幾個適宜黃河三角洲棉區輕簡高效生產的棉花品種

孫福來

（山東省濱州市種子管理站，濱州 256618）

黃河三角洲的大片土地是由近代黃河入海口泥沙淤積形成，其范圍涵蓋山東省濱州、東營兩市，濰坊市、淄博市、德州市的部分縣市，還包括煙臺市的萊州[1]。黃河三角洲地區的植棉歷史悠久，棉花種植業的收入曾一度占該地區農民總收入的30%以上，為區域農村經濟發展作出了重要貢獻[2]。但是，21 世紀以來，隨著農業產業結構調整和經濟社會發展，糧食、蔬菜和水果等其他農作物的競爭優勢越來越明顯，同時，勞動力價格不斷攀升，糧食和蔬菜、水果及其他經濟作物價格上漲，棉花種植的比較效益顯著下降，棉花生產在整個農業產業中的弱勢地位越來越突出，我國棉花種植面積連續多年呈下滑趨勢[3-5]。盡管近年來黃河三角洲地區強制推行棉改糧，使得棉花種植的優勢受到很大沖擊。棉花具有較強的耐鹽堿性，一直作為先鋒作物用以利用和開發鹽堿地[6-7]。黃河三角洲地區有大量鹽堿地資源，加之該地區農村具有植棉傳統和相對成熟的植棉技術，棉花種植業仍然具有很強的比較優勢[8]。本文通過分析黃河三角洲棉區對棉花品種的需求入手，簡要介紹了目前篩選推廣的幾個適宜于黃河三角洲鹽堿地棉區的輕簡高效型棉花新品種。

1 黃河三角洲棉區對棉花品種的需求

針對黃河三角洲棉區的生產生態特點、經濟社會發展狀況和我國棉花全產業鏈可持續發展的需求，要必須在保障單產的前提下，從降低棉花生產成本和提高原棉品質兩個方面來實現棉花種植業的比較效益大幅度提高。也就是需要在本區域逐步實現棉花生產的輕簡化、機械化、適度規模化的綠色優質生產模式。黃河三角洲棉區棉花的土地條件較差，鹽堿、枯黃萎病和棉鈴蟲的危害較重，近些年極端高溫、干旱、臺風和暴雨等災害性天氣頻發，因此從棉花品種選擇的角度看，主要應該考慮以下幾個方面。

1.1 品種的生育期要有適當的彈性，株型要適應不同密度種植的需求 黃河三角洲地區棉花生產主要還是純作春棉，由于整個黃河下游的水澆條件較差，很多地區是等雨或等水播種，要充分考慮品種在生育期上的彈性，適當選用中早熟春棉品種，使得從4月10 日至5 月10 日（最遲可到5 月15 日）一個多月的時間內播種的棉花均可以獲得較為理想的單產。棉花品種的早熟性非常重要，是棉花產量和品質以及適應機械化收獲的保障，而短季棉（又稱夏棉）品種是指生育期短至可以與其他農作物（如小麥、油菜等）輪作的品種，在沒有前茬作物輪作的條件下，武斷性地推廣早熟棉（夏棉）的想法顯然不切合實際，對整個黃河三角洲棉花生產可能造成極大危害。玉米品種有耐密型的概念，而棉花這個概念可能更復雜些，對株型的要求實際上與播期的彈性息息相關，棉花品種的株型既能夠在早播的較低密度下形成高產的群體，又能夠在晚播的高密度條件下獲得高產，這需要棉花品種的株型在高密度下緊湊，而在相對低的密度之下也能夠有很輕的長勢，并且能夠適時達到合理的葉面積指數，并形成理想的冠層結構。

