不同時(shí)期噴施5%氨基寡糖素對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量影響

李美華，袁新琳，崔燕華，于絲絲，王 蘭

(1.塔里木大學(xué)/農(nóng)業(yè)部阿拉爾作物有害生物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站/塔里木大學(xué)南疆農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300; 2. 阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆阿克蘇 833000)

?

不同時(shí)期噴施5%氨基寡糖素對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量影響

李美華1，袁新琳1，崔燕華2，于絲絲1，王 蘭1

(1.塔里木大學(xué)/農(nóng)業(yè)部阿拉爾作物有害生物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站/塔里木大學(xué)南疆農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300; 2. 阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆阿克蘇 833000)

【目的】明確不同時(shí)期噴施5%氨基寡糖素(海島素)對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量影響?！痉椒ā恳孕玛懼?7號為材料，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，研究不同時(shí)期噴施海島素對棉花生長及產(chǎn)量的影響。【結(jié)果】噴施海島素可降低棉花株高，增加棉花葉綠素含量、主莖功能葉葉面積，提高棉花有效果枝數(shù)及成鈴率，增加棉花干物質(zhì)重、單鈴重及產(chǎn)量；主莖功能葉葉面積以花鈴期噴施和混合期噴施優(yōu)于其他處理；苗期噴施和蕾期噴施更有利于前期蕾鈴數(shù)的形成，但花鈴期噴施對棉花成鈴率有很大優(yōu)勢，干物質(zhì)積累量和籽棉、皮棉產(chǎn)量也最為突出，其皮棉增產(chǎn)幅度為9.1%?！窘Y(jié)論】苗期、蕾期噴施海島素有利于棉花株型的塑造及蕾鈴的形成，花鈴期噴施海島素則有利于棉花生長及產(chǎn)量的提高。

5%氨基寡糖素；棉花；生長發(fā)育；產(chǎn)量

0 引 言

【研究意義】新疆棉花種植面積、總產(chǎn)、單產(chǎn)居全國各植棉省之首，成為我國最大的棉花生產(chǎn)基地。但由于長期連作和春季低溫、干旱、風(fēng)沙、鹽堿等災(zāi)害因素，制約了棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。5% 氨基寡糖素水劑(海島素)是一種高效、低毒、低成本、綠色環(huán)保的海洋生物農(nóng)藥，它具有抗逆、抗病、促進(jìn)根系發(fā)育、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的功效，屬于綠色防控體系范疇[1-3]。試驗(yàn)通過在棉花不同生育期噴施海島素，對棉花進(jìn)行農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量調(diào)查，明確海島素噴施的方法及對棉花抗逆、提高產(chǎn)量的影響，為海島素的應(yīng)用提供依據(jù)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)對海島素在甜椒、水稻、蔬菜等作物上應(yīng)用效果進(jìn)行了研究，證明了其具有顯著的促進(jìn)作物生長、防病、抗逆、增產(chǎn)和改善品質(zhì)的效果[4-8]。關(guān)于海島素在棉花上應(yīng)用，國內(nèi)大多數(shù)集中在對病害控制效果研究[1，2，9，10]，對棉花的生長和發(fā)育及產(chǎn)量影響的僅有少數(shù)報(bào)道[11]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新疆具有獨(dú)特的氣候條件，種植棉花面積大，而關(guān)于氨基寡糖素對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量影響缺乏系統(tǒng)的研究。新疆棉田由于長期連作制約了棉花的生長發(fā)育和產(chǎn)量、品質(zhì)的提升。海島素作為一種免疫誘抗劑，激發(fā)植物自身的免疫反應(yīng)，使其獲得系統(tǒng)抗性，誘導(dǎo)植物提高自身對病害、高溫、鹽堿等不良因子的免疫力。探索氨基寡糖素在新疆棉花上應(yīng)用效果，將為新疆棉花健康、持續(xù)發(fā)展具有重要意義。【擬解決的關(guān)鍵問題】確定海島素的最佳噴施時(shí)期，為海島素合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

棉花品種：新陸中37號由新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)科所提供。

供試藥劑：5%氨基寡糖素水劑(海島素) 海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

小區(qū)試驗(yàn)于2015年4月7日在第一師農(nóng)科所二號試驗(yàn)地進(jìn)行覆膜播種，采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)處理，重復(fù)三次，每個(gè)小區(qū)(5×2.3)m2，共15個(gè)小區(qū)，噴施濃度為450 mL/hm2。

