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适宜轻简化栽培棉花品种邯656的选育及配套栽培技术

2023-05-30孙璐,崔晓敬,杨玉枫,路正营,尹国,韩永亮,张文娟,李世云

中国棉花 2023年2期
关键词:抗虫性品种选育抗病性

孙璐,崔晓敬,杨玉枫,路正营,尹国,韩永亮,张文娟,李世云

摘要:为适应我国棉花生产现状、保障棉花生产,培育“节本增效”的棉花新品種具有重要意义。邯656是邯郸市农业科学院以邯853与邯棉103为亲本选育而成的转基因抗虫棉品种,2017年通过河北省农作物品种审定委员会审定(审定编号:冀审棉20170003)。该品种赘芽少、株型清秀,适宜轻简化栽培。对邯656的选育过程、特征特性、轻简化栽培技术进行了概述。

关键词:棉花;品种选育;邯656;选育方法;轻简化栽培;抗虫性;抗病性

棉花是我国重要的经济作物之一,是关系国计民生的基础性、战略性重要物资来源[1-2]。近年来我国每年的棉花自给率由70%逐步提高到80%左右,但是仍有20%的供给缺口[3-4]。随着城市化进程的加快、农村劳动力结构的改变和土地流转政策的实施,植棉组织形式由小农户种植逐渐向种植大户转变[5-6],棉花生产模式也由过去的“耗时费工”向“机械化”“轻简化”转变。因此,培育适宜轻简化栽培的棉花新品种,对促进棉花规模化种植,推动棉花产业发展和保障棉花生产安全具有重要意义。

邯郸市农业科学院联合河北银田种业有限公司积极引进、创新棉花种质资源,调整育种目标,培育适合河北省轻简化种植的棉花新品种,并着力于轻简化机械化关键配套栽培技术研究,选育出了管理省工、适宜机采的棉花品种邯656。该品种于2017年通过河北省农作物品种审定委员会审定(审定编号:冀审棉20170003)。现将邯656的选育过程、关键栽培技术进行梳理,以期对棉花新品种的选育和技术配套提供新的思路。

1 品种选育

1.1 选育目标

棉花轻简化栽培的目标是减轻劳动强度,减少人工作业环节和次数,将农机与农艺融合,良种与良法配套[7]。这就要求棉花品种在兼顾产量与品质的同时满足3方面要求:一是赘芽少、株型清秀,管理省工;二是可配套关键化学调控技术,替代人工整枝打顶环节,减少用工;三是成铃集中,对脱叶剂敏感,易实现集中成熟,便于集中收获。

1.2 资源评价、亲本选配

对从中国农业科学院棉花研究所、河北省农林科学院、山东省农业科学院经济作物研究所(原山东省棉花研究中心)等院所引进及邯郸市农业科学院自育的500余份种质资源的农艺性状、产量性状、品质性状等特征特性进行了科学评价[8-9],经整理,筛选出遗传变异丰富、配合力高、优势互补的双亲:母本邯853和父本转基因抗虫棉邯棉103。

母本邯853特征特性:由陆地棉和海岛棉杂交定向选择培育而成,聚合了陆地棉和海岛棉的综合优良性状,生育期103 d,为常规早熟类型;株高中等,植株较紧凑,茎秆坚硬,抗倒伏,叶片大小中等,叶色深绿;出苗好,长势较强,结铃性强,铃卵圆形,吐絮肥畅,易采摘;抗病性强,纤维上半部平均长度29.1 mm,断裂比强度31.6 cN·tex-1,马克隆值5.0,衣分39.1%,铃重4.9 g。

父本邯棉103特征特性:生育期134 d,为转基因抗虫棉品种;株高82.9 cm,第一果枝节位6.1,植株筒形,茎秆坚韧,不易倒伏;通透性好,无赘芽,管理省工,烂桃少;出苗好,发育快,长势强;结铃性强,上中下部结铃均匀;铃大,铃重5.7 g,铃皮薄;吐絮肥大,易采摘。衣分39.3%,籽指11.4 g。抗枯萎病,耐黄萎病,高抗棉铃虫。

