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优质、丰产、转基因抗虫棉新品种
——中棉所119

2020-01-08王宁石建斌周红许庆华严根土

中国棉花 2020年4期
关键词:中棉皮棉棉花

王宁,石建斌,周红,许庆华,严根土

(中国农业科学院棉花研究所/ 棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000)

“衣食住行,衣为首;丰衣足食,衣在前”,棉花产业对于促进农民增收、推动农业发展、带动农村富裕和国民经济稳步增长具有举足轻重的地位[1]。种子是棉花生产中最活跃的要素,是科技进步的载体和产业化经营的物质基础[2]。 “优质高产,良种为先”, 良种科技对于支撑棉花产业健康发展作用重大。 一直以来,我国非常重视棉花良种的培育工作,并不断进行良种更换,每次品种更换都极大促进了棉花产量和纤维品质的提高[2]。 尽管我国棉花品种的选育速度较快,类型也较多,但突破性的品种较少,现有品种在纤维品质方面与国外同类品种相比仍有差距。如何协调提高棉花产量与纤维品质是国内棉花科研工作者长期以来的目标。为了适应未来棉花产业发展的大趋势, 本课题组自2005年开展棉花优质、丰产、抗虫、抗病等优异种质材料的创制工作,同时结合大群体在多生态交叉环境下进行筛选的育种方法[3],将这些优良性状聚合在一起,最终培育出优质、高产、转基因抗虫棉品种——中棉所119。

1 亲本来源及选育过程

中棉所119(原名:中棉9213)是中国农业科学院棉花研究所培育的优质、丰产、转基因抗虫棉品种。 中棉所119 亲本组合为 [冀棉616×(中棉所25×豫棉 19 号)F2]×冀棉 616。 其中,母本及回交亲本冀棉616 为转cry1Ab/Ac基因抗虫棉品种,由河北省农林科学院棉花研究所选育[4],2007 年通过河北省农作物品种审定委员会审定。 中棉所25 为我所自育的优质、非转基因、常规棉品种[5],于1995年通过河南省农作物品种审定委员会审定。 豫棉19 号(原名:春矮早)为中早熟常规棉品种,由河南省农业科学院棉花油料研究所选育[6],分别于1999年和2001 年通过河南省和国家农作物品种审定委员会审定。

2005 年以冀棉616 为母本,以中棉所25 和豫棉19 号杂交的F2优株为父本进行杂交, 同年10月在海南进行加代。2006 年春利用F2为母本,以冀棉616 为父本进行回交, 同年10 月送海南进行南繁加代;2007 年春分别在河南安阳、 山东东营、河北石家庄进行生态试验,采用大群体在多生态交叉环境下进行筛选以及早代纤维品质测试、抗病性鉴定等常规育种方法[3],从BCF2中选择优良单株并经过室内考种和纤维品质测试,选择符合目标要求的单株进行南繁加代;2008―2009 年的 BCF4―BCF6均按此育种方法造择,最终选出121 个单株;2010―2011 年分别开展株行试验和株系比较试验,最终决选出 10 个优良品系;2012―2013 年,开展不同生态区的多年多点品系比较试验,研究其生态适应性;2015 年4 月获得在黄河流域棉区生产应用的农业转基因生物安全证书 [农基安证字(2014) 第 064 号],2016―2018 年参加黄河流域棉区春播组中熟常规品种区域试验和生产试验,于2019 年10 月通过全国农作物品种审定委员会审定,审定编号国审棉20190005[7]。

2 特征特性

2.1 主要农艺性状

中棉所119 为优质、丰产、转基因抗虫棉品种,出苗较快, 苗期长势强, 春播生育期118 d。 株高105.5 cm,植株较松散,果枝较长、平展,茎秆较粗壮,茸毛较多;叶片中等大小,叶色较深,功能期较长,不早衰,早熟性好;铃卵圆形、中等大小,结铃性较好, 吐絮畅。 第一果枝节位6.9, 单株结铃19.3个,铃重6.7 g,籽指11.5 g,衣分41.3%,霜前花率92.0%,吐絮畅,易收摘,纤维色泽洁白。

2.2 产量表现

2016―2017 年参加黄河流域棉区春播组中熟常规品种区域试验,2 年结果平均, 中棉所119 的籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为4 228.5 kg·hm-2、1 744.5 kg·hm-2和 1 605.0 kg·hm-2,分别比对照品种石抗126 增产4.8%、17.0%和17.2%。 2016 年中棉所119 的籽棉、 皮棉和霜前皮棉产量分别为4 279.5 kg·hm-2、1 755.0 kg·hm-2和 1 639.5 kg·hm-2, 分别比对照石抗 126 增产 4.7%、17.0%和17.4%;2017 年中棉所 119 的籽棉、 皮棉和霜前皮棉产量分别为 4 177.5 kg·hm-2、1 72.5 kg·hm-2和1 570.5 kg·hm-2, 分别比对照石抗 126 增产 4.9%、17.1%和17.0%。

2018 年参加黄河流域棉区春播组中熟常规品种生产试验,中棉所119 的籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为 4 027.0 kg·hm-2、1 704.0 kg·hm-2和1 630.5 kg·hm-2, 分别比对照品种石抗 126 增产6.2%、21.7%和23.6%。

2.3 纤维品质

区试取样经原农业部棉花品质监督检验测试中心测定 (HVICC 校准):2 年结果平均, 中棉所119 的纤维上半部平均长度30.9 mm, 断裂比强度30.1 cN·tex-1,马克隆值 5.0,断裂伸长率 4.8%,反射率78.1%,黄色深度8.3,整齐度指数83.9%,纺纱均匀性指数139,纤维品质Ⅱ型。

