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早熟 优质棉花新品种邯901 选育及轻简化栽培技术

2021-04-08李世云孙璐杨玉枫路正营崔红印

河北农业科学 2021年1期
关键词:吐絮春播邯郸市

李世云,孙璐,杨玉枫,路正营,崔红印

(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)

我国是棉花生产、消费和进口大国,也是纺织品服装出口大国,棉花是关系国计民生的重要物资[1],棉花生产对保障棉花供给、支撑纺织工业发展、增加农民收入、促进国民经济健康协调发展具有重要意义[2,3]。黄淮流域是粮棉集中产区,粮棉争地矛盾突出[4]。由于棉花管理费工费时、种植效益低等原因,棉花种植区向旱薄地和滨海盐碱地转移[5]。早熟棉品种具有生育期较短、温光反应迟钝、播种期弹性较大等特点[6],在春季气温低、秋季降温快、光热条件较差、降水少的滨海盐碱地和旱薄地可实现规模种植;在粮棉集中产区可实现麦(油、菜)后直播,较间作套种省工省时,便于机械化管理;还可以实现高密度晚春播种植,避免残膜污染,吐穗集中,烂铃少、不早衰,提高了棉花的产量和品质。因此,培育早熟棉花品种,不仅有利于黄淮流域棉区耕作制度改革,还可稳定我国棉花种植面积,推动棉花产业向绿色可持续发展转型[7],进而确保我国棉花生产安全。

针对我国早熟棉资源材料匮乏、遗传基础狭窄[8]、缺少优质早熟抗虫品种的现状[9],邯郸市农业科学院采用常规育种与生物技术育种相结合,从拓宽早熟棉遗传基础入手,创新具备高产、多抗、优质的种质资源,成功培育出优质、丰产、抗虫、适应性广的早熟棉新品种邯901,2018 年通过河北省品种审定委员会审定(审定编号:20189006)。

1 材料与方法

1.1 亲本材料

1.1.1 母本 邯2203 是邯郸市农业科学院以早熟丰产性品种邯241 为母本、杂交棉(纤维品质优良的陆地棉×海岛棉)为父本杂交,连续多年系统选育的优良早熟品系。其生育期106 d,株型紧凑;叶片中等大,叶色深绿,长势强;结铃性强,结铃集中,铃卵圆形、中等大,吐絮肥大;抗枯萎病,耐黄萎病;纤维品质优良。

1.1.2 父本 邯685 是邯郸市农业科学院选育的中早熟品种。其生育期119 d,株高中等,株型为筒型;第一果枝节位5.8 节;叶片中等大,叶色深绿;结铃性强,铃卵圆形,单铃重6.1 g;衣分39.9%,子指11.8 g;抗枯萎病,耐黄萎病,高抗棉铃虫。

1.2 选育方法

以早熟、高产、优质、抗病虫为选育目标,在亲本选配上选择亲缘关系较远、目标性状突出、优缺点互补的材料[10,11],采用阶梯式复合杂交技术,创制出聚合优异基因的变异群体,提高选择机率。通过病地和无病地交替种植,在逆境中鉴定抗病性,同时在无病地鉴定早熟性、丰产性、纤维品质和农艺性状,通过全程逆境鉴定筛选,逐步打破产量与品质、早熟与品质、抗病与产量等性状之间的负相关,实现早熟、高产、优质、抗病虫等诸多优良性状的同步改良。

1.2.1 早熟性 在晚播(播期为5 月中下旬)条件下,以生育期、霜前花产量、霜前花率和第一果枝节位等指标为基础,重视吐絮性状,筛选铃壳薄、吐絮集中和含絮力适中的性状表现,强化筛选品种的早熟性。

1.2.2 纤维品质 从F2代开始对入选单株、株系、品系进行纤维品质多代跟踪检测[12],强化品种的纤维品质。

1.2.3 抗病性 建立枯黄萎混生重病圃,通过人工接菌增强致病力,强化筛选品种的抗病性。

1.2.4 抗虫性 在整个生育期,采取不治棉铃虫且保持较大虫口压力逆境、分子检测Bt 毒蛋白含量、室内鉴定抗虫性等方法,强化筛选品种的抗虫性。

1.3 选育过程

2005 年在邯郸市农业科学院试验地配置杂交组合邯2203×邯685,得到F1代;当年冬季在邯郸市农业科学院海南试验地种植F1代,根据田间表现筛选强优势组合,得到F2代。

2006 年在邯郸市农业科学院枯黄萎混生病圃种植F2代,以抗病性和丰产性为选育目标,在不治虫的条件下筛选抗病性强、丰产性好的株系,混收得到F3代。当年冬季在邯郸市农业科学院海南试验地加代种植F3代,得到F4代。

2007 年在邯郸市农业科学院枯黄萎混生病圃种植F4代,以抗虫性为选育目标,苗期喷施3 000mg/kg 硫酸卡那霉素,定苗时剔除不抗虫植株,在不治虫的条件下筛选抗虫性强的株系,混收得到F5代;当年冬季在邯郸市农业科学院海南试验地加代扩繁F5代,得到F6代。

2008 年参加邯郸市农业科学院株系比较试验,对表现较好株系进行Bt 毒蛋白含量检测和基因纯合性鉴定,通过田间鉴定和室内考种,编号为901 的株系表现优异,整齐、抗病、抗虫、产量高。