處理1：苗期噴施海島素3次，時(shí)間分別為5月3日、5月13日和5月23日。

處理2：蕾期噴施海島素3次，時(shí)間分別為5月29日、6月5日和6月12日。

處理3：花鈴期噴施海島素3次，時(shí)間分別為6月30日、7月10日和7月20日。

處理4：苗期、蕾期、花鈴期各噴施海島素1次，時(shí)間分別為5月13日、6月5日和7月10日。

處理5：對照CK，不噴施。

1.2.2 調(diào)查項(xiàng)目1.2.2.1 生長性狀

每小區(qū)定點(diǎn)選取長勢均勻一致的棉株10株，掛牌，于花鈴期7月15日、8月30日調(diào)查各小區(qū)棉株生長性狀，葉面積計(jì)算采用長寬系數(shù)法[12]。長寬系數(shù)法公式：Y=α×L×B(α=0.9、L為葉長、B為葉寬)。

1.2.2.2 葉綠素含量

打頂后測倒1葉，測定時(shí)避開葉脈，從花鈴期到吐絮期，每隔10 d使用SPAD-502葉綠素測定葉片SPAD值大小。

1.2.2.3 棉花干物質(zhì)

產(chǎn)量測定 8月20日花鈴后期，每小區(qū)選取有代表性的棉株3株，取地上部分，按莖枝、葉、鈴等不同器官分開，將不同器官在105℃殺青45 min后，80℃烘至恒重，分別測定其干物質(zhì)重。9月28日吐絮期，對小區(qū)進(jìn)行取樣測產(chǎn)，按照產(chǎn)量構(gòu)成因子的計(jì)算公式計(jì)算出產(chǎn)量：

籽棉產(chǎn)量(kg/ hm2)=結(jié)鈴數(shù)(個(gè)/hm2)×單鈴重(g)/1 000.

皮棉產(chǎn)量(kg/ hm2)=籽棉產(chǎn)量(kg/ hm2)×衣分(%).

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對棉花生長的影響

花鈴期是形成棉花經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期。7月15日調(diào)查表明：經(jīng)海島素處理后，能不同程度控制棉花株高和主莖節(jié)間長，其中處理1、2對棉花株高抑制效果優(yōu)于處理3、4、5，和處理5(CK)成顯著差異，海島素處理間差異不明顯。海島素處理后棉花主莖功能葉葉面積比CK增加了2%～7%，處理4﹥處理3﹥處理2﹥處理1﹥CK。對果枝數(shù)的影響，各處理間無顯著差異。對蕾鈴數(shù)的影響，海島素處理蕾鈴數(shù)比CK高出3%～5%，除處理3外，均顯著高于對照。表1

表1 不同處理下棉花生長情況變化(7月15日)
Table 1 Effects of different treatments on the growth of cotton(July 15th)

處理Treatment株高Plantheight(cm)主莖節(jié)間長Mainsteminternodelength(cm)功能葉葉面Functionalleavesarea(cm2)總果枝數(shù)Fruitingbranchplant(個(gè))蕾鈴數(shù)Cottonbollnumber(個(gè))17367b513a10727b879a1867a27314b510a10950ab877a1859a37445b524a11285a877a1831ab47591ab522a11305a913a1812aCK7851a533a10758b908a1777b

注：不同小寫字母表示同一列的差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters in the column means significant difference atP<0.05 level.The same below

8月30日，棉花進(jìn)入花鈴末期，各生長性狀趨于穩(wěn)定，調(diào)查結(jié)果表明：處理2對棉花株高最終抑制效果優(yōu)于其他處理，和對照成顯著差異。主莖節(jié)間長各處理相差不大，無顯著差異。主莖功能葉葉面積處理3、4依然優(yōu)于其他處理。對有效果枝數(shù)的影響，處理3﹥處理1、2﹥CK﹥處理4，處理3和處理4 成顯著差異，但和其他處理無顯著差異。對蕾鈴脫落率的影響，CK﹥處理1﹥處理4﹥處理2﹥處理3，處理3對棉花后期成鈴率更有優(yōu)勢，和對照成顯著差異，海島素處理間無差異。表2

表2 不同處理下棉花生長狀況變化(8月30日)
Table 2 Effects of different treatments on the growth of cotton (August 30th)

