氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花株型及其經(jīng)濟(jì)性狀的影響

史亞輝，蔡曉虎，韓 睿，張玉棟，王俊剛

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】通常采取措施去除棉花頂端優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)其營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化[1]。其中，棉花人工打頂就是常用技術(shù)，但是現(xiàn)在勞動力成本增加，人工打頂支出上漲，植棉效益大幅壓縮。目前，棉花種植呈現(xiàn)規(guī)模化、機(jī)械化、輕簡化和集約化[2]。研究氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花株型及其經(jīng)濟(jì)性狀的影響，對篩選出棉花化學(xué)封頂和前期調(diào)控塑形最佳時(shí)間有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】縮節(jié)胺在棉花塑形和化學(xué)封頂有局限性。為了實(shí)現(xiàn)棉花種植機(jī)械化，在棉花栽培中引進(jìn)氟節(jié)胺，即抑芽敏，是一種低毒的植物生長調(diào)節(jié)劑，具有接觸兼局部內(nèi)吸、高效抑制側(cè)芽生長的作用[3-4]。據(jù)研究，作為化學(xué)封頂劑，氟節(jié)胺對棉花產(chǎn)量的影響不僅與棉花品種有關(guān)，而且與其使用劑量、時(shí)間、頻次有關(guān)。趙強(qiáng)等[5]研究用含有DPC、緩釋劑和助劑的化學(xué)打頂劑，分別于2009年7月20日和2010年7月16日施藥，發(fā)現(xiàn)棉株高、株型更緊湊、上部果枝結(jié)鈴數(shù)和內(nèi)圍鈴數(shù)略高、鈴重相當(dāng)、衣分略低，籽棉和皮棉產(chǎn)量相當(dāng)且有增產(chǎn)潛力，對綜合纖維品質(zhì)無顯著影響。戴翠榮等[6]研究南疆棉區(qū)氟節(jié)胺化學(xué)打頂技術(shù)，發(fā)現(xiàn)氟節(jié)胺在棉花上應(yīng)用2次，化學(xué)打頂后棉株高， 鈴重與衣分略有降低，籽棉和皮棉產(chǎn)量與人工打頂?shù)拿藁ㄏ喈?dāng)，對纖維品質(zhì)無顯著影響；氟節(jié)胺在6月20日(第1次)、7月10日(第2次，即化學(xué)封頂)或6月25日(第1次)、 7月15日(第2次，即化學(xué)封頂)噴施較為合理。韓煥勇等[7]研究認(rèn)為，新疆北疆棉區(qū)應(yīng)用化學(xué)封頂劑最適時(shí)間為7月4～12日；葉春秀等[8]則認(rèn)為7月8日使用氟節(jié)胺化控1次效果最佳?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新疆南疆和北疆氣候條件差異較大，棉花系統(tǒng)性調(diào)控與化學(xué)封頂研究尚少。研究氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花株型及其經(jīng)濟(jì)性狀的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究棉田施用氟節(jié)胺與縮節(jié)胺，其施用時(shí)間對棉花株型、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，分析棉花封頂最佳時(shí)間，為棉花生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試藥劑：25%氟節(jié)胺可分散油懸浮劑由張掖大弓農(nóng)化有限公司提供；98%縮節(jié)胺可濕性粉劑由四川國光農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)。供試棉花品種為新陸早53號。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年選取石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院教學(xué)試驗(yàn)場三連多年連作棉田，肥力中等。4月19日采用1膜6行(66+10+66+10+66+10)cm模式播種，4月21日滴出苗水，6月20日前棉田化學(xué)調(diào)控按照常規(guī)大田管理。

采用裂區(qū)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以棉花不同時(shí)間封頂(簡稱封頂期)施藥，即以第2次用藥(7月5日、7月10日、7月15日)為主區(qū)；以封頂前不同時(shí)間(簡稱封頂前期)施藥塑形，即以第1次用藥(6月20日、6月25日、6月30日)為副區(qū)。第1次施用氟節(jié)胺600 g/hm2+縮節(jié)胺60 g/hm2，第2次施用氟節(jié)胺1 200 g/hm2+縮節(jié)胺120 g/hm2。各試驗(yàn)組以棉花封頂期人工打頂為對照，即于7月5日(CK0-5)、7月10日(CK0-10)、7月15日(CK0-15)摘除1葉1心。每個(gè)小區(qū)23.8 m2，重復(fù)3次。藥劑均現(xiàn)用現(xiàn)配，采用背負(fù)式電動噴霧器(型號：3WBD-20)施藥，用水量為450 kg/hm2。表1

