化學(xué)封頂結(jié)合人工打頂對(duì)棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響

崔延楠，張 璐，張 特，康正華，趙 強(qiáng)

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】打頂是棉花栽培過程中的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠改善株型，還具備一定的增產(chǎn)效應(yīng)[1-3]。目前生產(chǎn)上主要采用化學(xué)封頂和人工打頂兩種方式，也有利用機(jī)械進(jìn)行打頂?shù)膰L試。人工打頂是傳統(tǒng)的打頂方法，對(duì)提高棉花產(chǎn)量、優(yōu)化纖維品質(zhì)的作用明顯[4,5]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】化學(xué)封頂對(duì)棉花的株型塑造和對(duì)棉花頂端生長的控制尤為明顯[6-11]。馬富裕等[12]研究表明，人工打頂分期進(jìn)行，在提高生態(tài)位適宜度的情況下，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。趙強(qiáng)等[13]研究表明，噴施化學(xué)封頂劑能有效抑制棉花頂尖生長，控制株高，降低株寬。袁青峰等[14]研究表明，在合適的時(shí)間下噴施適量的化學(xué)封頂劑，有利于皮棉產(chǎn)量的提高?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人對(duì)于棉花打頂方式的研究僅限于化學(xué)封頂或者人工打頂，但化學(xué)封頂和人工打頂結(jié)合起來的研究尚未見報(bào)道。研究人工打頂和化學(xué)封頂相結(jié)合對(duì)棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究將兩種打頂方式結(jié)合，調(diào)整兩種打頂方式先后順序和不同封頂劑用量，分析噴施化學(xué)封頂劑和人工打頂相結(jié)合的方式對(duì)棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響，增強(qiáng)打頂效果，分析提高棉花產(chǎn)量、品質(zhì)的新途徑，為豐富棉花栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2016年在新疆瑪納斯縣六戶地鎮(zhèn)(86°22'N，44°28'E)進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬為棉花，土質(zhì)為黏壤土，養(yǎng)分含量為堿解氮51.05 mg/kg，速效磷15.53 mg/kg，速效鉀221.88 mg/kg，有機(jī)質(zhì)1.95 g/kg。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試棉花品種為新陸早57號(hào)，供試化學(xué)封頂劑為25%縮節(jié)胺水劑。試驗(yàn)田采用膜下滴灌、1膜6行機(jī)采棉種植模式，株行距配置(66 cm+10 cm)×10 cm。不同打頂次序設(shè)先化學(xué)封頂(6月30日噴施化學(xué)封頂劑，7月5日人工打頂)和先人工打頂(6月30日人工打頂，7月5日噴施化學(xué)封頂劑)；各打頂次序下化學(xué)封頂劑劑量設(shè)300、450 和600 mL/hm2；對(duì)照為常規(guī)人工打頂；共7個(gè)處理，各處理重復(fù)3次，21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為22.6 m2。噴施化學(xué)封頂劑采用背負(fù)式噴霧器噴施，人工打頂以1葉1心為標(biāo)準(zhǔn)摘除棉花主莖頂尖，其他栽培管理措施參照一般高產(chǎn)田進(jìn)行。列出各處理打頂時(shí)間、藥劑用量及對(duì)應(yīng)編號(hào)。表1

表1 各處理信息及編號(hào)Table 1 The treatment of specific information and the corresponding number

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目

1.2.2.1 農(nóng)藝性狀

7月5日，在各小區(qū)隨機(jī)選取長勢(shì)均勻且具有代表性棉花10株，每隔10 d調(diào)查棉花株高(株高為子葉節(jié)到主莖頂端的長度，打頂前進(jìn)行第1次調(diào)查)，葉枝長度，鈴數(shù)。棉花吐絮后，在各小區(qū)隨機(jī)選取代表性植株10株，調(diào)查棉花果枝數(shù)，倒1、倒2和倒3果枝長度。

1.2.2.2 三桃數(shù)量

在7月15日、8月15日和9月5日分別定點(diǎn)定株調(diào)查伏前桃、伏桃和秋桃數(shù)量。每個(gè)小區(qū)3個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查10株。