處理Treatment株高Plantheight(cm)主莖節(jié)間長Mainsteminternodelength(cm)功能葉葉面Functionalleavesarea(cm2)有效果枝數(shù)Effectiveofbranch(個(gè))蕾鈴脫落率Bollretentionabccissionrate(%)17688ab558ab12888ab633ab6579ab27395b542ab12498ab638ab6566ab37508b535b13095ab641a6443a47777ab556ab13394a615b6606bCK7873a562a12463b617ab6624b

2.2 不同處理對棉花主莖功能葉葉綠素的影響

不同時(shí)期各處理棉花SPAD值的變化可知：從花鈴期至吐絮期，SPAD值隨時(shí)間的推移總體表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。SPAD上升時(shí)期，處理2﹥處理1﹥處理3﹥處理4、5。盛鈴期過后，各處理SPAD值開始下降，以處理3的SPAD值下降趨勢最大，處理1和2的下降趨勢較小，棉花進(jìn)入吐絮初期，各處理SPAD的值接近相同。圖1

圖1 不同時(shí)期各處理SPAD的變化
Fig.1 The dynamic change of SPAD under different treatments in different stages

2.3 不同處理對棉花植株干物質(zhì)重的影響

對處理后棉花的植株干重進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果表明：海島素處理之間，在單株葉重、單果重和單株重上無顯著差異，且各器官干重均大于對照；而在單株葉重、單株莖枝重、單株重上，處理3與對照存在顯著性差異；單果重上，處理2﹥處理4﹥處理3﹥處理1﹥CK，處理2與對照存在顯著差異。表3

表3 不同處理下棉花植株干物質(zhì)重變化(8月20日)
Table 3 Effects of different treatments on dry weight of cotton (August 20th)

處理Treatment單株葉重(g)Plantleafweight單株莖枝重(g)Heavyplantstems單果重(g)Fruitweight單株重(g)Plantweight1990ab1288a617ab2895a21065ab1138bc646a2849ab31105a1272a628ab3005a41023ab1239ab638ab2866abCK934b1111c605b2649b

2.4 不同處理對棉花產(chǎn)量的影響

棉花產(chǎn)量由單位面積株數(shù)、單株有效鈴數(shù)、平均單鈴重、衣分等因素構(gòu)成。處理3在單鈴重、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量上均高于其他處理，其皮棉增產(chǎn)幅度為9.1%。表4

表4 不同處理下棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因子變化 (9月28日)
Table 4 Effects of different treatments on Yield and its components of cotton (September 28th)

處理Treatment理論株數(shù)104株/hm2Theoreticalplant(104plant/hm2)鈴數(shù)Bollnumber(104個(gè)/hm2)單鈴重Bollweight(g/boll)衣分Lintpercentage(%)籽棉產(chǎn)量Cottonyield(kg/hm2)皮棉產(chǎn)量Lintyield(kg/hm2)增產(chǎn)幅度Increasinginyield(%)123212635347966383318814622321304514796621531787433232130654474702283325991423213105047665867313993CK232127650474642330481—

3 討 論

棉花產(chǎn)量的提高與株型具有密切的關(guān)系。構(gòu)建合理株型可以協(xié)調(diào)產(chǎn)量構(gòu)成因素從而提高產(chǎn)量[13]。經(jīng)海島素處理后的棉花株高、主莖節(jié)間長均小于對照，蕾鈴數(shù)及產(chǎn)量均高于對照。而苗期、蕾期噴施海島素對棉花株高、主莖平均節(jié)間長影響最大。說明海島素能夠降低株高，縮短主莖節(jié)間長，以塑造理想株型、構(gòu)建合理冠層，提高蕾鈴數(shù)及產(chǎn)量。而苗期、蕾期噴施海島素對棉花株型塑造更有利，提高了總的蕾鈴數(shù)。

棉花蕾鈴脫落是棉花生長過程中的普遍現(xiàn)象，一般棉田脫落率在50%～70%，溫度超過35℃光合作用會受到抑制，光合作用的不足可導(dǎo)致蕾鈴脫落。高溫還可降低花粉的生活力，使子房受精不良而脫落。試驗(yàn)地區(qū)7月平均溫度為34.7℃，最高氣溫為39℃，其中35℃以上高溫天氣超過15 d，棉花處于花鈴期，而海島素對作物的抗寒冷、抗高溫、抗鹽堿、抗?fàn)I養(yǎng)失衡等方面均有良好作用。經(jīng)海島素處理后，棉花蕾鈴脫落率明顯小于對照，而花鈴期噴施海島素蕾鈴脫落率最低。說明海島素對棉花抗高溫具有一定的作用，能夠促進(jìn)蕾鈴的形成，花鈴期噴施海島素對棉花后期成鈴率更有優(yōu)勢。

