新疆棉區(qū)棉花脫葉催熟劑的篩選研究

王香茹 ，張恒恒 ，胡莉婷 ，龐念廠 ，董強(qiáng) ，貴會(huì)平 ，宋美珍 *，張西嶺 *

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南安陽455000；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院農(nóng)業(yè)氣象系,北京100193）

實(shí)現(xiàn)機(jī)械采收是解決棉花生產(chǎn)中勞動(dòng)力不足和生產(chǎn)成本較高的最有效措施。為了提高機(jī)械采收效率、降低機(jī)采棉雜質(zhì)含量，機(jī)采棉田采收前需進(jìn)行脫葉催熟處理。新疆棉區(qū)自20世紀(jì)90年代末至今開展了大量的棉田化學(xué)脫葉和催熟相關(guān)研究和示范工作，然而至今并未形成成熟技術(shù)，化學(xué)脫葉催熟效果不一[1-3]。目前生產(chǎn)上所使用的脫葉催熟劑主要是脫吐?。ㄠ绫铰『蛿巢萋?fù)配劑）、噻苯隆及乙烯利的復(fù)配劑[4-6]。然而，脫葉催熟劑的效果受天氣條件的影響較大，在不同的地區(qū)或者不同時(shí)間噴施效果差異較大[4-5,7-8]。2017年在新疆奎屯開展了不同品系和種植模式下包括脫吐隆在內(nèi)的多種棉花脫葉催熟劑效果試驗(yàn)，以進(jìn)一步研究種植模式、品系和脫葉催熟劑種類對(duì)脫葉催熟劑效果的影響，并篩選出新疆棉區(qū)適宜的脫葉催熟劑，以降低脫葉催熟成本，保證脫葉催熟效果，為新疆棉區(qū)機(jī)采棉脫葉催熟技術(shù)的建立打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2017年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所新疆胡楊河試驗(yàn)站 （新疆兵團(tuán)第七師130團(tuán)七連）進(jìn)行。供試材料為中641（優(yōu)質(zhì)棉材料，生育期125 d左右）和中早優(yōu)1702（雜交組合，生育期120 d左右，果節(jié)較短，果枝夾角小，株型緊湊；早熟性好，吐絮暢而集中）。

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用裂裂區(qū)設(shè)計(jì)，共設(shè)3次重復(fù)。種植模式為主區(qū)，分別為一膜 6行（A1：行距（66+10）cm，株距 19.5 cm）和一膜 3行（A2：行距 76 cm，株距9.8 cm）2種模式；品系為裂區(qū)，包括中641和中早優(yōu)1702兩個(gè)品系；脫葉催熟劑處理為裂裂區(qū)，設(shè)5個(gè)脫葉催熟劑處理和空白對(duì)照（表1）。

試驗(yàn)小區(qū)行長(zhǎng)7.2 m，寬2.28 m，小區(qū)面積16.41 m2，播種密度為 13.5萬株·hm－2。于 9月 7日用背負(fù)式噴霧器人工噴施脫葉催熟劑，藥液用量為600 L·hm－2。其他田間管理措施同常規(guī)大田。

1.2 取樣及測(cè)定

處理當(dāng)天（9月7日）每小區(qū)標(biāo)記5株長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的棉株，分別在藥后0 d、5 d、10 d和20 d調(diào)查單株葉片數(shù)、青鈴數(shù)和吐絮數(shù)。按以下公式計(jì)算脫葉率和吐絮率：葉片脫葉率=（施藥前棉株葉片數(shù)－調(diào)查時(shí)剩余葉片數(shù)）/施藥前棉株葉片數(shù)×100%.棉鈴?fù)滦趼?吐絮鈴數(shù)/棉鈴總數(shù)×100%.

脫葉催熟處理后25 d進(jìn)行收獲，記錄小區(qū)實(shí)收籽棉產(chǎn)量，換算成單位面積產(chǎn)量。標(biāo)記株分下（第1～4果枝）、中（第 5～8果枝）、上（第 9及以上果枝）3部分單獨(dú)收獲，統(tǒng)計(jì)收獲鈴數(shù)，并稱量，計(jì)算鈴重。單株收獲的籽棉稱重，軋花后稱皮棉重，計(jì)算衣分。取中部和上部果枝棉鈴皮棉15～20 g送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定纖維上半部平均長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值和伸長(zhǎng)率（HVICC）。

表1 棉花脫葉催熟劑處理

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本整理和作圖，用數(shù)據(jù)處理軟件DPS 7.05進(jìn)行裂裂區(qū)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，Duncan’s法對(duì)結(jié)果進(jìn)行多重比較。

