熊 文, 李亞貞, 楊 磊, 黃天寶, 肖小軍, 韓德鵬, 鄭 偉, 許煜峰, 陳 明
(江西省紅壤及種質資源研究所,江西 南昌 330046)
江西省是全國棉花主產區之一,是我國棉花優勢產業區,也是優質棉生產基地之一,歷史種植棉面積最高超16 萬hm2,常年種植棉面積在4 萬hm2左右。近年來,受到國際棉花價格與國內價格倒掛、國內棉價不穩、生產資料價格和人工成本升高、自然災害頻發、機械化生產程度低等因素影響,棉農種植棉的收益缺乏保障,棉花生產穩定性較差,種植棉面積大幅下滑,棉花品種創新可緩解江西省棉花市場和棉花生產發展的需求[1]。
種業是棉花產業的重要組成部分,是棉花生產的重要支撐[2]。棉花種子的質量是種業健康、可持續發展的命脈,貫穿生產、加工、銷售的各個環節[3]。高質量的棉花種子能保證田間出苗率和幼苗長勢[4]。強優勢雜交棉品種可通過利用其雜種優勢大幅提高棉花產量,且由于單株優勢顯著,生長勢強,適合稀植,能夠節省育苗及移栽的勞動力和種子投入,降低種植成本,提高種植棉效益。因此,選育優質高產穩產的強優勢雜交棉品種,研發配套技術,是長江流域棉花產業穩定可持續發展的首要任務。但由于種質資源狹窄和育種技術落后等原因,生產上雜交棉結鈴性、鈴重、衣分等產量構成關鍵指標協調不強、產量優勢未實現突破,雜種優勢利用遇到瓶頸性難題。強優勢優質轉基因抗蟲雜交棉品種的選育和推廣應用,對江西省棉花品種的更新、棉花產量的提高、原棉品質的改善及棉田綜合效益的增加等方面具有十分重要的作用。棉花新品種江農棉2 號于2011 年通過江西省農作物品種審定委員會審定,2017 年通過國家農作物品種審定委員會審定。為提高江農棉2號的種植質量、指導棉花制種田的種子生產提供理論支撐。從影響種質質量的重要環節出發,通過對自主選育江農棉2號親本的保純、雜交制種、栽培管理等方面總結相應的技術要點。
江農棉2號于2007—2009 年參加江西省棉花新品種區域試驗,同時在九江市多個種植棉縣進行江農棉2號生產示范,性狀綜合表現為優,故推薦品種審定,2010 年12 月獲得農業轉基因生物安全證書[農基安證字(2010)第117號],2011 年通過江西省農作物品種審定(審定編號:贛審棉2011001)。2013年由江西省農業農村廳產業發展中心種業服務處(江西省種子管理局)推薦參加長江流域國家級棉花新品種區域試驗和生產試驗,江農棉2 號新品種表現突出,2017 年通過農業部國家農作物品種審定委員會審定(審定編號:國審棉20170007)。
江農棉2 號生育期在126 d 左右,出苗較好,長勢強,整齊度較好,株型較松散,株高117.5 cm,果枝長、較平展,莖稈較粗壯、無茸毛,葉片較大,葉色較深,果枝始節位7.4 節,單株結鈴30.5個,鈴卵圓形,單鈴重6.3 g,衣分為42.1%,子指為11.1 g,霜前花率為93.9%,僵瓣率為10.7%。生長勢強不早衰,吐絮暢,耐枯萎病和黃萎病,抗棉鈴蟲。HVICC 纖維上半部平均長度為30.2 mm,斷裂比強度為30.4 cN/tex,馬克隆值為4.9,斷裂伸長率為5.8%,反射率為77.7%,黃色深度為8.3,整齊度指數為85.4%,紡紗均勻性指數為146。為Ⅱ級優質纖維品種。籽棉、皮棉和霜前皮棉產量分別為3 996 kg/hm2、1 678 kg/hm2和1 578 kg/hm2,分別為對照品種鄂雜棉10 號的104.8%、107.2% 和106.6%。江農棉2 號田間表現為高產優質,結鈴性強,坐桃快,吐絮暢,好撿花,后勁足,抗逆性(抗倒伏、耐旱、抗病害特別是抗枯萎病)強,適宜在長江流域棉區種植。
