油后移栽棉不同开花时间纤维品质比较研究

张教海　杨正武　别墅

摘要：对2012-2013年不同棉花（Gossypium hirsutum L.）品种不同开花时间成铃的棉铃性状和纤维品质时间分布特征进行了比较分析。结果表明，油后移栽棉8月15-25日开的花成铃率高、铃重重、衣分高，不孕子率低；平均绒长28 mm左右、比强度26 cN/tex左右，马克隆值5左右，纺纱均匀性指数130左右，纤维品质综合表现较优，适宜纺织中支纱。

关键词：棉花（Gossypium hirsutum L.）；开花时间；成铃；纤维品质

中图分类号：S562 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）20-3811-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.20.004

Abstract： The transplanted cotton following rape harvest is a main crop pattern of cotton cultivation in the Yangtze River Valley. This planting pattern has the advantage of higher land use percentage and labour productivity compared to the prevailing cropping patterns. Qwing to the limited growth period，cotton yield and fiber quality usually decrease to a certain extent. In 2012-2013，the bolls flowering at Jul.5，Jul.15，Jul.25，Aug.5，Aug.15，Aug.25 and Sep.5 were analyzed for their quality characters. The result showed that the best boll setting period was from Aug.15 to Aug.25. In this period，the bolls characters，such as the boll setting percentage， boll weight and lint percentage were higher，and the non pregnant seed rate was lower. The fiber quality was also better and suitable for spinning medium count yarn，with detailed value of fiber length 28 mm，specific strength 26 cN/tex， Mic value 5 and spinning consistence index 130.

Key words： cotton（Gossypium hirsutum L.）； different flowering stage； boll setting； fiber quality

棉花（Gossypium hirsutum L.）的无限生长特性决定了其开花结铃期持续时间长，而不同开花时间成铃所处生态环境条件又不尽相同，导致棉铃成熟收获期相应延长。棉花纤维品质时空分布，最佳结铃期问题一直是研究的热点。张家付[1]研究了四川棉区不同开花期和结铃部位对铃重、铃期和纤维品质的影响。蒋国柱等[2]研究认为安阳棉区最佳的结铃季节应在7月15日至8月20日的35 d内。唐仕芳[3]、何杏姣等[4]研究了湖北棉区麦套移栽的最佳成铃时期，认为7月15日至8月15日为套栽棉最佳结鈴期；李景龙等[5]研究了4个采摘时间及4种密度对棉纤维品质的影响，认为从不同空间条件来看，不同的密度水平对纤维长度、整齐度均有一定的影响，马克隆值、比强度受空间水平的制约比较小。从时间水平上来看，不同的收获时期对纤维长度、整齐度、比强度影响比较大。

油棉两熟作为湖北省棉田主要种植制度之一，常年占棉田面积的45%左右，其中油后移栽棉占70%以上，在江汉平原棉区这一比例还要高。油后移栽棉保优丰产增效栽培技术集成研究与应用已取得显著成效[6]，深入了解油后移栽棉纤维品质时空分布特征，对制定配套优化栽培技术体系，科学调控，提高优质铃比重具有重要指导意义。

1 材料与方法

试验于2012和2013年在湖北省公安县进行。2012年供试品种为中棉所63（中国农业科学院棉花研究所提供）、冈杂棉8号和KB02（湖北省农业科学院经济作物研究所提供），4月19日播种，5月20日移栽；2013年供试品种为中棉所63（中国农业科学院棉花研究所提供）、QSKB01和KB02（湖北省农业科学院经济作物研究所提供），4月15日播种，5月13日移栽，移栽密度2.4万株/hm2，每个品种的试验小区面积为200 m2。

分期挂牌标记不同时间段开的花：伏前桃（7月5日）；头伏桃（7月15日）；中伏桃（7月25日）；末伏桃（8月15日）；早秋桃（8月25日）；中秋桃（9月5日）。

标记花的部位及数量：每果枝的1～3节位，每批标记200朵。

分批收获：待棉铃正常吐絮后（开裂后5～7 d）及时摘收，记数每批花的成铃数。

经济性状考察：室内测定各样品的成铃率、单铃重、衣分、不孕子等指标。

纤维品质考察：纤维品质指标统一由农业部棉花品质监督检验测试中心（安阳）测定。测定指标为绒长、整齐度、比强度、伸长率及马克隆值等5项指标，2013年另外加测了纺纱均匀性、黄度和反射率3个指标。endprint

