一种年20万倍棉花制种的方法与流程

本发明属于制种技术领域，更具体涉及一种年20万倍棉花制(生产)种的方法。

背景技术

棉花是关系国计民生的重要物资，是纺织工业的主要原料。优良品种是实现棉花优质高产的内因，其优良性状的遗传稳定性使优良品种在棉花生产中发挥了重要作用。据统计，在众多增产因素中，品种改良对产量提高的实际贡献率达到了30％以上，请见：喻树迅,范术丽,王寒涛等.中国棉花高产育种研究进展.中国农业科学,2016年第18期。因此，推广棉花优良品种是棉花生产的关键性技术。但是，优良品种要发挥其应有作用，必须经过两个基本环节:一是育成品种，二是品种在生产上种植应用。育成品种，即棉花品种的培育过程，是综合运用先进科学技术，把棉花的高产、优质、抗逆等优良性状(针对育种目标)聚集一起并稳定遗传的技术体现，仅棉花产量的形成就受遗传、生理以及环境等多方面因素及其相互作用的影响。因此，在目前棉花产量增加遇到困难的情况下，想要选育出比目前主推品种有极大提高产量的品种，就要对棉花各产量性状进行解析，了解其形成机理；同时将产量性状理论研究和育种家育种实践相结合，才能培育出一个优质、高产、综合性状优良的棉花品种。一个优良品种从确定亲本、杂交，到选育、试验、对比，通过省区和国家审定，快则7～8年，慢则十几年，甚至一个育种者一辈子育不出一个品种。可见“种子”的金贵程度。上世纪80年代我国推广的、居国际领先水平的棉花品种“中棉所12号”，历经11年(1975年2月-1986年4月)的精心培育，创造性地打破高产、优质、抗性之间的负相关，使高产、优质、抗病于一体。先后通过豫、鲁、冀、晋、陕、浙、鄂、新8省区审(认)定及国家审定，1986至1997年全国累计推广约1.6亿亩，增产皮棉96万吨，增加产值71亿元，真可谓“一粒种子改变世界”。1990年“中棉所12号”获国家发明一等奖。中棉所35号高产、优质、抗病、早熟等表现突出，在我国主要棉区种植，1998年引入新疆，很快大面积推广，至今仍大面积应用，对全国、特别是对促进新疆棉花生产发展发挥了重要作用。

一个优良品种培育成功要付出艰辛的科技性劳动，但真正产生经济效益和社会效益，是通过大面积种植实现的。例如培育了一个优良品种，比生产上种植的普通品种每亩增产皮棉20kg，若种植100亩，只能增产2000kg，要想让100万亩棉花通过种植这个品种增产2000万kg皮棉，就必须种植100万亩这个品种。而种植100万亩的这个品种，是通过这个品种的种子播种下去并加强管理实现的。也就是说要在100万亩棉田发挥这个优良品种的增产作用，就必须提供100万亩这个优良品种的种子。如果制不出那么多的优良品种的种子，要推广种植这个品种就是空话。换言之，如果不能尽快生产出尽可能多的优良品种的种子，就限制了优良品种的推广，这个优良品种、创新技术的结晶就难以发挥应有的经济、社会效益。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供了一种年20万倍棉花制种的方法，方法易行，操作简便，在一周年的时间里，可将1kg种子可制(生产)出20万kg即20万倍的优良品种的种子。按照本发明的内容，获取育种家200kg优良品种的种子，一年内制出的种子可种植全国棉田(5000万亩)的80％以上。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种年20万倍棉花制种的方法，其步骤是：

1、品种选择：10月上中旬获取育种家(指该品种培育者)优良品种的种子(优良品种通过审定后育种家培育的最初的种子)，随脱绒加工成光子后到海南加代；所述的品种为中棉所92、中棉所74、中棉所64、中棉所58、中棉所36、中棉所35等其中的任一种。

2、播种时期：选择在海南三亚一带(由陵水的光坡镇、保亭的新政镇、乐东的尖峰镇一线以南的地区)土壤肥沃、排灌方便、无病菌感染(无棉花枯、黄萎病)的田块。10月20日前后，一般不晚于10月25日播种。

