多雨寡照年份适宜麦棉套作的棉花品种筛选

王树林，刘文艺，祁　虹，王　燕，张　谦，冯国艺，林永增*，梁青龙（.河北省农林科学院棉花研究所，农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北石家庄05005；.曲周县农牧局，河北邯郸05750）

多雨寡照年份适宜麦棉套作的棉花品种筛选

王树林1，刘文艺2，祁虹1，王燕1，张谦1，冯国艺1，林永增1*，梁青龙1
（1.河北省农林科学院棉花研究所，农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室，河北石家庄050051；2.曲周县农牧局，河北邯郸057250）

河北省2013年为典型的多雨寡照年份，5耀10月的逐月日照时数均低于历年平均，尤其是7耀9月的日照时数仅分别为历年平均的69.3%、71.1%和56.2%。2013年在麦棉套作模式下，以10个棉花品种（系）为试材，对棉花株高、果枝性状、“三桃”比例、产量及产量构成因子、纤维品质进行分析，以筛选适宜多雨寡照年份种植的棉花品种（系）。结果表明：麦棉套作模式下，尤其是多雨寡照年份，棉花营养生长集中在6月下旬耀7月中上旬，目前生产上的主推棉花品种在多雨寡照年份均存在晚熟的问题，成铃主体为秋桃，霜前花率过低，不适宜在麦棉套作模式中应用。夏播品种中棉所50生育期短，伏桃比例较高，霜前花率达到83.4%，子棉产量3 814.1 kg/hm2，显著高于其他品种，且纤维品质较好，较好地适应了多雨寡照年份的气候特点，适宜麦棉套作种植。

多雨寡照；麦棉套作；棉花；品种筛选

麦棉两熟种植技术于20世纪50年代出现在我国长江流域棉区，形式为冬小麦（元麦）、棉花直播[1]。黄河流域棉区两熟种植制度自20世纪60年代进入试验，以麦棉套种为主[2]，并于90年代后成为该区主要的种植模式[3]。但是随着小麦联合收割机的应用，麦棉套作种植模式由于不适应机械收获小麦而导致种植面积迅速萎缩。因此，进入21世纪后，关于麦棉套作种植技术的研究多集中在基础理论方面，如套作对土壤生态系统[4，5]与棉花根系生长的影响[6]，而对麦棉套作的应用性研究较少。近年来，随着国家对粮食安全问题的日益重视以及粮棉争地矛盾的日益尖锐，麦棉套作种植模式被重新提及，在解决了小麦联合收割机应用的问题后，麦棉套作模式推广前景广阔。麦棉套作模式存在棉花晚熟导致霜前花率不高的问题[7，8]，尤其是棉花生长中期遭遇阴雨寡照天气的时候更为严重。因此，对麦棉套作模式中棉花品种早熟性的筛选十分重要。在2013年棉花生育中期多雨寡照年份，通过调查麦棉套作模式下不同熟性棉花品种的生育性状、产量性状与早熟性指标，筛选出多雨寡照年份适宜麦棉套作模式的棉花品种，对提高麦棉套作模式下棉花的霜前花率、霜前子棉和皮棉产量具有重要意义。

1　材料与方法

1.1试验地概况与气候特征

试验于2013年在河北省农林科学院棉花研究所曲周试验站（河北省邯郸市曲周县西漳头村）进行，前茬作物为棉花。土壤为黏壤土，肥力中等偏上，耕层土壤基础养分含量为有机质13.2 g/kg、全氮0.976 g/kg、速效磷29.4 mg/kg、速效钾231.5 mg/kg。

该试验年度属于典型的多雨寡照年份。2013年5耀10月的逐月日照时数均低于历年平均，尤其是7耀9月的日照时数仅分别为历年平均的69.3%、71.1%和56.2%（表1）。5月和6月的降雨量与历年基本持平，7月、8月降雨量分别为历年平均的2.1和1.2倍。

表1　2013年棉花生育期间的逐月日照时数和降雨量Table1　Sunshine hours and rainfall in cotton growing periods in 2013

1.2试验材料

供试棉花品种10个（表2），其中，超早1号[9]为国家半干旱农业工程技术研究中心提供的零式果枝早熟品系，其他品种均为通过审定的品种。

表2　供试棉花品种（系）及其选育单位Table2　Cotton varieties（lines）and the breeding units

1.3试验方法

试验设棉花品种10个处理，采用随机区组设计，小区宽6.4 m、长8.0 m，3次重复。种植模式为4行小麦占地幅宽80 cm，棉花预留行幅宽80 cm。2013年4月22日播种棉花，预留行播种2行，行距45 cm，播种后覆盖塑料地膜，浇蒙头水。5月19日浇水1次，5月28日定苗，留苗密度5.8万株/hm2，6月9日收获小麦，6月10日灌水1次，结合灌水追施复合肥［m（N）颐m（P2O5）颐m（K2O）越15颐13颐17］600kg/hm2，10月11日喷施40%乙烯利3.0 kg/hm2催熟。其他管理同大田常规。

