油后移栽棉不同開花時間纖維品質比較研究

張教海　楊正武　別墅

摘要：對2012-2013年不同棉花（Gossypium hirsutum L.）品種不同開花時間成鈴的棉鈴性狀和纖維品質時間分布特征進行了比較分析。結果表明，油后移栽棉8月15-25日開的花成鈴率高、鈴重重、衣分高，不孕子率低；平均絨長28 mm左右、比強度26 cN/tex左右，馬克隆值5左右，紡紗均勻性指數130左右，纖維品質綜合表現較優，適宜紡織中支紗。

關鍵詞：棉花（Gossypium hirsutum L.）；開花時間；成鈴；纖維品質

中圖分類號：S562 文獻標識碼：A 文章編號：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.）的無限生長特性決定了其開花結鈴期持續時間長，而不同開花時間成鈴所處生態環境條件又不盡相同，導致棉鈴成熟收獲期相應延長。棉花纖維品質時空分布，最佳結鈴期問題一直是研究的熱點。張家付[1]研究了四川棉區不同開花期和結鈴部位對鈴重、鈴期和纖維品質的影響。蔣國柱等[2]研究認為安陽棉區最佳的結鈴季節應在7月15日至8月20日的35 d內。唐仕芳[3]、何杏姣等[4]研究了湖北棉區麥套移栽的最佳成鈴時期，認為7月15日至8月15日為套栽棉最佳結鈴期；李景龍等[5]研究了4個采摘時間及4種密度對棉纖維品質的影響，認為從不同空間條件來看，不同的密度水平對纖維長度、整齊度均有一定的影響，馬克隆值、比強度受空間水平的制約比較小。從時間水平上來看，不同的收獲時期對纖維長度、整齊度、比強度影響比較大。

油棉兩熟作為湖北省棉田主要種植制度之一，常年占棉田面積的45%左右，其中油后移栽棉占70%以上，在江漢平原棉區這一比例還要高。油后移栽棉保優豐產增效栽培技術集成研究與應用已取得顯著成效[6]，深入了解油后移栽棉纖維品質時空分布特征，對制定配套優化栽培技術體系，科學調控，提高優質鈴比重具有重要指導意義。

1 材料與方法

試驗于2012和2013年在湖北省公安縣進行。2012年供試品種為中棉所63（中國農業科學院棉花研究所提供）、岡雜棉8號和KB02（湖北省農業科學院經濟作物研究所提供），4月19日播種，5月20日移栽；2013年供試品種為中棉所63（中國農業科學院棉花研究所提供）、QSKB01和KB02（湖北省農業科學院經濟作物研究所提供），4月15日播種，5月13日移栽，移栽密度2.4萬株/hm2，每個品種的試驗小區面積為200 m2。

分期掛牌標記不同時間段開的花：伏前桃（7月5日）；頭伏桃（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）。

標記花的部位及數量：每果枝的1～3節位，每批標記200朵。

分批收獲：待棉鈴正常吐絮后（開裂后5～7 d）及時摘收，記數每批花的成鈴數。

經濟性狀考察：室內測定各樣品的成鈴率、單鈴重、衣分、不孕子等指標。

纖維品質考察：纖維品質指標統一由農業部棉花品質監督檢驗測試中心（安陽）測定。測定指標為絨長、整齊度、比強度、伸長率及馬克隆值等5項指標，2013年另外加測了紡紗均勻性、黃度和反射率3個指標。endprint

2 田間管理與氣候條件

施肥：移栽時穴施生物有機肥1 500 kg/hm2 （氮、磷、鉀及有機成分的含量分別為13%、5%、2%和20%）；移栽成活后和蕾期分別施尿素150 kg/hm2，初花期施尿素150 kg/hm2、氯化鉀150 kg/hm2，打頂后施尿素120 kg/hm2，后期噴施葉面肥（磷酸二氫鉀）2次。

化學調控：蕾期、初花期和盛花期各噴施調節胺1次，劑量分別為7.5、15.0和30.0 g/hm2；打頂后45.0 g/hm2。

棉花生長期氣候情況：2012年前期多雨，導致棉苗遲播遲栽晚發；中期干旱少雨，生育進程快，但營養生長量明顯不足；后期晴多雨少，秋桃多。2013年前期氣候有利栽后早發，7-8月開花結鈴期持續干旱少雨，產生熱害，脫落多，后勁不足。

