吐絮后延遲采收時(shí)間對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

王樹(shù)林，馮國(guó)藝，張謙，王燕，雷曉鵬，梁青龍，杜海英

(河北省農(nóng)林科學(xué)院 棉花研究所/農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050051)

河北省是黃河流域棉區(qū)主要省份之一，近年來(lái)在棉花生產(chǎn)上也面臨著勞動(dòng)力短缺，棉花采收雇工難的問(wèn)題[1]，隨著新疆機(jī)采棉的逐步應(yīng)用推廣[2～4]，在內(nèi)地發(fā)展機(jī)采棉的呼聲也越來(lái)越高，各科研機(jī)構(gòu)也紛紛開(kāi)始了相關(guān)的育種與栽培技術(shù)研究工作[5～7]。與新疆棉區(qū)氣候條件不同，黃河流域棉區(qū)在棉花吐絮后的9月份與10月份天氣變化無(wú)常[8]，尤其是降雨對(duì)棉花品質(zhì)影響較大，因此吐絮后棉花暴露在多變的氣候條件下，其品質(zhì)如何變化值得研究。關(guān)于棉花纖維品質(zhì)方面的研究，前人多集中在纖維品質(zhì)形成的機(jī)理上，如通過(guò)不同播期形成積溫、日照等的差異來(lái)研究其與纖維品質(zhì)形成的關(guān)系等，李金才[9]等人研究認(rèn)為適當(dāng)晚播有利于新棉33B中部纖維品質(zhì)的改善，適當(dāng)早播有利于改善雜交抗蟲棉中棉所29中下部纖維品質(zhì)；趙文青[10]研究認(rèn)為氮素水平與溫光復(fù)合因子對(duì)纖維長(zhǎng)度的影響存在補(bǔ)償效應(yīng)，增加施氮量可減小因累積輻熱積降低而造成的棉纖維長(zhǎng)度縮短的幅度。關(guān)于纖維品質(zhì)區(qū)域分布特征，也有不少人做過(guò)相關(guān)研究[11]，但棉花吐絮后纖維品質(zhì)的變化則未見(jiàn)報(bào)道，因此本研究設(shè)置了棉花吐絮后不同采收時(shí)間處理，通過(guò)測(cè)定纖維品質(zhì)，明確棉花吐絮后延遲采收時(shí)間對(duì)纖維品質(zhì)的影響，為黃河流域發(fā)展機(jī)采棉背景下的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)于2014年和2015年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所威縣試驗(yàn)站(河北省威縣棗園鄉(xiāng)東張莊村)進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬棉花， 0～20 cm 土壤有機(jī)質(zhì)0.67 g·kg-1，全氮0.624 g·kg-1，速效磷14.3 mg·kg-1，速效鉀93 mg·kg-1，棉花品種選用中棉所50、石早3號(hào)和327系(河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所提供的早熟品系)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

每個(gè)品種(系)種植3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)寬8 m，長(zhǎng)15 m，棉花采用等行距76 cm種植， 5月5日播種，裸地種植，密度8.25萬(wàn)株·hm-2。9月1日在每個(gè)小區(qū)掛牌標(biāo)記剛吐絮的棉鈴200個(gè)，9月1日(T1)、9月15日(T2)、9月30日(T3)、10月15日(T4)分別采收50朵，軋花后取50 g交由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所纖維檢測(cè)中心測(cè)定纖維品質(zhì)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2003與DPS 7.05進(jìn)行整理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 吐絮后日照時(shí)數(shù)與降雨量

2014年吐絮后9月1日至9月30日之間出現(xiàn)10次降雨，累計(jì)降雨量達(dá)到67.6 mm，相應(yīng)日照時(shí)數(shù)則偏低，10月1日至15日之間天氣好轉(zhuǎn)；2015年降雨量偏少，日照充足，尤其是10月1日至15日之間日照時(shí)數(shù)高達(dá)137.1 h(表1)。

2.2 吐絮后采收時(shí)間對(duì)棉花纖維比強(qiáng)度的影響

2014年不同品種(系)纖維比強(qiáng)度優(yōu)于2015年(表2)，總體來(lái)看，吐絮后采收越早，纖維比強(qiáng)度越高，而隨著時(shí)間推移，不同品種(系)纖維比強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在0.3～1.4 cN·tex-1；除2015年中棉所50外，其它品種(系)9月1日采收與10月15日采收處理之間的差異均達(dá)到了顯著水平，但10月1日采收與10月15日采收兩個(gè)處理間差異均不顯著。這一結(jié)果表明，棉花吐絮后暴露在自然條件下，受日照、降雨等氣象因素的影響，比強(qiáng)度會(huì)有所降低，但暴露時(shí)間超過(guò)一定限度后，比強(qiáng)度不再下降。

2.3 吐絮后采收時(shí)間對(duì)棉花纖維反射率的影響

2014年3個(gè)品種(系)均表現(xiàn)為吐絮后隨即采收反射率最高，而推遲采收則顯著降低了纖維反射率(表3)，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在2.7%～8.2%之間，但推遲15 d、30 d與45 d采收的3個(gè)處理間差異不顯著；2015年采收推遲時(shí)間越長(zhǎng)，反射率降低幅度越大；兩年結(jié)果的差異與天氣狀況有密切關(guān)系，2014年吐絮后降雨偏多，形成雨銹花，反射率迅速降低，而2015年主要受日照影響，反射率隨時(shí)間推遲，緩慢降低。

表2吐絮后采收時(shí)間對(duì)維比強(qiáng)度的影響/cN·tex-1

Table2 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber strength

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T129.1a28.6a28.1aT228.8ab27.7b27.9abT328.2b27.5b27.4bT428.3b27.3b27.2b2015T126.8a25.2a25.7aT226.6a24.2b24.9bT326.5a24.4b24.0bT426.5a24.4b24.3b

注：同列字母不同表示二者之間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note：Different letters indicated significant difference in same column (P<0.05).The same below.