每小区选取棉花20株，分别于6月15日、7月15日、8月15日，调查棉花株高和主茎真叶数（果枝数）；分别于7月15日、8月15日、9月10日，调查单株成铃数，计算单株伏前桃（7月15日以前所结的成铃）、伏桃（7月16日耀8月15日所结的成铃）和秋桃（8月16日以后所结的成铃）的个数及比例。每小区收获10株棉花所有吐絮铃，测定单铃重、衣分和纤维品质；10月25日小区单独收获霜前花1次计产，11月2日收获霜后花1次，计算霜前花率。

利用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，利用DPS 7.05软件进行方差分析。

2　结果与分析

2.1不同棉花品种（系）的株高与果枝性状

成熟期，中棉所50和超早1号植株偏低，株高分别为72.4 cm和91.0 cm；农大棉6号、冀棉958和冀杂1号植株较高，株高均跃110 cm（表3）。从株高增长动态来看，6月15日的株高与其最终株高的比例，除中棉所50和超早1号为29.7%和28.5%外，其他品种为22.5%耀25.8%；7月15日的株高与其最终株高的比例，中棉所50、超早1号、邯7860和中棉所79分别为85.1%、84.2%、84.4%和83.1%，其他品种为69.9%耀79.3%。可以看出，生育期越短的品种（系），前期株高增长的比例越大。

6月15日超早1号和中棉所50的主茎真叶数较多，分别为7.2和6.9台/株，其他品种均约6.0台/株；7月15日超早1号的果枝数最多（10.2台/株），其次为中棉所50、邯7860和中棉所79（果枝数均逸9.5台/株）；到8月15日，除超早1号果枝数为13.7台/株外，其他品种为11.0耀11.9台/株且差异不大。表明在麦棉套作模式下，尤其是多雨寡照年份，棉花营养生长集中在6月下旬耀7月中上旬，且生育期越长的品种，营养生长高峰出现得越晚。

表3　参试棉花品种（系）的生育性状Table3　Growing traits of different cotton varieties（lines）

表4　参试棉花品种（系）伏前桃、伏桃和秋桃的比例Tabel 4 Ratio of three bolls of different cotton varieties（lines）

2.2不同棉花品种（系）的“三桃”比例

“三桃”比例基本上能够反映出棉花经济产量在时间进程上的分配关系，对衡量品种是否适应某一地区的气候条件具有重要意义[10]。超早1号伏前桃为1.3个/株，伏前桃比例为7.4%；其他品种均没有伏前桃（表4）。中棉所50和超早1号的伏桃数较多，分别为5.0和4.8个/株，比例分别为27.0%和27.3%；邯7860的伏桃个数与比例约中棉所50和超早1号，但明显跃其他几个品种；冀杂1号和和农大棉6号的伏桃比例较低，仅分别为3.0%和2.7%。秋桃构成了棉花产量的主体，10个棉花品种（系）的秋桃比例顺序为超早1号约中棉所50约邯7860约中植棉2号约鲁棉研28约农大棉6号约中棉所79约冀228约冀杂1号约冀棉958，且秋桃比例呈随棉花品种（系）生育期延长而增大的趋势。

2.3不同棉花品种（系）的产量及产量构成因子

生育期较短的2个品种（系）中棉所50和超早1号的单株铃数分别达到了18.5和17.6个/株；其次是冀杂1号、鲁棉研28和邯7860，单株铃数均跃16个/株；中植棉2号单株铃数最低，仅13.3个/株（表5）。邯7860、中棉所79和冀棉958的单铃重均达到了4.5 g，其他品种（系）为4.1耀4.3 g，差异不大。中棉所50的衣分（38.3豫）最高，且明显跃其他品种（系）。不同品种（系）的霜前花率差别较大，生育期越短的品种，霜前花率越高，其中，中棉所50和超早1号的霜前花率分别达到了83.4%和88.2%，在多雨寡照年份表现较好，邯7860霜前花率（67.9%）次之；其他品种的霜前花率均约60%，不适宜多雨寡照年份种植。中棉所50的子棉产量（3 814.1 kg/hm2）最高，且显著跃其他品种（系）；超早1号、邯7860和冀杂1号产量差异不显著，但均显著跃其他品种。