3、采取垄作黑色地膜覆盖，每垄两行，80cm左右等行间种植，株距27.7cm左右，每亩3000株左右，打孔播种，每穴1粒种子，播种深度2～3cm，用土覆盖种孔。

4、依据棉花冬季南繁“凹型”生育规律，采取“前稳中促后控”法管理：前期温度较高(温度应在25～26℃)，主要是在施足底肥的基础上，遇旱沟灌或低位喷灌，以水调肥，防止旺长；所述的底肥为每亩施有机肥1000～1500kg，尿素10～15kg，过磷酸钙40～50kg,硫酸钾15～20kg。所述的底肥按照各类一定比例施用。

所述的有机肥主要来源于植物和(或)动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，包括：多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性，是绿色食品生产的主要养分。尿素、过磷酸钙、硫酸钾分别为速效氮、磷、钾，其用量是补充有机肥中氮、磷、钾养分的不足部分。

5、中期的蕾花铃期(11月、12月和翌年1月)正是海南低温阶段(温度应在20～24℃)，又是棉花生长发育的关键期，要重施花铃肥、饱浇花铃水，确保多结铃、结大铃；所述的花铃肥每亩追施尿素10～12kg，花铃期如遇天气和土壤干旱，每亩浇水25～30方。花铃期间叶面喷洒磷酸二氢钾2～3次，每次每亩用磷酸二氢钾0.1～0.2kg兑水25～30kg溶解均匀后叶面喷洒。

6、后期的2、3月份气温升高(温度应在22～25℃)，棉花开始吐絮，在保证棉铃正常发育的前提下，尽量少浇水，只在土壤含水量低于相对含水量50％时浇水抗旱，一般浇水1－2次，每亩浇水20～25方，促进吐絮成熟。

7、翌年2月底3月初棉花吐絮成熟后开始收获，就地轧花加工、脱绒精选成光子。

8、将种子运到新疆的南疆高产稳产繁种区4月上、中旬播种。采用“宽早优”超高产技术：76cm左右宽等行距，一膜三行，株距12.53cm左右，每亩7000株左右；膜下滴灌，铺膜、布管、1穴1粒精量精准一体机播种，地膜覆盖、水肥耦合促早调控，亩施肥总量按照纯n22kg、p2o510kg、k2o13kg的水肥耦合完成：第1次滴水：(6月15日～25日)，滴水量18m3/亩；加入硼肥和锌肥各0.5kg/亩。第2－5次滴水：(6月25日～8月5日)，滴水量25-30m3/亩，尿素3－8kg/亩，高磷钾肥1-2kg/亩；其中第3次滴水加硼肥和锌肥各0.5kg/亩。第6－8次滴水：(8月5日～8月25日)滴水量20－30m3/亩，尿素5－6kg/亩，高磷钾肥2kg/亩。8月15日～20日停肥，8月20日～25日停水；7月10日株高85～90cm、果枝11台时打顶；

9、病虫草害绿色防控；防治棉蚜、棉叶螨、棉盲蝽等虫害5－7次，采用绿色环保型的农药如啶虫脒、吡虫啉、阿维菌素、螺螨脂、四螨嗪、噻螨酮、炔螨特等其中的任一种。

10、9月上旬脱叶催熟，10月上旬机械化采收。技术过程如图1。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、利用冬闲增加一个世代。现有技术是拿到种子后待到春季进行种植，一年只完成一个世代，即繁种一次。本发明是利用北方的冬季不能种植棉花的季节，即现有技术的冬闲(10月～翌年3月)时间，拿到海南三亚增加种植一个世代，使冬闲季节增加了一次扩繁机会；特别是冬季的海南三亚播种时温度在25℃以上(棉花种子发芽出苗临界温度是12℃)，远远高于内地春季棉花播种温度12～14℃的指标，为单粒、稀播扩大繁种系数奠定了关键性基础。

