花生產(chǎn)、消費和進口大國,也是紡織品服裝出口大國,棉花是關(guān)系國計民生的重要物資[1],棉花生產(chǎn)對保障棉花供給、支撐紡織工業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、促進國民經(jīng)濟健康協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義[2,3]。黃淮流域是糧棉集中產(chǎn)區(qū),糧棉爭地矛盾突出[4]。由于棉花管理費工費時、種植效益低等原因,棉花種植區(qū)向旱薄地和濱海鹽堿地轉(zhuǎn)移[5]。早熟棉品種具有生育期較短、溫光反應(yīng)遲鈍、播種期彈性較大等特點[6],在春季氣溫低、秋季降溫快、光熱條件較差、降水少的濱海鹽堿地和旱薄地可實現(xiàn)規(guī)模種植;在糧棉集中產(chǎn)區(qū)可實現(xiàn)麥(油、菜)后直播,較間作套種省工省時,便于機械化管理;還可以實現(xiàn)高密度晚春播種植,避免殘膜污染,吐穗集中,爛鈴少、不早衰,提高了棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,培育早熟棉花品種,不僅有利于黃淮流域棉區(qū)耕作制度改革,還可穩(wěn)定我國棉花種植面積,推動棉花產(chǎn)業(yè)向綠色可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型[7],進而確保我國棉花生產(chǎn)安全。
針對我國早熟棉資源材料匱乏、遺傳基礎(chǔ)狹窄[8]、缺少優(yōu)質(zhì)早熟抗蟲品種的現(xiàn)狀[9],邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院采用常規(guī)育種與生物技術(shù)育種相結(jié)合,從拓寬早熟棉遺傳基礎(chǔ)入手,創(chuàng)新具備高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)資源,成功培育出優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗蟲、適應(yīng)性廣的早熟棉新品種邯901,2018 年通過河北省品種審定委員會審定(審定編號:20189006)。
1.1.1 母本 邯2203 是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以早熟豐產(chǎn)性品種邯241 為母本、雜交棉(纖維品質(zhì)優(yōu)良的陸地棉×海島棉)為父本雜交,連續(xù)多年系統(tǒng)選育的優(yōu)良早熟品系。其生育期106 d,株型緊湊;葉片中等大,葉色深綠,長勢強;結(jié)鈴性強,結(jié)鈴集中,鈴卵圓形、中等大,吐絮肥大;抗枯萎病,耐黃萎病;纖維品質(zhì)優(yōu)良。
1.1.2 父本 邯685 是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的中早熟品種。其生育期119 d,株高中等,株型為筒型;第一果枝節(jié)位5.8 節(jié);葉片中等大,葉色深綠;結(jié)鈴性強,鈴卵圓形,單鈴重6.1 g;衣分39.9%,子指11.8 g;抗枯萎病,耐黃萎病,高抗棉鈴蟲。
以早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲為選育目標(biāo),在親本選配上選擇親緣關(guān)系較遠、目標(biāo)性狀突出、優(yōu)缺點互補的材料[10,11],采用階梯式復(fù)合雜交技術(shù),創(chuàng)制出聚合優(yōu)異基因的變異群體,提高選擇機率。通過病地和無病地交替種植,在逆境中鑒定抗病性,同時在無病地鑒定早熟性、豐產(chǎn)性、纖維品質(zhì)和農(nóng)藝性狀,通過全程逆境鑒定篩選,逐步打破產(chǎn)量與品質(zhì)、早熟與品質(zhì)、抗病與產(chǎn)量等性狀之間的負相關(guān),實現(xiàn)早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲等諸多優(yōu)良性狀的同步改良。
1.2.1 早熟性 在晚播(播期為5 月中下旬)條件下,以生育期、霜前花產(chǎn)量、霜前花率和第一果枝節(jié)位等指標(biāo)為基礎(chǔ),重視吐絮性狀,篩選鈴殼薄、吐絮集中和含絮力適中的性狀表現(xiàn),強化篩選品種的早熟性。
