机采棉机采性状及品种筛选试验研究

郝亚明，吴美欢，许浩翊，高宇，温春，刘俊哲，陈禹

（1新疆巴音郭楞蒙古自治州气象局，新疆巴音郭楞 841000；2新疆石河子气象局，新疆石河子 832003；3新疆气象技术装备保障中心，乌鲁木齐 830000）

0 引言

农业机械化水平的提高与农业措施的改进和农作物品种的更新相辅相成。棉花机械采摘减少劳力又降低了成本，从良种入手是棉花产业发展的必然趋势[1-3]。因此，培育和筛选优质早熟机采棉品种是实现棉花产业机械现代化、提高棉花生产效率的关键。机采棉研究始于20 世纪90 年代，2001 年在新疆逐步推广[4-6]。在机采棉行业中，早熟棉花品种的选育占有重要的主导地位[7]，韩俊伟等[8]、张素新等[9]通过田间试验，进行了常规品种选育并取得了成效，经过近30 多年对机采棉花品种研究，取得了新的进展和突破，对新疆棉花产业的发展起到了推动作用[10-14]。机采棉品种要求株型紧凑、果枝较短并上冲、第一果枝高度大于18 cm，并且抗倒伏、适合高密度种植、吐絮整齐、霜前化率在92%以上、含絮力强、对脱叶剂敏感等多项指标[15-16]。因此，研究不同棉花品种机采性状的综合表现，筛选出适合本研究区气候特点的机采棉新品种，对新疆及第七师棉花产业的可持续发展具有非常重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料

参试早熟棉花品种12个，编号A00～A11，以‘新陆早61’(A00)为对照。各参试品种和编号详见表1。

表1 早熟棉花参试品种与编号

1.2 方法

1.2.1 试验设计试验区总面积720 m2，每个小区面积约20 m2，试验区外设6行保护区。实验小区采用随机区组排列方式，3 次重复。采用3 膜12 行，膜下滴灌，行距配置66 cm＋10 cm。重复间隔0.8 m。密度设定20.0万株/hm2。

1.2.2 试验管理4 月29 日播种，5 月8 日放苗，5 月15日定苗。中耕除草5次。7月12日打顶结束。综合防治棉蓟马、棉黑蚜、红蜘蛛及棉铃虫8次。全生育期随水施肥（尿素、磷酸二氨和硫酸钾）6 次，滴水浇灌8次。9月20日开始收花，10月2日收花结束。

1.3 观测、质检与测产

1.3.1 生育期、整齐度与生长势出苗、开花、吐絮达到50%的日期为发育期指标。发育期间隔日数为生育期，出苗至吐絮天数为全生育期。以目测方式观测棉株形态的一致性和发育的旺盛程度。整齐度与生长势分为4级，即：优（1）、良（2）、一般（3）、差（4）。

1.3.2 农艺性状9 月5 日观测株型、测量棉花株高、果枝始节位和第一果铃高度、调查单株果枝数和结铃数。各小区取正常吐絮棉铃100 朵称重，计算单铃重。取100 粒棉籽称重为籽指。皮棉与棉籽分离，计算衣份率。

1.3.3 品质检测与产量将以上取样去籽后的皮棉送交棉纤维检测中心进行专业检测。实收各小区霜前和霜后籽棉产量，并分离出皮棉，计算每公顷产量。

1.4 统计分析

使用Excel2003 进行数据录入及标准差、相关系数分析。

2 结果与分析

2.1 研究区2019、2020年气候概况

新疆生产建设第七师农科所在奎屯市。位于天山北麓，准噶尔盆地西南缘。属北温带大陆性气候，冬夏季长，春秋季短，四季较分明，降水量少，蒸发量大，气温日（年）差较大，光照资源丰富。试验区2019年棉花播种期温度18.5℃，生长期5—9月平均气温21.6℃，比历史同期高0.5℃；≥10℃积温3861.0℃·d，比历年平均值多121.0℃·d；日照时数1733.6 h，比历年同期多205.0 h；无霜期158 d，比历年平均长13 d；降水量157.5 mm，比历年同期多30.6 mm。2020 年棉花播种期温度15.6℃，生长期5—9 月平均气温20.7 ℃，比历史同期低0.4℃；≥10℃积温3722.9℃·d，比历年平均值多17.1℃·d；日照时数1573.8 h，比历年同期多45.2 h；无霜期150 d，比历年平均长5 d；降水量72.0 mm，比历年同期少54.9 mm。

2.2 试验品种生育期、整齐度和生长势分析

由表2可知，各参试品种4月29日播种，出苗速率基本相同，A02、A11出苗较其他品种早1 d。开花期在7 月4—11 日之间，A03、A11 开花最早，比对照A00 早3 d。吐絮期在9月1—10日，A03、A11最早吐絮，比对照A00早4 d。

表2 各机采棉品种生育期、生长势和整齐度

参试品种出苗到开花的天数在56～64 d，标准差±2.76 d，变异系数0.05%，差异不明显，A11、A03 最短，分别为56、57 d。

开花到吐絮的天数在56～59 d，标准差±2.19，变异系数0.04%，差异不明显，A04、A05 和A06 最短，比对照A00短4 d。

各参试品种全生育期在116～125 d，标准差±2.47 d，变异系数0.02%，差异不明显，A03、A11 最短，分别为116、117 d，比对照短3、4 d。

各参试品种在苗期、花期、吐絮期生长势和整齐度参差不齐在1～4 级。全生育期整齐度表现最好的有A03、A06、A08、A09和A00，而吐絮期整齐度表现最好的有A00、A02、A03、A06、A08、A09。