1.2.2.3 產(chǎn)量性狀

在吐絮期每小區(qū)隨機(jī)選取6.6 m2作為樣點(diǎn)，調(diào)查樣點(diǎn)內(nèi)總株數(shù)和有效鈴數(shù)。樣點(diǎn)內(nèi)選取代表性棉株，取下部(1～3果枝)30個(gè)吐絮鈴，中部(4～6果枝)40個(gè)吐絮鈴，上部(7果枝及以上)30個(gè)吐絮鈴，共計(jì)100鈴，測(cè)定平均鈴重，軋花后計(jì)算衣分，并估算產(chǎn)量。

1.2.2.4 纖維品質(zhì)

取適量棉花纖維樣品，送農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心(烏魯木齊)進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及作圖，并采用SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析檢驗(yàn)其差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種打頂方式結(jié)合處理對(duì)棉花株高的影響

研究表明，在封頂劑用量相同時(shí)，先人工打頂處理的棉株株高均低于先化學(xué)封頂?shù)奶幚?，降低?.19%～9.46%；相比于對(duì)照處理，其降低幅度僅為5.73%，先人工打頂處理對(duì)株高的抑制效果最為直接有效。在相同打頂方式下，先人工打頂處理的棉株株高與打頂劑劑量呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)；先化學(xué)打頂?shù)奶幚聿⑽从写艘?guī)律，其中處理2的棉株株高顯著高于其它處理。圖1

圖1 各處理株高變化Fig. 1 Variation of plant height in each treatment

2.2 兩種打頂方式結(jié)合處理對(duì)葉枝增長的影響

研究表明，相同封頂劑用量下，僅處理1棉株葉枝增長量較處理4增加了0.45 cm，其余先化學(xué)封頂處理棉株的葉枝伸長量小于先人工打頂棉株，450 mL劑量下減少了0.82 cm，600 mL/hm2劑量下減少了0.68 cm。較早噴施化學(xué)封頂劑對(duì)葉枝伸長抑制效果較好。相同打頂順序下的葉枝增長量隨打頂劑劑量的增加而減小，處理3的棉株葉枝增長量最小，比對(duì)照減少了60.68%，并且處理的葉枝長度均小于對(duì)照，兩種方式結(jié)合比單一人工打頂更能有效抑制葉枝伸長。

在化學(xué)封頂劑施藥后10 d，對(duì)葉枝長度的葉枝生長的抑制效果隨劑量增大而增加，300 mL/hm2劑量下其它處理相比于對(duì)照并未表現(xiàn)對(duì)葉枝生長產(chǎn)生明顯抑制作用，而450與600 mL/hm2劑量處理的抑制效果明顯，達(dá)到了19.76%～59.88%。施藥后20 d，無論先人工打頂還是先化學(xué)打頂處理的葉枝增長速率均低于對(duì)照處理，其平均日增長量僅為0.016～0.05 cm，此時(shí)化學(xué)封頂劑藥效處于最佳狀態(tài)；同等劑量下先人工打頂處理的葉枝增長速率低于先化學(xué)打頂處理。施藥后20至40 d內(nèi)，除處理2與處理3的葉枝增長量低于對(duì)照處理，其余處理與對(duì)照相比無明顯差異。圖2

圖2 噴施封頂劑后各處理葉枝增長量變化Fig.2 Changes in growth of leaf branches after treatment with topping agent

2.3 兩種打頂方式結(jié)合對(duì)鈴數(shù)增長與脫落影響

研究表明，所有處理在打頂后10 d鈴數(shù)均有增加，平均每株增加了0.27個(gè)棉鈴，之后部分處理的棉鈴開始脫落。同等劑量下，先化學(xué)打頂?shù)奶幚砻掴徝撀鋽?shù)均高于先人工打頂處理，其中處理2棉鈴脫落最為嚴(yán)重，先化學(xué)打頂與先人工打頂處理分別脫落0.9、0.4與0.2個(gè)棉鈴。先人工打頂?shù)母魈幚砼c對(duì)照處理中棉鈴的脫落數(shù)和增長數(shù)相當(dāng)，其平均脫落鈴數(shù)均少于先化學(xué)封頂處理；而先化學(xué)打頂?shù)奶幚碇忻掴徝撀鋽?shù)高于增長數(shù)。先化學(xué)封頂棉花坐桃有不利影響。圖3

