北疆棉區(qū)增效縮節(jié)胺應(yīng)用劑量對棉花農(nóng)藝和經(jīng)濟(jì)性狀的影響

韓煥勇，杜明偉，王方永，陳 兵，田曉莉*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生長調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心，北京 100193；2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆 石河子 832003)

【研究意義】打頂是棉花生產(chǎn)管理中的一項重要措施，適時打頂可提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)[1]，打頂過早或過晚，都會對棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響，從而影響植棉效益。【前人研究進(jìn)展】自化學(xué)封頂技術(shù)提出以來，有關(guān)DPC和氟節(jié)胺施用技術(shù)的試驗研究已經(jīng)開展了許多[2-6]。DPC緩釋型水乳劑是一種DPC的新劑型，有效期長于普通DPC可溶性粉劑，并可借助助劑中的成分對幼嫩組織表皮形成輕微傷害，稱為增效DPC(DPC+)。作為一種新型化學(xué)封頂用藥劑，目前針對北疆早熟棉區(qū)應(yīng)用劑量的報道偏少，阻礙了應(yīng)用DPC+化學(xué)封頂技術(shù)的推廣應(yīng)用。新疆作為我國最重要的棉花產(chǎn)區(qū)，隨著人工成本的逐年攀升，棉花打頂機(jī)械化、化學(xué)化是新疆植棉業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的必然趨勢，DPC+施用技術(shù)的完善，也符合這種趨勢要求?！颈狙芯壳腥朦c】針對這種情況，本文開展了DPC應(yīng)用劑量對北疆早熟棉花農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀影響的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】為北疆棉區(qū)使用DPC+進(jìn)行化學(xué)封頂提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2013-2014年在石河子新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所試驗地(44°19′N, 86°03′E, mas l.442.9 m)進(jìn)行，供試品種為早熟陸地棉新陸早53號。2013年棉花生長季4-10月份平均氣溫19.6 ℃，降雨量166.5 mm，日照時數(shù)2142.6 h，≥10 ℃活動積溫 4007.9 ℃；2014年各因子分別為19.5 ℃、128.2 mm、2163.2 h 和 4040.1 ℃(石河子氣象局提供)。試驗地為壤土，含有機(jī)質(zhì) 20.1 g·kg-1、全氮0.95 g·kg-1、水解氮71.7 mg·kg-1、速效磷12.1 mg·kg-1和速效鉀 274 mg·kg-1。

常規(guī)DPC化控技術(shù)所使用的DPC為98 %粉劑，由江蘇南通金陵農(nóng)化有限公司生產(chǎn)；增效DPC (DPC+)為25 % 緩釋型水乳劑，由北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生長調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心共同研發(fā)，商品名為“棉花化學(xué)打頂劑”，由新疆金棉科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)并提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗地前茬為棉花，采用超寬膜(2.05 m)一膜六行(66+10 cm)機(jī)采棉模式播種，播幅為4.56 m，株距為0.1 m，滴灌帶布置方式為1膜3帶。4月18日播種，9月底收獲，保苗株數(shù)和收獲株數(shù)分別為22.0 和16.5 萬株·hm-2左右。

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，DPC+施用劑量設(shè)3個處理為：450、750、1050 mL/hm2，分別用D1、D2、D3 表示，以人工打頂作為對照CK(7月8日左右人工打頂)，化學(xué)封頂與人工打頂同期處理。小區(qū)面積 45.6 m2，重復(fù)3次。各處理施肥水平和常規(guī)DPC應(yīng)用時間及劑量一致。共隨水滴施純氮(N)300 kg·hm-2、P2O578 kg·hm-2和 K2O 51 kg·hm-2，N肥來源為尿素，P2O5和K2O的來源為磷酸二氫鉀。每年于頭水前、7月2-3日、7月9-10日號噴施37.5、30.0、150.0 g·hm-2DPC。其他管理措施同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 測定項目與方法

吐絮期各小區(qū)隨機(jī)選均勻有代表性的植株 20 株，調(diào)查棉花株高(子葉節(jié)到最頂端距離)、果枝臺數(shù)等農(nóng)藝性狀，調(diào)查單株結(jié)鈴數(shù)，收取連續(xù) 10 株吐絮鈴(整株)并統(tǒng)計鈴數(shù)，室內(nèi)考種后得到單鈴重和衣分?jǐn)?shù)據(jù)。最后對小區(qū)實收計產(chǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用EXCEL和SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用Sigmaplot12.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 DPC+噴施劑量對棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響