1.3 选育过程

2005年以邯853为母本,以邯棉103为父本配制杂交组合,当年冬天在海南加代繁殖。由于棉花纤维品质性状遗传力强,应在早代选择,因此自2006年F2开始对入选单株、株系、品系进行多代纤维品质跟踪检测,严格筛选。2007年在枯萎病和黄萎病混生病圃种植F3,进一步鉴定抗病性、丰产性和抗虫性,定向选择,从F3群体中选单株36个,经考种筛选12个优良单株,同年冬季在海南进行加代扩繁。2008年继续在枯萎病和黄萎病混生病圃种植,进一步鉴定抗病性、丰产性和抗虫性,定向选择,选出优系南繁加代。2009年参加邯郸市农业科学院株系比较试验。2010―2013年参加邯郸市农业科学院棉花品种比较试验,同时在不同生态条件、不同水肥条件下对生态适应性、稳产性进行鉴定。2013年3月获国家农业转基因生物安全证书(生产应用)[农基安证字(2012)第052号],准许在黄河流域棉区生产应用。2014―2015年参加河北省冀中南春播常规棉组棉花区域试验,2016年参加同组生产试验,2017年通过河北省农作物品种审定委员会审定。

2 特征特性

2.1 生物学特性

邯656是转基因抗虫常规棉品种。生育期平均125 d左右,茎秆坚硬抗倒伏,茸毛较少,掌状叶,叶色深绿,苞叶较大,花冠乳白色,花药浅黄色,铃卵圆形、较大,吐絮肥畅(参见封四彩版)。植株筒形,株高99.1 cm,第一果枝节位7.1,单株结铃19.3个,铃重6.7 g,籽指10.8 g,衣分40.9%,霜前花率92.5%。

2.2 抗病性

经河北省农林科学院植物保护研究所进行枯萎病、黄萎病抗性鉴定,结果:2014年邯656枯萎病病情指数为0.75,黄萎病相对病情指数为13.48,属高抗枯萎病、抗黄萎病品种;2015年枯萎病病情指数为2.47,黄萎病相对病情指数为25.91,属高抗枯萎病、耐黄萎病品种。

2.3 抗虫性

2017年由原农业部转基因生物生态环境安全监督检验测试中心(天津)检测:邯656蕾期叶片、铃期叶片、蕾期小蕾和铃期小铃中的Bt(Bacillus thuringiensis,苏云金芽孢杆菌)蛋白表达量均显著高于对照品种中棉所45;邯656对第2代靶标害虫棉铃虫幼虫的校正死亡率为71.43%,比阳性对照品种高5.10%;对第3代靶标害虫幼虫的校正死亡率为59.66%,与阳性对照品种相当;对第4代靶标害虫幼虫的校正死亡率为64.68%,比阳性对照品种高31.78%,差异达极显著水平;邯656为转基因抗虫棉品种,对棉铃虫的抗性水平为抗。

2.4 纤维品质

由原农业部棉花品质监督检验测试中心进行纤维品质指标检测,2014年邯656纖维上半部平均长度29.9 mm,断裂比强度33.5 cN·tex-1,马克隆值5.8,长度整齐度指数85.9%,纺纱均匀性指数148;2015年纤维上半部平均长度28.4 mm,断裂比强度31.6 cN·tex-1,马克隆值5.6,长度整齐度指数85.1%,纺纱均匀性指数137。2年平均:上半部平均长度29.2 mm,断裂比强度32.6 cN·tex-1,马克隆值5.7,长度整齐度指数85.5%,纺纱均匀性指数143。

2.5 产量表现

2014年冀中南春播常规棉组区域试验中,邯656平均666.7 m2籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量分别为321.60 kg、129.80 kg、122.40 kg;2015年冀中南春播常规棉组区域试验中,邯656平均666.7 m2籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量分别为290.03 kg、119.73 kg、109.52 kg。2016年冀中南春播常规棉组生产试验中,邯656平均666.7 m2皮棉产量、霜前皮棉产量分别为101.3 kg、91.6 kg(表1)。