圖3 各處理棉鈴數(shù)增長和脫落變化Fig.3 The number of cotton bolls growth and shedding of cotton bolls by each treatment

2.4 兩種打頂方式結(jié)合對(duì)果枝數(shù)與倒1、倒2和倒3果枝長度的影響

研究表明，相同打頂次序下各處理果枝數(shù)無顯著差異，同等封頂劑劑量下的不同處理的果枝數(shù)差異顯著，先化學(xué)封頂處理的果枝數(shù)增加20.87%～29.60%。

不同打頂次序下各處理倒1、倒2和倒3果枝長度均存在顯著性差異。先人工打頂處理倒1、倒2和倒3果枝長度顯著高于先化學(xué)封頂處理，分別平均增加了3.93、2.61與3.55 cm，同時(shí)均低于人工打頂對(duì)照。相同打頂次序下，倒1、倒2和倒3果枝長度隨著噴施化學(xué)封頂劑劑量的增加而減小，先人工打頂處理中倒1與倒3果枝長度差值分別為1.17、5.00與2.50 cm，先化學(xué)封頂處理中倒1與倒3果枝長度差值分別為2.50、0.83與1.50 cm。噴施化學(xué)封頂劑對(duì)倒1、倒2和倒3果枝長度有一定的抑制作用，且在一定范圍內(nèi)，這種抑制作用與封頂劑劑量正相關(guān)。表1

表1 各處理果枝數(shù)與倒1、倒2和倒3果枝長度Table 1 The number of fruit branches and the last, the last but 1, and the last but 2 fruit branch length in each treatment

2.5 兩種打頂方式結(jié)合處理對(duì)棉鈴時(shí)間分布的影響

研究表明，各處理間伏前桃和秋桃差異顯著，而伏桃數(shù)無顯著差異。處理3伏前桃數(shù)小于同打頂順序下其他處理；當(dāng)先人工打頂時(shí)，噴施600 mL/hm2打頂劑的處理伏前桃數(shù)多于相同打頂順序下的其他處理，處理4伏前桃和伏桃總數(shù)最多。說明先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學(xué)封頂劑的處理，能促進(jìn)伏前桃和伏桃總數(shù)的增加，有一定的增產(chǎn)效果。表2

表2 不同處理下棉花“三桃”比例Table 2 Proportion of "three bolls" of cotton under different treatments

2.6 兩種打頂方式結(jié)合處理對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

研究表明，各處理的單鈴重、衣分均無顯著差異；單株鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量在相同打頂順序下無顯著差異，而相同化學(xué)封頂劑用量下差異顯著。在噴施相同劑量化學(xué)封頂劑的條件下，先人工打頂?shù)膯沃赈彅?shù)顯著多于先化學(xué)封頂處理，平均增加了1.04個(gè)，人工打頂對(duì)照處在于中間水平。在相同打頂順序下，先化學(xué)封頂處理中，處理1的籽棉產(chǎn)量較高，相較對(duì)照增加了5.47%，與對(duì)照處理呈顯著差異；處理2與處理3與對(duì)照處理無顯著差異，在先人工打頂處理中，處理4的籽棉產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，增產(chǎn)幅度高達(dá)15.29%。300 mL/hm2劑量處理有利于提高產(chǎn)量。先化學(xué)封頂?shù)奶幚?產(chǎn)量高于人工對(duì)照，而先化學(xué)封頂劑中處理2與處理3產(chǎn)量均小于人工對(duì)照，先化學(xué)打頂條件下劑量過大不利于棉花增產(chǎn)。先人工打頂在噴施300 mL/hm2化學(xué)封頂劑的棉花增產(chǎn)效應(yīng)最明顯。表3

表3 不同處理下棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 3 Yield and yield components of cotton under different treatments

