长江流域有限果枝早熟棉资源利用价值研究

叶泗洪 ，添长久 ，刘飞 ，路曦结 ，韩文兵 ，齐苗 ，张翼 ，仇朋 ，吴德祥

（1.安徽省农业科学院棉花研究所，合肥230001；2.安徽农业大学农学院，合肥230036）

棉花种植当前面临巨大挑战，主要存在费工、机械化困难和棉花比较效益低等问题，造成近年来棉花种植面积大幅度下滑。安徽省淮河以北地区基本不再种植棉花，仅安徽沿江和江淮地区种植[1]。安徽省沿江棉区仍然保持一定的棉花种植面积，主要因为：一是棉花适合油菜茬口衔接，安徽省沿江棉区大部分是油菜―棉花的两熟种植模式，而且该地区属长江冲积土，土壤沙性重，改种水稻也不容易，旱田和水田分明。二是通过几年来改种其他作物发现，在农副产品价格低迷的国际环境下，种玉米、大豆和花生等替代作物，在该地区并不能获得高产和较高收入，效益仍然不如棉花。三是该地区是老棉区，技术成熟，农机具完备；而且留守农民年龄较大，妇女较多，而棉花种植所需劳动相对分散，对体力要求较低。针对该地区的棉花种植特点，选育早熟棉，能够在实现机械化播种、省肥（早熟棉需肥较春棉少）、省工（机械化收获或减少收花次数）和省药（打药次数较少）等方面有所突破，对安徽省沿江棉区棉花恢复性增长有很好的应用前景。

有限果枝类型的棉花品种（系）具有株型合理，田间通透性好，有利成铃，适宜矮密早栽培模式，有利于发挥棉花群体效应，与春棉大棵稀植种植方式不同，具有适合轻简化栽培、易机收等特点，近年来有限果枝类型的棉花品种（系）越来越受到育种工作者的重视[2]。杜雄明等[3]在前人零式果枝、一式果枝和二式果枝分类的基础上，对棉花的果枝类型进行了统一划分，提出果枝类型可分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型，认为零式果枝类型和一式果枝类型属于0型类，为有限果枝类型。对于具有无限生长习性的二式果枝类型，根据果枝节间的长短，果枝类型分为四个类型，Ⅰ型果节间长度大于2 cm、小于等于5 cm（紧凑型），Ⅱ型果节间长度大于5 cm、小于等于10 cm（较紧凑型），Ⅲ型果节间长度大于10 cm、小于等于15 cm（较松散型），Ⅳ型果节间长度大于15 cm（松散型）。本文研究的有限果枝类型为零式果枝和一式果枝，属于0型类；二式果枝果节间的长度大于5 cm、小于等于10 cm（较紧凑型），属于Ⅱ型。试验资源（品系）主要从早熟棉资源短果枝2号、盐早FSLX4和中棉所50等分别系选而育成零式果枝、一式果枝2种有限果枝类型和无限果枝类型Ⅱ型的早熟棉资源（品系），按照大田生产模式，油菜采收后直播，油菜播种前收花截止，考察3种类型早熟棉在早熟性、品质和产量方面的优缺点，为安徽省沿江棉区筛选出符合其生产特点的早熟棉类型，为早熟棉育种提供一定参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料来源

2013年从早熟棉资源中选择果枝较短的种质资源单株25份，2014―2015年种植观察，淘汰不能稳定遗传的单株，对果枝类型有分离的单株继续从中选择有限果枝类型，注重选择早熟性和开花吐絮集中的单株。2016年对保留的10个株行进行株行比较，对产量低、纤维品质差、迟熟的株行予以淘汰，保留从短果枝2号系选出具有零式类型资源（品系），暂定名皖早3号。另从盐早FSLX4系选出一式果枝类型资源（品系），暂定名皖早4号。从中棉所50系选出二式果枝类型（品系），暂定名皖早5号。2017年将皖早3号、皖早4号和皖早5号模拟大田种植方式进行品种比较试验。

1.2 试验设计

试验在安徽省农科院棉花研究所试验地进行（安徽省安庆市）。2017年安排3个新品系皖早3号、皖早4号和皖早5号模拟当地种植季节种植。上茬油菜收获时间为5月15日，后粉碎灭茬，旋耕起垄，垄宽120 cm，每垄种植棉花2行，小区面积60 m2，3次重复，完全随机排列。5月18日播种，为了发挥3个品种最大的增产潜力，由于株型不同，所以按照实际情况，1个品种1种密度，皖早3号密度 9.75万株·hm－2， 皖早 4号密度 8.25万株·hm－2，皖早5号密度6.75万株·hm－2，播后用除草剂封闭1次。初花期施菜籽饼和棉花专用缓释肥（N、P2O5、K2O 含量分别为 18%、9%、18%）各 375 kg·hm－2，全生育期用缩节胺化学调控4次，农药防治6次，免整枝，8月 15日打顶[4-5]。

1.3 测定内容与方法

调查主要记录出苗期、开花期、吐絮期、农艺性状等。吐絮盛期采收正常吐絮铃50个，用于测定铃重、籽指和纤维品质等;每小区每次收花保留无僵瓣籽棉0.5 kg，收花结束后每小区保留的籽棉混合轧花测衣分，产量分小区分次计产汇总。纤维品质由安徽省农业科学院棉花研究所测试(HVI9000)。总产量计产截止日期为10月20日，保证下茬油菜顺利直播。

