脫葉劑噴施時(shí)間對棉花脫葉效果及不同部位果枝產(chǎn)量的影響

崔進(jìn)鑫，陸小雙，李生梅，楊 濤，龐 博，王紅剛，高文偉

(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】采用化學(xué)脫葉和機(jī)械采收棉花是降低成本的重要技術(shù)措施[1-5]。實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化，提高植棉效益[6]，機(jī)采棉成為新疆棉業(yè)發(fā)展的必然選擇[7]。脫葉劑對棉花的脫葉催熟是實(shí)現(xiàn)機(jī)械采收的前提?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】化學(xué)脫葉催熟是機(jī)械采棉的重要前提和關(guān)鍵技術(shù)之一[8-9]。機(jī)采一般要求脫葉率和吐絮率在90%以上[10]。細(xì)胞分裂素類調(diào)節(jié)劑“噻苯隆”與乙烯釋放劑“乙烯利”混用可有效促進(jìn)棉花葉片脫落和棉鈴開裂[11-12]。棉花脫葉催熟是使用化學(xué)脫葉劑及催熟劑干預(yù)棉花的生理生化過程，加快棉花的生育進(jìn)程，使其葉片提前脫落，加快成熟的一種技術(shù)[13-14]。過早噴施脫葉催熟劑，將會增加不成熟棉鈴和纖維的比例[15-16]，推遲噴施脫葉催熟劑，則會增加遭遇霜凍和惡劣天氣的風(fēng)險(xiǎn)[17]，導(dǎo)致葉片枯而不落、增加籽棉含雜率[18]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】有研究新疆機(jī)采籽棉含雜率降低的相關(guān)文獻(xiàn)[19]，目前研究脫葉劑對棉花脫葉率和吐絮率及產(chǎn)量的研究比較多，但脫葉劑對棉花不同部位果枝產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素研究較少。需研究脫葉劑較適噴施時(shí)間，提高脫葉催熟劑的效果，降低籽棉碎葉等雜質(zhì)含量，以及研究脫葉劑對棉花不同果枝部位產(chǎn)量的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】設(shè)置棉花不同時(shí)期噴施脫葉劑試驗(yàn)，分析北疆地區(qū)棉花最佳脫葉劑噴灑時(shí)間，研究不同噴施脫葉劑時(shí)期對棉花脫葉率、吐絮率、及不同部位果枝產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，為機(jī)采棉脫葉催熟劑的科學(xué)使用和棉花增產(chǎn)保質(zhì)提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

田間試驗(yàn)于2020年在新疆沙灣縣144團(tuán)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花育種基地(E43°20′～E45°20′，N84°45′～86°40′)進(jìn)行，海拔528 m，溫帶大陸干旱氣候特征，無霜期170～190 d。試驗(yàn)地前茬為棉花，土質(zhì)為粘壤土。0～40 cm土壤養(yǎng)分含量分別為：有機(jī)質(zhì)13.84 g/kg、速效鉀248.14 g/kg、堿解氮65.33 mg/kg、速效磷14.70 mg/kg。

供試材料為新疆北疆主栽品種，均由當(dāng)?shù)靥峁９┰嚥牧厦鐚?1號、農(nóng)大1號、國新73號、興農(nóng)678改良系(C1)、新陸早37號。試驗(yàn)藥劑(脫葉劑)為德國拜耳作物科學(xué)公司生產(chǎn)的脫吐隆，(主要成分噻苯隆和敵草隆，540 g/L懸浮劑)，棉花脫葉催熟劑(新疆金棉科技有限責(zé)任公司，主要成分噻苯隆，懸浮劑)，40%乙烯利水劑(四川國光農(nóng)化有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2020年4月23日播種，4月24日澆出苗水，采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，脫葉劑噴施時(shí)間為主區(qū)，分別設(shè)置3個(gè)處理(T)，棉花吐絮率為10%～20%(8月29日，T1)、棉花吐絮率為30%～50%(9月5日，T2)、棉花吐絮率為70%～80%(9月12日，T3)；脫葉劑為副區(qū)，脫吐隆225 g/hm2+ 40%乙烯利750 mL/hm2+助劑；清水對照(CK)。種植模式為“1膜6行，1膜1材料”，行長3 m，株距0.1 m，行距0.7 m，播幅2.35 m。每個(gè)處理均重復(fù)3次，同一膜前后兩份材料以50 cm的走道隔離開來試驗(yàn)田為膜下滴灌，管理同大田正常管理一致。