2.4不同棉花品种（系）的纤维品质

农大棉6号、鲁棉研28和冀棉958的纤维长度均跃31 mm；邯7860、中植棉2号、冀杂1号、中棉所79和冀228为30耀31 mm；中棉所50和超早1号的纤维长度偏短，分别为28.7 mm和27.5 mm（表6）。中植棉2号、中棉所50和邯7860的断裂比强度均跃31 cN/tex，表现较好。马克隆值作为反映纤维成熟度和细度的综合指标，其最优区间为3.7耀4.2[11]。超早1号和中棉所50的马克隆值分别达到5.4和4.6，成熟度高，与生产上的单作春棉接近[12]；邯7860和冀棉958的马克隆值次之，分别为3.9和3.7，成熟度较好；其他品种（系）的纤维成熟度不够。纺纱均匀性指数前3位的品种分别为中植棉2号、邯7860和鲁棉研28；超早1号的纺纱均匀性指数仅有127，表现较差。冀棉958的伸长率达到了7.9%，表现最好；超早1号仅为5.5%，表现最差；其他品种的伸长率差异较小。各品种（系）间的整齐度指数、反射率和黄度差异均较小。

表5　参试棉花品种（系）的产量及其产量构成因子Table5　Yield and yield components of different cotton varieties（lines）

表6　参试棉花品种（系）的纤维品质Table6　Fiber quality of different cotton varieties（lines）

3　结论与讨论

麦棉套作种植模式下，小麦遮阳对棉苗生长影响较大[13，14]，尤其是多雨寡照年份，棉花前期生长慢[15]，株高和果枝增长高峰期在6月下旬耀7月上中旬，且生育期越长，其营养生长高峰出现得越晚。从生殖生长来看，麦棉套作种植模式普遍存在棉花霜前花率过低的问题。河北省2013年属于典型的多雨寡照年份，尤其是棉花生育中后期日照不足。从本研究结果看，目前生产上应用的主推棉花品种在多雨寡照年份均存在晚熟的问题，成铃主体为秋桃，霜前花率过低，不适宜在麦棉套作模式中应用。夏播品种中棉所50由于生育期短，较好地适应了多雨寡照年份的气候特点，在麦棉套作模式下伏桃比例较高，霜前花率达到了83.4%，纤维品质较好，最终子棉产量达到了3814.1 kg/hm2，显著高于其他品种（系）。在多雨寡照年份，中棉所50适宜于在麦棉套作模式下种植。

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Selection of Cotton Variety Suitable for Cotton-wheat Intercropping in Rainy and Poor Sunshine Years

WANG Shu-lin1，LIU Wen-yi2，QI Hong1，WANG Yan1，ZHANG Qian1，FENG Guo-yi1，LIN Yong-zeng1*，LIANG Qing-long1
（1.Cotton Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area，Ministry of Agriculture，Shijiazhuang 050051，China；2.Quzhou Agriculture and Animal Husbandry Bureau，Handan 057250，China）

2013 is a typical rainy and poor sunshine year，the monthly sunshine hours from May to Octo原ber were all lower than the average，which from July to September was only 69.3%，71.1%and 56.2%of average，respectively.In cotton-wheat system 10 cotton varieties（lines）were planted to select the most suitable varities for cotton-wheat system in rainy and poor sunshine years through investigating cotton growing traits in 2013.The results showed that in cotton-wheat system the vegetative growth of cotton was mainly from late June to middle July especially in rainy and poor sunshine years.And with the increase of the cotton growth period the peak of vegetative growth delayed，the ratio of the autumn bolls increased，and the ratio of pre-frost yield decreased.In all the varieties seed cotton yield of Zhongmiansuo 50 with shorter growth period，higher rate of summer bolls and better fiber quality，seed yield reached 3814.1kg/hm2，higher than that of other varieties（lines）significantly，and the rate of pre-frost yield reached 83.4%，which was the most suitable variety for cotton-wheat system in rainy and poor sunshine years.

Rainy and poor sunshine；Cotton wheat intercropping；Cotton；Variety selection

S562.08

A

1008-1631（2016）02-0063-04

2015-08-10

科技部支撑计划“渤海粮仓科技示范工程”（2013BAD05B00）；国家棉花产业技术体系建设专项（CARS-18-21）

王树林（1978-），男，河北巨鹿人，副研究员，主要从事棉花栽培与麦棉两熟双高产栽培技术研究。E-mail：wshl1001@sohu.com。

林永增（1963-），男，河北威县人，研究员，主要从事棉花栽培与生理生态研究。E-mail：zaipei@sohu.com。