北疆早熟機采棉不同品種區域試驗
2023-03-15 19:22:55高宇許浩翊王嘯天蘇朝丞郝亞明王進
農業工程 2023年12期
高宇 許浩翊 王嘯天 蘇朝丞 郝亞明 王進
摘 要： 為了早熟機采棉花品種和品系優良品質的傳承，在北疆10 個地區選取12 個早熟機采棉品種進行區域試驗。結果表明，12 個品種出苗?吐絮期平均121.1～ 125.2 d， 標準偏差±1.5 d， 早熟屬性明顯； 10 個試驗區棉花全生育期113.9～141.7 d，標準偏差±8.1 d。吐絮期整齊度B10 表現最佳；B07 籽棉產量最高，比B00（CK）增產4.8%；B09 皮棉與霜前皮棉優于其他品種，比B00 分別增產10.0% 和9.7%；品種間皮棉產量經方差分析及t 檢驗達到極顯著水平。皮棉產量排名為B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01。與B00 相比，B05、B06 在10 個試驗區中全部增產，其余10 個品種在不同區域的產量有增有減。纖維品質檢測綜合評比，B04 和B00 為優質棉Ⅰ型標準，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 為普通優質Ⅱ型標準；B07 為品質Ⅲ型標準。區域試驗結果表明，B09、B06 和B05 品種可在北疆地區推廣栽培。
關鍵詞：機采棉；籽棉；皮棉；氣候環境；區域試驗；北疆
中圖分類號：S562文獻標識碼：A文章編號：2095-1795（2023）12-0128-06
DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.022
0 引言
農業機械化水平的提高與農業措施的改進和農作物品種的更新相輔相成。棉花機械采摘減少勞力、降低成本，從改良品種出發，機采棉是棉花產業的必然趨勢[1-3]。因此，篩選優質早熟機采棉品種是實現棉花產業機械化、提高棉花生產效率的關鍵。
機采棉研究始于20 世紀90 年代，2001 年在新疆維吾爾自治區（簡稱新疆）逐步推廣[4-6]。在機采棉項目中，早熟棉花品種的選育占有重要的主導地位[7-8]。韓俊偉等[9]、張素新等[10] 通過田間試驗，進行了常規品種選育并取得了成效。
經過近30 多年的機采棉花品種研究，取得了新的進展和突破，對新疆棉花產業的發展具有較強的推動作用[11-14]。
本研究為保證早熟棉花品系的穩定性，通過多點區域試驗，從生育期、生長勢、農藝性狀、纖維品質、產量及氣候適應性等方面，對早熟棉花新品種和主栽品種進行了比較分析，旨在為篩選鑒定機采棉不同品種的適應性、抗逆性、纖維品質和高產等綜合特性，為推廣早熟機采棉花新品種提供依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與參試單位
早熟棉花參試品種11 個，編號B01～B11，以新陸早61 為對照B00（CK），各參試品種如表1 所示；參加區域試驗的單位10 個，如表2 所示。
1.2 試驗設計
試驗區總面積720 m2，每個小區面積約20 m2，試驗區外設6 行保護區。試驗小區采用隨機區組排列方式，3 次重復，采用3 膜12 行，膜下滴灌，行距配置66 cm＋10 cm，重復間隔0.8 m，密度設定20.0 萬株/hm2。規定試點誤差變異系數≤15%，規定小區缺株率≤5%，符合試驗方案要求參與匯總。
1.3 栽培管理
各試點均采用機械覆膜，人工點種的播種方式。播種期2019 年4 月10—29 日，其中第七師、精河、石河子和伊犁試驗區4 月下旬播種，其余試點在4 月中旬播種。根據棉花生育期統一規定有機肥和化肥的施肥數量和時間，其中有機肥有腐殖酸餅肥、羊糞和油渣，化肥有尿素、二胺、磷酸二氫鉀和硫酸鉀。中耕除草4 次、灌水8 次、化調6 次及化學防治病蟲害6 次，打頂期在7 月2—12 日。
1.4 農藝性狀測定項目
每個試驗小區選擇 10 株，記錄棉花農藝性狀。觀測項目包括整齊度（均勻度）、生長勢，測定株高、第1 果枝節位、第1 果鈴高度、果枝數、單鈴質量和單株鈴數；計算生育期、總鈴數、籽質量，實測小區產量、計算單產（子棉單產、皮棉單產、霜前皮棉單產）、衣分。小區隨機收取100 朵棉花室內考種，纖維品質送棉花品質監督檢驗測試中心測定。