2 田间管理与气候条件

施肥：移栽时穴施生物有机肥1 500 kg/hm2 （氮、磷、钾及有機成分的含量分别为13%、5%、2%和20%）；移栽成活后和蕾期分别施尿素150 kg/hm2，初花期施尿素150 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2，打顶后施尿素120 kg/hm2，后期喷施叶面肥（磷酸二氢钾）2次。

化学调控：蕾期、初花期和盛花期各喷施调节胺1次，剂量分别为7.5、15.0和30.0 g/hm2；打顶后45.0 g/hm2。

棉花生长期气候情况：2012年前期多雨，导致棉苗迟播迟栽晚发；中期干旱少雨，生育进程快，但营养生长量明显不足；后期晴多雨少，秋桃多。2013年前期气候有利栽后早发，7-8月开花结铃期持续干旱少雨，产生热害，脱落多，后劲不足。

3 结果与分析

3.1 不同开花时间的成铃率

不同开花时间成铃情况（图1）表明，成铃率呈现两个高峰时间（7月25日和8月25日），且第二个成铃高峰期的成铃率明显高于第一个时期。从时间看，初花期7月15-25日棉花成铃率呈增长态势，盛花期正值夏季最热的时候，脱落多；伏期过后，成铃率又呈上升趋势，8月25日到峰值，此后随着气温下降，成铃率再次急剧下降，9月5日为成铃率最低时间段。从不同品种看，冈杂棉8号的成铃率前期（7月25日前）和后期（9月5日）低于另外2个品种，但中间时段明显高于其他2个品种，表明该品种抗高温性较强。

3.2 不同时间成铃的铃重、衣分及不孕子率特征

根据各期所收的子棉，分别称取重量除以铃数得各期铃重，随同选取50瓣，计数种子子数和不孕子，轧花后测定衣分（图2、图3和图4）。从铃重时间分布看，为两头低中间高，8月25日后急剧下降；品种间中棉所63各期铃重均高于其他2个品种，且高铃重的持续时间长，后期下降慢；冈杂棉8号8月5-15日的铃重仅比KB02高，其余时期均最低。

从不同时期衣分大小看，中前期呈上升趋势，至8月25日左右达到最高值，此后衣分大幅降低。从品种看中棉所63除8月15日左右成铃衣分比冈杂棉8号略低外，其余各期衣分均高于其他2个品种，冈杂棉8号又高于KB02。

未受精或中途败育的胚珠称为不孕子，不孕子混入皮棉中，纺纱时常会造成棉结和断头，降低成纱质量。棉铃中不孕子过多，势必降低铃重。不孕子的形成主要与开花授粉及受精时的条件有关，如开花时温度过高、过低，缺乏传粉媒介，以及花粉遭雨淋，都会造成授粉不良，使不孕子增加[7]。从不同开花时间成铃的不孕子来看，8月15-25日期间所开的花不孕子少，8月5日左右和9月5日左右开的花不孕子率高；从不同品种看，中棉63、冈杂棉8号和KB02 3个品种各期平均不孕子率分别为10.4%、10.8%和10.2%，变异系数分别为11.4%、4.9%和1.9%。

从构成铃重的相关因子来看，铃重、衣分子指和不孕子率均以8月5-25日表现最佳。唐仕芳[3]、何杏姣等[4]的研究表明，麦套棉最佳结铃期为7月15日至8月15日（即伏桃期），而本试验从棉铃指标看，油后移栽棉最佳成铃期后移，时间缩短，这与油后移栽棉较套栽棉播种期、移栽期推迟及迟发晚熟有关。

3.3 纤维品质比较

3.3.1 不同时间成铃的绒长分布特征 从不同品种纤维品质时间分布特点（图5）看，纤维主体长度（绒长）在7月15日和8月15日呈两个峰值，不同品种、不同年份间表现一致。从不同时期绒长变化趋势看，同一品种不同年份间，中棉所63绒长7月15-25日2013年高于2012年，8月5-25日则2012年值较高，KB02具有相同的规律。从品种间看，2012年7月15日冈杂棉8号>中棉63>KB02，7月25日至8月25日成铃的绒长，冈杂棉8号和KB02相当，且均高于中棉63的绒长；2013年中棉所63各期绒长均比KB02和QSKB01低，KB02除7月5日和8月15日比QSKB01低外，其余时期均高于后者。同一品种不同时期绒长变化，2012年中棉63、KB02和冈杂棉8号各期平均绒长分别为28.0、28.4和28.5 mm，变异系数分别为4.4%、5.5%和5.1%；2013年中棉63、KB02和QSKB01平均绒长分别为27.3、28.1和27.8 mm，变异系数分别为4.3%、3.5%和3.7%，同一品种平均绒长2013年比2012年短，变异系数小。