2、春季种植改现有技术的中、低产区转移到超高产区。众所周知，新疆特别是南疆一带是全国的棉花高产区，这里具有得天独厚的温光资源有利于棉花高产优质，多次创建全国高产记录。2012年由新疆农科院与农一师16团共建的高产棉田，位于16团七连841号地块，50亩高产田平均亩产籽棉838.31公斤，如果折合成皮棉则为360.47公斤/亩，创全国高产记录。亩产籽棉838.31公斤相当于内地现有技术300公斤左右的2.79倍。由中低产区改为超高产区种植，以籽棉的衣分相等计算，生产的种子量在原有基础上提高了1.79倍。特别是通过繁种田的转移，解决了原有技术难以解决的困惑。原有技术在内地繁种的开花结铃期，十有七遇阴雨寡照导致大量脱落和烂铃，使产量低、品质差，而南疆棉区的开花结铃期光照充足、几乎无雨，且昼夜温差大，非常有利于开花结铃的物质积累，新疆年日照时数2800h以上(阿拉尔市)，较河南省的2300h多500h以上，满足了棉花喜问好光的基本特性，配套以滴灌技术，给棉花高产优质营造了得天独厚的生产条件。

3、两次高倍扩繁。现有技术的繁种是1kg种子于当地的春季种植0.5～1亩，亩产籽棉250kg左右，以种植1亩、亩产籽棉250kg、衣分40％、种子优质率90％计算，可繁殖(生产)种子135kg，即繁殖系数135倍。而本发明增加的冬季南繁也是高倍的扩繁，具体是：1kg育种家种子经过晒种、选种，10月中旬在海南三亚高产田，精细整地后，精量、精准种植3.3亩，每亩种植3000株，即1株1粒种子(利用三亚10月中旬播种时气温高达25℃，有利于播种出苗和壮苗早发的优势；而现有技术内地春季播种时温度仅12～14℃，不利播种出苗和壮苗早发，为了保证全苗、齐苗，不得不加大播种的种子量)，亩收获2700株左右，单株果枝11～12个，单株成铃20.2个，亩成铃55000个，单铃重5.5g，亩产籽棉300kg，成品种子率55％(衣分40％，优质种子率92％计算)，亩产优质种子165kg，3.3亩共产优质种子544.5kg。即仅增加的冬季这一代繁殖系数就达到544.5倍，相当于现有技术的4倍多。本次利用冬闲季节到海南三亚扩繁，解决了原有技术难以解决的两大难题：一是北方棉区冬季的温度条件难以满足冬季植棉的基本条件，二是海南三亚的冬季最低气温也在20℃以上,10月播种时期在25℃，不仅为夺取高产奠定了基础，更重要是为单粒播种、夺取全苗、扩大繁种系数创造了重要条件。

第二次高倍扩繁是利用冬季在海南三亚繁殖的种子，翌年春季(4月初)到新疆南疆的阿拉尔一代超高产区种植。为充分利用南疆超高产区温光资源优势和水肥耦合滴灌等良好的生产条件，最大限度扩大繁种系数，特采用“宽早优”植棉方式,即76cm等行距，株距12.53cm，每亩7000株，1株1粒种子，精准覆膜播种，亩用种量0.7kg，冬季海南三亚繁殖的种子可在这里种植777.8亩。“宽早优”植棉的核心是改“矮密早”的66+10cm宽窄行、每亩15000～18000株、株高60cm为“宽早优”的76cm宽等行、每亩7000株、株高80～100cm，解决了“矮密早”用种量大、群体株间荫蔽光能利用率低、中下部脱落多成铃少产量低的问题，使棉花的结铃空间由“矮密早”的(高度)40cm、每亩266.7m3提高60～80cm、每亩400.0～533.3m3,光能利用的空间增加了50％～100％，株间光照环境得到改善，并采用水肥耦合等配套技术，保证亩产籽棉480kg以上，以亩产480kg、成品种子率55％(衣分40％左右、优质种子率92％左右)计算，亩产成品种子264kg，777.8亩总产成品种子205339.2kg。至此，专家的1kg种子在1周年里扩大了20.5万倍。