2.4 抗病、抗虫性

经中国农业科学院棉花研究所植物保护研究室抗病鉴定,中棉所119 为高抗枯萎病,抗黄萎病品种。 其中,2016 年枯萎病病指 4.7(高抗枯萎病),黄萎病病指25.7 (耐黄萎病);2017 年枯萎病病指3.2(高抗枯萎病),黄萎病病指21.5(耐黄萎病)。

经中国农业科学院生物技术研究所抗棉铃虫鉴定,2016―2017 年中棉所 119 抗虫株率均为100%,新鲜叶片Bt 蛋白表达量分别为367.9 ng·g-1和357.2 ng·g-1,抗虫性鉴定结果均为抗棉铃虫。

3 适宜种植区域

适宜在天津、山东、河南、河北、山西南部、江苏和安徽淮河以北植棉区春播种植。

4 栽培技术要点

4.1 大田生产技术要点

4.1.1播前整地与土壤封闭。 春季解冻后,机械能进地时立即耙耱保墒,防止耕层水分蒸发。 播前整地质量达到“齐、平、墒、碎、净、松”六字标准。 冬灌地用圆盘耙耙地,深度10~15 cm,耙地1~2 遍,除净根茬,使地面平整,土壤细碎,做到耕层土壤上虚下实。秋翻前没有施基肥的,耙地前将基肥施入,基肥以有机肥为主,配合适量化肥。 严格选用专用除草剂进行土壤封闭,防除棉田杂草。 施药时间在整地后,边喷药边耙耱,将药液混入土壤表层。施用除草剂一定要严格按操作程序和剂量使用,不可随意加大用量,以免造成药害,影响棉花出苗。

4.1.2播期和密度。采用营养钵育苗移栽以4 月上旬播种为宜,露地直播以4 月下旬播种为宜。 高水肥地块 3.75 万~4.5 万株·hm-2,中等水肥地块 4.5万~5.25 万株·hm-2, 旱薄地 5.25 万~6.0 万株·hm-2。

4.1.3田间管理。 蕾期是棉花生长发育的转折时期,此期管理目标是使棉花稳健生长,协调营养生长和生殖生长,施肥要做到稳施巧施。 中棉所119的营养生长转化为生殖生长较快, 开花结铃集中,花铃期对养分需求量大,具体施肥时间和用量要根据棉花长势长相灵活掌握。 若天气干旱,基肥和蕾肥施得较少,地力较薄,棉株长势较弱,铃肥要早施、重施;蕾期如多雨,蕾肥施得较多,棉株长势旺盛,应推迟追施花铃肥。 干旱年份花铃期沟灌浇水1~2 次, 浇水应与施肥相结合, 一般先施肥后浇水,以水调肥;连阴雨天要及时排水,防止棉田积水而影响根系生长。 适时打顶,按照“枝到不等时,时到不等枝,高到均不等”的原则,在果枝达到12 个时打顶,打顶时打掉最上部的一片展开叶。 该品种稳产性、抗病性好、整个生育期生长势强, 依照“早、轻、勤”的原则,同时根据棉花长势及天气情况合理进行化学调控, 使株高控制在110 cm 左右,防止营养生长过快、过旺,延迟开花吐絮期。

4.1.4病虫害防治。 坚持“预防为主、综合防治”的原则,做好病害调查监测;在病害易发生的地块,根据田间病情预测,提前用苗菌敌、枯黄克星、多菌灵等杀菌剂600~800 倍水溶液均匀喷雾, 防止或减轻病害发生。 二代棉铃虫一般年份不需防治,三四代棉铃虫当百株二龄以上幼虫超过5 头时,可采用有机磷类与菊酯类农药复配使用。750~1 000 倍有机磷农药可使用毒死蜱、乐斯本、辛硫磷、丙溴磷等,1 000~1 500 倍菊酯类农药可选用敌杀死、功夫菊酯、高效氯氰菊酯。 棉花的其他主要害虫有棉蚜、蓟马、棉叶螨和盲蝽等,应采取“生物生态压两头,科学用药控中间”的措施,即通过农业、生物、化学及物理防治方法协调运用,创造有利于作物生长发育及天敌栖息繁衍,不利于害虫发生、发展的生态环境,压低前、后期害虫的发生基数。

4.2 良种繁育技术要点

4.2.1由育种者提供原种一代。为保持所生产种子的优良品质,保证种子纯度不低于99.0%,生产用良种或者三代及以上的原种不能继续繁殖生产。

4.2.2生产基地选择。应选择≥10 ℃积温4 200 ℃以上地区,地势平坦、土质良好、排灌方便、前茬一致、地力均匀的地块,2 年以上未种植棉花,成方连片,交通便利,无病虫害,有隔离条件(与其它棉田间隔500 m 以上)的田块。

4.2.3种植密度与施肥量。 露地直播棉田播期为4月下旬、地膜覆盖棉田播期为4 月中旬,移苗时间为 5 月中旬, 种植密度以 3.75 万株·hm-2左右为宜;过量施用氮肥会降低种子成熟度,因此氮肥施用量较大田生产应减少1/3 左右, 适当增施磷钾肥,同时增加锌、硼等微量元素,遇干旱应及时补充水分。

4.2.4田间去杂。 应在苗期、花铃期和吐絮期分阶段进行数次。具体方法是:在晴天朝露未干时,背光在距离1 m 左右处观察棉株的株型、叶型、铃型、茎色、茸毛等;铃形应观察中、下部内围铃,叶形应观察中部的主茎叶,茎色、茸毛应观察主茎中、上部。按典型性状进行单株鉴定去杂,严格拔除杂株。

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