1.2.2 測定指標(biāo)

1.2.2.1 降水量與溫度

2020年8～10月最高氣溫、最低氣溫、降水量。氣象資料由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)氣象站提供。圖1

圖1 2020年8～10月噴施脫葉劑期間最高/低氣溫和降水量Fig 1 Maximum/low temperature and precipitation during the application of defoliants from August to October 2020

1.2.2.2 脫葉率

2020年8月28日至10月2日調(diào)查，每個(gè)處理連續(xù)選擇棉株10株。分別于吐絮率為10%～20%(8月29日(脫葉劑處理組為T1，對照組CK1))；吐絮率為30%～50%(9月5日(脫葉劑處理組為T2，對照組CK2))；吐絮率為70%～80%(9月12日(脫葉劑處理組為T3，對照組CK3)下同。)14:00處理噴施脫葉劑，對照噴施清水。噴灑脫葉劑前1 d調(diào)查處理組和CK組的葉片數(shù)；調(diào)查噴灑脫葉劑后20 d處理組和對照組棉株的葉片數(shù)和掛枝葉片數(shù)。計(jì)算棉花葉片脫葉率(調(diào)查葉片數(shù)時(shí)，不計(jì)算新生葉片數(shù))。

葉片脫落率(%) = (噴灑脫葉劑前葉片總數(shù) - 噴灑脫葉劑后剩余葉片總數(shù)) / 噴施脫葉劑前葉片總數(shù) ×100%。

1.2.2.3 吐絮率及吐絮增量

每個(gè)處理隨機(jī)選擇具有代表性且長勢一致的棉株10株，噴灑脫葉劑前1 d調(diào)查即將處理和CK的青鈴數(shù)、吐絮數(shù)；調(diào)查噴灑脫葉劑后20 d處理組和對照組棉株的青鈴數(shù)和吐絮數(shù)。

棉鈴?fù)滦趼?= (棉鈴總數(shù)-剩余棉鈴總數(shù)) / 棉鈴總數(shù)×100%；棉鈴?fù)滦踉隽?= 噴施脫葉劑后吐絮率 - 噴施脫葉劑前吐絮率。

1.2.2.4 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量

2020年10月2日收獲，按不同層(1～3果枝為下層(UL1～3)；4～6果枝為中層(ML4～6)；7以上果枝為上層(LL≥7))收取1 m小區(qū)，并記錄鈴數(shù)，收獲后考種。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，用SPSS 23.0和DPS 9.01數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)，用 Duncan's 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫葉噴施時(shí)間對棉花脫葉率的影響

研究表明，各品種、各時(shí)期、各處理棉花葉片脫葉率T1>CK1，T2>CK2，T3>CK3。農(nóng)大1號、國新73號、C1脫葉率T2>T3>T1；苗寶21號，早37脫葉率T3>T2>T1；苗寶21號、農(nóng)大1號、國新73號相對應(yīng)的處理組脫葉率顯著高于相對應(yīng)的對照組(P<0.05)；各品種T1脫葉率為70%左右，苗寶21號、農(nóng)大1號、國新73號、C1脫葉率T1顯著高于CK1，各品種T2脫葉率為90%左右，農(nóng)大1號、國新73號、C1在T2脫葉率分別在3個(gè)處理中最大；各品種T3脫葉率在77%～97%，苗寶21號、新陸早37號T3脫葉率最高，T3脫葉率顯著高于T1，且高于T2。不同品種，處理后脫葉占優(yōu)情況不同，苗寶21號和新陸早37號在3個(gè)處理下，脫葉率T3更占優(yōu)，脫葉效果最好；而農(nóng)大1號、國新73號、C1在3個(gè)處理下，T2更占優(yōu)，脫葉效果最好。圖2