3 討 論

3.1 兩種打頂方式結(jié)合對(duì)棉株農(nóng)藝性狀的影響

研究表明，對(duì)于棉花這種具有無限生長習(xí)性的作物來說，果枝長度對(duì)植物株型的構(gòu)建具有極其重要的地位[15]，而化學(xué)打頂對(duì)棉花主莖及果枝的生長具有顯著的抑制作用[7]。研究表明，先人工打頂棉花株高低于其他處理，其倒1、倒2和倒3果枝長度大于先噴施化學(xué)封頂劑的棉花，小于常規(guī)人工打頂?shù)拿藁āＯ然瘜W(xué)封頂處理對(duì)果枝長度的抑制效果更明顯，株型更緊湊。先化學(xué)封頂?shù)拿藁ü?shù)多于先人工打頂棉花和人工對(duì)照，果枝長度短于先人工打頂?shù)拿藁ê腿斯?duì)照，造成這一現(xiàn)象的原因是化學(xué)封頂初期未能徹底抑制棉花縱向生長，從而導(dǎo)致先噴施化學(xué)封頂劑的處理果枝數(shù)多于先人工打頂?shù)奶幚?；而噴施化學(xué)打頂劑抑制了葉片內(nèi)源赤霉素的合成，致棉株的橫向生長受到抑制[16]，有效縮短了棉花上部倒1、倒2和倒3果枝長度。

研究認(rèn)為[17,18]，去除葉枝可以減輕棉株間的蔭蔽狀況，改善棉田通風(fēng)、透光條件，減少養(yǎng)分的無謂消耗。研究表明，人工打頂與化學(xué)封頂相結(jié)合方式設(shè)置的所有處理，均能有效抑制棉花葉枝長度，且葉枝長度與化學(xué)封頂藥劑劑量成反比，化學(xué)封頂與人工打頂相結(jié)合的方式能有效控制葉枝長度，減少葉枝生長所消耗的養(yǎng)分，使棉花生育后期更多的養(yǎng)分向生殖生長轉(zhuǎn)化，促進(jìn)光合同化物向生殖器官的轉(zhuǎn)移和分配，提高棉花產(chǎn)量。

3.2 兩種打頂方式結(jié)合對(duì)棉株產(chǎn)量性狀的影響

棉花產(chǎn)量主要由鈴數(shù)、鈴重和衣分決定，其中鈴數(shù)對(duì)棉花產(chǎn)量的影響最大[19]。已有研究表明，新疆地區(qū)的棉花伏前桃和伏桃總數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)[20]。研究中，先人工打頂處理的棉花，伏前桃與伏桃總數(shù)較高，其中300 mL/hm2化學(xué)封頂劑處理的數(shù)值最高。先人工打頂處理與先化學(xué)打頂和對(duì)照處理相比，棉花單鈴重與衣分無差異，單株鈴數(shù)顯著增高，平均產(chǎn)量分別提高6.00%與6.30%。而先化學(xué)打頂處理的棉鈴脫落率較高，對(duì)產(chǎn)量有一定影響，這與葉偉[1]，白燈莎[21]的研究相似。

新疆棉花主要依靠機(jī)械采收，棉花株型緊湊是適應(yīng)機(jī)械化采收的必要條件[22，23]。把先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學(xué)封頂劑的處理中人工打頂時(shí)間適當(dāng)推遲，可能使棉花株高和果枝長度與先噴化學(xué)封頂劑的處理相似，更有利于抑制果枝長度，保持株型緊湊，為新疆“矮密早”栽培模式下棉花群體數(shù)量大，難以做到打頂、整枝全面性、高效性等問題，提供更加有效的解決辦法，形成完備的棉花打頂、整枝栽培技術(shù)。

4 結(jié) 論

4.1 先人工打頂棉花最高低于先化學(xué)打頂棉花；相同順序打頂方式下，葉枝增長量隨打頂劑劑量的增加而減小，并且較早噴施化學(xué)封頂劑對(duì)葉枝伸長抑制效果顯著；先化學(xué)封頂處理的果枝數(shù)增加20.87%～29.60%。

4.2 先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學(xué)封頂劑的處理，能促進(jìn)伏前桃和伏桃總數(shù)的增加，300 mL/hm2劑量處理的籽棉產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，增產(chǎn)幅度高達(dá)15.29%。

4.3 棉花噴施化學(xué)封頂劑和人工打頂結(jié)合是一種新的打頂組合，其中先人工打頂再噴施化學(xué)封頂劑較常規(guī)打頂更有利于塑造棉花株型，發(fā)揮增產(chǎn)效應(yīng)，噴施打頂劑的適宜劑量以300 mL/hm2為宜。