北疆早熟机采棉不同品种区域试验

高宇 许浩翊 王啸天 苏朝丞 郝亚明 王进

摘 要： 为了早熟机采棉花品种和品系优良品质的传承，在北疆10 个地区选取12 个早熟机采棉品种进行区域试验。结果表明，12 个品种出苗?吐絮期平均121.1～ 125.2 d， 标准偏差±1.5 d， 早熟属性明显； 10 个试验区棉花全生育期113.9～141.7 d，标准偏差±8.1 d。吐絮期整齐度B10 表现最佳；B07 籽棉产量最高，比B00（CK）增产4.8%；B09 皮棉与霜前皮棉优于其他品种，比B00 分别增产10.0% 和9.7%；品种间皮棉产量经方差分析及t 检验达到极显著水平。皮棉产量排名为B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01。与B00 相比，B05、B06 在10 个试验区中全部增产，其余10 个品种在不同区域的产量有增有减。纤维品质检测综合评比，B04 和B00 为优质棉Ⅰ型标准，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 为普通优质Ⅱ型标准；B07 为品质Ⅲ型标准。区域试验结果表明，B09、B06 和B05 品种可在北疆地区推广栽培。

关键词：机采棉；籽棉；皮棉；气候环境；区域试验；北疆

中图分类号：S562文献标识码：A文章编号：2095-1795（2023）12-0128-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.022

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、降低成本，从改良品种出发，机采棉是棉花产业的必然趋势[1-3]。因此，筛选优质早熟机采棉品种是实现棉花产业机械化、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 年在新疆维吾尔自治区（简称新疆）逐步推廣[4-6]。在机采棉项目中，早熟棉花品种的选育占有重要的主导地位[7-8]。韩俊伟等[9]、张素新等[10] 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 多年的机采棉花品种研究，取得了新的进展和突破，对新疆棉花产业的发展具有较强的推动作用[11-14]。

本研究为保证早熟棉花品系的稳定性，通过多点区域试验，从生育期、生长势、农艺性状、纤维品质、产量及气候适应性等方面，对早熟棉花新品种和主栽品种进行了比较分析，旨在为筛选鉴定机采棉不同品种的适应性、抗逆性、纤维品质和高产等综合特性，为推广早熟机采棉花新品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与参试单位

早熟棉花参试品种11 个，编号B01～B11，以新陆早61 为对照B00（CK），各参试品种如表1 所示；参加区域试验的单位10 个，如表2 所示。

1.2 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。试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。规定试点误差变异系数≤15%，规定小区缺株率≤5%，符合试验方案要求参与汇总。

1.3 栽培管理

各试点均采用机械覆膜，人工点种的播种方式。播种期2019 年4 月10—29 日，其中第七师、精河、石河子和伊犁试验区4 月下旬播种，其余试点在4 月中旬播种。根据棉花生育期统一规定有机肥和化肥的施肥数量和时间，其中有机肥有腐殖酸饼肥、羊粪和油渣，化肥有尿素、二胺、磷酸二氢钾和硫酸钾。中耕除草4 次、灌水8 次、化调6 次及化学防治病虫害6 次，打顶期在7 月2—12 日。

1.4 农艺性状测定项目

每个试验小区选择 10 株，记录棉花农艺性状。观测项目包括整齐度（均匀度）、生长势，测定株高、第1 果枝节位、第1 果铃高度、果枝数、单铃质量和单株铃数；计算生育期、总铃数、籽质量，实测小区产量、计算单产（子棉单产、皮棉单产、霜前皮棉单产）、衣分。小区随机收取100 朵棉花室内考种，纤维品质送棉花品质监督检验测试中心测定。

1.5 统计分析

标准差、变异系数、方差分析通过 Excel 2003 进行分析[15-16]。变异系数等于标准差除以平均值。用变异系数表示均匀度指数，值越小均匀度越高。

1.6 试验期间气候评价

2019 年，试验区棉花生长季（5—9 月）平均气温20.8 °C， 较历年同期偏高0.5 °C； 平均最低气温12.7 °C， 较历年同期偏低0.1 °C； 平均最高气温27.2 °C， 较历年同期偏高3.0 °C； ≥10 °C 积温3 790.5～3 962.0 d· °C；日照时数2 035.9 h，比历年同期偏多23.9%；降水量170.0 mm，与历年同期持平；初霜出现在10 月15 日之后，无霜期188～196 d，与常年相比多25～30 d。