要保持江農棉2號的種性,首先是親本的保純,其次是雜交制種過程的保純,確保雜交種的純度。
出苗品質好,苗勢強,現蕾開花早,長勢整齊,前期生長勢強,果枝發育和現蕾速度較普通棉快,后期上桃集中,成鈴率高。12—40成株以后,表現為株型較松散,莖稈多茸毛,果枝較長,節位低,葉色深綠,花藥乳白色,開花結鈴早,鈴柄較長,鈴中等大小,但結鈴性強,吐絮暢,纖維色白。整齊度好,異型株率小于1.0%。2.5%跨長為30.0 mm,斷裂比強度為31.7 cN/tex,馬克隆值為5.1,高抗枯萎耐黃萎病,抗棉鈴蟲及紅鈴蟲,蟲花少。
贛棉11 號優選單株系從高產優質贛棉11 號純合親本,經多年定向選育而成。其表現為優質、高產、抗逆性強,綜合性狀協調。纖維品質為2.5%,跨長為31.1 mm,整齊度為85.8%,斷裂比強度為33.5 cN/tex,馬克隆值為4.5;抗枯萎病性能強,病情指數為7.6。生育期132 d,株型塔形,清秀,莖稈茸毛較多,葉色較淡,單鈴重5.3 g,衣分為42.2%。
2.3.1 田間保純 根據親本的株型、葉形、鈴形等性狀進行大田除雜保純。為防止天然雜交和機械混雜,親本堅決杜絕與其他品種混種。
2.3.2 室內保純 為防止人為混雜及機械混雜,收曬花時必須清理工具與曬場,做到分收、分曬、分藏、分軋。
2.3.3 自交保純 通過多代自交與選擇,提高親本的純合度,減少個體之間遺傳差異,獲得純合一致的群體。自交方法有套袋、線束、膠粘等,可防止天然雜交及蜜蜂等昆蟲的天然傳粉。這是雜交制種親本保純的關鍵所在,也是保持江農棉2號種性的前提條件。
2.3.4 冷庫保純 將高純度的親本材料放入冷庫保存,以保存親本種性不變,每年根據需要量取出制種,確保雜交種種性一致。
2.3.5 統一供種 各制種基地的親本都由江西農莊主農業科技開發有限公司統一供應原種,確保江農棉2號種性一致。
江農棉2 號采用的制種方法是人工去雄全株授粉,為確保雜交種的純度,防止自交及串粉,可采取如下措施。
制種田應選在土地肥沃、排灌設施配套、地勢平坦、集中連片種植的田塊,制種田四周500 m 內不種其他棉花品種或天然屏障,同時也要考慮勞動力的情況,確保制種工作保質保量完成。
父母本按1∶6相間種植,其中母本應適當稀植,密度為24 000 株/hm2,一般種成單行。由于雜交親本自身的特殊性,提倡營養缽育苗移栽,便于操作。
在去雄前,將所有開的花和鈴全部摘除。去晚蕾,在棉花打頂后半月左右,于8月5—10日人工打去上部1~5 臺果枝上的邊心,控制棉株上部果枝的現蕾,使有限的養分集中供應有效蕾鈴生長,增加鈴重,減少霜后花。
13:00 后花冠黃綠顯著突出苞葉,開始去雄,直至日落光線不足時停止工作,翌日清晨6:30 前再補找去雄1 遍,日出為止,如仍有花未去雄,應全部摘除。去雄過程要徹底,謹防少量花藥殘留在柱頭附近[5]。
一般在8:00 至11:00 進行,依花藥散粉情況,晴天可稍早,陰天可稍晚。將父本花藥輕涂母本柱頭,4個心皮全部涂到,1朵父本花可授5朵花左右。授粉后取下標記線,下午再次去雄時重復使用。
