孫璐,崔曉敬,楊玉楓,路正營,尹國,韓永亮,張文娟,李世云
摘要:為適應(yīng)我國棉花生產(chǎn)現(xiàn)狀、保障棉花生產(chǎn),培育“節(jié)本增效”的棉花新品種具有重要意義。邯656是邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院以邯853與邯棉103為親本選育而成的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種,2017年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:冀審棉20170003)。該品種贅芽少、株型清秀,適宜輕簡化栽培。對邯656的選育過程、特征特性、輕簡化栽培技術(shù)進行了概述。
關(guān)鍵詞:棉花;品種選育;邯656;選育方法;輕簡化栽培;抗蟲性;抗病性
棉花是我國重要的經(jīng)濟作物之一,是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性重要物資來源[1-2]。近年來我國每年的棉花自給率由70%逐步提高到80%左右,但是仍有20%的供給缺口[3-4]。隨著城市化進程的加快、農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)的改變和土地流轉(zhuǎn)政策的實施,植棉組織形式由小農(nóng)戶種植逐漸向種植大戶轉(zhuǎn)變[5-6],棉花生產(chǎn)模式也由過去的“耗時費工”向“機械化”“輕簡化”轉(zhuǎn)變。因此,培育適宜輕簡化栽培的棉花新品種,對促進棉花規(guī)?;N植,推動棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展和保障棉花生產(chǎn)安全具有重要意義。
邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合河北銀田種業(yè)有限公司積極引進、創(chuàng)新棉花種質(zhì)資源,調(diào)整育種目標,培育適合河北省輕簡化種植的棉花新品種,并著力于輕簡化機械化關(guān)鍵配套栽培技術(shù)研究,選育出了管理省工、適宜機采的棉花品種邯656。該品種于2017年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號:冀審棉20170003)。現(xiàn)將邯656的選育過程、關(guān)鍵栽培技術(shù)進行梳理,以期對棉花新品種的選育和技術(shù)配套提供新的思路。
1 品種選育
1.1 選育目標
棉花輕簡化栽培的目標是減輕勞動強度,減少人工作業(yè)環(huán)節(jié)和次數(shù),將農(nóng)機與農(nóng)藝融合,良種與良法配套[7]。這就要求棉花品種在兼顧產(chǎn)量與品質(zhì)的同時滿足3方面要求:一是贅芽少、株型清秀,管理省工;二是可配套關(guān)鍵化學(xué)調(diào)控技術(shù),替代人工整枝打頂環(huán)節(jié),減少用工;三是成鈴集中,對脫葉劑敏感,易實現(xiàn)集中成熟,便于集中收獲。
1.2 資源評價、親本選配
對從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、河北省農(nóng)林科學(xué)院、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所(原山東省棉花研究中心)等院所引進及邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自育的500余份種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀等特征特性進行了科學(xué)評價[8-9],經(jīng)整理,篩選出遺傳變異豐富、配合力高、優(yōu)勢互補的雙親:母本邯853和父本轉(zhuǎn)基因抗蟲棉邯棉103。
母本邯853特征特性:由陸地棉和海島棉雜交定向選擇培育而成,聚合了陸地棉和海島棉的綜合優(yōu)良性狀,生育期103 d,為常規(guī)早熟類型;株高中等,植株較緊湊,莖稈堅硬,抗倒伏,葉片大小中等,葉色深綠;出苗好,長勢較強,結(jié)鈴性強,鈴卵圓形,吐絮肥暢,易采摘;抗病性強,纖維上半部平均長度29.1 mm,斷裂比強度31.6 cN·tex-1,馬克隆值5.0,衣分39.1%,鈴重4.9 g。
父本邯棉103特征特性:生育期134 d,為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種;株高82.9 cm,第一果枝節(jié)位6.1,植株筒形,莖稈堅韌,不易倒伏;通透性好,無贅芽,管理省工,爛桃少;出苗好,發(fā)育快,長勢強;結(jié)鈴性強,上中下部結(jié)鈴均勻;鈴大,鈴重5.7 g,鈴皮薄;吐絮肥大,易采摘。衣分39.3%,籽指11.4 g??箍菸。忘S萎病,高抗棉鈴蟲。