表1 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 棉花農(nóng)藝性狀

6月20日，于每個(gè)小區(qū)的中行選取長勢均勻的棉株9株，每5 d定點(diǎn)定株調(diào)查棉花株高(子葉節(jié)至頂端)、果枝長(倒1至倒4)、葉枝長、主莖節(jié)間距等指標(biāo)，重復(fù)3次，直至棉花采收。

1.2.2.2 棉鈴空間分布

棉花吐絮后，每個(gè)小區(qū)選取具有代表性的棉花15株，調(diào)查其上部(7果枝及以上)、中部(4～6果枝)、下部(1～3果枝)等棉鈴數(shù)。

1.2.2.3 棉花產(chǎn)量及其品質(zhì)

(1)于收獲期，每個(gè)小區(qū)選取自然吐絮的連續(xù)的10株棉花，重復(fù)3次，測定單鈴重。(2)每個(gè)小區(qū)取樣6.69 m2，調(diào)查樣地棉花全部株數(shù)、鈴數(shù)，用于單株鈴數(shù)、單位面積總鈴數(shù)、產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)估算。(3)采集不同小區(qū)籽棉，軋花，稱取皮棉30 g編號，送新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)石河子市棉花纖維檢驗(yàn)所進(jìn)行棉花纖維品質(zhì)測定。

1.2.2.4 增長量

增長量=當(dāng)日測定值-初始測定值(6月20日)

1.3 數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)用Microsoft Office 2010 軟件整理，用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行Duncan法顯著性分析，并采用Sigmaplot12.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花株高增長量的影響

研究表明，棉花株高增長量先呈現(xiàn)較快增加趨勢，后趨于平緩。CK0-5、CK0-10、CK0-15棉株摘除頂尖，雖然去除其頂端優(yōu)勢，卻分別于10、5和5 d后停止生長。2次噴施氟節(jié)胺和縮節(jié)胺調(diào)控棉花，在不同時(shí)期進(jìn)行棉花封頂情況下，其株高增長趨勢均是7月10日封頂組最高；在相同封頂時(shí)間下，棉花株高增長量與2次用藥間隔時(shí)間呈相反關(guān)系，間隔時(shí)間長則株高增長量少。

在7月5日封頂?shù)拿藁ńM中，棉花在第1次與第2次施藥期間的株高增長量為4.05～7.73 cm，少于對照(CK0-5)4.45～8.12 cm，其中2次施藥間隔15 d(A20-5)的棉花株高增長量最小，為4.05 cm。棉花在第2次施藥封頂后，其株高增長量與2次施藥間隔期有關(guān)，間隔期越長則株高增長量越少，2次間隔15 d(A20-5)、10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的株高增長量依次為8.28、11.89和14.67 cm，較對照(CK0-5)減少0.33～6.67 cm。

在7月10日封頂?shù)拿藁ńM中，棉花在2次施藥期間的株高增長量均低于對照(CK0-10)，減少了4.54～9.83 cm，其中，2次施藥間隔期為10 d(B30-10)、15 d(B25-10)的棉花株高增長量僅相差1.00 cm。棉花在第2次施藥封頂后，棉花株高增長量不同，對照(CK0-10)最高，為22.11 cm，2次施藥間隔期為20 d(B20-10)的最小，為13.67 cm。

在7月15日封頂?shù)拿藁ńM中，棉花在2次施藥期間的株高增長量在10.33～16.94 cm，少于對照(CK0-15)0.71%～65.15%，其中，2次施藥間隔期為15 d(C30-15)的棉花株高增長量與CK0-15相差不大。棉花在第2次施藥封頂后，株高增長量少于對照(CK0-15)0.17～7.06 cm，2次施藥間隔期25 d(C20-15)的最小，為11.44 cm。圖1

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期

2.2 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花葉枝增長量的影響

研究表明，CK0-5、CK0-10、CK0-15棉花摘頂后，葉枝增長持續(xù)時(shí)間不同，分別為15、10和5 d。經(jīng)2次噴施氟節(jié)胺和縮節(jié)胺調(diào)控棉花，第1次施藥后葉枝生長受到明顯抑制，第2次施藥后則較快停止伸長。

