棉花制种技术

张艳红

棉花制种技术酒泉职业技术学院作物制种技术课题组

棉花（Gossypium）英文名cotton，锦葵科（Malvaceae）木槿亚科棉属（Gossypium）亚灌木。原产高温干旱的热带和亚热带地区，在热带和亚热带也有多年生灌木或小乔木，是世界上仅有的由种子生产纤维的农作物。经过长期的驯化和选育，逐渐演变成为现在的一年生栽培作物。棉花纤维、种子均有很高的商品利用价值，在国民经济中占有重要地位。棉花概述知识目标：了解棉花的品种类型及各品种特性，掌握棉花的杂交制种技术能力目标：掌握棉花制种的流程，并能熟练操作；能指导农户进行生产。教学目的（一）植物学特征

圆锥根系，主根入土2m以上，侧根伸长超过70cm。茎枝绿色变为红至红褐色，有绒毛、油腺，分枝有果枝、营养枝。主茎各节长一叶，叶腋长腋芽和侧芽，基部腋芽长成果枝，侧芽潜伏；上部腋芽潜伏，侧芽长成果枝。子叶肾形叶被绒毛或无，叶互生。花单生，雌雄同花，花冠乳白色。蒴果，桃形。棉子圆锥形，侧面有一突起的棱线，尖端有珠孔。种皮坚硬，黑褐色，表面有棉绒，百粒重（子指）9～12g，发芽力3～4年。一、生物学特性一、生物学特性

棉花属无限生长，从出苗到棉铃收获约200d。生育期约120d，分出苗期、苗期、现蕾期、开花期、吐絮期。1.出苗期从播种到50%子叶出土展开，北方4月下旬播种，经7～15d出苗。2.苗期从出苗到有50%棉株出现第一个幼蕾，早熟品种25～30d，中熟品种40～50d。3.显蕾期从显蕾到50%棉株开第一朵花，需25～30d，7月上旬开花。4.开花期从开花到50%棉株第一个棉铃吐絮，需50～60d。5.吐絮期从吐絮到收花结束，需70d，8月下旬吐絮，11月初收花结束。（二）生长发育周期一、生物学特性（三）对环境条件的要求播种—裂铃积温要求早熟品种2900～3100℃中熟品种3200～3400℃喜温、喜光、耐旱，养分吸收能力强，耐盐碱、瘠薄萌发温度10～12℃；发育适温25～30℃；发育上限35～37℃适温18～20℃，大温差（28～32℃/20～22℃）利于花芽分化，果枝节位低出苗到现蕾适温25～30℃，现蕾、开花早,促进棉铃发育高温35℃以上，花粉败育。温度低于15℃，纤维停止发育。蕾铃期二、品种类型棉花种类亚洲棉非洲棉陆地棉海岛棉产印度，6个种系印度棉、垂铃棉、孟加拉棉、中棉缅甸棉、苏丹棉（中棉，粗绒棉）叶小，花冠小，黄、白或红色，棉重约3g，种子较小，衣分36～39%毛籽或光籽。5个种系：暗色棉、库尔加棉威地棉，一年生；阿非利加棉，槭叶棉多年生。7个半野生种系莫利尔氏棉阔叶棉尤卡坦棉等长绒棉，世界次要裁培种，主要分布在新疆草棉、粗绒棉西北栽培，株高100cm以下，生育期120～150d。叶较小，花黄色，铃3～4室，腺体少，子棉2g；种子小，衣分30%纤维17～23mm细绒棉，一年生亚灌木，植株高大健壮，叶宽大，生育期120～220d。有苞叶外蜜腺，花冠较大，乳白色，铃大，毛籽。多年生灌木，高2～3m，叶掌状3～5裂，叶柄散生黑腺点。花淡黄带紫色，蒴果椭圆卵形，种子卵形有喙光籽或尖端毛籽，纤维33～45mm。三、分枝和开花授粉习性棉花分枝果枝营养枝1.零式果枝型，有限果枝型。2.一式果枝型，有限果枝型。3.二式果枝型，无限果枝型。叶枝油条疯杈三、分枝和开花授粉习性果枝分化早熟品种第一果枝在3～5片真叶节，中晚熟品种在6～8节。第一果枝出现时顶端分化为花芽，花芽先分化出三片苞叶，继而分化出花器其他部分。（二）花芽分化和开花授粉习性花蕾从出现到开花25d左右苞叶顶部宽处达到3mm作为现蕾标准三、分枝和开花授粉习性（二）花芽分化和开花授粉习性花萼5连成杯状，萼内基部有一圈蜜腺。苞叶保护内部花器花瓣5开花前一天急剧伸出苞叶雌蕊、子房雄蕊三、分枝和开花授粉习性雌蕊柱头表面覆盖一层单细胞毛，不分泌粘液。子房3～5室，每室7～11个胚珠。棉花柱头在开花第二天能接受花粉，受精后30h胚开始发育，开花到种子成熟50～70d，极早熟品种40d。种皮在裂铃前变为黑褐色，没受精的胚珠只长到约1㎜，叫不孕籽。（二）花芽分化和开花授粉习性花冠因细胞内酸度增加，早上开花后当天下午变成粉红色并萎焉花冠张开时，配子成熟，花药开始散粉。花瓣前一天急剧伸出苞叶，乳白色三、棉花落花落蕾原因及预防1.生理失调当肥、水、光、温等环境条件不适合棉花正常生长发发育时，就会直接或间接造成棉株体内养分不足或分配不当，导致发生蕾铃脱落。（一）落花落蕾原因2.受精不良棉花适宜受精的温度25～30℃，温度过高会降低花粉的生活力，容易受精不良产生不孕。开花期间遇雨，柱头上的花粉粒浸湿而膨胀破裂，都会有碍授粉。受冻花朵雄蕊败育3.机械损伤