1.3 選育過程
2005年以邯853為母本,以邯棉103為父本配制雜交組合,當年冬天在海南加代繁殖。由于棉花纖維品質(zhì)性狀遺傳力強,應(yīng)在早代選擇,因此自2006年F2開始對入選單株、株系、品系進行多代纖維品質(zhì)跟蹤檢測,嚴格篩選。2007年在枯萎病和黃萎病混生病圃種植F3,進一步鑒定抗病性、豐產(chǎn)性和抗蟲性,定向選擇,從F3群體中選單株36個,經(jīng)考種篩選12個優(yōu)良單株,同年冬季在海南進行加代擴繁。2008年繼續(xù)在枯萎病和黃萎病混生病圃種植,進一步鑒定抗病性、豐產(chǎn)性和抗蟲性,定向選擇,選出優(yōu)系南繁加代。2009年參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院株系比較試驗。2010―2013年參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花品種比較試驗,同時在不同生態(tài)條件、不同水肥條件下對生態(tài)適應(yīng)性、穩(wěn)產(chǎn)性進行鑒定。2013年3月獲國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(生產(chǎn)應(yīng)用)[農(nóng)基安證字(2012)第052號],準許在黃河流域棉區(qū)生產(chǎn)應(yīng)用。2014―2015年參加河北省冀中南春播常規(guī)棉組棉花區(qū)域試驗,2016年參加同組生產(chǎn)試驗,2017年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定。
2 特征特性
2.1 生物學(xué)特性
邯656是轉(zhuǎn)基因抗蟲常規(guī)棉品種。生育期平均125 d左右,莖稈堅硬抗倒伏,茸毛較少,掌狀葉,葉色深綠,苞葉較大,花冠乳白色,花藥淺黃色,鈴卵圓形、較大,吐絮肥暢(參見封四彩版)。植株筒形,株高99.1 cm,第一果枝節(jié)位7.1,單株結(jié)鈴19.3個,鈴重6.7 g,籽指10.8 g,衣分40.9%,霜前花率92.5%。
2.2 抗病性
經(jīng)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護研究所進行枯萎病、黃萎病抗性鑒定,結(jié)果:2014年邯656枯萎病病情指數(shù)為0.75,黃萎病相對病情指數(shù)為13.48,屬高抗枯萎病、抗黃萎病品種;2015年枯萎病病情指數(shù)為2.47,黃萎病相對病情指數(shù)為25.91,屬高抗枯萎病、耐黃萎病品種。
2.3 抗蟲性
2017年由原農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因生物生態(tài)環(huán)境安全監(jiān)督檢驗測試中心(天津)檢測:邯656蕾期葉片、鈴期葉片、蕾期小蕾和鈴期小鈴中的Bt(Bacillus thuringiensis,蘇云金芽孢桿菌)蛋白表達量均顯著高于對照品種中棉所45;邯656對第2代靶標害蟲棉鈴蟲幼蟲的校正死亡率為71.43%,比陽性對照品種高5.10%;對第3代靶標害蟲幼蟲的校正死亡率為59.66%,與陽性對照品種相當;對第4代靶標害蟲幼蟲的校正死亡率為64.68%,比陽性對照品種高31.78%,差異達極顯著水平;邯656為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種,對棉鈴蟲的抗性水平為抗。
2.4 纖維品質(zhì)
由原農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心進行纖維品質(zhì)指標檢測,2014年邯656纖維上半部平均長度29.9 mm,斷裂比強度33.5 cN·tex-1,馬克隆值5.8,長度整齊度指數(shù)85.9%,紡紗均勻性指數(shù)148;2015年纖維上半部平均長度28.4 mm,斷裂比強度31.6 cN·tex-1,馬克隆值5.6,長度整齊度指數(shù)85.1%,紡紗均勻性指數(shù)137。2年平均:上半部平均長度29.2 mm,斷裂比強度32.6 cN·tex-1,馬克隆值5.7,長度整齊度指數(shù)85.5%,紡紗均勻性指數(shù)143。
2.5 產(chǎn)量表現(xiàn)
2014年冀中南春播常規(guī)棉組區(qū)域試驗中,邯656平均666.7 m2籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量分別為321.60 kg、129.80 kg、122.40 kg;2015年冀中南春播常規(guī)棉組區(qū)域試驗中,邯656平均666.7 m2籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量分別為290.03 kg、119.73 kg、109.52 kg。2016年冀中南春播常規(guī)棉組生產(chǎn)試驗中,邯656平均666.7 m2皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量分別為101.3 kg、91.6 kg(表1)。
