黃河流域棉區(qū)化學(xué)打頂劑及落葉劑組合篩選優(yōu)化研究

高明偉，張超，王家寶，姜輝，陳瑩，王秀麗，柴啟超，王永翠，趙軍勝*

（1.山東棉花研究中心，濟(jì)南250100；2.山東棉花研究中心試驗(yàn)站，山東臨清252600）

棉花打頂是我國各棉區(qū)普遍采用的一項(xiàng)整枝技術(shù)，是棉花栽培管理中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過打頂可以消除棉花的頂端優(yōu)勢，減少無效果枝對水肥的消耗，有效控制棉花株高、增加鈴數(shù)及鈴重，提高產(chǎn)量[1-3]。 目前主要的打頂方式為人工打頂、機(jī)械打頂和化學(xué)打頂3 種，其中以人工打頂為主。 人工打頂雖然效果較好，但耗時(shí)、費(fèi)力、效率低下，在勞動力成本持續(xù)上升的背景下大大增加了植棉成本。機(jī)械打頂對棉花長勢一致性要求較高，生產(chǎn)中容易出現(xiàn)漏打頂或損壞棉鈴的情況，且易對棉花造成不必要的物理傷害。 化學(xué)打頂則較好地克服了以上的問題，可以滿足當(dāng)前棉花生產(chǎn)的需求；同時(shí)，為了減少植棉成本并提高植棉效益，棉花機(jī)械采摘成為必然趨勢，而落葉劑的使用在機(jī)械采摘中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。前人大多數(shù)是對化學(xué)打頂劑和落葉劑單獨(dú)使用進(jìn)行研究，本研究探索了黃河流域棉區(qū)不同化學(xué)打頂劑和落葉劑組合處理對棉花主要性狀的影響，為棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化和節(jié)本增效提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為山東棉花研究中心培育審定的棉花品種魯棉1127、魯棉1131 和魯棉1141；化學(xué)打頂劑為植物陽離子活性控長劑“促花王3 號”（陜西省渭南高新區(qū)促花王科技有限公司），用量為15?！m－2；落葉劑為噻苯隆純劑（上海伊卡生物技術(shù)有限公司）和40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）乙烯利水劑的混劑，用量為噻苯隆 225 g·hm－2，40%乙烯利水劑 2 250 mL·hm－2。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年在山東棉花研究中心試驗(yàn)站（臨清）進(jìn)行，采用 4 行區(qū)、2 重復(fù)設(shè)計(jì)，密度 5.25 萬株·hm－2，大小行種植，大行距 92 cm，小行距 60 cm，小區(qū)面積 26.68 m2。 試驗(yàn)分為 6 個(gè)處理（表 1），化學(xué)打頂劑處理 A1 噴施時(shí)間為 7 月 15 日、7 月25 日，A2 噴施時(shí)間為 7 月 25 日，人工打頂處理A3 的時(shí)間為7 月 25 日；落葉劑處理 B1 為 70%棉鈴?fù)滦鯐r(shí)噴施。

所有項(xiàng)目均按棉花DUS 測試指南的要求進(jìn)行調(diào)查，棉花纖維品質(zhì)由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心測定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用MS Excel 和DPS 軟件進(jìn)行處理和分析。

表1 試驗(yàn)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對棉花產(chǎn)量的影響

如表2 所示，在噴施落葉劑的情況下，與人工打頂（處理 3）相比，魯棉 1127、魯棉 1131 噴施 2 次及1 次打頂劑（處理1、2）的籽棉、皮棉產(chǎn)量均增加，魯棉1141 噴施后皮棉產(chǎn)量略降低。在未噴施落葉劑的情況下，魯棉1127、魯棉1131 噴施2 次和1次打頂劑（處理4、5）的籽棉、皮棉產(chǎn)量與人工打頂（處理6）相比，有增有減，但差異均不顯著。 魯棉1141 噴施 2 次及 1 次打頂劑（處理 4、5）的籽棉、皮棉產(chǎn)量均高于人工打頂（處理6）；在人工打頂情況下，單獨(dú)使用落葉劑時(shí)（處理3），3 個(gè)品種的籽棉、皮棉產(chǎn)量與對照CK2 相比差異雖不顯著，但均降低。 由此可見，適量噴施化學(xué)打頂劑對棉花的產(chǎn)量有促進(jìn)作用，可有效避免單獨(dú)使用落葉劑造成的減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

表2 不同處理棉花產(chǎn)量的比較分析 kg·hm－2

2.2 不同處理對棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3 可知，在噴施落葉劑的情況下，與人工打頂（處理 3）相比，魯棉 1127 噴施 2 次及 1 次打頂劑（處理1、2）的衣分均增加，其中噴施2 次打頂劑（處理1）達(dá)到了差異顯著水平；鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)則差異不顯著，但均高于人工打頂處理 （處理3）。魯棉 1131 和魯棉 1141 噴施 2 次及 1 次打頂劑（處理1、2）的衣分、鈴重、單株結(jié)鈴數(shù)與人工打頂（處理3）相比均沒有顯著差異。 在未噴施落葉劑的情況下，3 個(gè)品種噴施2 次及1 次打頂劑 （處理4、5）與人工打頂（處理6）相比，衣分、鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)雖差異不顯著，但大部分處理增加。 在人工打頂情況下，單獨(dú)使用落葉劑時(shí)（處理3），3 個(gè)品種的衣分、 鈴重、 單株結(jié)鈴數(shù)與CK2 相比差異也不顯著。 總的來看，噴施化學(xué)打頂劑和落葉劑不會對棉花的產(chǎn)量構(gòu)成因素造成明顯的負(fù)面影響，在噴施1次打頂劑的條件下，3 個(gè)品種的單株結(jié)鈴數(shù)還有一定程度的提高。