1.5 統計分析
標準差、變異系數、方差分析通過 Excel 2003 進行分析[15-16]。變異系數等于標準差除以平均值。用變異系數表示均勻度指數，值越小均勻度越高。
1.6 試驗期間氣候評價
2019 年，試驗區棉花生長季（5—9 月）平均氣溫20.8 °C， 較歷年同期偏高0.5 °C； 平均最低氣溫12.7 °C， 較歷年同期偏低0.1 °C； 平均最高氣溫27.2 °C， 較歷年同期偏高3.0 °C； ≥10 °C 積溫3 790.5～3 962.0 d· °C；日照時數2 035.9 h，比歷年同期偏多23.9%；降水量170.0 mm，與歷年同期持平；初霜出現在10 月15 日之后，無霜期188～196 d，與常年相比多25～30 d。
2019 年，苗期各試點氣溫較低，降水較多，光照不足，并且大風天氣較多，不利于棉花出苗和生長。蕾鈴期6 月氣溫回升較快，氣候適宜，光照充足，棉花生長速度加快，利于棉鈴的形成；第八師、農墾和惠遠試驗區7 月出現高溫天氣，造成蕾鈴脫落。多數試驗區整個吐絮期天氣晴朗，氣溫較高，降雨較少，日照充足，利于棉花吐絮。其中第八師、惠遠、第五師試驗區8 月下旬—9 月上旬降溫快，雨水較多，不利于棉花吐絮采摘。
2 試驗結果與分析
2.1 生育期、整齊度及生長勢
2.1.1 機采棉生育期
由于播種時間、土壤質地和氣候條件等方面的不一致，導致同一品種在不同試驗區棉花生長速度存在明顯差異。由表3 可知，所有參試品種在第五師試驗區全生育期為最短，僅111～117 d；在伊犁試驗區最長，為140～144 d。各試驗區棉花全生育期113.9～141.7 d，最大相差27.8 d，標準偏差±8.1 d，變異系數6.67%，區域性差異明顯。同一地區不同品種生育期差異較小。
12 個品種在10 個試驗區的生育期平均狀況如表4所示。出苗?開花發育期 63（B03）～67 d （B06），標準偏差±1.5 d，變異系數2.24%，差異較小；B03、B04、B08、B11 與 B00 基本相同，其他品種比B00 長1～3 d。開花?吐絮發育期57（B05、B06）～61 d（B11），標準偏差±1.3 d，變異系數2.25%，差異很小；B02、B05、B06 比B00 短1～ 2 d， B01、B03、B04 與B00相同，其他品種比B00 長1～2 d。出苗?吐絮全生育期121.1（B03）～125.2 d（B01、B10），標準偏差±1.4 d；變異系數1.10%，差異很小；除 B03、B04 比B00 短0.8～1.5 d 外，其他品種比B00 長0.4～2.8 d。從全生育期看，B03 和B04 相對較短，品種間全生育期差異并不明顯。
2.1.2 機采棉整齊度和生長勢
由表4 可知，依據變異系數越小整齊度越高的原則，B07 的整齊度表現最佳，花期整齊度B04 表現最好，吐絮期整齊度B10 排第1，品種間整齊度排序：B10>B01=B02=B03=B04=B07>B00=B05=B08=B09=B11>B06。
苗期B08 生長勢表現最佳， 花期B00、B03 和B09 生長勢表現最好；吐絮期B06 生長勢排第1，品種間生長勢排序：B00=B06=B08=B09>B05>B04=B07>B03>B01=B02=B10>B11。
2.2 農藝性狀特征
由表5 可知，第1 果枝節位5.2～6.4 cm，有5 個品種
2.3 產量水平及方差分析
2.3.1 產量水平
由表6 可知， 籽棉產量B05、B06、B07、B09、B10 比B00 增產0.8%～ 4.8%， 其他品種比B00 減產0.8%～14.6%；皮棉產量B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增產3.6%～10.0%，B01、B02、B04比B00 減產1.5%～5.6%；霜前皮棉B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增產2.5%～9.7%，其余品種比B00 減產0.5%～5.2%。霜前花率B01、B02 比B00 高0.4 和0.6 個百分點，其他品種持平或
