海南多地不同季节棉花轮回种植方法初探

陈弟，黄东梅，马伏宁，林妃，殷晓敏

（中国热带农业科学院海口实验站，海口571737）

棉花起源于热带和亚热带。海南尤其是被称为“天然温室”的三亚，其气候条件和地理环境接近于棉花起源地，适宜进行棉花育种和基础研究。 为缩短育种年限[1-2]，研究人员冬季在海南进行棉花等多种作物的南繁，甚至一年多代种质创新[1-3]。 海南传统的南繁区域在三亚、陵水、乐东等市（县），已实现一年三代棉花种植的目标[3-6]。这些区域长年用于作物南繁育种，病菌数量和虫口密度增加，再加上春夏季高温、夏秋季台风，给这些区域进行一年三代棉花繁育带来压力[7-9]。 为了避免不利因素的影响，需要探索新的有效途径，在海南岛不同区域不同季节轮回进行棉花多代种植模式。

海南岛中部黎母山脉、五指山脉和雅加达山脉等三大山脉导致海南岛形成气候差别较大的五大区域，冬季表现更为明显，直接影响农业布局及农业育种的发展[10-11]。根据《中国国家地理》，海南岛南部为半干旱半湿润区，包括三亚、陵水、乐东等，春天回温快、气候最暖和、光照强烈、相对干燥，是理想的、也是传统的冬季南繁区域；北部半湿润区包括海口、儋州、定安、临高、澄迈以及屯昌等，春夏季回温比其他省区早却比南部晚，“过渡性”气候特点为农业育种区域转变带来新的选择；西部为半干旱区，包括昌江、东方等，在山脉背风处，全年少雨冬季干爽，台风危害较小，可满足作物育种需求；东部为湿润区，是全岛最潮湿地区，尤其在秋冬季会出现湿冷天气；中部是热带森林山区，光照不足，不宜作为作物育种基地。

目前国家明确提出加强海南南繁科研制种基地建设， 海南再次被国家提升为南繁育种战略要地。本研究依据海南岛中间高四周低的地形地貌和气候特点，选择具有代表性的3 个区域——海南岛南部、 北部和西部等部分市县进行周年轮回种植，从而减轻传统的冬季南繁区域高密度虫害，规避自然寒害和台风危害，加快繁育进程，降低自然灾害，减少农药污染，节约育种成本，同时对其他作物南繁育种在海南岛内布局提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

用于棉花自交、杂交、鉴定的品种（系）有6 个，包括中棉所12、中棉所16、TM-1、新陆早7 号、冀棉11 号、海7124。 其中，海7124 为海岛棉品系，其余5 个为陆地棉品种（系）。每个材料在各试验点种植面积为20 m×33.35 m，设3 次重复。

配制的抗病与丰产杂交组合分别是中棉所35×鲁棉11 号、辽棉17 号×海7124。2015 年在海南三亚开始配制杂交组合，当年收获F1，当年选育F2优良单株，2016―2017 年杂种F3在海南岛内种植，一年三代，2 年共种植6 代，获得F8种子。 每个材料设3 次重复， 每个重复种植面积为20 m×33.35 m。

配制的陆陆杂交组合中棉所35×鲁棉11 号的杂交后代称为中鲁F3～中鲁F8。 陆海杂交组合辽棉17 号×海7124 的杂交后代称为辽海F3～辽海F8。

1.2 棉花轮回种植布局

在海南岛不同区域不同季节进行棉花种植，共11 个试验点，采用常规棉花栽培管理技术[10]，第一代棉花种植时间是10 月中下旬， 地点为三亚市崖州区崖城镇、陵水县椰林镇和乐东县和乐镇。 第二代棉花种植时间是2 月中下旬，地点为海口市秀英区永兴镇、定安县定城镇、儋州市那大镇宝岛新村、临高县博厚镇、澄迈县大丰镇以及屯昌县枫木镇。第三代棉花种植时间是6 月中下旬，地点为昌江县石碌镇、东方市八所镇。