質檢員應每天在去雄后授粉前逐行逐株檢查,發現未去雄花朵應立即摘除。制種結束1 周后,可根據鈴的底部判斷是否為自交鈴,鈴底部較平或萼片有不同程度的破壞則是雜交鈴,應全部摘除。
制種田在病蟲防治的基礎上,采用高產栽培技術,確保制種產量,主要高產栽培措施有育苗移栽,促苗早發;適時追肥,培土,除草,早搭豐產架子;系統化學調控,塑造理想株型;平衡施肥,合理運籌肥水,及時防治病蟲害,減少蕾鈴脫落;中后期注意葉面噴肥,保根、保葉,提高成鈴率及鈴重[6]。
在5月上、中旬,苗齡25 d左右移栽,或棉株有2~3片真葉時移栽,移栽應選晴天為宜。根據棉田地力狀況、肥水等情況而定移栽密度,平原洲地棉田22 500~30 000株/hm2,丘陵棉區24 000~33 000 株/hm2。選擇健壯苗,栽缽深度以缽面略低于土面為宜,栽后培土,并澆定根水。
施肥時應以輕施苗肥,穩施早施蕾肥(以磷、鉀肥及有機肥料為主,速效氮肥少施),重施花鈴肥為原則,并注意增施磷、鉀肥和有機肥,補施蓋頂肥,噴施葉面肥。中等肥力棉田單產籽棉4 500 kg/hm2的水平,要求全生長期施純氮360 kg/hm2,純磷112.5 kg/hm2,純鉀322.5 kg/hm2。
貫徹“預防為主,綜合防治”的植保方針,以農業防治為基礎,輔以物理防治、生物防治,科學合理進行化學防治[7]。重點防治第三、四代棉鈴蟲和第二、三代紅鈴蟲,兼治棉蚜、紅蜘蛛、棉盲蝽、斜紋夜蛾等害蟲,棉立枯病、炭疽病、枯萎病、黃萎病、鈴疫病等病害。根據蟲情,結合當地植保部門預測預報蟲情測報,在害蟲孵化盛期,使用高效低毒農藥,進行化學防治,做好棉田綜合防治。
4.3.1 棉鈴蟲 可選用90%萬靈可濕性粉劑+新高脂膜800倍液,或4.5%高效氯氰菊酯乳油+新高脂膜800倍液,或1.8%阿維茵素+新高脂膜800 倍液進行莖葉噴霧,間隔7 d 噴1 次,連噴2~3 次,后期掃殘時可用20%辛滅乳油+新高脂膜800 倍液,或20%氰馬乳油1 500倍液均勻噴霧。
4.3.2 棉蚜 可選用10%吡蟲啉可濕性粉劑+新高脂膜800 倍液,或15%金好年乳油+新高脂膜800 倍液進行莖葉均勻噴霧。蕾鈴期伏蚜發生時,由于氣溫高,可選用3%啶蟲脒乳油2 000 倍液+40%毒死蜱1 200倍液+新高脂膜800 倍液防治蚜蟲兼治其他害蟲。棉株封行后,還可用80%敵敵畏乳油+新高脂膜800倍液,晴天無風的傍晚噴灑于棉壟間,對防治伏蚜效果較好,并可兼治棉花紅蜘蛛。
4.3.3 棉葉螨 可選用15%掃蟲螨凈乳油+新高脂膜800倍液,或1.8%阿菌素+新高脂膜800倍液進行噴霧防治。
4.3.4 棉盲蝽 在棉花蕾期、鈴期可選用5% 啶蟲咪乳油+新高脂膜800 倍液,或4.5%高效氯氰菊酯乳油+新高脂膜800 倍液進行噴霧防治,效果較好,同時兼治棉鈴蟲。
4.3.5 斜紋夜蛾 可選0.2%甲維鹽+新高脂膜800 倍液,或25%滅幼脲懸浮劑+新高脂膜800倍液均勻噴于棉株和田間雜草上,連噴2~3次效果較好。
4.3.6 棉立枯病 防治中應注意使用藥劑拌種。精選種子,播前半個月曬種。用棉籽重量0.5%的50%多菌靈可濕性粉劑,或40%五氯硝基苯+50%多菌靈拌種,可兼治炭疽病和紅腐病。出苗后,如果遇到低溫多雨天氣,有暴發苗病的可能時,可用50%甲基托布津或50%多菌靈可濕性粉劑600 倍液、70%百菌清可濕性粉劑600~800 倍液噴霧,或用立枯凈800~1 000倍液灌根或噴霧。