1.4 氣象條件

試驗(yàn)點(diǎn)藥后20 d內(nèi)的溫度與降水如圖1所示。藥后20 d內(nèi)日最高氣溫、日最低氣溫和日平均氣溫均呈現(xiàn)出波動(dòng)中下降的趨勢(shì)。除藥后7 d（9月14日）最低氣溫低于10℃外，藥后13 d內(nèi)日最低溫度都在12℃以上，日均溫在18℃以上，有利于脫葉催熟劑發(fā)揮作用。藥后1 d有0.7 mm的降水，但并不會(huì)影響藥劑吸收和藥效發(fā)揮。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫葉催熟劑處理對(duì)脫葉率和吐絮率的影響

方差分析結(jié)果（表2）表明，種植模式不影響施藥前棉株葉片數(shù)、藥后10 d和20 d脫葉率，但藥后5 d，76 cm等行距種植的脫葉率顯著低于（66+10）cm種植模式，這可能是由于寬行距下棉花個(gè)體較大，上部果枝幼葉較多，葉片活力旺盛對(duì)脫葉劑敏感性較差，導(dǎo)致葉片葉柄離層形成較晚，葉片脫落所需時(shí)間較長(zhǎng)。兩個(gè)品系間施藥前葉片數(shù)、藥后5 d和藥后20 d脫葉率差異不顯著；而藥后10 d中641脫葉率較中早優(yōu)1702顯著高9.8百分點(diǎn)，這可能與中1702的生長(zhǎng)特性有關(guān)。中早優(yōu)1702為早熟品系且果枝緊湊、果節(jié)較短，生長(zhǎng)后期二次生長(zhǎng)較中641旺，果枝贅芽較多且被吐絮棉鈴遮擋不易著藥，因而導(dǎo)致脫葉較慢。脫葉催熟劑處理對(duì)藥后5 d、10 d和20 d的脫葉率影響顯著，但種植模式、品系和脫葉劑處理間沒有互作。

圖1 2017年棉花噴施脫葉催熟劑20 d內(nèi)氣溫和降水情況

表2 脫葉催熟劑處理對(duì)棉花脫葉率和吐絮率的影響

藥后5 d、10 d和20 d，各脫葉催熟藥劑處理的脫葉率均高于對(duì)照（表2）。藥后5 d，空白對(duì)照脫葉率僅為16.6%，而各藥劑處理脫葉率在40%～56%；藥后10 d，空白對(duì)照脫葉率不到30%，各藥劑處理脫葉率在65%～82%變動(dòng)；藥后20 d左右，空白對(duì)照脫葉率為40.6%，各藥劑處理脫葉率均高于70%，顯著高于空白對(duì)照。5種脫葉催熟劑處理中欣噻利處理脫葉率最高，顯著高于其他藥劑處理（藥后5 d脫吐隆除外）。藥后20 d左右，各處理脫葉率表現(xiàn)為欣噻利＞朝越＞脫吐?。久匏久搩簦究瞻讓?duì)照。

方差分析結(jié)果（表2）表明，種植模式和品系顯著影響施藥當(dāng)天（0 d）吐絮率，但兩者互作效應(yīng)不顯著，其中76 cm等行距模式下棉花吐絮率顯著高于（66+10）cm種植模式（高13.9百分點(diǎn)），說明等行距寬行種植有利于提高棉花早熟性。中早優(yōu)1702早熟性較好，施藥當(dāng)天（藥后0 d）吐絮率較中641高39.9百分點(diǎn)。藥后5～20 d，各種植模式和品系之間吐絮率差異不顯著。脫葉劑處理對(duì)藥后5 d和10 d的吐絮率影響不顯著，但藥后20 d脫葉催熟劑處理棉鈴?fù)滦趼曙@著高于空白對(duì)照，且吐絮率在94.5%～96.8%之間，滿足機(jī)采的要求。各處理吐絮率表現(xiàn)為欣噻利＞脫吐?。久搩簦境剑久匏究瞻讓?duì)照。種植模式、品系和脫葉催熟劑處理之間沒有互作。

2.2 脫葉催熟劑處理對(duì)產(chǎn)量性狀的影響

由表3可知，種植模式對(duì)籽棉產(chǎn)量、鈴重和衣分影響較小，顯著影響了單株鈴數(shù)。76 cm等行距種植模式單株鈴數(shù)較 （66+10）cm種植模式增加3.2個(gè)。品系對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響顯著（單株鈴數(shù)除外），中早優(yōu)1702各處理平均籽棉產(chǎn)量較中641高17.1%，鈴重高1.3 g，衣分提高5.9百分點(diǎn)。脫葉催熟劑處理對(duì)棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素影響較小，但籽棉產(chǎn)量和單株鈴數(shù)較對(duì)照有增加趨勢(shì)。欣噻利處理籽棉產(chǎn)量最高，較對(duì)照增加4.5%，較其他脫葉催熟劑處理增產(chǎn)1.2%～3.9%。種植模式、品系和脫葉催熟劑處理之間沒有互作。