1.4 数据处理

利用MS Excel 2010软件分析基础数据，用DPS数据处理系统9.50软件对各性状数据方差分析及多重比较。

2 结果与分析

2.1 农艺性状

对皖早3号、皖早4号、皖早5号各项农艺性状进行方差分析和多重比较（表1）。结果显示：

果枝始节位5.6～6.5，差异极显著（表 1）。其中：皖早4号和皖早5号始果节位显著高于皖早3号，皖早4号和皖早5号间差异不显著。

始果节位高度20.8～23.4 cm，品种效应差异显著。其中：皖早5号显著高于皖早3号和皖早4号。皖早3号和皖早4号间差异不显著。新疆西北内陆棉区多年机采棉研究结果显示始果节高度高于18 cm有利于机械采收。

株高92.7～102.8 cm，品种效应差异显著。其中：皖早5号显著高于皖早3号和皖早4号，皖早3号和皖早4号间差异不显著。

小区总铃数4 777～5 184个，品种效应差异不显著。其中：皖早5号总铃数较多，皖早3号总铃数较少。

小区收获总铃数4 144～4 348个，品种效应差异不显著。其中：皖早3号收获铃较多，皖早5号收获铃较少。

铃重为5.5～5.7 g，品种效应差异不显著，皖早5号铃较大，皖早3号铃较小。

籽指为9.6～10.0 g，品种效应差异达显著水平。其中：皖早3号显著大于皖早5号，皖早4号与皖早3号和皖早5号差异不显著。

2.2 早熟性状

通过对生育期、3次收花占总收花量的百分率和收获铃数占总铃数的百分率来分析3个品种（品系）的早熟性和成熟度（表2）。

生育期为105～115 d，品种效应差异极显著（表2）。皖早3号生育期显著短于皖早4号和皖早5号，皖早4号显著短于皖早5号。

从3次收花百分率来看，品种效应差异极显著或显著，皖早3号早熟性最好，前2次收花比例最高，达到78.7%，收获铃率最高，达到91.1%。皖早5号早熟性较差，前2次收花比例53.0%，收获铃率80.0%，有20%的铃未收获。皖早4号介于两者之间，收获相对集中，前2次收花比率达到68.2%，收获铃率较高，达到87.3%。

表1 不同品种（品系）农艺性状表现

表2 不同品种（品系）早熟性比较

2.3 丰产性状

不同品种（品系）籽棉产量为每公顷2 795.14～3 179.99 kg，皮棉产量为每公顷1 101.29～1 285.78 kg（表3）。

表3 不同品种（品系）产量性状比较

小区产量方差分析表明籽棉产量品种效应差异达到显著水平，皮棉产量品种效应差异达到极显著水平（表3）。皖早4号籽棉产量显著高于皖早3号，与皖早5号差异不显著。皖早4号皮棉产量显著高于皖早5号和皖早3号，皖早5号显著高于皖早3号。

不同品种（品系）衣分为39.4%～40.4%，品种效应差异显著，皖早4号和皖早5号显著高于皖早3号。皖早4号与皖早5号差异不显著。

不同品种（品系）僵瓣率为10.4%～14.6%，品种效应差异显著，生育期短的皖早3号（零式果枝）僵瓣率最低，生育期长的皖早5号（二式果枝）最高。

2.4 纤维品质性状

检测不同品种（品系）纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、长度整齐度指数和纺纱均匀指数5个主要指标，方差分析结果看品种效应除马克隆值达到显著水平外，其他各项指标均未达显著水平（表4）。从上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值3项关键指标来看，皖早3号品质优于皖早4号和皖早5号。

表4 不同品种（品系）纤维品质性状比较

3 结论与讨论

本研究中，零式果枝类型品种（品系）皖早3号早熟性较好，僵瓣率较少，纤维品质较好，但有轻微的倒伏现象，增产潜力有限，产量性状较差。二式果枝类型品种（品系）皖早5号在油菜后直播情况下，表现迟熟，后期未收获铃较多，产量损失大，可以在下茬油菜移栽的栽培模式下种植更有保障。一式果枝类型品种（品系）皖早4号在油菜后直播的栽培模式情况下，籽棉和皮棉产量最高，纤维品质较好，综合性状好，因此，一式果枝类型品种（品系）适合长江流域油菜后直播，具有较强的利用价值。

农业部从2015年开始启动“减肥减药”（即“两减”）行动，力争到2020年化肥利用率和主要农作物农药利用率均达到40%以上，实现农作物化肥、农药使用量零增长。棉花是使用肥料和农药最大的主要农作物之一，要想在棉花生产中实现“两减”目标，需要在品种和种植模式上有所突破，早熟直播棉在这方面具有春棉不具备的优势，较春棉有着更省工、省肥、省药（生长期间病虫害发生较轻）、容易衔接上下茬口的优点[6-7]。但长江流域油（麦）直播早熟棉也存在一些问题，如产量偏低，晚熟迟发，后期未收获铃多，纤维品质不稳定等。所以，当前要重点选育优良的短季棉品种，一是选择适合种植方式的生育期，下茬油菜直播选择的棉花品种生育期110 d以内，一式有限果枝类型的较好；下茬油菜移栽，最好选择棉花品种生育期稍长为115 d左右，二式无限果节类型的品种，以发挥品种增产潜力。二是选择高产、优质、多抗的品种，开花结铃吐絮集中，对脱叶剂敏感，适合集中采收。三是良种良法配套，对不同品种，研究其在密度、肥料、化控等方面轻简化高产栽培技术[8-10]。

2018年安徽省长江流域油（麦）直播短季棉新品种即将审定3个品种，各品种特征特性不同，选择适合不同栽培模式的品种类型，还需要不断探索，需要综合考虑品种、种植模式和高产栽培技术三者的协调关系，以充分发掘品种增产潜力，在实现“两减”的目标情况下增产增效，以促长江流域棉花种植面积恢复性增长。