2009~2010 年参加邯郸市农业科学院早熟棉花品系比较试验。

2011~2012 年参加邯郸市农业科学院异地品种比较试验(邯郸、邢台、衡水、沧州等地)。

2013~2014 年申请并获得了黄河流域生产应用的安全证书〔农基安证字(2013)第120 号〕。

2015~2016 年参加河北省晚春播棉区域试验。

2017 年参加河北省晚春播棉区域试验。

2018 年通过河北省品种审定委员会审定,命名为邯901。

2 选育结果

2.1 特征特性

邯901 株高中等,株型紧凑,果枝节间较短,茎秆坚硬抗倒;叶片较小,叶色较浅;出苗好,苗期壮,长势较强;铃卵圆形,中等大,吐絮畅。其生育期108 d,第一果枝节位5.5 节,单株成铃11.9 个,铃重5.5 g,子指9.9 g,衣分39.6%,霜前花率89.5%。

2.2 产量表现

2.2.1 区域试验 2015~2016 年河北省晚春播棉区域试验,邯907 子棉、霜前子棉、皮棉、霜前皮棉平均产量分别为 3 912.8、3 510.0、1 559.3 和 1 401.0 kg/hm2,分别较对照石早一号增产10.7%、12.6%、10.3%和11.5%,均居参试品种第1 位;衣分39.6%,霜前花率 89.5% (表 1)。

2.2.2 生产试验 2017 年河北省晚春播棉生产试验,邯907 子棉、霜前子棉、皮棉、霜前皮棉平均产量分别为 3 609.0、3 331.5、1 440.0 和 1 329.0 kg/hm2,分别较对照石早一号增产8.1%、7.8%、6.8%和6.6%;衣分40.0%,霜前花率91.9%。

表1 2015~2017 年河北省晚春播棉区域试验和生产试验中邯901 的产量表现Table 1 Yield of Handan 901 in the regional test and production test in the late spring sowing cotton area in Hebei Province in 2015-2016

2.3 抗性表现

2.3.1 抗病性 2015~2016 年河北省农林科学院植物保护研究所对邯901 的黄萎病和枯萎病抗性进行鉴定,结果显示,邯901 黄萎病病情指数为24.15,耐黄萎病;枯萎病病情指数为0.86,高抗枯萎病。

2.3.2 抗虫性 2013 年农业部转基因生物生态环境安全监督检验测试中心(天津)对邯901 的抗虫性进行检测,结果显示,苗期叶片、蕾期叶片、铃期叶片、蕾期小蕾、铃期小铃中外源Bt 杀虫蛋白含量均高于阳性对照品种中棉所45 号,其中苗期叶片、蕾期叶片、蕾期小蕾的差异达到极显著水平,说明邯901 抗虫纯合稳定,实现了外源Bt 抗虫基因在棉花品种中高效表达。

2.4 纤维品质

2015~2016 年农业部纤维品质测定中心对邯901的纤维品质进行检测,结果显示,纤维上半部平均长度30.9 mm,断裂比强度32.6 cN/tex,马克隆值4.9,整齐度86.2%,伸长率6.7%,反射率77.0%,黄度6.8,纺纱均匀性指数157(表2)。

表2 2015~2016 年河北省晚春播棉区域试验中邯901 的纤维品质Table 2 The fiber quality of Han 901 in the regional test in the late spring sowing cotton area in Hebei Province in 2015-2016

3 适宜种植范围

邯901 适宜冀中南晚春播种植或5 月中下旬菜茬直播。

4 配套栽培技术

4.1 播种与密植

邯 901 适宜播种期为 5 月 10~31 日[13]。冀中南地区5 月中下旬可在洋葱、大蒜、马铃薯茬后直播,或5 月10 日前后不盖膜播种。为了争取时间可先播种后浇水,播种要浅,浇水量要大且足。有条件的地块可采用滴灌或微喷灌溉,有利于一播全苗。中等肥力地块种植密度为7.50 万株/hm2左右,肥力较差地块种植密度为 9.0 万株 hm2以上[14]。

4.2 定苗

棉苗长至2 片真叶时及时定苗。定苗时将拔掉的棉苗集中带出田外后深埋,以减少虫源和病源基数。

4.3 水肥管理

邯901 生育期短、前期发育快,要加强水肥管理,施足底肥、早追肥,以促进棉花生长。播种前撒施三元复合肥(N、P2O5、K2O 含量均为17%)750 kg/hm2和氯化钾300 kg/hm2;结合中耕在盛蕾期或初花期追施尿素 225~300 kg/hm2和钾肥 150~225 kg/hm2,并及时浇水;后期不施盖顶肥,防止贪青晚熟。棉花在初絮期若遇干旱,须及时浇水。

4.4 田间管理

选用缩节胺喷施旺长棉花叶面进行化控。在初花期用缩节胺7.5~15.0 g/hm2对水300 kg/hm2喷施、盛花期用缩节胺22.5~30.0 g/hm2对水450 kg/hm2喷施、盛铃期用缩节胺90~120 g/hm2对水450 kg/hm2喷施,可有效控制棉花顶芽生长和上部果枝长度,优化棉花群体冠层结构,提高内围成铃率,在保证棉花产量不降低的同时代替人工打顶,减少田间用工。

4.5 虫害防治

邯901 苗期害虫主要有红蜘蛛、棉蚜和蓟马;蕾期害虫主要有棉蚜、盲蝽象和红蜘蛛。可选用1.8%阿维菌素2 000 倍液均匀喷施防治红蜘蛛;10%吡虫啉可湿性粉末剂2 000 倍液均匀喷施防治蚜虫;盲蝽清2 000 倍液均匀喷施防治盲蝽象。选用溴氰菊酯、阿维菌素、乙酰甲胺磷1 000 倍液喷施1~2 次,防治三四代棉铃虫,重点喷施棉花顶尖、嫩叶和花蕾,傍晚或早晨施药效果佳。

4.6 收获

10 月初或吐絮率达到50%时喷施脱叶催熟剂欣噻利1 500~2 250 mL/hm2,20 d 后脱叶率和吐絮率均达95%以上,集中采收。

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