幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)棉花生長(zhǎng)及脫葉催熟劑應(yīng)用效果的影響

孟璐，杜明偉，李亞兵，杜萌，左彥利，田曉莉*，李召虎

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物化控研究中心/ 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心，北京100193；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，河南 安陽455000；3.河北省棉花種子工程技術(shù)研究中心，河北 河間062450）

實(shí)現(xiàn)機(jī)械采收是我國(guó)棉花生產(chǎn)的必然發(fā)展趨勢(shì)，而脫葉催熟是機(jī)械采收的前提。 當(dāng)前我國(guó)棉花脫葉催熟技術(shù)存在的主要問題是脫葉及催熟效果不穩(wěn)定，常出現(xiàn)葉片脫落率低、枯而不落和吐絮進(jìn)程緩慢等現(xiàn)象，導(dǎo)致含雜率高、采收品質(zhì)和采收率低[1-2]。這些問題不僅與脫葉催熟期間的溫度等環(huán)境條件有關(guān)，還受到棉株?duì)顟B(tài)（成熟進(jìn)程、葉片功能等）的影響，一般成熟早、大部分葉片進(jìn)入自然衰老狀態(tài)的棉田較易脫葉和催熟[3]。

棉花生長(zhǎng)季的管理措施是影響棉株?duì)顟B(tài)的重要因素之一，化學(xué)調(diào)控是棉花生產(chǎn)中的重要和常用技術(shù)?；谥参锷L(zhǎng)延緩劑甲哌鎓（DPC）的化控技術(shù)在棉花生產(chǎn)中已普遍用于防止徒長(zhǎng)、 塑造株型、優(yōu)化成鈴結(jié)構(gòu)和促進(jìn)早熟[4-6]。為了進(jìn)一步改善葉片功能、增加鈴數(shù)和提高鈴重，某些植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑被用來與DPC 配合使用（復(fù)配、 混用、 或先后單用），如胺鮮酯（DA-6）、蕓苔素內(nèi)酯（BR）等[7-11]。 據(jù)報(bào)道， 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑可通過增加葉綠素含量、提高光合速率、 延緩葉片衰老等作用而促進(jìn)產(chǎn)量器官的發(fā)育[12-14]。那么促進(jìn)劑是否會(huì)因?yàn)樵鰪?qiáng)葉片功能而影響脫葉催熟劑的脫葉和催熟效果呢？ 基于此，本文在應(yīng)用常規(guī)DPC 系統(tǒng)化控技術(shù)的基礎(chǔ)上研究了DA-6、BR 和6-BA（6- 芐基腺嘌呤）對(duì)棉花生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)及脫葉催熟劑應(yīng)用效果的影響，旨在為完善機(jī)采棉配套栽培技術(shù)體系提供依據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試棉花品種為陸地棉 （Gossypium hirsutumL.）欣抗4 號(hào)，由河北省棉花種子工程技術(shù)中心培育并提供。

供試植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括97%DPC 可溶性粉劑（河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司）、98%DA-6粉劑（鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司）、96.1%BR 粉劑（江西威敵生物科技有限公司）和99.5%6-BA 粉劑（四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司），所用脫葉催熟劑為50%噻苯·乙烯利懸浮劑（50%T·E，河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018 年在河北省河間市西九吉鄉(xiāng)進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤為沙壤土。 采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，重復(fù)4次。 主區(qū)為脫葉催熟處理，包括3 個(gè)水平的50%T·E（0 （CK）、2 250、3 750 mL·hm－2），9 月22 日噴施；裂區(qū)為植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑處理，3 種促進(jìn)劑按文獻(xiàn)報(bào)道[7,15-17,18]各設(shè)高、低2 個(gè)水平，于初花期、盛花期、打頂后共噴施3 次（表1），以同期噴施清水為對(duì)照。小區(qū)為5 行區(qū)，行距0.76 m，行長(zhǎng)6 m，面積22.8 m2。試驗(yàn)區(qū)正常進(jìn)行DPC 系統(tǒng)化控，于苗期、蕾期、初花期、 盛花期和打頂后分別應(yīng)用12、14、45、45 和120 g·hm－2DPC。

2018 年4 月25 日播種，播種密度9 萬株·hm－2。不施基肥，于盛花期追施尿素225 kg·hm－2；7 月26日打頂，其他田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)進(jìn)行。

2018 年棉花生長(zhǎng)季河間市的降水量和日均溫如圖1 所示，數(shù)據(jù)來源于河北省河間市氣象局。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

9 月10 日用Dualex 植物多酚- 葉綠素測(cè)量?jī)x（Force-A，F(xiàn)rance）測(cè)定主莖倒1 葉（葉齡約40 d）的葉綠素含量，每小區(qū)測(cè)定10 株；用LAI-2200 植物冠層分析儀 （LI-COR,Lincoln,Nebraska,USA）測(cè)定群體葉面積指數(shù)、葉傾角和透光率。