3 適宜種植區(qū)域
適宜在河北省中南部植棉區(qū)黃萎病輕病地春播種植。
4 輕簡化栽培技術(shù)要點
4.1 精細整地、適期播種、精量播種
4.1.1 精細整地。棉田播種前先平整土地、取高墊低,然后對地塊進行犁、旋耕、耙、耢,耙地深度8~10 cm,達到地表四角平展、土壤疏松細碎的標準。對于土塊多、保墑差的棉田,可用鎮(zhèn)壓器鎮(zhèn)壓。鎮(zhèn)壓后的土壤密實,便于保墑、增加地溫,也利于棉苗扎根出土,為一播全苗打好基礎(chǔ)。
4.1.2 灌水施肥。播種前5~7 d,每666.7 m2灌水40~50 m3;也可以采用干播濕出、滴水出苗技術(shù),以達到節(jié)水保苗的良好效果。肥料作為底肥一次性施入,每666.7 m2施棉花專用肥(N、P2O5、K2O質(zhì)量分數(shù)均為17%)75 kg,或磷酸二銨30~40 kg和鉀肥15 kg。
4.1.3 適期播種。一般選擇4月底5月初播種。這時氣溫比較穩(wěn)定,有利于快速出苗和齊苗。
4.1.4 精量播種。精準播種、單粒穴播,每666.7 m2用種量為1.0~1.5 kg,每穴1粒,出苗后免間苗、定苗。播種深度約為2 cm,覆土?xí)r應(yīng)深淺一致,避免空穴。
4.1.5 合理密植。每666.7 m2植棉4 000~6 500株:高水肥地塊,每666.7 m2種植4 000株;中等水肥地塊,每666.7 m2種植4 500~5 500株;低水肥地力棉田,每666.7 m2種植5 500~6 500株。
4.2 化學(xué)鋤草、機械中耕
播種后出苗前,可選用氟樂靈、仲丁靈、二甲戊靈、乙草胺、精異丙甲草胺等除草劑進行土壤封閉。封壟前,在雨后或者灌溉后可用棉花中耕機對棉田進行中耕松土,達到破除土壤板結(jié)、除草、保墑的作用。
4.3 及時防治蟲害
棉鈴蟲一般不用防治,對紅蜘蛛、棉花蚜蟲、薊馬、盲蝽等害蟲及時防治,可利用無人機統(tǒng)防統(tǒng)治。
4.4 合理化學(xué)調(diào)控(化調(diào))、簡化管理
為塑造良好株型、搭好豐產(chǎn)架子,應(yīng)抓好棉花各生育時期合理開展化調(diào);通過動態(tài)監(jiān)測、分類化調(diào)、適期化調(diào),可省去人工去葉枝、去贅芽等管理環(huán)節(jié)。藥劑的具體用量與次數(shù)應(yīng)依據(jù)棉花生長情況,遵循少量多次的原則[13]確定。每666.7 m2縮節(jié)胺(純品)用量參考范圍如下:現(xiàn)蕾初期1.0~1.5 g,盛蕾期1.5~2.0 g,初花期2.0~2.5 g,盛花期3.0~5.0 g,花鈴期4.0~5.0 g。在7月中旬,每666.7 m2噴施縮節(jié)胺(純品)6~8 g,控制棉花頂芽生長和上部果枝長度,以優(yōu)化棉花群體冠層結(jié)構(gòu),提高內(nèi)圍成鈴率,可在保證棉花產(chǎn)量不降低的同時代替人工打頂。
4.5 脫葉催熟,集中采收
當9月底至10月初棉田吐絮率達到50%時,每666.7 m2噴施欣噻利(有效成分質(zhì)量分數(shù)為50%的噻苯·乙烯利懸浮劑)100~150 mL,可加速葉片脫落,提高棉花吐絮率,一般施藥后20 d棉田脫葉率和吐絮率均可超過95%,有利于集中采收[14]。
5 推廣應(yīng)用進展與效果
近年來,棉花用工成本攀升、植棉收益低,嚴重影響了棉農(nóng)植棉的積極性,內(nèi)地棉花種植面積逐年下降。因此,生產(chǎn)上迫切需要解決制約棉花生產(chǎn)中耗時費工、農(nóng)機農(nóng)藝不配套等問題[15-17]。2018―2021年在冀中南地區(qū)累計推廣早熟適合輕簡化栽培的邯656品種4萬hm2以上,同時在曲周縣、成安縣、邱縣、肥鄉(xiāng)區(qū)等地建立試驗點,集成精量播種、科學(xué)化學(xué)調(diào)控、噴施化學(xué)封頂劑、脫葉催熟等相關(guān)配套技術(shù),實現(xiàn)了棉花不間苗、不定苗、不整枝、不打頂、集中成熟、集中采收,減少棉花管理用工投入50%~60%。邯656的選育及配套關(guān)鍵高效栽培技術(shù)為冀中南地區(qū)推廣棉花輕簡化機械化栽培提供了強有力支撐,促進了冀中南地區(qū)棉花規(guī)?;N植,保障了當?shù)孛藁óa(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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(責任編輯:付毓? ? 責任校對:秦凡)