1.2 品種要具有多種抗逆性 我國棉花單產和總產均居于世界前列[9]，單產的提高是棉花育種的首要目標[10]，但是許許多多的生物和非生物脅迫是棉花產量提高和穩定的重要制約因素，因此，要通過遺傳改良全面提高棉花品種的抗逆性和適應性，才能實現品種的高產和穩產[11]。黃河三角洲鹽堿地棉區的鹽堿、干旱對棉花生產的威脅不言而喻；而該地區絕大多數棉田是多年連作，枯黃萎病和棉鈴蟲等害蟲的危害較為普遍；另外諸如高溫、臺風、暴雨及長時間陰雨等極端天氣對品種的多種抗逆性也提出了更高的要求。適宜于黃河三角洲鹽堿地棉區品種應該達到的基本抗逆性應該包括：耐旱、耐鹽堿，枯萎病和黃萎病均達到耐病級別，最好是抗枯萎病，抗各種苗病，根系發達、莖稈彈性好、抗莖折、抗倒伏，具有較好的耐澇性和耐陰雨性，在較長的陰雨天和寡照情況下爛鈴相對輕。

1.3 品種要適應簡化栽培和全程機械化的需求 我國傳統的棉花生產（尤其是黃河流域和長江流域棉區）基本上都是精耕細作的高投入和高產出模式。近些年隨著社會經濟的進步，棉花生產中機械化程度大概有30%，而發達的植棉國家，如美國、澳大利亞等棉花種植的機械化程度可以達到90%以上，基本上實現了種、管、收等各個環節的全程機械化[3]。包括黃河三角洲在內的我國絕大多數棉區的棉花生產全程機械化最大的限制環節在于目前尚不能實現機械化收獲。我國現有棉花品種大多數是為了使光熱資源得到充分利用而較大地延長了生育期，而現在大多數栽培技術和耕作制度也基本上著眼于最大限度地發揮現有品種的產量潛力，棉花品種的纖維品質，尤其是纖維長度和長度整齊度也不能完全適宜于機械化采收[12-13]。適宜于機械化采收的棉花品種必須在株型和耐密性、早熟性和穩產性、纖維品質和豐產性的協調等方面做出重大轉變。一般來講，機械化收獲需要發育和成熟速度快、生育期短，莖稈硬、抗倒伏的品種；但是，目前包括黃河三角洲在內的棉區氣候特點是雨熱同季，無霜期長，棉花產量形成時間跨度大，很難達到集中成熟，加之在棉花成熟吐絮期遇到陰雨天的幾率很大，一般品種爛鈴的比例較大[14]。如何在保障棉花單產和原棉品質的前提下，實現機械化的集中采摘是棉花機械收獲最大的技術難題。從品種遺傳改良的角度，要充分發掘利用棉花種質資源庫中抗逆性強、早熟性好、各項纖維品質指標優良且協調、株型能夠適宜于較大的密度和播種期變化空間的優異親本材料，聚合選育株型、生育期、抗逆性、產量、品質等各要素構成最合理的遺傳重組類型，培育適宜于全程機械化的優良新品種。同時要結合栽培技術和耕作制度的變革，實現黃河三角洲棉區棉花生產的全程機械化，全面提高棉花生產效率和植棉的比較效益，服務該區域棉花生產的可持續發展。

1.4 品種的纖維品質要適應產業鏈多個環節的多種需求 棉花纖維是紡織工業的主要原料，纖維品質的高低直接影響著棉紡制品的質量，目前，我國推廣許多棉花品種的纖維長度、纖維強度和細度匹配不合理，纖維品質的綜合水平低于美國、澳大利亞等先進國家，遠遠不能滿足棉花產業鏈終端的不同需求，嚴重影響著國產原棉在全球市場上的競爭力[15]。另外，由于棉花加工過程中增加了去雜的多道工序，對棉花品種的纖維品質提出了更高的要求。優良纖維品質與產量的協調統一是育種永遠繞不開的難題，要培育聚合多目標基因的高產、優質、抗逆棉花新品種，實現纖維品質和產量的同步遺傳改良。

2 幾個適宜黃河三角洲棉區輕簡高效生產的棉花品種

近些年，科研人員通過與種子管理部門、科研單位和技術推廣部門的深入合作，在以濱州市為中心的黃河三角洲濱海鹽堿地棉區進行了大量工作，篩選出了諸如魯棉研37 號、魯6269、魯棉338 等適宜輕簡化種植的優良品種，并進行了全程機械化的示范種植，取得了很好的效果。