3.3.2 不同时间成铃的马克隆值分布特征 马克隆值是棉纤维线密度和成熟度的综合指标，细的、不成熟的纤维马克隆值低，粗的、成熟的纤维马克隆值高，国际上把马克隆值3.7～4.2作为优质棉指标[7]。棉纤维马克隆值年际间变化比较大（图6），同一年份内8月5日至8月15日结的铃马克隆值最高，2013年马克隆值峰值持续时间长些。同一品种不同年份间：2013年马克隆值均比2012年高。不同品种间，2012年冈杂棉8号除7月15日成铃的马克隆值比其他2个品种略高外，其他时期均明显要低，KB02除峰值比中棉63高外其他时期低；2013年中棉63各期马克隆值除8月15日左右比KB02略高外，其余时间段均为最高；7月25日至8月15日马克隆值QSKB01<中棉63，其他时间段刚相反。同一品种不同时间段间差异性比较：2012年中棉63、KB02和冈杂棉8号3个品种的平均马克隆值分别为4.5、4.5和3.8，变异系数分别为12.3%、14.6%和22.7%，2013年中棉63、KB02和QSKB01 3个品种的马克隆值分别为5.2、5.0和5.0，变异系数分别为2.9%、3.4%和3.4%，同一个品种2013年的马克隆值均比2012年高，不同时间马克隆值的变异系数则相反[8]。

3.3.3 不同时间成铃的断裂比强度分布特征 断裂强度是纤维单位截面积或单位线密度所承受的断裂负荷，纤维强度高，成纱强度高，织成的布强度越大，坚牢耐穿[9]。8月5日至15日成铃纤维比强度较高，早发年份（2013年）7月15日左右也有一个峰值（图7）。2013年7月25日左右成铃比强度大幅降低，与该时段成铃气候不利有关。同一品种不同时间的成铃比强度差异性比较：2012年中棉63、KB02和冈杂棉8号3个品种的平均断裂比强度分别为26.0、26.1和25.8 cN/tex，变异系数分别为5.2%、8.5%和7.2%，2013年中棉63、KB02和QSKB01 3个品种的断裂比强度分别为25.5、25.3和24.3 cN/tex，变异系数分别为13.5%、15.5%和14.5%，同一品种2013年的断裂比强度均比2012年低，且变异系数大。endprint

3.3.4 不同时间成铃的整齐度分布特征 整齐度指数是指平均长度和上半部平均长度的比值，纤维长度整齐度指数越高，表明纤维的一致性越好。整齐度越高纺纱过程中飞落的短纤维越少，可以节省原料，降低成本。纤维整齐度在8月15日左右达到峰值，2012年延续至8月25日，2013年则在7月15日左右出现另一个峰值（图8）。品种间比较：2012年中棉所63各期纤维整齐度整体比其余两个品种高；2013年除7月5日和8月15日略低外，其余时期均表现最高。同一品种不同年份间比较：KB02纤维整齐度2012年8月15-25日比2013年同期高，其余时期低。同一品种不同时间段成铃纤维整齐度比较：2012年中棉63、KB02和冈杂棉8号3个品种的平均纤维整齐度分别为84.9%、83.4%和84.3%，变异系数分别为2.1%、3.4%和1.8%；2013年中棉63、KB02和QSKB01 3个品种的纤维整齐度分别为83.3%、82.5%和82.7%，变异系数分别为1.7%、2.0%和2.5%，同一品种2013年的纤维整齐度均比2012年低，变异系数小。

3.3.5 不同时间成铃的伸长率分布特征 断裂伸长率是指纤维在外力的作下，到断裂时所增加的长度与未拉伸前长度的百分比，与纺纱的强力和条干均匀度密切相关。不同年份间纤维伸长率差异较大（图9），2012年明显高于2013年，呈明显单峰曲线，2013年各期纤维纤维伸长率波动较大，中棉63呈明显双峰曲线。品种间，2013年中棉所63伸长率整体高于其他两个品种。同一品种不同时间段成铃纤维伸长率比较：2012年中棉63、KB02和冈杂棉8号3个品种的平均纤维伸长率分别为6.53%、6.4%8和6.39%，变异系数分别为6.0%、6.9%和7.0%；2013年中棉63、KB02和QSKB01 3个品种的纤维伸长率分别为5.01%、4.61%和4.58%，变异系数分别为13.0%、16.1%和15.1%，同一品种2013年的纤维伸长率均比2012年低，变异系数大。