1.2.2 纖維品質(zhì) 從F2代開始對入選單株、株系、品系進行纖維品質(zhì)多代跟蹤檢測[12],強化品種的纖維品質(zhì)。
1.2.3 抗病性 建立枯黃萎混生重病圃,通過人工接菌增強致病力,強化篩選品種的抗病性。
1.2.4 抗蟲性 在整個生育期,采取不治棉鈴蟲且保持較大蟲口壓力逆境、分子檢測Bt 毒蛋白含量、室內(nèi)鑒定抗蟲性等方法,強化篩選品種的抗蟲性。
2005 年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗地配置雜交組合邯2203×邯685,得到F1代;當(dāng)年冬季在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南試驗地種植F1代,根據(jù)田間表現(xiàn)篩選強優(yōu)勢組合,得到F2代。
2006 年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院枯黃萎混生病圃種植F2代,以抗病性和豐產(chǎn)性為選育目標(biāo),在不治蟲的條件下篩選抗病性強、豐產(chǎn)性好的株系,混收得到F3代。當(dāng)年冬季在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南試驗地加代種植F3代,得到F4代。
2007 年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院枯黃萎混生病圃種植F4代,以抗蟲性為選育目標(biāo),苗期噴施3 000mg/kg 硫酸卡那霉素,定苗時剔除不抗蟲植株,在不治蟲的條件下篩選抗蟲性強的株系,混收得到F5代;當(dāng)年冬季在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南試驗地加代擴繁F5代,得到F6代。
2008 年參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院株系比較試驗,對表現(xiàn)較好株系進行Bt 毒蛋白含量檢測和基因純合性鑒定,通過田間鑒定和室內(nèi)考種,編號為901 的株系表現(xiàn)優(yōu)異,整齊、抗病、抗蟲、產(chǎn)量高。
2009~2010 年參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院早熟棉花品系比較試驗。
2011~2012 年參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院異地品種比較試驗(邯鄲、邢臺、衡水、滄州等地)。
2013~2014 年申請并獲得了黃河流域生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書〔農(nóng)基安證字(2013)第120 號〕。
2015~2016 年參加河北省晚春播棉區(qū)域試驗。
2017 年參加河北省晚春播棉區(qū)域試驗。
2018 年通過河北省品種審定委員會審定,命名為邯901。
邯901 株高中等,株型緊湊,果枝節(jié)間較短,莖稈堅硬抗倒;葉片較小,葉色較淺;出苗好,苗期壯,長勢較強;鈴卵圓形,中等大,吐絮暢。其生育期108 d,第一果枝節(jié)位5.5 節(jié),單株成鈴11.9 個,鈴重5.5 g,子指9.9 g,衣分39.6%,霜前花率89.5%。
2.2.1 區(qū)域試驗 2015~2016 年河北省晚春播棉區(qū)域試驗,邯907 子棉、霜前子棉、皮棉、霜前皮棉平均產(chǎn)量分別為 3 912.8、3 510.0、1 559.3 和 1 401.0 kg/hm2,分別較對照石早一號增產(chǎn)10.7%、12.6%、10.3%和11.5%,均居參試品種第1 位;衣分39.6%,霜前花率 89.5% (表 1)。
2.2.2 生產(chǎn)試驗 2017 年河北省晚春播棉生產(chǎn)試驗,邯907 子棉、霜前子棉、皮棉、霜前皮棉平均產(chǎn)量分別為 3 609.0、3 331.5、1 440.0 和 1 329.0 kg/hm2,分別較對照石早一號增產(chǎn)8.1%、7.8%、6.8%和6.6%;衣分40.0%,霜前花率91.9%。