2.1 魯棉研37 號 是山東棉花研究中心分子育種課題組選育的常規轉基因抗蟲棉新品種。該品種2005-2008 年完成山東省棉花品種區試程序，于2009 年通過山東省審定（魯農審2009024 號）；2012 年引種到蘇丹，2015 年通過蘇丹國家審定；2015-2016 年完成河北省棉花品種區試程序，2017年通過河北省審定（冀審棉20170004），并引種到天津（津農委種植〔2018〕5 號）。山東省和河北省的區域試驗和育種者的多年、多點試驗表明，魯棉研37 號具有很強的耐瘠薄、耐干旱和耐鹽堿性能，在山東的內陸和濱海鹽堿地和河北黑龍港地區的瘠薄地、旱沙地、重病地及鹽堿地上具有較強的優勢。該品種具有結鈴性強，抗病、抗旱、耐瘠薄能力強，田間易管理等特點[16]。

魯棉研37 號衣分高、產量潛力大、抗倒伏、抗旱耐鹽性強、抗病抗蟲性突出、易管理，適合輕簡化、機械化栽培，特別適宜于黃河流域旱地、瘠薄地、濱海和內陸鹽堿地推廣種植。自2009 年山東省審定以來，連續多年作為山東省主導品種，在山東主產棉區大面積種植，備受農民歡迎。該品種通過河北省審定之后，為在河北省推廣應用奠定了基礎，是當前黃河流域棉區的主栽品種，被棉農親切地稱為“桿棉”。截至目前，魯棉研37 號種在黃河三角洲濱海鹽堿地棉區種植面積占比在90%以上，已經成為濱海鹽堿地棉區的當家品種[16]。

從2012 年開始濱州市連續在沾化縣、無棣縣和濱城區開展農業部機采棉示范項目，從品種的選擇到農機農藝融合方面進行了探索。多年的機采棉示范試驗表明，魯棉研37 號綜合性狀表現最好，被確定為濱海鹽堿地棉區最適宜機采的棉花品種[17-18]。農民日報報道，2018 年農業農村部在無棣縣建立了200 畝棉花生產全程機械化示范基地，選用魯棉研37 號為機采品種。專家組進行了實地測產，示范田平均每667m2鈴數72984 個，籽棉產量344.3kg，比常規種植增產30%～40%。

2.2 魯6269 是山東棉花研究中心分子育種課題組選育的高產、抗病轉基因常規抗蟲棉品種。2009-2011 年完成山東省抗蟲棉區試、生產試驗，2012 年通過山東省審定（魯農審2012017 號），2011-2013年完成國家黃河流域區域試驗程序，2014 年通過國家審定（國審棉2014003）。各級區域試驗和育種者的多年、多點試驗證明，該品種產量水平高，高抗棉鈴蟲，高抗枯萎病，耐黃萎病；該品種株型緊湊呈筒型，全生育期贅芽少，易于進行各種田間管理。魯6269 株型緊湊，果節短，果枝上舉，第一果枝節位高，主莖莖稈硬、彈性好、抗倒伏；鈴期集中，含絮能力強，該品種的特性十分符合《黃河流域棉區棉花機械化生產技術指導意見》（農業部2013年1 月印發）的品種要求，適宜于作為機采棉示范種植[19]。

魯6269 具有較強的抗旱、耐鹽堿和耐瘠薄性，在黃河三角洲濱海鹽堿地和山東、河北旱地棉區的旱地、鹽堿地和瘠薄地種植，較一般品種具有明顯的優勢。中國農科院棉花研究所耐旱性鑒定結果，耐旱性級別為耐旱。在山東東營、濱州、德州、聊城和河北等棉區進行的多點試驗均比對照魯棉研28 號顯著增產。尤其在東營、濱州等的中度以上鹽堿地（含鹽量0.4%左右），德州的旱地、瘠薄地試驗均比對照增產顯著。