3 結果與分析

3.1 不同開花時間的成鈴率

不同開花時間成鈴情況（圖1）表明，成鈴率呈現兩個高峰時間（7月25日和8月25日），且第二個成鈴高峰期的成鈴率明顯高于第一個時期。從時間看，初花期7月15-25日棉花成鈴率呈增長態勢，盛花期正值夏季最熱的時候，脫落多；伏期過后，成鈴率又呈上升趨勢，8月25日到峰值，此后隨著氣溫下降，成鈴率再次急劇下降，9月5日為成鈴率最低時間段。從不同品種看，岡雜棉8號的成鈴率前期（7月25日前）和后期（9月5日）低于另外2個品種，但中間時段明顯高于其他2個品種，表明該品種抗高溫性較強。

3.2 不同時間成鈴的鈴重、衣分及不孕子率特征

根據各期所收的子棉，分別稱取重量除以鈴數得各期鈴重，隨同選取50瓣，計數種子子數和不孕子，軋花后測定衣分（圖2、圖3和圖4）。從鈴重時間分布看，為兩頭低中間高，8月25日后急劇下降；品種間中棉所63各期鈴重均高于其他2個品種，且高鈴重的持續時間長，后期下降慢；岡雜棉8號8月5-15日的鈴重僅比KB02高，其余時期均最低。

從不同時期衣分大小看，中前期呈上升趨勢，至8月25日左右達到最高值，此后衣分大幅降低。從品種看中棉所63除8月15日左右成鈴衣分比岡雜棉8號略低外，其余各期衣分均高于其他2個品種，岡雜棉8號又高于KB02。

未受精或中途敗育的胚珠稱為不孕子，不孕子混入皮棉中，紡紗時常會造成棉結和斷頭，降低成紗質量。棉鈴中不孕子過多，勢必降低鈴重。不孕子的形成主要與開花授粉及受精時的條件有關，如開花時溫度過高、過低，缺乏傳粉媒介，以及花粉遭雨淋，都會造成授粉不良，使不孕子增加[7]。從不同開花時間成鈴的不孕子來看，8月15-25日期間所開的花不孕子少，8月5日左右和9月5日左右開的花不孕子率高；從不同品種看，中棉63、岡雜棉8號和KB02 3個品種各期平均不孕子率分別為10.4%、10.8%和10.2%，變異系數分別為11.4%、4.9%和1.9%。

從構成鈴重的相關因子來看，鈴重、衣分子指和不孕子率均以8月5-25日表現最佳。唐仕芳[3]、何杏姣等[4]的研究表明，麥套棉最佳結鈴期為7月15日至8月15日（即伏桃期），而本試驗從棉鈴指標看，油后移栽棉最佳成鈴期后移，時間縮短，這與油后移栽棉較套栽棉播種期、移栽期推遲及遲發晚熟有關。

3.3 纖維品質比較

3.3.1 不同時間成鈴的絨長分布特征 從不同品種纖維品質時間分布特點（圖5）看，纖維主體長度（絨長）在7月15日和8月15日呈兩個峰值，不同品種、不同年份間表現一致。從不同時期絨長變化趨勢看，同一品種不同年份間，中棉所63絨長7月15-25日2013年高于2012年，8月5-25日則2012年值較高，KB02具有相同的規律。從品種間看，2012年7月15日岡雜棉8號>中棉63>KB02，7月25日至8月25日成鈴的絨長，岡雜棉8號和KB02相當，且均高于中棉63的絨長；2013年中棉所63各期絨長均比KB02和QSKB01低，KB02除7月5日和8月15日比QSKB01低外，其余時期均高于后者。同一品種不同時期絨長變化，2012年中棉63、KB02和岡雜棉8號各期平均絨長分別為28.0、28.4和28.5 mm，變異系數分別為4.4%、5.5%和5.1%；2013年中棉63、KB02和QSKB01平均絨長分別為27.3、28.1和27.8 mm，變異系數分別為4.3%、3.5%和3.7%，同一品種平均絨長2013年比2012年短，變異系數小。