4、减播量、增面积、促早发。现有技术每亩播种量1～2kg，本发明每亩播种量海南三亚0.3kg、新疆南疆0.7kg,不仅节省了种子、扩大了繁种面积，为扩大繁殖系数奠定了基础，而且利用良好的播种基础条件，实行1株1粒、精量播种，避免了棉苗拥挤、争水争肥现象，促进了棉苗早发。据试验调查，播种后25d，海南三亚1穴1粒1株的平均单株7.1片真叶，较1穴3～4粒的5.8片真叶增加了1.3片；新疆南疆阿拉尔1穴1粒1株的平均单株5.5片真叶，较1穴3～4粒的4.4片真叶增加了1.1片。且1穴1粒1株的较1穴3～4苗的棉苗发横健壮，茎秆粗壮。值得注意的是，“单粒播种”是扩大繁种系数的关键，但是“单粒播种”并非简单地“减播量”，而是转移到海南三亚利用了10月的25℃气温来保证单粒播种、全苗壮苗的条件；转移到新疆阿拉尔是利用新疆南疆塔克拉玛干沙漠的的增温效应和膜下滴灌来保证单粒播种、全苗壮苗的优势条件、实现单粒播种高产优质的。

5、减株数、增株高、提光效。现有技术留苗密度海南三亚为每亩4000～4500株，新疆南疆为每亩15000～18000株。本发明留苗密度为海南三亚3000株、新疆南疆7000株；同时调增株高，海南三亚株高由90～100cm调增至110cm左右，新疆南疆株高由60～65cm调增至80～100cm。通过减株数、增株高，增加了棉花单株的营养面积，增加了结铃空间，改善了棉株土壤供应水肥的条件；因调增了株高，改善了株间通风透光条件，提高了光能利用率，为高产优质提供了物质基础。据试验调查，76cm宽等行8000株/亩的冠层光照整体透过率，花期6.29％和吐絮期3.64％，较66+10cm宽窄行15000株/亩的3.05％和2.28％，增加达显著水平。吐絮期冠层的光照强度，76cm宽等行8000株/亩的上层39.20μmols-1m-2、中层40.50μmols-1m-2和下层41.14μmols-1m-2，较66+10cm宽窄行15000株/亩的28.05μmols-1m-2、29.45μmols-1m-2和25.08μmols-1m-2均显著增加；“宽早优”由于减少了棉行数和亩株数，播种后60天里，膜下5cm和10cm地温日均提高2.5℃和1.2℃累计积温增加150℃和70℃。据此，实现了由“矮密早”的“向温要棉”到“宽早优”的“向光温和现代装备挖潜”的转变。这是转移到新疆南疆繁种的思想基础和技术支撑。

6、减株数节本增效。本发明在减少亩株数扩大繁种面积的同时，还做到了节本增效：一是减少了地膜覆盖打孔播种的苗孔数量，提高了地膜的实际覆盖度和增温效果；二是由于减少了棉行数和亩株数，改善株间通风透光条件、实现向光、温和现代装备挖潜的同时，方便了机械作业，减少了棉花打顶、化控、病虫防治等管理用工，由于管理便捷，由原来1个人管理30～50亩提高到100～200亩，实现了节本增效；三是由于减少亩株数，在减轻荫蔽改善通风透光的同时，降低了治虫喷药的次数和药量，减轻了环境污染，提高了生态效益。

附图说明

图1为一种年20万倍棉花制(生产)种方法示意图。

图2为一种棉花品种中棉所92年20万倍制(生产)种方法示意图。

具体实施方式

实施例1：

根据图1、图2可知，一种年20万倍棉花制种的方法，其步骤是：

1、品种选择：以中棉所92(新陆早63)为例，当年10月10日从育种专家获取育种家(本领域有一定技术的人员)种子1kg,经过脱绒精选，将加工成光子的种子拿到海南三亚种植；所述的品种为中棉所92、中棉所74、中棉所64、中棉所58、中棉所36、中棉所35等其中的任一种。

2、播种时期：选择在海南三亚一带(由陵水的光坡镇、保亭的新政镇、乐东的尖峰镇一线以南的地区)土壤肥沃、排灌方便、无病菌感染(无棉花枯、黄萎病)的田块。10月15日在海南三亚崖城基地种植3.3亩。