棉花葉片葉綠素含量與產(chǎn)量有很好的正相關(guān)性，生育期積累的葉綠素含量越高，產(chǎn)量會越高[14]。海島素處理后的棉花所積累葉綠素含量、干物質(zhì)積累量、產(chǎn)量均高于對照，說明海島素處理對棉花葉片葉綠素的積累有一定的影響，有利于棉花干物質(zhì)的積累及產(chǎn)量的提高。另一方面，花鈴期噴施海島素，棉花葉綠素含量下降趨勢最大，說明花鈴期噴施海島素可以促進(jìn)棉花葉片氮素向生殖器官轉(zhuǎn)移，葉片中的葉綠素含量降低，影響到葉片的顏色，導(dǎo)致SPAD值的下降。氮素向生殖器官的轉(zhuǎn)移有利于棉花生長后期干物質(zhì)的積累，從而增加棉花單鈴重。成鈴率的提高和單鈴重的增加使花鈴期噴施海島素皮棉產(chǎn)量高于其他處理。

4 結(jié) 論

不同時(shí)期噴施海島素在棉花生長過程中對其生長性狀及產(chǎn)量產(chǎn)生明顯的不同效應(yīng)。苗期、蕾期噴施海島素對棉花株型的塑造、花鈴期蕾鈴的形成更有利，花鈴期噴施海島素能提高成鈴率，棉花最終成鈴率最為突出。為35.6%,還利于棉花干物質(zhì)重、單鈴重及后期產(chǎn)量的增加。最終皮棉產(chǎn)量為3 325.9 kg/hm2,增產(chǎn)幅度為9.1%。生產(chǎn)中建議在棉花花鈴期合理噴施海島素。

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Fund project:Supported by technology transfer project of XPCC "The new plant immune induced resistance agent "island" application in cotton production" (2014BD031) and regional science and technology innovation team construction plan of XPCC (2013CC002)

Effects of Spraying 5% Amino-oligosaccharin on the Growth and Yield of Cotton during Different Stages

LI Mei-hua1，YUAN Xin-lin1，CUI Yan-hua2，YU Si-si1，WANG Lan1

(1.Tarim University / Scientific Observing and Experimental Station of Crop Pests in Alar, Ministry of Agriculture, P. R. China / Key Laboratory of Comprehensive Management of Agricultural Pests in Southern Xinjiang, Tarim University, Alar Xinjiang 843300, China; 2.Aksu Agricultural Science & Technology Extension Center, Aksu Xinjiang 833000, China )

【Objective】 To make clear the effect of spraying 5% amino-oligosaccharin on the growth and yield of cotton during different periods.【Method】 using Xinluzhong 37 as research material，the growth and yield of cotton were studied by spraying 5% amino-oligosaccharin during different stages 【Result】 Spraying 5% amino-oligosaccharin could reduce the cotton plant height, increase the chlorophyll content and the main stem leaf area, improve the numbers of available branches and the boll probability，and increase cotton dry matter weight, boll weight and yield. The main stem leaf area was better than that of other treatments during the blooming period and mixed spraying. The formation of the early boll number was more conducive during the seedling stage and bud stage. However, the cotton boll rate, dry matter accumulation, seed cotton and lint cotton yield spraying had more advantage during the blooming period, and the lint cotton yield increase was 9.1%.【Conclusion】Spraying 5% amino-oligosaccharin was conducive to early cotton plant shape and the formation of the cotton boll during seedling stage and bud stage and more beneficial to the improvement of the cotton growth and yield during the blooming period.

5% amino-oligosaccharin; cotton; growth and development; yield

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.05.016

2016-01-06

兵團(tuán)技術(shù)轉(zhuǎn)移計(jì)劃項(xiàng)目“新型植物免疫誘抗劑“海島素”在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用”(2014BD031);兵團(tuán)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃(2013CC002)

李美華(1988-)，女，河南商丘人，碩士研究生，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)理論與技術(shù)，(E-mail)limeihua__1314@163.com

王蘭(1968-)，女，新疆人，教授，博士，研究方向?yàn)橹参锊±韺W(xué)，(E-mail)wang-lan95@163.com

S562

A

1001-4330(2016)05-0901-06