3.3.6 不同时间成铃的反射率和黄度分布特征 棉纤维的反射率是表示棉花对白色光的反射程度显示棉花样品明亮或暗淡的程度，是评定棉花等级的重要依据，反射率越高，表明棉花纤维成熟较好，色泽好，等级高。黄色深度（黄度）是棉纤维对黄色光的反射程度，是评价棉花白度差别的物理量，显示颜色沉淀的程度，黄度值越大，棉花带黄色愈重。黄度和反射率呈反比。不同时间纤维反射率（图10）在7月15日左右和8月5日左右出现峰值，7月25日左右最低；棉纤维黄度（图11）则是两头高中间低。中棉63、KB02和QSKB01 3个品种不同成铃时间的平均反射率大小，分别为71.7%、70.8%和71.2%，变异系数分别为4.1%、5.2%和4.1%；3个品种平均黄度分别为8.9、9.4和9.5，变异系数分别11.7%、11.2%和7.5%。

3.3.7 不同时间成铃的纺纱均匀性分布特征 不同成铃时间纤维纺纱均匀性波动性比较大，有两个时间段较高，分别为7月15日左右和8月5-15日。3个品种不同时期纤维纺纱均匀性互有高低，其中中棉63稍高些。不同时间平均纺纱均匀性指数，中棉63、KB02和QSKB01分别为109.8、108.7和105.7，变异系数分别为17.9%、19.7%和20.7%（图12）。

4 小结与讨论

4.1 不同开花时间的成铃指标

油后移栽模式下，不同开花时间的成铃率，以8月25日左右开的花成铃率最高，达到75%以上，中棉63、KB02和冈杂棉8号平均成铃率分别为44.3%、43.3%和54.3%。从铃重、衣分及不孕子率等指标看，不同开花时间成铃差异明显，以8月15-25日间指标最优，铃重、衣分高，不孕子率低。各期平均铃重中棉63>KB02>冈杂棉8号；衣分中棉63>冈杂棉8号>KB02；不孕子率冈杂棉8号>中棉63>KB02。

4.2 不同成铃时间的纤维品质特征

油后移栽棉以8月15日左右所开的花棉花纤维品质较优，绒长、马克隆值低、比强度高，整齐度好，伸长率大，反射率高，黄度适中，纺纱均匀性好。不同年份间，棉花纤维品质变化很大。

4.3 油后移栽棉不同成铃时间的纤维品质评价

根据新修定的国家标准棉花第一部分：锯齿加工细绒棉（GB1103.1-2012）和棉花第二部分：皮辊加工细绒棉（GB1103.2-2012），8月15-25日所开的花绒长级别最高，为28～30 mm级，年份间有差异；8月5-25日所开的花纤维整齐度处于5个分档中的第四档，较高；比强度也以8月15日左右最高，处于5个分档的第三档，中等；马克隆值2012年比2013整体较低，冈杂棉8号平均马克隆值3.8为A级，其他品种8月15日左右成铃马克隆值在5左右，处于B2或C级；从纺纱均匀性指数、黄度、反射率等指标看也以8月15日左右成铃最优。

供试棉花品种均为湖北省主推棉花品种，平均绒长28 mm左右、比强度26 cN/tex左右，马克隆值5左右，只能适纺粗支纱。8月15日左右成铃适纺中支纱。目前依然缺乏比强度均超过30，适纺高支纱，综合性状优良的棉花品种。

纤维品质的各个指标是棉花品种遗传特性在生态因子综合作用下的具体表现，除品种的基因型效应外，生态因子的综合作用亦引起了纤维各性状不同程度的变异[10]，同一品种不同年份间品质差异很大，监测显示2013年7-8月开花结铃盛期，大于30 ℃以上积温1 296 ℃，比2012年多641 ℃，可能是导致2013年纤维品质比2012年差的原因。有必要对油后移栽棉纤维品质与生态因子的关系进行更深入的研究。

参考文献：

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[2] 蒋国柱，邓绍华，潘晓康.棉花优质高产最佳结铃模式及其调节技术[J].中国棉花，1987，14（5）：25-27.

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