1.3 棉花轮回种植田间管理技术

1.3.1 地块选择和田间管理。选择光照条件及排水条件优越的地块，旋耕、起垄、覆膜、打孔、干籽播种、水肥一体化灌溉等田间管理工作同常规[12]。

1.3.2 棉花考种。 选取植株中上层果枝棉铃考种、选择籽粒饱满的棉种作为下一代种植材料，用于自交、杂交以及鉴定等工作，每个材料取3 份。

1.3.3 棉田整地备播。种子收获前5 d，务必完成下茬种植地块的整地备播工作。种子均为新种，穴播，每穴5 粒。

1.3.4 不同区域棉田风险的规避。针对棉花种植过程中遇到的风险采取相应的措施[13-14]。 10 月中下旬在三亚市、陵水县和乐东县，如遇到台风危害，则须补种或重种，或采取其他人为措施规避风险；如遇到冷害， 则须通过基础措施提高棉花的有效积温，保证棉花正常生长。 2 月上中旬在海口市、定安县、儋州市、临高县、澄迈县以及屯昌县，虽然虫害较轻，但防虫工作不可松懈；同时预防异常高温危害，可通过浇水降温或进行遮阴处理。 6 月上中旬在昌江县、东方市，虽然台风危害较轻，但防台风工作不可松懈，重要材料可通过屏障式种植或盖布拉网以减少台风危害。

2 结果与分析

2.1 对不同区域收获棉籽进行考种

2015―2017 年在海南岛的3 个区域轮流种植6 个棉花品种（系），可以实现一播全苗，出芽率在95%以上。5 个陆地棉品种（系）在南部的三亚市、陵水县和乐东县每666.67 m2籽棉产量为204.67～264.33 kg；在北部的海口市、儋州市、临高县、定安县、 澄迈县以及屯昌县每666.67 m2籽棉产量为200.80～281.75 kg；在西部的昌江县、东方市种植每666.67 m2籽棉产量为226.47～272.33 kg （表1）。海岛棉品系海7124 在南部市县每666.67 m2籽棉产量为44.57～63.69 kg， 在北部市县每666.67 m2籽棉产量为36.27～59.22 kg， 在西部市县籽棉产量为43.98～56.93 kg。 2016―2017 年2 个杂交组合的产量表现（表2）： 中鲁F3～F8每666.67 m2籽棉产量为206.97～284.72 kg； 辽海F3～F8每666.67 m2籽棉产量为200.51～279.44 kg。

表1 6 个品种（系）在各地种植每666.67 m2 籽棉产量 kg

当前推广品种及杂交种单株纯化所获棉花种子的数量和质量均满足棉花育种的需要。 种子饱满、 发芽率强可以实现海南岛内一年三代种植模式。

表2 2 个杂交后代的每666.67 m2 籽棉产量 kg

2.2 棉花轮回种植的生长周期

在海南岛不同区域不同季节进行一年三代棉花种植。 在海南岛南部市县种植第一代棉花，10 月中下旬种植，2 月中下旬收获， 生长周期为110～130 d。 在海南岛北部市县种植第二代棉花，2 月中旬至下旬种植，6 月中旬至下旬收获， 生长周期为120～140 d。 在海南岛西部市县种植第三代棉花，6月中旬至下旬种植，10 月中旬至下旬收获，生长周期为120～130 d。

3 讨论

有报道采用温室或幼胚离体培养进行一年多代种植模式[4]，但在时间和空间上限制了大规模创制二代群体，对扩大变异也有所影响。 连续在海南南部三亚等地进行棉花一年三季南育[5]，存在病虫害、高温和台风等风险。 针对常年在传统南繁区域种植存在的弊端，有必要寻找新的棉花种植区域加代繁育，尝试一年多代的种植模式。

连续3 年种植结果表明，10 月中下旬第一代棉花在南部市（县）秋冬种植，温光条件好，籽棉产量高。 2 月上中旬第二代棉花在北部市（县）春夏种植，顺应自然气候春生夏长，植株长势强，籽棉产量高。 6 月上中旬第三代棉花在西部市（县）夏秋种植，逢高温季节，产量偏低。没有选择东部的湿润区和中部的山地湿润区种植，主要原因是湿度过大[7]，容易烂铃，影响棉花产量。

本研究可以实现一年三代、 二年六代种植模式，能使杂交后代的性状分离趋向稳定。 受时间和人力的影响，仅用6 个熟性不同的品种（系）做材料，从分离群体中筛选优良单株，进行材料的创新和纯化，得出的岛内不同区域特点和气候特征对棉花种植生长影响，可为杂交育种、倍性育种、分子育种等工作提供参考。

4 结论

在不同的季节，在海南南部、北部和西部轮回种植棉花， 可以灵活应对自然灾害并降低风险，节省成本，减少环境污染，提高育种效率。