3、采用垄作方式(垄呈龟背型)，垄底宽120cm，垄顶宽100cm左右，沟底宽40cm左右，沟口宽60cm左右，沟深25cm左右，垄上覆盖130cm左右宽的黑色地膜，先覆膜后打孔播种。在龟背型垄上种植棉花2行，行距80cm左右，株距27.7cm左右，每穴1粒种子，覆土2或2.5cm，每亩3000株左右，共种植3.3亩。每4行铺设一条低位喷灌带，播种后低位喷灌一次，种子处足墒为度。

4、依据棉花冬季南繁“凹型”生育规律，采取“前稳中促后控”法管理：前期温度较高(温度应在25或26℃)，主要是在施足底肥的基础上，遇旱沟灌或低位喷灌，以水调肥，防止旺长；所述的底肥为每亩施有机肥1000～1500kg,尿素10～15kg,过磷酸钙40～50kg,硫酸钾15～20kg。按照各类肥料的一定比例施底肥。

5、中期的蕾花铃期(11月、12月和翌年1月)正是海南低温阶段(温度应在20-24℃以上)，又是棉花生长发育的关键期，要重施花铃肥、饱浇花铃水，确保多结铃、结大铃；11月12日每亩喷洒缩节胺1.5g，12月15日追花铃肥每亩尿素15kg，结合追肥喷水1次。12月18日打顶。中耕3次，防治病虫害6次。

所述的花铃肥每亩追施尿素10或11或12kg，花铃期如遇天气和土壤干旱，每亩浇水25或28或30方。花铃期间叶面喷洒磷酸二氢钾2或3次，每次每亩用磷酸二氢钾0.1或0.2kg兑水25或28或30kg溶解均匀后叶面喷洒。

6、棉花生育后期的2、3月份气温升高(温度应在22或23或24或25℃)，棉花开始吐絮，在保证棉铃正常发育的前提下，控制浇水次数，土壤含水量低于相对含水量50％时浇水抗旱，一般浇水1或2次，每亩浇水20或23或25方，促进吐絮成熟。

7、翌年2月25日--3月26日收摘3次，共产籽棉1042.8kg(亩产316kg)，轧花后获毛种子608kg，就地轧花加工、脱绒精选成光子脱绒精选后获种子562.4kg。

8、将三亚种子加工后运到新疆的南疆阿拉尔高产稳产繁种区，4月15在阿拉尔高产基地种植，采取76cm宽等行，一膜三行三管(滴水管带)，膜下滴灌，铺膜、布管、1穴1粒精量精准一体机播种，穴(株)距12.53cm，每亩7000株(亩用种0.7kg)。共种植803.4亩。4月16日滴出苗水，每亩滴水22方。

采用“宽早优”超高产技术：76cm宽等行距，一膜三行，株距12.53cm，每亩7000株；地膜覆盖、水肥耦合促早调控。

6月15日蕾期第1次滴浇水(即蕾期的第一次滴水)，滴水量每亩18方，6月20日～8月5日间滴水4次，即第2、3、4、5次滴水，每次亩滴水量26方，尿素6kg，高磷钾肥2kg；8月5日～8月25日间滴水3次(第6、7、8次滴水)，滴水量亩23方，尿素5.5kg，高磷钾肥2kg。8月20日停肥，8月25日停水。7月8日打顶，单株留果枝11台，株高90cm。

9、病虫草害绿色防控，防治棉蚜、棉叶螨、棉盲蝽等虫害6次。采用绿色环保型的农药如啶虫脒、吡虫啉、阿维菌素、螺螨脂、四螨嗪、噻螨酮、炔螨特等其中的任一种。

10、9月上旬，日平均气温在18℃以上，24℃以下、棉株自然吐絮率40％以上时喷洒脱叶催熟剂，10月5日采棉机采收。收获籽棉38.96万kg(亩产485kg)，轧花后获种子22.72万kg，经脱绒精选后21.58万kg(附图2)。在1周年的时间里，让1kg种子制成了21.58万kg精品种子(原种)，以每亩播种量0.8kg，可种植26.98万亩。按此制(生产)种速度，如获取育种家种子100kg，在1年内制出的种子可满足新疆棉区有余；如获取育种家种子200kg，可基本满足全国植棉需要。以此速度，育种家科技创新成果----优良品种将很快转化为现实生产力，产生巨大的经济效益和社会效益。