在7月5日封頂?shù)拿藁ńM中，葉枝增長量少于對照(CK0-5)8.13～9.94 cm。2次施藥間隔5 d(A30-5)的增長量最大，為7.91 cm，而間隔10 d(A25-5)、15 d(A20-5)的棉花葉枝增長量相差不大。

在7月10日封頂?shù)拿藁ńM中，葉枝增長量少于對照(CK0-10)6.26～8.60 cm。2次施藥間隔10 d(B30-10)、20 d(B20-10)的增長趨勢基本相近，但略低于15 d(B25-10)的增長量。

在7月15日封頂?shù)拿藁ńM中，葉枝增長量少于對照(CK0-15)4.10～6.64 cm。2次施藥間隔20 d(C25-15)、25 d(C20-15)、15 d(C30-15)的葉枝增長量分別為6.72、7.03和9.57 cm，施藥間隔期越短，葉枝增長量越大。氟節(jié)胺和縮節(jié)胺能有效控制葉枝增長。圖2

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期

2.3 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花果枝長的影響

研究表明，噴施氟節(jié)胺與縮節(jié)胺后，隨著藥劑發(fā)揮調(diào)控作用，棉花果枝增長明顯受到抑制，與對照相比差異顯著(P<0.05)，而處理組間無差異(P>0.05)。

在7月5日封頂?shù)拿藁ńM中，施藥當(dāng)天棉花的倒1、倒2、倒3果枝長與CK0-5之間無差異(P>0.05)，而2次施藥間隔期10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的倒4果枝長則有差異(P<0.05)。與CK0-5相比，A20-5、A25-5、A30-5棉花的果枝長分別減少78.6%～82.8%、74.6%～83.4%、64.4%～69.6%、61.1%～72.3%。噴施氟節(jié)胺與縮節(jié)胺對果枝的抑制效果不同，越靠近生長點(diǎn)果枝受到抑制作用越強(qiáng)。

在7月10日、7月15日封頂?shù)拿藁ńM，倒1、倒2、倒3、倒4果枝長顯著少于對照(P<0.05)，但間隔不同時(shí)間噴施氟節(jié)胺與縮節(jié)胺，棉花相同部位的果枝間不存在顯著差異(P>0.05)。圖3

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期，圖中不同小寫字母表示在0.05 水平上差異顯著性，具有相同字母的差異不顯著(Duncan法)

2.4 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花主莖節(jié)間距的影響

研究表明，在7月5日封頂?shù)拿藁ńM中，倒1、倒2、倒3主莖節(jié)間距與CK0-5存在顯著差異(P<0.05)，而倒4、倒5主莖節(jié)間距則無差異(P>0.05)，化學(xué)封頂對主莖節(jié)間距的抑制作用是從棉花頂尖至底部逐漸減弱，越靠近頂尖主莖節(jié)間距受抑制作用越強(qiáng)。

在7月10日、7月15日封頂?shù)拿藁ńM中，倒1至倒4主莖節(jié)間距均與同期對照(CK0-10、CK0-15)有顯著差異(P<0.05)，均短于對照。通過2次施藥調(diào)控棉花，主莖節(jié)間距呈現(xiàn)施藥間隔時(shí)間長則節(jié)間距短，反之相反。表2

表2 不同氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間下棉花主莖節(jié)間距變化

2.5 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉鈴空間分布的影響

研究表明，試驗(yàn)組和各個(gè)對照組棉花結(jié)鈴數(shù)均表現(xiàn)為，下部鈴>中部鈴>上部鈴，且主要集中于棉花下部。但試驗(yàn)組和各個(gè)對照組的棉花中、下部鈴無差異(P>0.05)，2次間隔不同時(shí)間施藥對棉花中、下部鈴無影響。

氟節(jié)胺與縮節(jié)胺使用后對棉花上部鈴有一定的影響。在7月5日、7月10日進(jìn)行封頂?shù)拿藁ㄖ?，其上部鈴?shù)與對照(CK0-5、CK0-10)無差異(P>0.05)，但是7月5日封頂?shù)拿藁ㄉ喜库彅?shù)多于對照(CK0-5)。在7月15日封頂?shù)拿藁ńM中，2次施藥間隔15 d(C30-15)、20 d(C25-15)的上部鈴與CK0-15有差異，但不顯著，其中，2次施藥間隔15 d(C30-15)的上部鈴增加了0.47個(gè)，增幅為36.78%，而兩次施藥間隔20 d(C25-15)的上部鈴卻減少了0.30個(gè)，降幅為23.1%。圖4