注：CK：對照；T1：吐絮率為10%～20%(8月29日(T1))噴施脫葉劑；T2：吐絮率為30%～50%(9月5日(T2))噴施脫葉劑；T3：；吐絮率為70%～80%(9月12日(T3))噴施脫葉劑；不同小寫字母表示同一因素不同水平間在 0.05 水平差異顯著；下同

2.2 脫葉劑對吐絮率及吐絮增量的影響

研究表明，苗寶21號在T2吐絮率顯著高于T1，與T3無顯著差異；農(nóng)大1號，新陸早37號T1吐絮率在3個(gè)處理時(shí)期最大；國新73號T1吐絮率顯著高于CK1，各處理間吐絮率無顯著差異；C1各處理吐絮率T3>T2>T1；新陸早37號各處理對吐絮率的影響不大。圖3

圖3 不同脫葉劑噴灑時(shí)間下棉花吐絮率變化Fig.3 The effect of defoliant spraying time on cotton bouncing rate

各品種吐絮增量T1>T2>T3；苗寶21號吐絮增量T1和T2顯著高于T3；農(nóng)大1號吐絮增量T1顯著高于T2和T3，T2顯著高于T3；國新73號吐絮增量T1和T2顯著高于T3；C1吐絮增量T1顯著高于T3；新陸早37號吐絮增量T1顯著高于T2和T3；各品種吐絮增量CK3>T3，且農(nóng)大1號CK3顯著高于T3；農(nóng)大1號，國新73號，新陸早37號CK2>T2，且新陸新陸早37號CK2吐絮增量顯著高于T2；由于前期處理時(shí)自然吐絮較少，T1吐絮增量最優(yōu)，T2次之，T3最差，且T3較CK3在吐絮增量方面表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)影響。圖4

圖4 不同脫葉劑噴灑時(shí)間下棉花吐絮增量變化Fig.4 The effect of spraying time of defoliant on cotton boll release increment

2.3 脫葉劑對棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

研究表明，脫葉劑對不同品種棉花的籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分、單鈴重有不同的影響。T2處理苗寶21號、農(nóng)大1號的籽棉產(chǎn)量對比CK、T1、T3、呈現(xiàn)不同的增產(chǎn)效果。苗寶21號的T2籽棉產(chǎn)量顯著高于CK(P<0.05)，且高于T1、T3，分別高出2 749.63、135.67、1 662.59 kg/hm2；T2皮棉產(chǎn)量單鈴重高于T1、T3、CK，但CK的衣分均高于處理，較T1、T2、T3分別高出3.21%、5.16%、3.89%。農(nóng)大1號T2籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量顯著高于T3(P<0.05)，且高于T1、CK，籽棉產(chǎn)量分別高出1 963.52、1 254.61、1 763.24 kg/hm2，皮棉產(chǎn)量分別高出887.35、555.63、759.55 kg/hm2；T2鈴重高于其他處理和CK,但衣分CK最大。國新73號經(jīng)處理后籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分、鈴重均無顯著差異；C1經(jīng)處理后，T2衣分顯著高于T1、T3，CK顯著高于T1(P<0.05)，籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、鈴重?zé)o顯著差異；新陸早37號經(jīng)處理后，CK、T2、T3鈴重顯著高于T1(P<0.05)，籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分、均無顯著差異。各品種間籽棉產(chǎn)量，皮棉產(chǎn)量，鈴重存在一定差異。經(jīng)處理后，品種與處理對衣分的影響存在顯著交互效應(yīng)P<0.05)。表1

表1 不同脫葉劑下陸地棉產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響及交互比較Table1 Influence and comparison of yield and yield components of upland cotton under different defoliants