2.3 试验品种农艺性状分析

机采棉要求棉株高度一般70～75 cm为宜，第一果枝结铃部位距离地面的高度应在18 cm 以上[17]，这是机采棉的硬性指标。棉花适时打顶和整枝可控制株高，而第一果枝结铃部位距离地面的高度则需要品种特性来完成。由表3 所示，棉株高度在参试品种中A02、A08、A10、A11株高略低于指标，其他品种均在指标范围内。第一果铃高度除A02、A11外，其他品种均在18 cm以上。第一果枝位在4.6～6.3 cm之间，第一果枝位对第一果铃距离地面的高度关系密切，经相关分析其相关系数(r=0.721)达到P＜0.01 极显著水平。单株果枝数在6.6～9.4个，A08和A03最多。单株铃数在6.0～8.7 个，以A10 最多，其他品种均比对照少。各品种单铃重在4.9～7.7 g之间，比对照重的有A11、A03和A01，其他品种均低于对照。籽指在9.2～11.6之间。

表3 第七师早熟机采棉品种农艺性状

2.4 产量分析

由表4 可知，籽棉产量前三名分别是A03、A10 和A09，分别比对照A00增产7.2%、6.7%和6.0%，对照籽棉产量排第八位。皮棉产量前三名分别是A03、A09和A10，分别比对照A00增产19.2%、14.7%、14.7%，对照排第十位。霜前皮棉产量前三名分别是A03、A09、A02，分别比对照增产25.1%、16.3%和12.3%，对照排第十位。霜前花率前三名分别是A03(99.2%)、A02(98.3%)、A02(97.4%)，对照排第五位。衣份率在43.2%～49.4%之间，最高的是A01达到49.4%，其次是A03达到48.9%，对照衣份率在12个品种中排第十位。

表4 第七师早熟机采棉品种产量分析

2.5 试验品种纤维品质测定

由表5所示，参试12个品种纤维长度在29.2～33.6 mm之间，优于对照A00 的有A11＞A02＞A04=A08 品种，除A07外，其他品种纤维长度均超过30 mm。各品种整齐度差异较小在85.7%～87.9%之间。断裂比强度在28.2～33.5 cN/tex 之间，所有参试品种断裂比强度均低于对照A00。中国现行细绒棉标准规定[18]：马克隆值分为A、B、C 三个级，A 级取值范围为3.7～4.2，品质最好；B 级取值范围为3.5～3.6 和4.3～4.9，品质一般；C 级取值范围为≤3.4 和≥5.0，品质最差。参试12个品种马克隆值达到A 级标准只有A11，而A07 为C级，其他10 个品种马克隆值均为B 级标准。伸长率6.4%～8.8%之间，所有品种优于对照A00，伸长率超过8.0%的品种有A05、A06 和A10。各品种反射率差异小，在80.8%～82.9%之间。各品种黄度在7.8～8.2 之间，表现最好的有A00、A01、A04 和A07。纺纱均匀指数144～176 之间，所有参试品种均低于对照A00。参试12 个品种纤维综合评比排名：A03＞A09＞A06＞A10＞A07＞A01＞A05＞A08＞A11＞A00(CK)＞A02＞A04。

表5 第七师机采棉品种纤维品质性状

3 讨论

棉花品种对比实验中‘石大棉268’(A03)品种农艺性状表现最佳，但纤维品质性状还未达到对照‘新陆早61’(A00)品种的水准。‘石大棉268’(A03)品种棉株高度、第一果铃高度、吐絮整齐度和早熟性等机采性状符合机械化的要求。棉株高度可人工打顶对其控制，第一果铃高度除与品种特性有关外，还与第一节位高度密切相关，李雪源[17]对棉花品种主要机采性状的调查结果，第一果铃高度应在18 cm以上，这是机采棉的关键指标，只有在这一性状以上，才能使棉花机采尽收，避免落地棉。李新裕等[19]、赵战胜[20]研究认为，随着果枝高度增加，其倒伏性也增加，这是机采棉品种研究中的矛盾，因此，对机采棉品种的农艺性状、生育期、产量和品质进行综合指标量化的同时，果枝节位、节位高度与早熟吐絮集中等特定性状必须协调，才能确保棉花采收机械化。

4 结论

通过12个早熟机采棉品种对比试验，品种间的全生育期差异较小，农艺性状基本符合机械化采收的要求。‘石大棉268’(A03)、‘H1537’(A11)全生育期最短，分别为116、117 d。‘盛棉10 号’(A02)和‘H1537’(A11)第一果铃高度低于18 cm。霜前皮棉产量‘石大棉268’(A03)、‘新农早129’(A09)分别比对照新陆早61’(A00)增产25.1%和16.3%。纤维综合评比中，‘石大棉268’(A03)、‘新农早129’(A09)品种表现尚佳，并接近对照‘新陆早61’(A00)标准。参试品种农艺性状综合排序：‘石大棉268’(A03)＞‘新农早129’(A09)＞‘金早1号’(A10)＞‘中新1601’(A07)＞‘盛棉10 号’(A02)＞‘ 新石K33’(A06) =‘ 新石K38’(A05) =‘H1537’(A11)＞‘新M606’(A01) =‘金垦1775’(A08)＞‘金垦1861’(A04)＞‘新陆早61’(A00CK)。在此次品种对比试验中，石大棉268(A03)生育期116 d，第一果枝结铃高度20.4 cm，吐絮期整齐度为2级，籽棉产量、皮棉产量、纤维综合评比在12 个品种中排第一，该品种适合兵团农七师地区推广栽培。