表1 2015~2017 年河北省晚春播棉區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗中邯901 的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Yield of Handan 901 in the regional test and production test in the late spring sowing cotton area in Hebei Province in 2015-2016
2.3.1 抗病性 2015~2016 年河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護研究所對邯901 的黃萎病和枯萎病抗性進行鑒定,結(jié)果顯示,邯901 黃萎病病情指數(shù)為24.15,耐黃萎??;枯萎病病情指數(shù)為0.86,高抗枯萎病。
2.3.2 抗蟲性 2013 年農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因生物生態(tài)環(huán)境安全監(jiān)督檢驗測試中心(天津)對邯901 的抗蟲性進行檢測,結(jié)果顯示,苗期葉片、蕾期葉片、鈴期葉片、蕾期小蕾、鈴期小鈴中外源Bt 殺蟲蛋白含量均高于陽性對照品種中棉所45 號,其中苗期葉片、蕾期葉片、蕾期小蕾的差異達到極顯著水平,說明邯901 抗蟲純合穩(wěn)定,實現(xiàn)了外源Bt 抗蟲基因在棉花品種中高效表達。
2015~2016 年農(nóng)業(yè)部纖維品質(zhì)測定中心對邯901的纖維品質(zhì)進行檢測,結(jié)果顯示,纖維上半部平均長度30.9 mm,斷裂比強度32.6 cN/tex,馬克隆值4.9,整齊度86.2%,伸長率6.7%,反射率77.0%,黃度6.8,紡紗均勻性指數(shù)157(表2)。
表2 2015~2016 年河北省晚春播棉區(qū)域試驗中邯901 的纖維品質(zhì)Table 2 The fiber quality of Han 901 in the regional test in the late spring sowing cotton area in Hebei Province in 2015-2016
邯901 適宜冀中南晚春播種植或5 月中下旬菜茬直播。
邯 901 適宜播種期為 5 月 10~31 日[13]。冀中南地區(qū)5 月中下旬可在洋蔥、大蒜、馬鈴薯茬后直播,或5 月10 日前后不蓋膜播種。為了爭取時間可先播種后澆水,播種要淺,澆水量要大且足。有條件的地塊可采用滴灌或微噴灌溉,有利于一播全苗。中等肥力地塊種植密度為7.50 萬株/hm2左右,肥力較差地塊種植密度為 9.0 萬株 hm2以上[14]。
棉苗長至2 片真葉時及時定苗。定苗時將拔掉的棉苗集中帶出田外后深埋,以減少蟲源和病源基數(shù)。
邯901 生育期短、前期發(fā)育快,要加強水肥管理,施足底肥、早追肥,以促進棉花生長。播種前撒施三元復(fù)合肥(N、P2O5、K2O 含量均為17%)750 kg/hm2和氯化鉀300 kg/hm2;結(jié)合中耕在盛蕾期或初花期追施尿素 225~300 kg/hm2和鉀肥 150~225 kg/hm2,并及時澆水;后期不施蓋頂肥,防止貪青晚熟。棉花在初絮期若遇干旱,須及時澆水。
選用縮節(jié)胺噴施旺長棉花葉面進行化控。在初花期用縮節(jié)胺7.5~15.0 g/hm2對水300 kg/hm2噴施、盛花期用縮節(jié)胺22.5~30.0 g/hm2對水450 kg/hm2噴施、盛鈴期用縮節(jié)胺90~120 g/hm2對水450 kg/hm2噴施,可有效控制棉花頂芽生長和上部果枝長度,優(yōu)化棉花群體冠層結(jié)構(gòu),提高內(nèi)圍成鈴率,在保證棉花產(chǎn)量不降低的同時代替人工打頂,減少田間用工。
邯901 苗期害蟲主要有紅蜘蛛、棉蚜和薊馬;蕾期害蟲主要有棉蚜、盲蝽象和紅蜘蛛。可選用1.8%阿維菌素2 000 倍液均勻噴施防治紅蜘蛛;10%吡蟲啉可濕性粉末劑2 000 倍液均勻噴施防治蚜蟲;盲蝽清2 000 倍液均勻噴施防治盲蝽象。選用溴氰菊酯、阿維菌素、乙酰甲胺磷1 000 倍液噴施1~2 次,防治三四代棉鈴蟲,重點噴施棉花頂尖、嫩葉和花蕾,傍晚或早晨施藥效果佳。
10 月初或吐絮率達到50%時噴施脫葉催熟劑欣噻利1 500~2 250 mL/hm2,20 d 后脫葉率和吐絮率均達95%以上,集中采收。