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期，圖中不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著性，具有相同字母的差異不顯著(Duncan法)

2.6 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花產(chǎn)量性狀的影響

研究表明，在7月5日、7月10日封頂?shù)拿藁ńM中，隨著2次施藥間隔時(shí)間的縮短，單株鈴數(shù)、單鈴重均有增加趨勢。在7月15日進(jìn)行封頂?shù)拿藁ńM中，隨著2次施藥間隔時(shí)間的縮短，單株鈴數(shù)增加，而單鈴重呈減少趨勢。但各試驗(yàn)組單株鈴數(shù)與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)存在顯著差異(P<0.05)，而單鈴重?zé)o差異。噴施氟節(jié)胺與縮節(jié)胺調(diào)控棉花，對其衣分無影響，且與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)無差異(P>0.05)。

棉花收獲的關(guān)鍵指標(biāo)是籽棉、皮棉產(chǎn)量。在7月5日進(jìn)行封頂?shù)拿藁ńM中，2次施藥間隔為15 d(A20-5)的棉花籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量最小，相對于CK0-5分別減少9.34%、13.94%，而2次施藥間隔10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的棉花籽棉比CK0-5增加了4.32%～15.99%，而皮棉產(chǎn)量增加了3.34%～12.77%。

在7月10日封頂?shù)拿藁ńM中，2次施藥間隔為20 d(B20-10)的棉花籽棉、皮棉產(chǎn)量相對于CK0-10分別減少7.88%、1.21%，而間隔施藥時(shí)間為15 d(B25-10)、10 d(B30-10)的棉花籽棉增加在2.05%～12.61%、皮棉在6.73%～19.87%。

在7月15日封頂?shù)拿藁ㄖ校?次施藥間隔為25 d(C20-15)、20 d(C25-15)的棉花籽棉產(chǎn)量比CK0-15增加0.61%、2.49%，皮棉產(chǎn)量減少1.01%、2.12%，而間隔施藥為15 d(C30-15)的籽棉、皮棉產(chǎn)量分別增加10.71%、8.75%。表3

表3 不同氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間下棉花產(chǎn)量性狀變化

2.7 氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間對棉花纖維品質(zhì)的影響

研究表明，噴施氟節(jié)胺與縮節(jié)胺后棉花的整齊度、短纖維指數(shù)、比強(qiáng)度、伸長率均與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)無差異(P>0.05)。

在7月5日封頂?shù)拿藁ńM中，2次施藥間隔為15 d(A20-5)、10 d(A25-5)的棉花纖維長度有所下降，且與對照(CK0-5)有差異(P<0.05)，馬克隆值則無顯著差異(P>0.05)。

7月10日封頂?shù)拿藁ńM，2次施藥間隔為15 d(B25-10)、20 d(B20-10)的馬克隆值與對照(CK0-10)有差異(P<0.05)，2次施藥間隔為10 d(B30-10)的棉花纖維長度有所下降，與CK0-10差異顯著(P<0.05)。

7月15日封頂?shù)拿藁ńM中，2次間隔施藥為25 d(C20-15)的纖維長度與對照(CK0-15)存在差異(P<0.05)。表4

表4 不同氟節(jié)胺與縮節(jié)胺施用時(shí)間下棉花纖維品質(zhì)變化

3 討 論

Donald[9]認(rèn)為，農(nóng)作物個(gè)體最小競爭強(qiáng)度的理想株型，不僅能夠充分利用自己有限環(huán)境，而且不侵占鄰株環(huán)境。為了塑造株型，需要主動有預(yù)見性地控制棉花個(gè)體發(fā)育，培植株矮、枝短、葉小等特點(diǎn)的理想株型，協(xié)調(diào)棉花生育與氣候、個(gè)體與群體、營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系[10-11]。生產(chǎn)中大量使用外源植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行棉花株型和群體優(yōu)勢的塑造。其中，縮節(jié)胺能抑制棉花節(jié)間伸長和果枝的生長，控制棉花營養(yǎng)生長過剩，塑造緊湊植株結(jié)構(gòu)[12-13]，氟節(jié)胺會引起頂芽的短期氧化應(yīng)激反應(yīng)，降低與主莖生長點(diǎn)發(fā)育和花芽分化相關(guān)基因的表達(dá)水平，延緩棉株生長和花芽的產(chǎn)生[14]，2種化學(xué)調(diào)節(jié)劑混用后不僅能起到自封頂?shù)男Ч?，而且可塑造良好的株型結(jié)構(gòu)。