3.3.2 不同時間成鈴的馬克隆值分布特征 馬克隆值是棉纖維線密度和成熟度的綜合指標，細的、不成熟的纖維馬克隆值低，粗的、成熟的纖維馬克隆值高，國際上把馬克隆值3.7～4.2作為優質棉指標[7]。棉纖維馬克隆值年際間變化比較大（圖6），同一年份內8月5日至8月15日結的鈴馬克隆值最高，2013年馬克隆值峰值持續時間長些。同一品種不同年份間：2013年馬克隆值均比2012年高。不同品種間，2012年岡雜棉8號除7月15日成鈴的馬克隆值比其他2個品種略高外，其他時期均明顯要低，KB02除峰值比中棉63高外其他時期低；2013年中棉63各期馬克隆值除8月15日左右比KB02略高外，其余時間段均為最高；7月25日至8月15日馬克隆值QSKB01<中棉63，其他時間段剛相反。同一品種不同時間段間差異性比較：2012年中棉63、KB02和岡雜棉8號3個品種的平均馬克隆值分別為4.5、4.5和3.8，變異系數分別為12.3%、14.6%和22.7%，2013年中棉63、KB02和QSKB01 3個品種的馬克隆值分別為5.2、5.0和5.0，變異系數分別為2.9%、3.4%和3.4%，同一個品種2013年的馬克隆值均比2012年高，不同時間馬克隆值的變異系數則相反[8]。

3.3.3 不同時間成鈴的斷裂比強度分布特征 斷裂強度是纖維單位截面積或單位線密度所承受的斷裂負荷，纖維強度高，成紗強度高，織成的布強度越大，堅牢耐穿[9]。8月5日至15日成鈴纖維比強度較高，早發年份（2013年）7月15日左右也有一個峰值（圖7）。2013年7月25日左右成鈴比強度大幅降低，與該時段成鈴氣候不利有關。同一品種不同時間的成鈴比強度差異性比較：2012年中棉63、KB02和岡雜棉8號3個品種的平均斷裂比強度分別為26.0、26.1和25.8 cN/tex，變異系數分別為5.2%、8.5%和7.2%，2013年中棉63、KB02和QSKB01 3個品種的斷裂比強度分別為25.5、25.3和24.3 cN/tex，變異系數分別為13.5%、15.5%和14.5%，同一品種2013年的斷裂比強度均比2012年低，且變異系數大。endprint

3.3.4 不同時間成鈴的整齊度分布特征 整齊度指數是指平均長度和上半部平均長度的比值，纖維長度整齊度指數越高，表明纖維的一致性越好。整齊度越高紡紗過程中飛落的短纖維越少，可以節省原料，降低成本。纖維整齊度在8月15日左右達到峰值，2012年延續至8月25日，2013年則在7月15日左右出現另一個峰值（圖8）。品種間比較：2012年中棉所63各期纖維整齊度整體比其余兩個品種高；2013年除7月5日和8月15日略低外，其余時期均表現最高。同一品種不同年份間比較：KB02纖維整齊度2012年8月15-25日比2013年同期高，其余時期低。同一品種不同時間段成鈴纖維整齊度比較：2012年中棉63、KB02和岡雜棉8號3個品種的平均纖維整齊度分別為84.9%、83.4%和84.3%，變異系數分別為2.1%、3.4%和1.8%；2013年中棉63、KB02和QSKB01 3個品種的纖維整齊度分別為83.3%、82.5%和82.7%，變異系數分別為1.7%、2.0%和2.5%，同一品種2013年的纖維整齊度均比2012年低，變異系數小。

3.3.5 不同時間成鈴的伸長率分布特征 斷裂伸長率是指纖維在外力的作下，到斷裂時所增加的長度與未拉伸前長度的百分比，與紡紗的強力和條干均勻度密切相關。不同年份間纖維伸長率差異較大（圖9），2012年明顯高于2013年，呈明顯單峰曲線，2013年各期纖維纖維伸長率波動較大，中棉63呈明顯雙峰曲線。品種間，2013年中棉所63伸長率整體高于其他兩個品種。同一品種不同時間段成鈴纖維伸長率比較：2012年中棉63、KB02和岡雜棉8號3個品種的平均纖維伸長率分別為6.53%、6.4%8和6.39%，變異系數分別為6.0%、6.9%和7.0%；2013年中棉63、KB02和QSKB01 3個品種的纖維伸長率分別為5.01%、4.61%和4.58%，變異系數分別為13.0%、16.1%和15.1%，同一品種2013年的纖維伸長率均比2012年低，變異系數大。