表3 不同處理棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素的比較

2.3 不同處理對棉花主要纖維品質(zhì)的影響

從表4 可以看出，在噴施落葉劑的情況下，3個(gè)品種噴施2 次及1 次打頂劑（處理1、2）的纖維上半部平均長度、 斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值與人工打頂（處理3）相比，差異均不顯著。 在未噴施落葉劑的情況下，3 個(gè)品種噴施2 次及1 次打頂劑（處理4、5）與人工打頂（處理6）相比，纖維上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值的差異也不顯著。人工打頂條件下，單獨(dú)使用落葉劑 （處理3）與CK2 （處理6） 相比，3 個(gè)品種纖維上半部平均長度、 斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值的差異也不顯著。 因此，化學(xué)打頂劑和落葉劑組合使用不會對棉纖維上半部平均長度、 斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值造成顯著的影響。

表4 不同處理棉花纖維品質(zhì)的比較

2.4 不同處理對棉花農(nóng)藝性狀的影響

由表5 可知，無論是否噴施落葉劑，3 個(gè)品種噴施 2 次和 1 次打頂劑（處理 1、2、4、5）與人工打頂（處理3、6）相比，株高均升高，部分處理達(dá)到差異顯著甚至極顯著水平。單株果枝數(shù)雖然大部分差異不顯著，但除了魯棉1141 的處理4 以外，其余各處理均高于人工打頂處理。所以噴施打頂劑可以較明顯地提高棉花株高和單株果枝數(shù)，易搭建豐產(chǎn)架子。

表5 不同處理棉花農(nóng)藝性狀的比較

3 討論與結(jié)論

此前相關(guān)研究表明，使用化學(xué)打頂劑可以增加收獲指數(shù)，對產(chǎn)量及品質(zhì)無顯著影響[4-6]。 與人工打頂相比，噴施打頂劑的棉花株高、果枝數(shù)及果節(jié)數(shù)較高[7]，有利于頂部鈴數(shù)增加，具有實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)的潛力[8]。對落葉劑的研究結(jié)果差異較大，有的研究認(rèn)為施用落葉劑，會降低鈴重和產(chǎn)量[9]，可能影響纖維品質(zhì)[10]，或降低種子發(fā)芽率[11-12]；有的研究認(rèn)為對棉花產(chǎn)量與上部棉鈴纖維品質(zhì)和中上部棉鈴的種子質(zhì)量均無顯著影響，對棉花生產(chǎn)比較安全[13-15]；有的研究認(rèn)為合理施用落葉劑或與一些農(nóng)藝措施配套有增產(chǎn)作用[16-17]。

本研究采用化學(xué)打頂劑和落葉劑不同的組合方式對棉花進(jìn)行處理，結(jié)果表明，適量噴施化學(xué)打頂劑和落葉劑對棉花的產(chǎn)量有促進(jìn)作用，可有效避免單獨(dú)使用落葉劑造成的減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，且不會對棉花的產(chǎn)量構(gòu)成因素、上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值造成明顯的負(fù)面影響。噴施打頂劑對棉花的株高和果枝數(shù)影響較為明顯，是因?yàn)榕c人工打頂相比，噴施打頂劑的棉花保留了頂芽，而且打頂劑發(fā)揮作用需要一定的時(shí)間[18]，使果枝數(shù)以及結(jié)鈴數(shù)增加，從而提高棉花產(chǎn)量。

綜上所述，化學(xué)打頂劑和落葉劑聯(lián)合使用或單獨(dú)使用化學(xué)打頂劑對棉花的產(chǎn)量、品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀不會產(chǎn)生負(fù)面的影響，甚至還可提高部分性狀。 就田間表現(xiàn)來看，化學(xué)打頂劑噴施1 次和噴施2 次，封頂效果差異不大，均能起到很好的封頂效果。 同時(shí)，前人研究也表明，即便各地的生產(chǎn)成本不同，但使用化學(xué)打頂劑后可以有效地降低植棉成本，增加效益[19-22]。 因此，建議在黃河流域棉花生產(chǎn)中進(jìn)行1次化學(xué)打頂劑和落葉劑噴施，以利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化管理和機(jī)械收花，解放勞動力，促進(jìn)棉花生產(chǎn)節(jié)本增效。本研究選用的試驗(yàn)材料未出現(xiàn)棉花不能封頂及脫葉不及時(shí)、不徹底等情況，但不同棉花品種對化學(xué)打頂劑和落葉劑的耐受性可能不同，有待進(jìn)一步研究。