表3吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維反射率的影響/%

Table3 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber reflectivity

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T178.4a76.4a81.1aT273.7b71.3b76.0bT373.9b68.9b75.0bT474.8b68.2b76.3b2015T175.0a68.9a75.8aT274.0ab64.7b75.0aT373.2b64.2b74.8aT472.3b63.9b73.1b

2.4 吐絮后采收時(shí)間對(duì)棉花纖維紡紗均勻性指數(shù)的影響

由于紡紗均勻性指數(shù)為纖維主要品質(zhì)指標(biāo)經(jīng)過(guò)特定函數(shù)關(guān)系計(jì)算出來(lái)的參數(shù)，因此受纖維比強(qiáng)度與反射率下降的影響，紡紗均勻性指數(shù)也呈下降趨勢(shì)(表4)，10月15日采收與9月1日采收相比，下降幅度在10～16之間，9月1日采收與10月15日采收之間差異均達(dá)到了顯著水平。

表4吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維紡紗均勻性指數(shù)的影響

Table4 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber spinning consistency index

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T1131a117a131aT2128a109b125bT3120b107b124bT4116b107b121b2015T1125a94a114aT2119ab81b112aT3118b74b103bT4114b78b101b

2.5 吐絮后采收時(shí)間對(duì)棉花纖維長(zhǎng)度等品質(zhì)指標(biāo)的影響

從表5～表8可以看出，吐絮后采收時(shí)間對(duì)棉花纖維的長(zhǎng)度、馬克隆值、長(zhǎng)度整齊度與伸長(zhǎng)率均無(wú)顯著影響。

表5吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維長(zhǎng)度的影響/mm

Table5 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber length

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T128.5a24.9a28.1aT228.0a25.0a28.4aT327.9a24.7a28.2aT428.6a24.7a28.8a2015T127.9a22.6a27.5aT227.7a22.7a27.3aT328.2a22.3a27.2aT427.5a22.5a27.3a

表6吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維馬克隆值的影響

Table6 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber micronaire

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T15.3a5.0a4.7aT25.1a4.8a4.6aT35.1a4.9a4.5aT45.3a4.9a4.6a2015T15.4a5.5a4.8aT25.3a5.6a4.8aT35.4a5.7a4.9aT45.4a5.6a5.0a

表7吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維長(zhǎng)度整齊度的影響/%

Table7 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber Uniformity index

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T183.4a82.7a83.6aT283.6a82.1a83.0aT382.4a82.4a82.9aT483.7a82.5a83.5a2015T184.1a81.2a82.4aT284.8a81.6a82.0aT384.3a81.2a81.9aT484.5a81.1a82.5a

表8吐絮后采收時(shí)間對(duì)纖維伸長(zhǎng)率的影響/%

Table8 The effect of harvest time after boll open on cotton fiber elongation

年份Year處理Treatments中棉所50CCRI 50石早3號(hào)Shizao 3327系Line 3272014T16.1a6.8a6.8aT26.2a6.8a6.6aT36.0a6.7a6.6aT46.1a6.8a6.7a2015T16.6a6.8a7.1aT26.4a7.0a7.0aT36.5a6.9a7.3aT46.4a6.9a7.1a

3 討論與結(jié)論

與新疆氣候條件不同，河北省在棉花吐絮的9月份與10月份往往要經(jīng)歷降雨、霧霾、大風(fēng)等天氣過(guò)程，對(duì)于吐絮后的棉花產(chǎn)生諸多不利影響，降雨會(huì)使吐絮棉花形成“雨銹花”，霧霾、大風(fēng)使吐絮棉花光澤度變差，因此在內(nèi)地開(kāi)展棉花的機(jī)械化采收，還需充分考慮后期不利天氣對(duì)棉花品質(zhì)的影響。從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，延遲采收時(shí)間，對(duì)不同品種(系)棉花纖維品質(zhì)的影響規(guī)律性基本一致，即顯著降低了棉花纖維比強(qiáng)度、反射率與紡紗均勻性指數(shù)，而纖維長(zhǎng)度、馬克隆值、整齊度指數(shù)、伸長(zhǎng)率等指標(biāo)則未受明顯影響，根據(jù)紡織廠技術(shù)人員反饋，由于棉花在紡織加工過(guò)程中一般需要染色處理，因此對(duì)纖維反射率要求不高，所以內(nèi)地發(fā)展機(jī)采棉，需提著重提高纖維的比強(qiáng)度，這在選育機(jī)采品種時(shí)尤其注意。