不同時(shí)期噴灑脫葉劑、品種、果枝位置對皮棉產(chǎn)量的影響存在顯著交互效應(yīng)；不同時(shí)期噴灑脫葉劑、品種對皮棉產(chǎn)量和衣分的影響存在顯著交互效應(yīng)(P<0.05)；品種與果枝位置對鈴重的影響存在顯著交互效應(yīng)(P<0.05)；不同時(shí)期噴灑脫葉劑與果枝位置對衣分和鈴重的影響存在顯著交互效應(yīng)(P<0.05)；不同處理、不同品種、不同果枝位置對皮棉產(chǎn)量的影響存在顯著交互效應(yīng)(P<0.05)。不同時(shí)期噴灑脫葉劑、品種的交互對籽棉產(chǎn)量、鈴重影響均未達(dá)到顯著水平；不同品種與果枝位置的交互對鈴重的影響未達(dá)到顯著水平；不同處理與不同果枝位置的交互對籽棉產(chǎn)量、及衣分均未達(dá)到顯著水平；不同處理、不同品種、不同果枝位置的交互對籽棉產(chǎn)量、衣分鈴重的影響均未達(dá)到顯著水平。表2

表2 不同脫葉劑、品種和果枝位置下產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)及交互比較Table 2 Yield statistics and interactive comparison under different defoliants, varieties and branch locations

不同品種和不同時(shí)期噴灑脫葉劑對不同果枝位置籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分、鈴重的影響存在差異。品種與處理對中層鈴重的影響存在顯著交互效應(yīng)(P<0.05)，品種對上部籽棉產(chǎn)量、上部皮棉產(chǎn)量、下部衣分、上部鈴重、中部鈴重、下部鈴重的影響存在顯著差異(P<0.05)；處理對上部衣分的影響存在顯著差異(P<0.05)。苗寶21號T2各果枝位置的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別高于其他處理和對照的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量，且T2下層籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量顯著高于CK(P<0.05)，且高于其他處理籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量；苗寶21號各處理的上、中、下衣分無顯著差異，但上層、中層果枝的CK衣分高于其他處理，T2衣分最小；苗寶21號T1的下層鈴重顯著高于CK和T3(P<0.05)。農(nóng)大1號中層、下層T2的籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量均高于其他處理和CK，且中層T2籽棉產(chǎn)量顯著高于其他處理和CK(P<0.05),上層CK皮棉產(chǎn)量顯著高于其他處理和對照(P<0.05)，中層CK和T2皮棉產(chǎn)量顯著高于T3(P<0.05)，T1上層衣分顯著高于T2(P<0.05)，中層和下層的各處理間衣分無顯著差異；各處理、各層鈴重?zé)o顯著差異。國新73號下層T3衣分顯著高于CK、T1、T2(P<0.05)，其他處理、層、指標(biāo)均無顯著差異。C1上層的CK皮棉產(chǎn)量顯著高于T1(P<0.05)，上層T2衣分顯著高于T1(P<0.05)，中層CK衣分顯著高于T1(P<0.05)，其他層、處理之間不存在顯著差異。新陸早37號中層的CK籽棉產(chǎn)量顯著高于T2(P<0.05)，中層的CK皮棉產(chǎn)量顯著高于T1、T2(P<0.05)，下層T2衣分顯著高于CK(P<0.05)，上層T2、T3鈴重顯著高于T1(P<0.05)，中層T3鈴重顯著高于T2(P<0.05)，其他層、處理間無顯著差異。表3

表3 不同脫葉劑下棉花不同部位果枝產(chǎn)量變化Table 3 Effect of defoliant on the yield in different parts of Cotton