3.3.6 不同時間成鈴的反射率和黃度分布特征 棉纖維的反射率是表示棉花對白色光的反射程度顯示棉花樣品明亮或暗淡的程度，是評定棉花等級的重要依據，反射率越高，表明棉花纖維成熟較好，色澤好，等級高。黃色深度（黃度）是棉纖維對黃色光的反射程度，是評價棉花白度差別的物理量，顯示顏色沉淀的程度，黃度值越大，棉花帶黃色愈重。黃度和反射率呈反比。不同時間纖維反射率（圖10）在7月15日左右和8月5日左右出現峰值，7月25日左右最低；棉纖維黃度（圖11）則是兩頭高中間低。中棉63、KB02和QSKB01 3個品種不同成鈴時間的平均反射率大小，分別為71.7%、70.8%和71.2%，變異系數分別為4.1%、5.2%和4.1%；3個品種平均黃度分別為8.9、9.4和9.5，變異系數分別11.7%、11.2%和7.5%。

3.3.7 不同時間成鈴的紡紗均勻性分布特征 不同成鈴時間纖維紡紗均勻性波動性比較大，有兩個時間段較高，分別為7月15日左右和8月5-15日。3個品種不同時期纖維紡紗均勻性互有高低，其中中棉63稍高些。不同時間平均紡紗均勻性指數，中棉63、KB02和QSKB01分別為109.8、108.7和105.7，變異系數分別為17.9%、19.7%和20.7%（圖12）。

4 小結與討論

4.1 不同開花時間的成鈴指標

油后移栽模式下，不同開花時間的成鈴率，以8月25日左右開的花成鈴率最高，達到75%以上，中棉63、KB02和岡雜棉8號平均成鈴率分別為44.3%、43.3%和54.3%。從鈴重、衣分及不孕子率等指標看，不同開花時間成鈴差異明顯，以8月15-25日間指標最優，鈴重、衣分高，不孕子率低。各期平均鈴重中棉63>KB02>岡雜棉8號；衣分中棉63>岡雜棉8號>KB02；不孕子率岡雜棉8號>中棉63>KB02。

4.2 不同成鈴時間的纖維品質特征

油后移栽棉以8月15日左右所開的花棉花纖維品質較優，絨長、馬克隆值低、比強度高，整齊度好，伸長率大，反射率高，黃度適中，紡紗均勻性好。不同年份間，棉花纖維品質變化很大。

4.3 油后移栽棉不同成鈴時間的纖維品質評價

根據新修定的國家標準棉花第一部分：鋸齒加工細絨棉（GB1103.1-2012）和棉花第二部分：皮輥加工細絨棉（GB1103.2-2012），8月15-25日所開的花絨長級別最高，為28～30 mm級，年份間有差異；8月5-25日所開的花纖維整齊度處于5個分檔中的第四檔，較高；比強度也以8月15日左右最高，處于5個分檔的第三檔，中等；馬克隆值2012年比2013整體較低，岡雜棉8號平均馬克隆值3.8為A級，其他品種8月15日左右成鈴馬克隆值在5左右，處于B2或C級；從紡紗均勻性指數、黃度、反射率等指標看也以8月15日左右成鈴最優。

供試棉花品種均為湖北省主推棉花品種，平均絨長28 mm左右、比強度26 cN/tex左右，馬克隆值5左右，只能適紡粗支紗。8月15日左右成鈴適紡中支紗。目前依然缺乏比強度均超過30，適紡高支紗，綜合性狀優良的棉花品種。

纖維品質的各個指標是棉花品種遺傳特性在生態因子綜合作用下的具體表現，除品種的基因型效應外，生態因子的綜合作用亦引起了纖維各性狀不同程度的變異[10]，同一品種不同年份間品質差異很大，監測顯示2013年7-8月開花結鈴盛期，大于30 ℃以上積溫1 296 ℃，比2012年多641 ℃，可能是導致2013年纖維品質比2012年差的原因。有必要對油后移栽棉纖維品質與生態因子的關系進行更深入的研究。

參考文獻：

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