2019 年，苗期各试点气温较低，降水较多，光照不足，并且大风天气较多，不利于棉花出苗和生长。蕾铃期6 月气温回升较快，气候适宜，光照充足，棉花生长速度加快，利于棉铃的形成；第八师、农垦和惠远试验区7 月出现高温天气，造成蕾铃脱落。多数试验区整个吐絮期天气晴朗，气温较高，降雨较少，日照充足，利于棉花吐絮。其中第八师、惠远、第五师试验区8 月下旬—9 月上旬降温快，雨水较多，不利于棉花吐絮采摘。

2 试验结果与分析

2.1 生育期、整齐度及生长势

2.1.1 机采棉生育期

由于播种时间、土壤质地和气候条件等方面的不一致，导致同一品种在不同试验区棉花生长速度存在明显差异。由表3 可知，所有参试品种在第五师试验区全生育期为最短，仅111～117 d；在伊犁试验区最长，为140～144 d。各试验区棉花全生育期113.9～141.7 d，最大相差27.8 d，标准偏差±8.1 d，变异系数6.67%，区域性差异明显。同一地区不同品种生育期差异较小。

12 个品种在10 个试验区的生育期平均状况如表4所示。出苗?开花发育期 63（B03）～67 d （B06），标准偏差±1.5 d，变异系数2.24%，差异较小；B03、B04、B08、B11 与 B00 基本相同，其他品种比B00 长1～3 d。开花?吐絮发育期57（B05、B06）～61 d（B11），标准偏差±1.3 d，变异系数2.25%，差异很小；B02、B05、B06 比B00 短1～ 2 d， B01、B03、B04 与B00相同，其他品种比B00 长1～2 d。出苗?吐絮全生育期121.1（B03）～125.2 d（B01、B10），标准偏差±1.4 d；变异系数1.10%，差异很小；除 B03、B04 比B00 短0.8～1.5 d 外，其他品种比B00 长0.4～2.8 d。从全生育期看，B03 和B04 相对较短，品种间全生育期差异并不明显。

2.1.2 机采棉整齐度和生长势

由表4 可知，依據变异系数越小整齐度越高的原则，B07 的整齐度表现最佳，花期整齐度B04 表现最好，吐絮期整齐度B10 排第1，品种间整齐度排序：B10>B01=B02=B03=B04=B07>B00=B05=B08=B09=B11>B06。

苗期B08 生长势表现最佳， 花期B00、B03 和B09 生长势表现最好；吐絮期B06 生长势排第1，品种间生长势排序：B00=B06=B08=B09>B05>B04=B07>B03>B01=B02=B10>B11。

2.2 农艺性状特征

由表5 可知，第1 果枝节位5.2～6.4 cm，有5 个品种B00，标准偏差±0.4 cm；第1果铃高度17.5～24.3 cm，除B02、B11<18 cm，其余品种均达标准；株高65.8～76.7 cm，B03、B04、B07、B08 株高标准， 株高标准偏差±3.9 cm； 果枝数6.6～7.4 台，其中B05、B10 最少，B03 最多，B00 排第6 位，标准偏差为±0.3 台；单株铃数5.5～6.7 个，B01 最少， B09 最多， B00 排第7 位， 标准偏差为±0.4 个；单铃质量 5.1～6.5 g，B11 最大，B00 排第5 位，标准偏差±0.4 g；籽质量9.3～10.8 g，B01 最大，B00 排第3 位，标准偏差±0.5 g。农艺性状综合排序B03 表现最佳，其次是B04。

2.3 产量水平及方差分析

2.3.1 产量水平

由表6 可知， 籽棉产量B05、B06、B07、B09、B10 比B00 增产0.8%～ 4.8%， 其他品种比B00 减产0.8%～14.6%；皮棉产量B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增产3.6%～10.0%，B01、B02、B04比B00 减产1.5%～5.6%；霜前皮棉B03、B05、B06、B07、B08、B09、B10 比B00 增产2.5%～9.7%，其余品种比B00 减产0.5%～5.2%。霜前花率B01、B02 比B00 高0.4 和0.6 个百分点，其他品种持平或B00，均在40.0% 以上。

籽棉产量排序：B07>B06>B05>B09>B10>B00>B08>B04>B03>B02>B11>B01； 皮棉产量排序： B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B11>B00>B04>B02>B01； 霜前皮棉产量排序：B09>B06>B05>B10>B03>B07>B08>B00>B11>B02>B04>B01。12 个参试品种的产量与B00相比，B05、B06 在10 个试验区中全部增产，其余10个品种在不同区域的产量有增有减，说明品种区域栽培对环境气候条件具有一定选择性。