2.3 脫葉催熟劑處理對(duì)纖維品質(zhì)的影響

由方差分析結(jié)果（表4）可知，種植模式對(duì)中、上部鈴纖維品質(zhì)影響較小，而品系效應(yīng)顯著。中641纖維長(zhǎng)度和強(qiáng)度分別為34.0 mm和33.7 cN·tex－1（中部鈴）、32.3 mm 和 32.6 cN·tex－1（上部鈴），較中早優(yōu)1702分別顯著增加1.3 mm和1.2 cN·tex－1、2.4 mm 和 3.3 cN·tex－1。 種植模式和品系沒有互作效應(yīng)。

脫葉催熟劑處理對(duì)纖維品質(zhì)影響較小，噴施脫葉催熟劑不會(huì)造成纖維品質(zhì)的顯著降低（表4）。然而，脫葉催熟劑對(duì)纖維品質(zhì)的影響效應(yīng)顯著受到種植模式和品系以及二者之間互作效應(yīng)的影響。種植模式和脫葉催熟劑的互作效應(yīng)顯著影響中上部鈴纖維長(zhǎng)度、中部鈴馬克隆值和伸長(zhǎng)率以及上部鈴纖維整齊度指數(shù)。例如，對(duì)于中部棉鈴，（66+10）cm行距種植模式下，脫吐隆處理平均纖維最長(zhǎng)，欣噻利處理最短，而在76 cm等行距種植模式下正相反。而對(duì)上部棉鈴，（66+10）cm行距種植模式下，脫凈處理平均纖維長(zhǎng)度最長(zhǎng)，顯著高于其他處理，脫吐隆處理最短；76 cm等行距種植模式欣噻利處理平均纖維最長(zhǎng)，顯著高于其他處理，脫吐隆處理纖維最短（表5）。品系和脫葉催熟劑互作顯著影響上部鈴纖維強(qiáng)度和整齊度指數(shù)。脫凈處理的中641纖維強(qiáng)度最高，而欣噻利處理的中早優(yōu)1702平均纖維強(qiáng)度最高。種植模式、品系及脫葉催熟劑三者的互作效應(yīng)顯著影響上部鈴整齊度指數(shù)。（66+10）cm行距種植模式下，中641棉爽處理纖維整齊度最低，而空白對(duì)照整齊度最高。

表3 脫葉催熟劑對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表4 脫葉催熟劑處理對(duì)棉鈴纖維品質(zhì)的影響

3 討論

全程機(jī)械化是我國(guó)棉花生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是降低我國(guó)棉花成本、提高植棉效益最有效的措施。為了提高機(jī)械采收的采收效率和機(jī)采棉品質(zhì)，必須在采收前進(jìn)行化學(xué)脫葉催熟[9-10]。

本試驗(yàn)中，噴施脫葉催熟劑顯著提高了棉花脫葉率和吐絮率，與前人研究結(jié)果一致[8,11-13]。5種脫葉催熟劑處理棉花產(chǎn)量和鈴數(shù)較空白對(duì)照有不同程度的增加，但均未達(dá)到顯著水平，表明脫葉催熟劑不會(huì)對(duì)棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素產(chǎn)生顯著影響。這與王希等[8]、楊金海等[14]觀點(diǎn)一致。然而，也有研究表明脫葉催熟劑會(huì)不同程度地降低單鈴重和棉花產(chǎn)量[15-17]，這可能與棉花品種和脫葉催熟劑的使用技術(shù)有關(guān)。因此，關(guān)于脫葉催熟劑對(duì)棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響有待進(jìn)一步研究。有關(guān)棉花脫葉催熟劑對(duì)纖維品質(zhì)的影響的報(bào)道較多，但并未得到一致的結(jié)論[8,18]。

本試驗(yàn)中，栽培模式和品系并未顯著影響脫葉催熟劑的脫葉和催熟效果，表明脫葉催熟劑的脫葉和催熟效果與栽培模式和品系無關(guān)。脫葉劑處理未對(duì)纖維品質(zhì)造成顯著影響，但種植模式和品系與脫葉催熟劑的互作效應(yīng)對(duì)個(gè)別纖維品質(zhì)指標(biāo)影響顯著。

表5 種植模式、品系和脫葉催熟劑種類對(duì)中、上部鈴纖維品質(zhì)的影響

4 結(jié)論

本試驗(yàn)中，噴施欣噻利棉花脫葉和催熟效果最好。藥后20 d左右，脫葉率和吐絮率分別達(dá)到85%和 97%；籽棉產(chǎn)量為 6 927.0 kg·hm－2，比對(duì)照增產(chǎn)4.5%，較其他脫葉催熟劑處理增產(chǎn)1.2%～4.0%。欣噻利處理與其他脫葉催熟劑處理纖維品質(zhì)間的差異較小，且與對(duì)照相比纖維品質(zhì)未顯著降低。因此，綜合考慮對(duì)脫葉率和吐絮率以及棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，欣噻利可在新疆棉區(qū)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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