3 討 論

3.1 脫葉劑對棉花脫葉率的影響

各品種脫葉劑處理20 d后，T2脫葉率約90%，達(dá)到機(jī)采棉要求，T3脫葉率達(dá)到80%以上，與高麗麗等[20]研究結(jié)果一致，在適宜的氣候條件下，脫葉劑處理后能達(dá)到較高的脫葉率。苗寶21號：T3脫葉率較T1高27%，達(dá)到顯著水平，與T2脫葉率較為接近，均在90%左右；農(nóng)大1號：T2脫葉率最佳，脫葉率達(dá)到90%；國新73號：經(jīng)處理后T2脫葉率最佳，較CK提高了39%，且達(dá)到顯著水平；C1: T2脫葉率最佳，高于T1和T3脫葉率；新陸早37號：T3脫葉率較T1高27%，達(dá)到顯著水平，且高于T2。且表現(xiàn)CK的脫葉率越大，T的作用越弱，與宋興虎等[21]研究結(jié)果一致。

3.2 脫葉劑對棉花吐絮率和吐絮增量的影響

農(nóng)大1號、國新73號、C1、新陸早37號脫葉劑處理后，各處理間吐絮率未表現(xiàn)出顯著差異；苗寶21號T2吐絮率顯著高于T1且高于T3，與馬立剛等[22]研究結(jié)果一致。處理前吐絮率較高，處理后吐絮增量低，相反，吐絮增量高，研究結(jié)果與馬立剛等[22]研究結(jié)果一致。隨著處理時(shí)間的推遲，自然吐絮的增加，吐絮增量逐漸降低。吐絮增量表現(xiàn)為T1>T2>T3，且T3未表現(xiàn)出促進(jìn)吐絮的效果。

3.3 脫葉劑對棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

脫葉劑處理過早對產(chǎn)量影響越大，推遲和掌握脫葉劑噴施時(shí)期很重要[23]。也有研究顯示脫葉劑會影響單鈴重、籽棉產(chǎn)量及皮棉產(chǎn)量[24-28]。不同時(shí)期脫葉劑處理對不同品種棉花產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響存在差異。苗寶21號T2籽棉產(chǎn)量顯著高于CK，高于T1、T3，皮棉產(chǎn)量T2>T1>T3，但衣分CK顯著高于T2，各處理間鈴重?zé)o顯著差異。農(nóng)大1號籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量T2顯著高于T3，高于CK，但衣分CK最高，T2鈴重最高。國新73號籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分、鈴重各處理間均無顯著差異。C1籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量T3>T2>T1，T2衣分顯著高于T1、T3。新陸早37號各處理對產(chǎn)量和衣分的影響無顯著差異，鈴重CK、T2、T3顯著高于T1。

3.4 脫葉劑對不同果枝部位產(chǎn)量和產(chǎn)量因素的影響

趙戰(zhàn)勝等[29]研究表明，不同時(shí)期噴施脫葉劑對上層、中層、下層果枝的產(chǎn)量和衣分及單鈴重有不同的影響。T2時(shí)苗寶21號下層果枝籽棉產(chǎn)量T2>T3>T1顯著高于CK，下層果枝皮棉產(chǎn)量T2顯著高于CK。T2時(shí)農(nóng)大1號中層籽棉產(chǎn)量顯著高于其余處理和對照組，中層皮棉產(chǎn)量顯著高于T3，上層衣分最大顯著高于T1。T2時(shí)國新73號，CK下層衣分和上層鈴重顯著高于T1、T2、T3。T2時(shí)C1，上層衣分顯著高于T1。T3處理后新陸早37號，CK中層籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量顯著高于T1和T2，上層鈴重顯著高于T1，中層鈴重顯著高于T2。

4 結(jié) 論

苗寶21號、農(nóng)大1號、國新73號、C1在吐絮率為30%～50%(9月5日(T2))噴施脫葉劑較佳，不僅脫葉效果好，吐絮率較高，產(chǎn)量較高，對衣分及鈴重影響不大；新陸早37號在吐絮率為70%～80%(9月12日(T3))噴施脫葉劑最佳，吐絮率較高，對產(chǎn)量影響不大，上層和中層鈴重較高。