2.3.2 皮棉产量方差分析

早熟机采棉品种皮棉产量方差分析如表7 所示，品种间皮棉产量t 检验结果如表8 所示。品种间皮棉产量差异达极显著水平，品种与试验区的互作项显著。B09、B06 和B05 的皮棉产量比B00 增产极显著；B11和B04 的皮棉产量与B00 持平，B02 皮棉产量与B00减产不显著，而B01 比B00减产显著。

2.4 纤维品质

棉花纤维品质检验，由农业农村部棉花质量监督检验检测中心使用HVI900 系统测试。棉花样品的测试和湿度控制在标准大气[ 温度（20±2） °C，相对湿度（65±3）%] 下进行。各个品质纤维品质检测的平均表现如表9 所示。综合各品种长度、断裂比强度和马克隆值的表现，B04 和B00 综合品质优良，3 项指标均达到优质棉Ⅰ型标准，B02、B11、B05、B10、B06、B08、B09、B01 和B03 的3 项指标均达到普通优质Ⅱ型标准；B07 的纤维综合品质达到Ⅲ型标准。

3 讨论

棉花机械采摘是系统工程，不仅要求机械的精密度，更要求机采棉株型紧凑、株高限定70～75 cm，第1 果铃高度≥18 cm，果枝较短并上冲、抗倒伏、适合高密度种植，吐絮畅而集中，含絮力强，对脱叶剂敏感[17-19]。12 个参试品种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，其他品种在指标内，所有参试品种株高基本符合机械化要求，株高可通过打顶调节。第1 果铃高度除B02、B11<18 cm，其余品种均达标准。第1 果铃高度是机采棉的关键指标，体现棉花机采尽收，减少落地棉。李新裕等[19]、赵战胜等[18] 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，第1 果铃高度、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。此外，刘凤学[20] 研究认为，在棉株2～3叶期日温差对果枝节位的高低具有明显的影响，一般来说，日温差超过13 °C 果枝始节升高明显。李继辉等[21] 研究棉花品种区域性的气候条件对棉花性状、产量及品质具有显著的影响。关于气候条件对棉花性状、产量、品质的影响将是后续的研究课题。

4 结束语

通过12 个早熟机采棉品种分别在10 个试验区的品比试验，品种间的全生育期121.0～125.2 d 差异较小，农艺性状均表现良好。吐絮期整齐度B10 表现最佳，B09 单株铃数最多，B08 总铃数排第1 位。品种间产量差异明显，籽棉产量前3 名为B07>B06>B05，分别比B00 增产4.8%、4.7% 和3.6%； 皮棉产量前3 名B09>B06>B05，分别比B00 增产10.0%、9.9% 和8.6%。综合各品种长度、断裂比强度和马克隆值的表现，B04和B00 的综合品质优良，3 项指标均达到优质棉Ⅰ型标准；除B07 的纤维综合品质为Ⅲ型标准外，其他品种3 项指标均达到普通优质Ⅱ型标准。

同一品种在不同试验区产量有增有减，品种对区域气候环境有明显的选择性。品种B05、B06 在10 个试验区均表现增产，其次是B08、B09 为9 增1 减对气候环境适应性强劲，B01 对气候环境适应性最差。

参考文献

邓亚辉， 宁硕． 新疆机采棉发展现状及一些问题解决与展望[J]．棉花科学，2020，42（5）：26-29．

DENG Yahui，NING Suo．The status quo of the development of mechanicalcotton picking in xinjiang and the solutions and prospects of someproblems[J]．Cotton Sciences，2020，42（5）：26-29．

梁亚军，李雪源，龚照龙，等．新疆快速发展机采棉前后存在的问题比较及对策[J]．棉花科学，2017，39（2）：2-5．

苏亚丹，杨红，董芳，等．机采棉推广背景下新疆生产建设兵团采棉工需求的变化趋势及预测[J]．贵州农业科学，2015，43（10）：223-231，184．

SU Yadan， YANG Hong， DONG Fang， et al． Variation trend andforecast of cotton-picking workers' demand under the extension backgroundof machine-harvested cotton in xinjiang production and constructioncorps[J]． Guizhou Agricultural Sciences， 2015， 43（ 10） ： 223-231，184．

马辉，戴路，田立文，等．不同种植模式对新疆南疆机采棉性状的影响及投影寻踪综合评价模型构建[J]． 中国棉花， 2020，47（6）：17-20，22．

MA Hui， DAI Lu， TIAN Liwen， et al． Effects of different plantingpatterns on the traits of machine picking up cotton and construction ofcomprehensive evaluation model based on projection pursuit method[J]．China Cotton，2020，47（6）：17-20，22．