4.病虫危害所引起的脱落。四、蕾铃脱落的原因及预防协调好营养生长和生殖生长，实现“壮苗早发、不旺不衰”；合理水肥供给，做好化学调控、整枝等工作；认真防治病虫害，减少田间机械损伤。（二）预防措施五、抗虫棉的类型

（一）不选择型也叫形态型抗虫棉。是指棉花害虫不喜欢在这些棉株上产卵、繁殖的棉花品种。又分为无茸毛型、无蜜腺型和叶片窄小的鸡爪型3种。

（二）耐虫性指对棉铃虫危害有较强的忍耐力和补偿能力的品种。

（三）生理性

指棉株含有能抑制棉铃虫的生长发育或有使棉铃虫拒绝取食的生理代谢物质而表现出来的抗虫性。

（四）转Bt基因是利用生物基因工程技术，把苏云金杆菌产生的Bt杀虫蛋白基因，经过改造后转入到棉株内，整合到棉花细胞基因中，从而使这种转基因棉花含有Bt杀虫蛋白基因。六、杂交制种技术

棉花是常异花授粉作物，杂种优势明显，生产中以杂交品种为主。杂交种增产幅度达到10～30%，在改进纤维品质、提高抗逆性等方面也有显著作用。棉花杂交制种方法有：“一系两用”制种技术、人工去雄制种技术、雄性不育系人工辅助授粉制种等。常规品种制种参照大田棉花栽培，但必须注意隔离和杂株清除。六、杂交制种技术

两用系是自然突变的雄性不育植株，表现为整株可遗传不育。受隐性核不育基因控制，而其血缘相近的品种都可以恢复育性，F1表现为可育。两用系亲本繁殖用杂合现行的可育株与纯和隐性的不育株杂交，后代分离出各占50%的现行可育和纯合隐性的不育株，可育株作为保持系，不育株作为不育系，播种时用其杂交后代（保持系和不育系）混合播种，标记不育系，利用人工辅助授粉收获不育株上的棉子留种，种子基因杂合。（一）“一系两用”制种技术

1.土地准备棉花以自花授粉为主，但也有近20%的天然异交率，制种时必须加强隔离。与不同品种、大田棉花等要有安全的隔离距离，同时要考虑传粉昆虫、地形、蜜源植物等的影响。隔离距离1000～1500m。土地选择排灌方便，中等肥力、轻盐碱的砂壤土。忌迎茬和重茬，施优质农家肥3000～5000㎏/667㎡，磷酸二铵20～25kg/667㎡。墒情较差的地块，应在播前5～7d灌底水。落干后浅耕，用甲基异柳磷300～450ml/667㎡掺细沙20kg均匀撒施，防地下害虫。用48%地乐胺乳油lOOml/667㎡，掺细沙50kg均匀撒施，防杂草。3月底铺膜。（一）“一系两用”制种技术

2.父母本比例及密度

4月中旬气温稳定到20℃、地温10℃时播种，母本采用机播。由于母本中有50%可育株，开花前要拔除，因此，母本播种量应为正常播种量的两倍，667㎡约为8000～9000株，父本苗1600～2000株，父、母本比例1：5～1：8。宽窄行种植，宽行90～100cm，窄行70～65cm，便于人工辅助授粉。母本株行距20cm×30cm，父本株行距25cm×50cm。4月上中旬破膜点播，或采用浅沟直播覆膜种植。寒冷地区父本大棚育苗，错期大的组合，父本提前10～15d。（一）“一系两用”制种技术

2.父母本比例及密度（一）“一系两用”制种技术棉花手推葫芦机播母本棉花父本拱棚种植新疆机播母本父本穴盘育苗

3.间苗、定苗播种后7～10d即可出苗，在出苗前应防土壤板结、风沙及晚霜的危害。待真叶出现即间苗、定苗。原则是拔除小苗留壮苗、留单苗，缺苗断垄处隔行或隔穴留双苗。膜下播种的父本出苗后在地膜内生长一段时间，待晚霜过后放苗、壅土，空行内及时中耕除草、灭虫、保墒（一）“一系两用”制种技术