3 适宜种植区域

适宜在河北省中南部植棉区黄萎病轻病地春播种植。

4 轻简化栽培技术要点

4.1 精细整地、适期播种、精量播种

4.1.1 精细整地。棉田播种前先平整土地、取高垫低,然后对地块进行犁、旋耕、耙、耢,耙地深度8~10 cm,达到地表四角平展、土壤疏松细碎的标准。对于土块多、保墒差的棉田,可用镇压器镇压。镇压后的土壤密实,便于保墒、增加地温,也利于棉苗扎根出土,为一播全苗打好基础。

4.1.2 灌水施肥。播种前5~7 d,每666.7 m2灌水40~50 m3;也可以采用干播湿出、滴水出苗技术,以达到节水保苗的良好效果。肥料作为底肥一次性施入,每666.7 m2施棉花专用肥(N、P2O5、K2O质量分数均为17%)75 kg,或磷酸二铵30~40 kg和钾肥15 kg。

4.1.3 适期播种。一般选择4月底5月初播种。这时气温比较稳定,有利于快速出苗和齐苗。

4.1.4 精量播种。精准播种、单粒穴播,每666.7 m2用种量为1.0~1.5 kg,每穴1粒,出苗后免间苗、定苗。播种深度约为2 cm,覆土时应深浅一致,避免空穴。

4.1.5 合理密植。每666.7 m2植棉4 000~6 500株:高水肥地块,每666.7 m2种植4 000株;中等水肥地块,每666.7 m2种植4 500~5 500株;低水肥地力棉田,每666.7 m2种植5 500~6 500株。

4.2 化学锄草、机械中耕

播种后出苗前,可选用氟乐灵、仲丁灵、二甲戊灵、乙草胺、精异丙甲草胺等除草剂进行土壤封闭。封垄前,在雨后或者灌溉后可用棉花中耕机对棉田进行中耕松土,达到破除土壤板结、除草、保墒的作用。

4.3 及时防治虫害

棉铃虫一般不用防治,对红蜘蛛、棉花蚜虫、蓟马、盲蝽等害虫及时防治,可利用无人机统防统治。

4.4 合理化学调控(化调)、简化管理

为塑造良好株型、搭好丰产架子,应抓好棉花各生育时期合理开展化调;通过动态监测、分类化调、适期化调,可省去人工去叶枝、去赘芽等管理环节。药剂的具体用量与次数应依据棉花生长情况,遵循少量多次的原则[13]确定。每666.7 m2缩节胺(纯品)用量参考范围如下:现蕾初期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,花铃期4.0~5.0 g。在7月中旬,每666.7 m2喷施缩节胺(纯品)6~8 g,控制棉花顶芽生长和上部果枝长度,以优化棉花群体冠层结构,提高内围成铃率,可在保证棉花产量不降低的同时代替人工打顶。

4.5 脱叶催熟,集中采收

当9月底至10月初棉田吐絮率达到50%时,每666.7 m2喷施欣噻利(有效成分质量分数为50%的噻苯·乙烯利悬浮剂)100~150 mL,可加速叶片脱落,提高棉花吐絮率,一般施药后20 d棉田脱叶率和吐絮率均可超过95%,有利于集中采收[14]。

5 推广应用进展与效果

近年来,棉花用工成本攀升、植棉收益低,严重影响了棉农植棉的积极性,内地棉花种植面积逐年下降。因此,生产上迫切需要解决制约棉花生产中耗时费工、农机农艺不配套等问题[15-17]。2018―2021年在冀中南地区累计推广早熟适合轻简化栽培的邯656品种4万hm2以上,同时在曲周县、成安县、邱县、肥乡区等地建立试验点,集成精量播种、科学化学调控、喷施化学封顶剂、脱叶催熟等相关配套技术,实现了棉花不间苗、不定苗、不整枝、不打顶、集中成熟、集中采收,减少棉花管理用工投入50%~60%。邯656的选育及配套关键高效栽培技术为冀中南地区推广棉花轻简化机械化栽培提供了强有力支撑,促进了冀中南地区棉花规模化种植,保障了当地棉花产业发展。

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(责任编辑:付毓    责任校对:秦凡)

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