2.1.1 DPC+噴施劑量對棉花株高和果枝臺數(shù)的影響 由圖1表明，本試驗設(shè)置下，隨DPC+噴施劑量增加，株高和果枝臺數(shù)均呈現(xiàn)降低趨勢。與CK相比，2013年D1處理株高和果枝臺數(shù)分別比CK增加11.4 cm和5.4臺，增幅分別為17.0 % 和57.4 %，株高和果枝臺數(shù)與CK相比差異均達(dá)顯著水平；D2處理株高和果枝臺數(shù)分別增加7.6 cm和4.9臺，增幅分別為11.4 % 和52.1 %，株高和果枝臺數(shù)與CK相比差異均達(dá)顯著水平；D3處理果枝臺數(shù)較CK增加2.8臺，增幅為29.8 %，差異達(dá)顯著水平。2014年D1處理株高和果枝臺數(shù)分別比CK增加9.8 cm和5.5臺，增幅分別為14.5 % 和61.1 %，差異均達(dá)顯著水平；D2處理株高和果枝臺數(shù)分別增加8.0 cm和5.4臺，增幅分別為11.8 % 和60.0 %，差異均達(dá)顯著水平。D3處理果枝臺數(shù)較CK增加3.6臺，增幅為40.0 %，差異達(dá)顯著水平。

可見DPC+在控制棉花株高方面的優(yōu)勢，顯著影響了棉花株高和果枝臺數(shù)。

圖1 DPC+噴施劑量對棉花株高及果枝臺數(shù)的影響Fig.1 Effect of efficiency DPC (DPC+) dose on cotton plant height and number of sympodials

年份Year處理Treatment單株結(jié)鈴Boll number per plant單鈴重(g)Boll weight衣分(%)Lint percentage籽棉產(chǎn)量(kg·hm-2)Seed cotton yield皮棉產(chǎn)量(kg·hm-2)Lint yield2013D16.1c4.9a41.3a5318.1a2196.4aD26.6bc4.8a41.0a5857.3a2401.5aD37.0ab4.7a42.0a5537.1a2325.6aCK7.4a4.8a41.6a5819.5a2420.9a2014D16.3b5.0a42.3a5156.0b2181.0bD26.7ab4.9a41.3a5887.4a2431.5aD37.1a4.7a42.9a5304.4b2275.6abCK7.3a4.9a42.6a5542.0ab2360.9ab

注：DPC+：25 %DPC緩釋型水乳劑，稱為增效DPC。同一列內(nèi)不同小寫字母表示差異達(dá)0.05顯著水平。下同。

Note:DPC+:25 % DPC slow-released emulsion, oil in water, named fortified DPC (DPC+). Values followed by different low cases within a column are significantly different at the 0.05 probability level. The same as below.

2.1.2 DPC+噴施劑量對棉花產(chǎn)量性狀的影響 由表1表明，針對DPC+設(shè)置的3個噴施劑量，隨著劑量的增加，單株結(jié)鈴有增加趨勢，但單鈴重有降低趨勢，2年的結(jié)果表現(xiàn)一致。在D1條件下，單株結(jié)鈴要顯著低于CK，D3條件下，單株結(jié)鈴與CK差異不顯著。單鈴重和衣分各處理間差異均不顯著。從籽棉和皮棉產(chǎn)量來看，2013年CK產(chǎn)量最高，D2劑量處理次之(籽棉、皮棉表現(xiàn)一致)；2014年D2處理籽棉產(chǎn)量顯著高于其它處理，皮棉產(chǎn)量仍是D2處理略高，但D2處理衣分略有降低，D1、D3產(chǎn)量與CK基本持平。從兩年的產(chǎn)量結(jié)果來看，D2處理的產(chǎn)量略有一定優(yōu)勢，但與CK差異不顯著。

2.2 DPC+噴施劑量對棉花纖維品質(zhì)的影響

由表2表明，本試驗條件下，與CK相比，DPC+噴施劑量對纖維長度、整齊度和伸長率影響不大，隨劑量升高，馬克隆值和比強(qiáng)度略有升高，但差異均未達(dá)顯著水平。

2.3 應(yīng)用DPC+效益分析

據(jù)表3調(diào)查，2015年新疆人工打頂?shù)馁M(fèi)用約合750～1000元·hm-2(據(jù)新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)試場和兵團(tuán)第八師149團(tuán)數(shù)據(jù))，而使用DPC+化學(xué)封頂?shù)馁M(fèi)用合計約525元·hm-2(含藥劑費(fèi)用和機(jī)力費(fèi)用)，化學(xué)封頂?shù)某杀緝H為人工打頂成本的53 %～70 %，隨著施用面積的擴(kuò)大，該成本還有進(jìn)一步下降的空間。因此隨著人工費(fèi)用的逐步上漲和化學(xué)封頂技術(shù)的日趨完善，化學(xué)封頂必將取代人工打頂，促進(jìn)我國棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的早日實現(xiàn)。