研究通過氟節(jié)胺與縮節(jié)胺混用，2次施用調(diào)控棉花，以棉花封頂時(shí)間為主要因子，發(fā)現(xiàn)2次間隔施藥期越長，棉花株高增長量越小，與戴翠榮等[6]研究結(jié)果一致，即隨著棉花化學(xué)封頂劑噴施后天數(shù)延長，生長量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，處理時(shí)間越早則株高生長量減緩會提前。與陳兵等[15]所研究的施藥越早株高增幅越大，越難控制結(jié)果不同。究其因，試驗(yàn)在化學(xué)封頂劑中混用了縮節(jié)胺有效控制節(jié)間伸長。婁善偉等[16]、孫國軍等[17]研究認(rèn)為，化學(xué)封頂控制不住頂尖，出現(xiàn)2次生長現(xiàn)象。而試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，棉花化學(xué)封頂可行。高光效群體結(jié)構(gòu)要求棉株由下而上各果枝的果節(jié)數(shù)逐漸減少，果枝長度逐漸變短，使棉株上下形成塔式株型，果枝在空間分布上，須符合果枝的下長上短，且各果節(jié)節(jié)間長度要有一個(gè)合理的范圍[18]。研究表明，2次間隔施藥的不同處理均能降低棉株上部果枝長、葉枝長以及節(jié)間長，與趙強(qiáng)等[5]、董春玲等[19]、楊成勛等[20]認(rèn)為化學(xué)封頂能抑制棉株縱向生長研究結(jié)果相同，化學(xué)封頂有助于高光效群體結(jié)構(gòu)的形成。

有研究表明，使用縮節(jié)胺能改變棉花的結(jié)鈴部位，使棉鈴集中在下部果枝[21]，趙強(qiáng)等[5]使用化學(xué)封頂劑后棉花的上部果枝數(shù)增多，上部鈴?fù)瑫r(shí)也相應(yīng)的增加。而上部結(jié)鈴增多，鈴庫比例較大，使冠層上部充足的光合源同化的有機(jī)物能及時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)到棉鈴庫中[22]，增加上部結(jié)鈴是提高產(chǎn)量的重要途徑之一。研究表明，化學(xué)封頂?shù)纳?、中、下部鈴相對于人工打頂無差異，但上部鈴有增加趨勢，與董春鈴等[19]研究認(rèn)為化學(xué)封頂?shù)纳喜棵掴彅?shù)有所增加結(jié)果相同。單位面積株數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重是棉花產(chǎn)量的構(gòu)成因素。試驗(yàn)研究表明，2次間隔施藥期短的單株鈴數(shù)、單鈴重有所增加，并且產(chǎn)量比人工打頂有所提高，與王剛等[23]認(rèn)為化學(xué)封頂劑能促進(jìn)棉株多結(jié)鈴，可增加單鈴重，從而增加產(chǎn)量研究結(jié)果一致。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2次間隔施藥期長棉花單株結(jié)鈴數(shù)少，可能是因?yàn)槊拗晔萑踉斐?，也可能因營養(yǎng)供應(yīng)不足或光合產(chǎn)物分配失調(diào)，生理代謝紊亂，以及不良?xì)夂驐l件和環(huán)境脅迫引起棉鈴脫落[24]。研究結(jié)果與王剛等[23]認(rèn)為，化學(xué)封頂劑對馬克隆值、整齊度、伸長率、短纖維指數(shù)等品質(zhì)指標(biāo)影響較小。

4 結(jié) 論

氟節(jié)胺與縮節(jié)胺混用后能有效控制棉花橫向和縱向的生長，并且2次施藥間隔較長時(shí)間對棉花的橫向和縱向抑制效果明顯。2次施藥間隔較短時(shí)間的單株結(jié)鈴、單鈴重較間隔較長時(shí)間的處理有所增加，且對棉花品質(zhì)基本無影響，尤其是在6月30日和7月10日2次施藥，棉花籽棉和皮棉產(chǎn)量相對于采用人工打頂處理提高了12.61%、19.87%，可在機(jī)采棉區(qū)試用。