最近幾年，在濱州市無棣縣西小王鎮的山東棉花研究中心魯北培訓示范基地的品種展示中，魯6269 表現耐旱、耐鹽性和抗病蟲性突出，抗倒伏，耐瘠薄，產量水平高且穩定，臺風和暴雨天氣對其產量的影響較小；對播種期的適應性較強，全生育期生長穩健，營養生長與生殖生長協調，非常適宜簡化管理，深受當地棉農的歡迎。2019 年度山東省棉花生產技術指導站的綠色優質高產創建示范項目實施中，無棣縣西小王鎮的棉農主動要求統一供種魯6269，在2019 年前期干旱和后期強臺風利奇馬的不利氣候條件下，魯6269 抗逆性和穩產性的優勢得以全面展現，表現十分突出，項目實施獲得了理想的效果。

2.3 魯棉338 是山東棉花研究中心分子育種課題組選育的優質轉基因常規抗蟲棉新品種。2015-2017 年完成山東省區域試驗程序，2018 年通過山東省審定（魯審棉20180002），當年引種到河北省（冀農告字〔2019〕1 號）和天津市（津農委種植〔2018〕5 號）等黃河流域主產棉區。

區域試驗和河北、天津的引種試驗及育種者多年多點試驗表明，魯棉338 出苗快，苗期長勢強，全生育期生長穩健，豐產穩產性突出。山東省生產試驗皮棉和霜前皮棉分別比對照增產13.2%、16.6%，均居所有參試品種首位。由于魯棉338 滲入了海島棉優異纖維品質染色體片段，主要纖維品質指標和衣分及早熟性得到很好的協同改良，山東省區域試驗纖維品質測試（HVICC 標準）2 年平均結果為：2.5%纖維跨長29.2mm，纖維比強度30.6cN/tex，馬克隆值5.2。山東省區試鑒定，魯棉338 高抗棉鈴蟲，高抗枯萎病（枯萎病指3.9），耐黃萎病（黃萎病指19.9），具有抗逆性強、適應性廣的特點。

從2017 年開始連續在濱州市濱城區、無棣縣、沾化區和東營市中度以上鹽堿地示范種植，魯棉338 表現出明顯的耐鹽堿優勢。2017 年在東營進行機采棉品種示范種植，全生育期內不整枝，魯棉338籽棉產量5489.4kg/hm2，皮棉產量2387.9kg/hm2，表現極為突出。植株稍緊湊，早熟性好，莖稈硬朗、彈性好、抗倒伏，贅芽少，易管理；通風透光性好，具有非常強的抗爛鈴性，吐絮好且含絮力好，易采摘。測產驗收專家組認為魯棉338 是目前在黃河流域棉區最適合機械采收的品種，具有廣闊的推廣應用前景。適宜在山東省、河北省和天津市等濱海和內陸鹽堿地等黃河流域同生態類型棉區推廣種植，尤其適宜于黃河三角洲濱海鹽堿地棉區作為全程機械化棉花品種推廣應用。

3 展望

我國是全球最大的棉花生產、消費國，紡織品服裝行業是我國出口創匯的傳統支柱產業，棉花種植業是我國國民經濟穩定和發展的重要基礎，也是棉區農民增收和鄉村振興的根本保障。作為黃河流域棉區的重要組成部分，黃河三角洲棉區曾經為我國棉花產業發展作出了積極的貢獻，將來也仍然是我國棉花生產的重要組成部分。但是，隨著經濟社會的發展和全球經濟一體化，包括棉花在內的傳統種植業面臨著巨大的挑戰，規模化、機械化成為必然的發展趨勢和方向。可以預見的是，未來黃河三角洲棉區的棉花生產將全面走向機械化。

品種作為種植業最基本的生產要素，必須適應生產發展的需求。雖然我們已經在棉花品種的抗逆性、產量和易管性上取得了一定的突破，但是整體上與未來棉花全程機械化的要求還有很大的差距。育種者必須在抗逆性、早熟性、耐密性、纖維品質等各個方面全面考慮全程機械化的需求，通過常規育種結合生物技術，培育綜合抗逆性好，抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄、優質、高產，適宜黃河三角洲鹽堿地棉區棉花生產全程機械化需求的棉花新品種。