表2 DPC+噴施劑量對棉花纖維品質(zhì)的影響

表3 應(yīng)用DPC+效益分析

3 討 論

增效DPC(DPC+)是一種DPC的新劑型，是DPC緩釋型水乳劑，有效期要長于普通DPC可溶性粉劑，可借助助劑中的成分對幼嫩組織表皮形成輕微傷害。針對北疆早熟棉區(qū)，本文設(shè)定了D1、D2和D3 3個DPC+化學(xué)封頂劑劑量對棉花進(jìn)行化學(xué)封頂，結(jié)果表明：隨DPC+噴施劑量增加，株高和果枝臺數(shù)均有所降低。與CK相比，D1處理株高增加9.8～11.4 cm，果枝臺數(shù)增加5.4～5.5臺，D2處理株高增加7.6～8.0 cm，果枝臺數(shù)增加4.9～5.4臺；D3處理株高與CK差異不顯著，果枝臺數(shù)增加2.8～3.6臺。單株結(jié)鈴隨DPC+劑量增加有增加趨勢，但單鈴重有所下降；D1條件下單株結(jié)鈴顯著低于CK，D3條件下單株結(jié)鈴與CK差異不顯著。DPC+劑量對單鈴重和衣分影響不大。與CK相比，DPC+噴施劑量對纖維長度、整齊度和伸長率影響不大，隨劑量升高，馬克隆值和比強(qiáng)度略有升高，但差異均未達(dá)顯著水平。從2年最終的產(chǎn)量結(jié)果來看，D2處理具有一定優(yōu)勢。

植物生長調(diào)節(jié)劑使用劑量會直接影響應(yīng)用效果。從本試驗結(jié)果來看，低劑量處理影響了單株結(jié)鈴，高劑量處理影響了單鈴重和衣分，對最終的產(chǎn)量均造成了一定程度的影響。

根據(jù)當(dāng)前的化學(xué)封頂劑劑型和試驗效果來看，劑量控制在750 mL·hm-2是合適的。一般來講，化學(xué)封頂劑的施用劑量應(yīng)根據(jù)地力、田間長勢和水肥條件來確定。對地力條件一般，長勢偏弱和水肥欠佳的棉田，要適當(dāng)降低劑量；對管理水平高、地力條件好、水肥條件較好、田間長勢穩(wěn)健的棉田，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)劑量750 mL·hm-2；而對水肥過量和長勢偏旺棉田，則應(yīng)加大劑量到1050 mL·hm-2。但在實際生產(chǎn)中還應(yīng)根據(jù)測土配方施肥結(jié)果和棉花需水規(guī)律進(jìn)行水肥運(yùn)籌，不能簡單依靠DPC+來調(diào)節(jié)水肥過量棉田的旺長群體。有關(guān)水肥因素對DPC+化學(xué)封頂效果的影響，已另文發(fā)表。

從成本方面考慮，DPC+化學(xué)封頂?shù)某杀緝H為人工成本的52.5 %～70 %，大大降低了植棉成本，符合棉花產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的大目標(biāo)。因此，針對北疆早熟棉品種，適宜的DPC+劑量在750 mL·hm-2左右，比趙強(qiáng)[7]在南疆的施用劑量略高，這可能跟應(yīng)用品種對DPC+的敏感程度差異有關(guān)。

當(dāng)然，DPC+作為DPC的一種新劑型，其主要成分依然是DPC。DPC化控作為一項植棉常規(guī)技術(shù)措施，從出苗開始，三葉期、頭水前一直到打頂后。在實際應(yīng)用中，可以從平時品種對DPC的反應(yīng)判斷出該品種對DPC是否敏感(某個時期一定劑量化控后，植株葉色、長勢是否正常或穩(wěn)健)。若為敏感品種，則在使用DPC+進(jìn)行化學(xué)封頂?shù)臅r候要適當(dāng)降低施用劑量；若為非敏感品種，則在使用DPC+進(jìn)行化學(xué)封頂?shù)臅r候要適當(dāng)增加施用劑量。有關(guān)這方面的研究，還需根據(jù)生產(chǎn)上的品種推廣情況繼續(xù)進(jìn)行，一方面是為DPC+的推廣使用提供技術(shù)支撐，另一方面也是對DPC+調(diào)控機(jī)理的完善和補(bǔ)充。

此外，經(jīng)過近幾年的觀察，不論是施用DPC+還是氟節(jié)胺化學(xué)封頂?shù)拿尢?，在后期噴施脫葉劑后進(jìn)行茬灌(機(jī)械采收前棉田進(jìn)行灌水，一是補(bǔ)充土壤水分，為來年春天造墑；二是為秋翻做準(zhǔn)備，增加土壤含水量，便于作業(yè))后，容易發(fā)生二次生長。這種現(xiàn)象，對于手采棉來講所產(chǎn)生的不利影響較小，但對機(jī)采棉來講，由于機(jī)械采摘的特點，容易造成污染棉(由于機(jī)械采摘造成的油、棉桿汁、棉葉汁和雜草汁污染的籽棉)比例升高，嚴(yán)重影響原棉質(zhì)量。因此，隨著機(jī)采棉的發(fā)展和植棉機(jī)械化程度的提高，亟需對化學(xué)封頂棉田的二次生長問題進(jìn)行深入研究。

4 結(jié) 論

隨DPC+劑量增加，株高和果枝臺數(shù)均呈現(xiàn)降低趨勢，但單株結(jié)鈴有增加趨勢，單鈴重有降低趨勢，各處理間纖維品質(zhì)的差異不大。綜合來看，中劑量750 mL·hm-2處理籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量最高。生產(chǎn)中可根據(jù)棉花長勢，在中劑量的基礎(chǔ)上，適當(dāng)調(diào)整DPC+用量，保證效益收益，持續(xù)提升棉花簡化栽培的潛力。