表1 幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑的應(yīng)用時(shí)間和劑量 g·hm－2

圖1 2018 年河北省河間市棉花生長(zhǎng)季（4 月20 日―10 月31 日）降水量與日均溫

噴施脫葉催熟劑前， 在各小區(qū)標(biāo)記10 株代表性植株，調(diào)查株高、果枝數(shù)、營(yíng)養(yǎng)枝數(shù)、果枝長(zhǎng)度和營(yíng)養(yǎng)枝長(zhǎng)度。 噴施脫葉催熟劑當(dāng)天及藥后7、14 和21 d 分別調(diào)查標(biāo)記植株的葉片數(shù)、吐絮鈴數(shù)和總鈴數(shù)，并計(jì)算脫葉率及吐絮率。

脫葉率（%）＝（施藥前葉片數(shù)－調(diào)查時(shí)剩余葉片數(shù)）/施藥前葉片數(shù)×100.

吐絮率（%）＝吐絮棉鈴數(shù)/棉鈴總數(shù)×100.

所有標(biāo)記植株單鈴收獲， 記錄鈴數(shù)并稱量鈴重。 在各小區(qū)采收90 個(gè)上部果枝棉鈴，軋花后測(cè)定衣分， 之后將皮棉送往原農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（河南安陽），用大容量纖維測(cè)試系統(tǒng)（HVI900）測(cè)定纖維品質(zhì)。 小區(qū)中間3 行收獲兩次 （10 月20 日、11 月3 日）， 計(jì)實(shí)產(chǎn)，并計(jì)算一次花率（第一次收獲的籽棉量/ 籽棉總量）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Microsoft Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算和作圖， 用SPSS Statistics 21 的一般線性模型（General linear models,GLM） 進(jìn)行方差分析（ANOVA），用Duncan’s 法對(duì)各處理平均數(shù)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)棉花生長(zhǎng)的影響

由表2 可知， 幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑不影響株高、果枝數(shù)、營(yíng)養(yǎng)枝數(shù)、果枝長(zhǎng)度和營(yíng)養(yǎng)枝長(zhǎng)度。BR低劑量（0.09 g·hm－2）的植株最高，為101.1 cm，高于BR 高劑量（0.30 g·hm－2）和DA-6 處理5.1～7.5 cm，差異不顯著；DA-6 高劑量（20.24 g·hm－2）的營(yíng)養(yǎng)枝最長(zhǎng)，為43.2 cm，較對(duì)照、DA-6 低劑量（6.74 g·hm－2）和6-BA 增加7.5～11.1 cm，與BR 處理的差異不顯著（表2）。

表2 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

2.2 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)棉花葉片葉綠素含量和冠層結(jié)構(gòu)的影響

吐絮期（9 月10 日）主莖上部葉片的葉綠素含量范圍為30～35 個(gè)單位（用Dualex 植物多酚- 葉綠素測(cè)量?jī)x測(cè)定），葉面積指數(shù)、葉傾角和透光率的范圍分別為2.7～3.1、44.8°～47.8°和11%～15%。幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)葉綠素含量和冠層結(jié)構(gòu)均無顯著影響。

2.3 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)脫葉催熟劑藥后脫葉率和吐絮率的影響

脫葉催熟劑50% T·E 可顯著提高棉花脫葉率， 兩個(gè)劑量藥后21 d 的脫葉率均可達(dá)到90%以上（滿足機(jī)械采收的要求），較對(duì)照高出30 多百分點(diǎn)；但在藥后21 d 內(nèi)吐絮率與對(duì)照無顯著差異，未表現(xiàn)出催熟效果（表3）。 此外，從表3 可知，本試驗(yàn)對(duì)照在藥后21 d 內(nèi)的自然吐絮進(jìn)程緩慢。

與噴施清水（CK）相比，花鈴期應(yīng)用DA-6、BR和6-BA 等植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑不影響50%T·E 的藥后脫葉率和吐絮率， 且?guī)追N促進(jìn)劑與50%T·E 均無顯著互作（表3）。

2.3 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)脫葉催熟劑藥后棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

50%T·E 顯著影響鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和一次花率，不影響衣分和皮棉產(chǎn)量（圖4）。 與對(duì)照相比， 兩個(gè)劑量的平均鈴重降低了0.35 g， 降幅為7.4%，但由于單位面積鈴數(shù)顯著增加14.7%，籽棉

產(chǎn)量最終提高了7.6%。 第一次收獲時(shí)間（10 月20日）為脫葉催熟劑藥后28 d，可能因藥后時(shí)間長(zhǎng)，催熟作用得以發(fā)揮， 一次花率較對(duì)照提高6.4 百分點(diǎn)，達(dá)到53.0%。

表3 植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)棉花脫葉催熟劑（50%噻苯·乙烯利懸浮劑）應(yīng)用效果的影響

表4 脫葉催熟劑處理對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

DA-6、BR 和6-BA 幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和一次花率均無顯著影響，與50%T·E 之間也無顯著互作。