籽棉產量排序：B07>B06>B05>B09>B10>B00>B08>B04>B03>B02>B11>B01； 皮棉產量排序： B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01； 霜前皮棉產量排序：B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B00>B11>B02>B04>B01。12 個參試品種的產量與B00相比，B05、B06 在10 個試驗區中全部增產，其余10個品種在不同區域的產量有增有減，說明品種區域栽培對環境氣候條件具有一定選擇性。
2.3.2 皮棉產量方差分析
早熟機采棉品種皮棉產量方差分析如表7 所示，品種間皮棉產量t 檢驗結果如表8 所示。品種間皮棉產量差異達極顯著水平，品種與試驗區的互作項顯著。B09、B06 和B05 的皮棉產量比B00 增產極顯著；B11和B04 的皮棉產量與B00 持平，B02 皮棉產量與B00減產不顯著，而B01 比B00減產顯著。
2.4 纖維品質
棉花纖維品質檢驗，由農業農村部棉花質量監督檢驗檢測中心使用HVI900 系統測試。棉花樣品的測試和濕度控制在標準大氣[ 溫度（20±2） °C，相對濕度（65±3）%] 下進行。各個品質纖維品質檢測的平均表現如表9 所示。綜合各品種長度、斷裂比強度和馬克隆值的表現，B04 和B00 綜合品質優良，3 項指標均達到優質棉Ⅰ型標準，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 的3 項指標均達到普通優質Ⅱ型標準；B07 的纖維綜合品質達到Ⅲ型標準。
3 討論
棉花機械采摘是系統工程，不僅要求機械的精密度，更要求機采棉株型緊湊、株高限定70～75 cm，第1 果鈴高度≥18 cm，果枝較短并上沖、抗倒伏、適合高密度種植，吐絮暢而集中，含絮力強，對脫葉劑敏感[17-19]。12 個參試品種B01、B02、B10、B11 株高偏矮1.4～4.2 cm，B05、B06、B09 株高偏高1.0 cm 左右，其他品種在指標內，所有參試品種株高基本符合機械化要求，株高可通過打頂調節。第1 果鈴高度除B02、B11<18 cm，其余品種均達標準。第1 果鈴高度是機采棉的關鍵指標，體現棉花機采盡收，減少落地棉。李新裕等[19]、趙戰勝等[18] 研究認為，隨著果枝高度增加，其倒伏性也增加，這是機采棉品種研究中的矛盾，因此，對機采棉品種的農藝性狀、生育期、產量和品質進行綜合指標量化的同時，第1 果鈴高度、節位高度與早熟吐絮集中等特定性狀必須協調，才能確保棉花采收機械化。此外，劉鳳學[20] 研究認為，在棉株2～3葉期日溫差對果枝節位的高低具有明顯的影響，一般來說，日溫差超過13 °C 果枝始節升高明顯。李繼輝等[21] 研究棉花品種區域性的氣候條件對棉花性狀、產量及品質具有顯著的影響。關于氣候條件對棉花性狀、產量、品質的影響將是后續的研究課題。
4 結束語
通過12 個早熟機采棉品種分別在10 個試驗區的品比試驗，品種間的全生育期121.0～125.2 d 差異較小，農藝性狀均表現良好。吐絮期整齊度B10 表現最佳，B09 單株鈴數最多，B08 總鈴數排第1 位。品種間產量差異明顯，籽棉產量前3 名為B07>B06>B05，分別比B00 增產4.8%、4.7% 和3.6%； 皮棉產量前3 名B09>B06>B05，分別比B00 增產10.0%、9.9% 和8.6%。綜合各品種長度、斷裂比強度和馬克隆值的表現，B04和B00 的綜合品質優良，3 項指標均達到優質棉Ⅰ型標準；除B07 的纖維綜合品質為Ⅲ型標準外，其他品種3 項指標均達到普通優質Ⅱ型標準。
同一品種在不同試驗區產量有增有減，品種對區域氣候環境有明顯的選擇性。品種B05、B06 在10 個試驗區均表現增產，其次是B08、B09 為9 增1 減對氣候環境適應性強勁，B01 對氣候環境適應性最差。
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