吐絮后延迟采收时间对棉花纤维品质的影响

王树林，冯国艺，张谦，王燕，雷晓鹏，梁青龙，杜海英

(河北省农林科学院 棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北 石家庄 050051)

河北省是黄河流域棉区主要省份之一，近年来在棉花生产上也面临着劳动力短缺，棉花采收雇工难的问题[1]，随着新疆机采棉的逐步应用推广[2～4]，在内地发展机采棉的呼声也越来越高，各科研机构也纷纷开始了相关的育种与栽培技术研究工作[5～7]。与新疆棉区气候条件不同，黄河流域棉区在棉花吐絮后的9月份与10月份天气变化无常[8]，尤其是降雨对棉花品质影响较大，因此吐絮后棉花暴露在多变的气候条件下，其品质如何变化值得研究。关于棉花纤维品质方面的研究，前人多集中在纤维品质形成的机理上，如通过不同播期形成积温、日照等的差异来研究其与纤维品质形成的关系等，李金才[9]等人研究认为适当晚播有利于新棉33B中部纤维品质的改善，适当早播有利于改善杂交抗虫棉中棉所29中下部纤维品质；赵文青[10]研究认为氮素水平与温光复合因子对纤维长度的影响存在补偿效应，增加施氮量可减小因累积辐热积降低而造成的棉纤维长度缩短的幅度。关于纤维品质区域分布特征，也有不少人做过相关研究[11]，但棉花吐絮后纤维品质的变化则未见报道，因此本研究设置了棉花吐絮后不同采收时间处理，通过测定纤维品质，明确棉花吐絮后延迟采收时间对纤维品质的影响，为黄河流域发展机采棉背景下的优质生产提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验地情况

试验于2014年和2015年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站(河北省威县枣园乡东张庄村)进行，试验地前茬棉花， 0～20 cm 土壤有机质0.67 g·kg-1，全氮0.624 g·kg-1，速效磷14.3 mg·kg-1，速效钾93 mg·kg-1，棉花品种选用中棉所50、石早3号和327系(河北省农林科学院棉花研究所提供的早熟品系)。

1.2 试验设计与方法

每个品种(系)种植3个小区，每个小区宽8 m，长15 m，棉花采用等行距76 cm种植， 5月5日播种，裸地种植，密度8.25万株·hm-2。9月1日在每个小区挂牌标记刚吐絮的棉铃200个，9月1日(T1)、9月15日(T2)、9月30日(T3)、10月15日(T4)分别采收50朵，轧花后取50 g交由中国农业科学院棉花研究所纤维检测中心测定纤维品质。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2003与DPS 7.05进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 吐絮后日照时数与降雨量

2014年吐絮后9月1日至9月30日之间出现10次降雨，累计降雨量达到67.6 mm，相应日照时数则偏低，10月1日至15日之间天气好转；2015年降雨量偏少，日照充足，尤其是10月1日至15日之间日照时数高达137.1 h(表1)。

2.2 吐絮后采收时间对棉花纤维比强度的影响

2014年不同品种(系)纤维比强度优于2015年(表2)，总体来看，吐絮后采收越早，纤维比强度越高，而随着时间推移，不同品种(系)纤维比强度呈下降趋势，10月15日采收与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，其它品种(系)9月1日采收与10月15日采收处理之间的差异均达到了显著水平，但10月1日采收与10月15日采收两个处理间差异均不显著。这一结果表明，棉花吐絮后暴露在自然条件下，受日照、降雨等气象因素的影响，比强度会有所降低，但暴露时间超过一定限度后，比强度不再下降。

2.3 吐絮后采收时间对棉花纤维反射率的影响

2014年3个品种(系)均表现为吐絮后随即采收反射率最高，而推迟采收则显著降低了纤维反射率(表3)，10月15日采收与9月1日采收相比，下降幅度在2.7%～8.2%之间，但推迟15 d、30 d与45 d采收的3个处理间差异不显著；2015年采收推迟时间越长，反射率降低幅度越大；两年结果的差异与天气状况有密切关系，2014年吐絮后降雨偏多，形成雨锈花，反射率迅速降低，而2015年主要受日照影响，反射率随时间推迟，缓慢降低。

表2吐絮后采收时间对维比强度的影响/cN·tex-1

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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间差异显著(P<0.05)。下同。

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

表3吐絮后采收时间对纤维反射率的影响/%

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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 吐絮后采收时间对棉花纤维纺纱均匀性指数的影响

由于纺纱均匀性指数为纤维主要品质指标经过特定函数关系计算出来的参数，因此受纤维比强度与反射率下降的影响，纺纱均匀性指数也呈下降趋势(表4)，10月15日采收与9月1日采收相比，下降幅度在10～16之间，9月1日采收与10月15日采收之间差异均达到了显著水平。

表4吐絮后采收时间对纤维纺纱均匀性指数的影响

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号Shizao 3327系Line 3272014T1131a117a131aT2128a109b125bT3120b107b124bT4116b107b121b2015T1125a94a114aT2119ab81b112aT3118b74b103bT4114b78b101b

2.5 吐絮后采收时间对棉花纤维长度等品质指标的影响

从表5～表8可以看出，吐絮后采收时间对棉花纤维的长度、马克隆值、长度整齐度与伸长率均无显著影响。

表5吐絮后采收时间对纤维长度的影响/mm

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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吐絮后采收时间对纤维马克隆值的影响

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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吐絮后采收时间对纤维长度整齐度的影响/%

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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吐絮后采收时间对纤维伸长率的影响/%

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

年份Year处理Treatments中棉所50CCRI 50石早3号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 讨论与结论

与新疆气候条件不同，河北省在棉花吐絮的9月份与10月份往往要经历降雨、雾霾、大风等天气过程，对于吐絮后的棉花产生诸多不利影响，降雨会使吐絮棉花形成“雨锈花”，雾霾、大风使吐絮棉花光泽度变差，因此在内地开展棉花的机械化采收，还需充分考虑后期不利天气对棉花品质的影响。从本试验结果来看，延迟采收时间，对不同品种(系)棉花纤维品质的影响规律性基本一致，即显著降低了棉花纤维比强度、反射率与纺纱均匀性指数，而纤维长度、马克隆值、整齐度指数、伸长率等指标则未受明显影响，根据纺织厂技术人员反馈，由于棉花在纺织加工过程中一般需要染色处理，因此对纤维反射率要求不高，所以内地发展机采棉，需提着重提高纤维的比强度，这在选育机采品种时尤其注意。