如表5 所示，50%T·E 不影響纖維上半部平均長(zhǎng)度、整齊度指數(shù)和斷裂比強(qiáng)度，但顯著影響馬克隆值和伸長(zhǎng)率，其中馬克隆值降低0.1～0.3，伸長(zhǎng)率降低0.02～0.03 百分點(diǎn)。 幾種促進(jìn)劑對(duì)各纖維品質(zhì)指標(biāo)均無顯著影響， 與50%T·E 之間也無顯著互作（表5）。

表5 脫葉催熟劑處理對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

3 討論和結(jié)論

本研究應(yīng)用50%T·E 進(jìn)行脫葉催熟， 藥后21 d的脫葉效果比較理想，脫葉率達(dá)到90%以上；同期未表現(xiàn)出明顯的催熟作用， 藥后21 d 的吐絮率（40%左右）與對(duì)照相當(dāng)。 但50%T·E 處理的一次花率（藥后28 d 第一次收獲）顯著高于對(duì)照6.4 百分點(diǎn)， 總產(chǎn)量也較對(duì)照顯著提高7.6%， 表示50%T·E 既有催熟作用也有增產(chǎn)效果。 此外，50%T·E處理后上部果枝棉鈴的纖維馬克隆值和伸長(zhǎng)率有所下降。

已有研究表明，棉花化學(xué)脫葉催熟的脫葉和催熟效果以及對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響因環(huán)境條件和植株?duì)顟B(tài)而異[3，19]。 本研究脫葉催熟處理后1 ～7 d、8 ～14 d 的 平 均 溫 度 分 別 為18.3 ℃和19.1℃（圖1），等于或略高于噻苯隆發(fā)揮作用（脫葉為主、催熟為輔）的最低溫度18.3 ℃[20]，因而獲得較好的脫葉效果。 50%T·E 藥后21 d 內(nèi)的催熟效果不明顯，可能主要與棉株?duì)顟B(tài)有關(guān)。 2018 年7 月中旬―8 月中旬試驗(yàn)點(diǎn)多雨（圖1），導(dǎo)致中部果枝蕾鈴嚴(yán)重脫落形成“中空”，使后期吐絮進(jìn)程出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。 這不僅導(dǎo)致對(duì)照的自然吐絮進(jìn)程緩慢，如9月22 日―10 月13 日 （處理當(dāng)天至藥后21 天）吐絮率僅增加7.1 百分點(diǎn)，而且影響脫葉催熟劑催熟作用的發(fā)揮。 當(dāng)藥后時(shí)間延長(zhǎng)至28 天 （第一次收獲） 時(shí)，50%T·E 的催熟作用可能隨著上部果枝棉鈴逐漸成熟而得以發(fā)揮。

本研究中50%T·E 的增產(chǎn)作用主要與有效鈴數(shù)增加有關(guān)，這也是其催熟作用的體現(xiàn)。 脫葉催熟處理平均鈴重以及上部棉鈴纖維馬克隆值的降低，與被催熟棉鈴發(fā)育期間的溫度較低和同期葉片供應(yīng)（同化物）能力下降有關(guān)。 因此，機(jī)采棉生產(chǎn)過程中要特別重視全程促早管理，使大部分棉鈴在脫葉催熟前自然成熟，從而在保障產(chǎn)量和品質(zhì)的同時(shí)降低脫葉催熟的難度。

本研究中， 幾種植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑（DA-6、BR、6-BA） 僅個(gè)別處理表現(xiàn)出增加株高和營(yíng)養(yǎng)枝長(zhǎng)度的促長(zhǎng)作用，并未提高主莖葉葉綠素含量，實(shí)際上肉眼可觀察到8 月末以后促進(jìn)劑處理小區(qū)的葉片整體黃化程度在不同程度上高于對(duì)照區(qū)。這一結(jié)果與一些文獻(xiàn)報(bào)道[18，21]不符，可能與環(huán)境、作物種類、棉花品種以及促進(jìn)劑的應(yīng)用劑量有關(guān)。因未減緩葉片衰老進(jìn)程， 幾種促進(jìn)劑不影響50%T·E 的脫葉和催熟效果，也不影響其增產(chǎn)作用。

本研究為機(jī)采棉應(yīng)用植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑提供了初步的依據(jù)，還需要在補(bǔ)充和完善促進(jìn)劑種類及劑量范圍的基礎(chǔ)上進(jìn)一步重復(fù)和驗(yàn)證，并深化其生理機(jī)制研究。

致謝：

感謝河北省河間市國(guó)欣農(nóng)村技術(shù)服務(wù)總會(huì)提供試驗(yàn)基地及試驗(yàn)條件；感謝總會(huì)徐東永高級(jí)農(nóng)藝師、張伯謙老師及中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)化控中心顏為博士和齊海坤博士生在試驗(yàn)實(shí)施過程中給予的幫助。