4.3.7 炭疽病 可選用70%代森錳鋅可濕性粉劑0.5 kg 與100 kg 棉種拌種,或用1 kg靈福合劑與50 kg 棉籽拌種,均有較好的防治效果。
4.3.8 枯萎病 可在棉花蕾期用枯黃萎靈40 g/667m2對水噴霧3~4次。
4.3.9 黃萎病 一般藥劑有多菌靈、甲基托布津、克黃枯、枯黃基因素、棉花三清等,并加營養調節劑如磷酸二氫鉀、硼肥、硼加硒、鋅肥、鋅加硒、天豐素、魚蛋白等,每次噴藥間隔5~7 d,連噴2~3遍。
4.3.10 鈴疫病 發病初期及時噴灑65%代森鋅可濕性粉劑30~350 倍液,或50%多菌靈可濕性粉劑800~1 000 倍液、58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑700 倍液、64%殺毒礬可濕性粉劑600 倍液、72%克露或克霜氰,或克抗靈可濕性粉劑700倍液,對上述殺菌劑產生抗藥性的棉區,可選用69%安克·錳鋅可濕性粉劑900~1 000倍液。
化學調控主要是協調棉花營養生長和生殖生長、群體與個體之間的關系。棉花生長需全程化控,遵循少量多次的原則。一般可在棉花8~10 片葉的現蕾初期,進行第1 次化學調控。注意初次使用的用藥量不可太大,以不出現明顯抑制效果為佳,為確定下次使用量打好基礎。為避免單次用量過大對棉花的強烈抑制,應少量多次。第1~3 次使用以復配制劑為好,可用“影響力”5 mL/667m2對水15 kg 進行噴霧;初花期用縮節胺0.8~1 g/667m2對水15 kg 或“影響力”10 mL/667m2對水15 kg 進行噴霧;盛花期用縮節胺1~3 g/667m2對水15 kg 或“影響力”10~15 mL/667m2對水15 kg 進行噴霧;打頂后用縮節胺3~5 g/667m2對水15 kg 或“影響力”15~25 mL/667m2對水15 kg 進行噴霧。化學調控一般不單獨使用,可結合棉花防治蚜蟲、螨、棉蝽象、棉鈴蟲和預防病害時混用,或者結合葉面噴施營養調節劑混用(不可與赤霉素混用),從而達到“促控結合”,預防早衰、減少蕾鈴脫落、增加產量,塑造理想株型。
2022 年10 月,對江西省湖口縣流泗鎮沙洲村種植的1.34 hm2國審轉基因抗蟲雜交棉花品種江農棉2號麥后直播棉示范片進行測定。播種期為5月20日,種植密度1 337 株/667m2,果枝層數15.7臺/株,單株成鈴42.9個,產總鈴數573 58 個/667m2,單鈴重為5.5 g,衣分為42.1%,計籽棉產量為315.5 kg/667m2,折算皮棉產量為132.5 kg/667m2。該品種生長穩健,后勁足,早熟不早衰,田間無明顯的病蟲危害,在2022 年嚴重干旱氣候條件下豐產性和穩產性好,說明該品種耐高溫干旱、廣適性強,可大面積推廣應用。
棉花新品種江農棉2 號具有上、中、下部坐桃均勻,桃大、卵圓形,生長穩健,后勁足,早熟不早衰,抗逆性強,豐產性好、增產潛力大,穩產性好,高產等特性,受到廣大棉農的喜愛。江農棉2 號的應用有效的推動了江西省及長江流域棉花品種的更新、提高棉花產量、改善原棉品質。在提高農民種棉效益、提高棉田綜合效益等方面都起到十分重要的作用。