4.植株调整棉花现蕾后及时“脱裤腿”(即将第一果枝以下的侧枝、叶、芽全部抹掉)。棉株“脱裤腿”后每亩用缩节胺1～2g/667㎡，兑水15～30kg叶面喷雾，控制植株高度。授粉初期对棉株进行二次化控，用缩节胺3～4g/667㎡，兑水30kg叶面喷雾，促进保花保蕾。生长旺盛的地块，在7月底进行第三次化控，用缩节胺4～6g/667㎡，兑水30kg叶面喷雾。在整个生育期内不使用乙烯利。在授粉期间棉株及时打顶尖，长至6～7果枝时将主杆与果枝摘心。授粉结束后勤查勤看，发现前期“脱裤腿”不彻底的植株，将叶枝、果枝、顶尖清除干净。（一）“一系两用”制种技术

5.水肥管理棉田内开始开花时灌水，追施磷钾肥15～25kg/667㎡，灌后即时中耕。为促进开花、坐果，用硫酸锌50g/667㎡、硼砂25g/667㎡，对水30kg叶面喷施。以后隔15d灌一次水，在开花授粉期间保持田间湿润，授粉后15d停止灌水。棉花生长期间应注意及时防治蚜虫、红蜘蛛、棉铃虫等害虫为害；及时预防棉花枯萎病、黄萎病、茎枯病等病害。（一）“一系两用”制种技术

6.清除雄性可育株在母本行中可育株应该在开花授粉前拔除，判断标准是：不育株花药表现为干庇不开裂，花药内无花粉或很少，花丝短，柱头明显高出花药和花粉管。可育株表现为花器正常。从始花期逐日逐株对母本行进行观察和不育株标记，进行多次可育株拔除，一直把母本行中的可育株拔除为止。判断方法：花前1周进行剥蕾识别。当花蕾长到1.5cm时，如果基部大而顶部尖，显得瘦长，手捏时感觉顶部软而空，剥开花蕾，花丝短，花药呈紫褐色，其中无花粉粒或花粉粒很少，柱头明显高出花粉管和花药，则为不育株。如果花蕾粗壮，顶部钝圆，手捏顶部感到硬，剥开花蕾可见柱头与花药持平或高出也不明显，则为可育株，拔除。（一）“一系两用”制种技术

7.人工辅助授粉棉花上午8时左右即可开放。当露水干后采集父本花，给不育株的花授粉。用毛笔粘取花粉涂沫在不育株花的柱头上，或摘下父本的花，直接在不育株花的柱头上涂抹。1朵父本花可以给8～9朵不育株的花授粉，不宜过多。注意授粉均匀，以免出现歪铃，授完粉后父本花朵扣在母本花上。每株保留棉桃8～10个，授粉结束后拔除父本或保留。（一）“一系两用”制种技术棉花人工剥取花粉晾晒花粉使其散粉不育系母本不去雄，早晨剥花授粉

7.人工辅助授粉棉花上午8时左右即可开放。当露水干后采集父本花，给不育株的花授粉。用毛笔粘取花粉涂沫在不育株花的柱头上，或摘下父本的花，直接在不育株花的柱头上涂抹。1朵父本花可以给8～9朵不育株的花授粉，不宜过多。注意授粉均匀，以免出现歪铃，授完粉后父本花朵扣在母本花上。每株保留棉桃8～10个，授粉结束后拔除父本或保留。（一）“一系两用”制种技术

8.采收留种

7月中下旬至8月初结束授粉工作，8月下旬棉铃吐絮后7～10d即可采收。采摘时先收父本行，然后采摘母本行。并做到按级收花，分晒、分轧和分藏，由专人负各项工作，防止发生机械混杂。棉铃采摘后放在干净通风透光处晾晒，需防露水和霜冻。对成熟不好的地块不能使用催熟剂催熟，以免影响种子发芽率。棉桃晒干后，利用专用轧花机将子棉分为毛籽和皮棉，皮棉约占子棉总量的30%，毛籽占子棉总量的70%。（一）“一系两用”制种技术

9.棉籽脱绒处理毛籽占用体积大，运输成本高，也不利于机械播种，因此，扎花后进行硫酸脱绒处理，同时还可防止种子带菌，减轻苗期病害和枯萎病、黄萎病。用清水漂酸时还可以将小籽、秕籽、破籽、嫩籽以及杂质等清除，提高种子质量。处理技术为：把初清选的棉籽放在瓦缸或盆中，把硫酸（密度1.8）加热至110～120℃，每10kg棉籽加酸1000ml，脱绒时缓慢将酸液倒在棉籽上，边倒边搅动，使酸均匀粘在棉籽表面。当棉籽油黑发亮时立即把种子倒在缸盆中，用清水冲洗两遍，反复搓洗至水不再显黄色，晾干。硫酸腐蚀性很强，操作时注意安全，搅拌及盛装硫酸的容器不能使用铁及其他金属。（一）“一系两用”制种技术

棉花花器大，人工去雄操作方便，人工去雄杂交制种在棉花制种中占有很大比例。

1.父母本播种比例及密度父母本播种期根据品种要求进行，有同期，有错期播种，在错期播种中，父本比母本提前10～15d，分两期，第一期占40%，第二期与母本同时播种。种植行比1：3～10，母本种植密度2500～8000株/667㎡，因品