李孝華，王扬，赵倚天．新疆机采棉加工工艺对棉花质量的影响[J]．中国棉花，2021，48（8）：22-25．

LI Xiaohua， WANG Yang， ZHAO Yitian． Influence of the processingtechnology on fiber property of Xinjiang machine-harvested cotton[J]．China Cotton，2021，48（8）：22-25．

辛明华，王占彪，韩迎春，等．新疆机采棉发展回顾、现状分析及措施建议[J]．中国农业科技导报，2021，23（7）：11-20．

XIN Minghua， WANG Zhanbiao， HAN Yingchun， et al． Review，status and measures of xinjiang machine-picked cotton[J]． Journal ofAgricultural Science and Technology，2021，23（7）：11-20．

王香茹，韩焕勇，张恒恒，等．北疆早熟优质机采棉栽培技术规程[J]．中国棉花，2021，48（1）：34-36．

WANG Xiangru， HAN Huanyong， ZHANG Hengheng， et al． Cultivationtechnology regulation of early-maturity and high-quality machineharvestedcotton in northern Xinjiang[J]．China Cotton，2021，48（1）：34-36．

刘欣，刘元春．棉花收获机械的现状及发展趋势[J]．农业工程，2017，7（5）：17-19．

LIU Xin， LIU Yuanchun． Current situation and development trend ofcotton harvesting machinery[J]． Agricultural Engineering， 2017，7（5）：17-19．

韩俊伟，唐震超．2019 年中早熟棉花品种（系）比较试验[J]．新疆农垦科技，2019，42（11）：3-5．

张素新，贺奇志，刘晓乐．新疆北疆奎屯垦区机采棉优质常规品种筛选[J]．现代农村科技，2021（2）：69-70．

崔延楠，韩文婷，聂志勇，等．不同密度下三种打顶方式对棉花株型结构及产量的影响[J]．新疆农业科学，2018，55（11）：1 968-1 976．

CUI Yannan， HAN Wenting， NIE Zhiyong， et al． Effects of threetopping methods on cotton plant structure and yield at different densities[J]．Xinjiang Agricultural Sciences，2018，55（11）：1 968-1 976．

周永萍，杜海英，田海燕，等．不同种植密度对棉花生长结铃及产量品质的影响[J]．干旱区资源与环境，2018，32（4）：95-99．

ZHOU Yongping， DU Haiying， TIAN Haiyan， et al． The influenceof different planting densities on growth and yield of cotton[J]．Journalof Arid Land Resources and Environment，2018，32（4）：95-99．

朱晓平，罗鹏，张静，等．新疆东部地区机采棉不同品种与密度配置对产量的影响[J]．棉花科学，2020，42（5）：40-44．

ZHU Xiaoping，LUO Peng，ZHANG Jing，et al．Effects of differentcotton varieties and aensity on yield in eastern Xinjiang[J]．Cotton Sciences，2020，42（5）：40-44．

白岩，毛树春，田立文，等．新疆棉花高产简化栽培技术评述与展望[J]．中国农业科学，2017，50（1）：38-50．

BAI Yan， MAO Shuchun， TIAN Liwen， et al． Advances and prospectsof high-yielding and simplified cotton cultivation technology inXinjiang cotton-growing area[J]． Scientia Agricultura Sinica， 2017，50（1）：38-50．

张焕裕．作物农艺性状整齐度的研究进展[J]．湖南农业科学，2005（4）：33-36．

ZHANG Huanyu． The study progress of the regularity degree of cropagronomic traits[J]．Hunan Agricultural Sciences，2005（4）：33-36．

魏凤英．现代气候统计诊断预测技术[M]．北京：气象出版社，1999．

张哲，卢锐，杜梦旗，等．不同机采棉花品种农艺性状与品质性状研究分析[J]．农业与技术，2022，42（6）：1-5．

赵战胜，丁变红，吴新明，等．新疆早熟棉区不同品种机采棉机采性状的研究[J]．江苏农业科学，2017，45（21）：252-254．

李新裕，陈玉娟，扬志芳．机采棉品种（系）比较试验[J]．塔里木农垦大学学报，2000，12（2）：22-23．

刘凤学．棉花果枝始节位与气温日较差的关系[J]．中国棉花，1995，22（5）：18-19．

李继辉，向导，陈泳帆，等．北疆早熟机采棉品种筛选与区域试验研究[J]．湖北农業科学，2022，61（15）：15-19．

LI Jihui，XIANG Dao，CHEN Yongfan，et al．Research on selectionand regional test of cotton early maturing machine-harvested cultivars inNorthern Xinjiang[J]． Hubei Agricultural Sciences， 2022， 61（ 15） ：15-19．