不同化學(xué)打頂劑對新疆棉花群體質(zhì)量的影響

王剛，韓煥勇，王旭文，陳兵

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子 832000）

新疆是我國最大的棉花產(chǎn)區(qū)，2019 年新疆的植棉面積占全國的76.1%， 棉花產(chǎn)量占全國的84.9%。 近幾十年期間，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團棉花生產(chǎn)機械化飛速發(fā)展并已基本實現(xiàn)全程機械化，但唯獨還未實現(xiàn)棉花打頂?shù)臋C械化。 而現(xiàn)階段新疆棉花生產(chǎn)中人工打頂用工緊缺和工價上漲的矛盾日益凸顯， 尋求一種能替代棉花人工打頂?shù)纳a(chǎn)方式迫在眉睫[1-2]。 化學(xué)打頂是利用植物生長調(diào)節(jié)劑延緩或抑制棉花頂尖的生長， 控制棉花的無限生長習(xí)性， 從而達到類似人工打頂?shù)恼{(diào)節(jié)營養(yǎng)生長與生殖生長的目的[3]。多年試驗研究和大田示范結(jié)果表明， 化學(xué)打頂可以提升棉花打頂效率50%以上，極大地降低植棉成本；但其對棉花生長發(fā)育和群體特征等的影響與人工打頂不同[4-6]，意味著其冠層結(jié)構(gòu)和棉花群體質(zhì)量指標可能不同于人工打頂。 本研究針對2 種棉花打頂劑開展不同劑量的小區(qū)試驗， 分析其在棉花生育中后期對群體葉面積指數(shù)、光吸收率、光合速率、干物質(zhì)積累、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響， 明確化學(xué)打頂下棉花群體質(zhì)量指標的變化規(guī)律， 進而為棉花化學(xué)打頂技術(shù)的推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試驗地概況

供試品種：新陸早74 號[7]，由石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花所提供。

供試藥劑：長城兄弟棉花打頂水劑（甲哌钅翁，有效成分含量為250 g·L－1），由張家口長城農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)；禾田?？擅藁ù蝽攧ㄓ行С煞譃橘|(zhì)量分數(shù)25%的氟節(jié)胺）， 由浙江和田化工有限公司生產(chǎn)。

試驗于2020 年在新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)試場3-13號地進行，采用一膜六行（66＋10） cm 種植模式，株距為10 cm， 密度為21 萬株·hm－2；4 月20 日播種，采用膜上點播與膜下滴灌播種方式；施基肥二銨150 kg·hm－2，隨水滴施尿素600 kg·hm－2，棉花滴灌專用肥（新疆三贏農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)）450 kg·hm－2；全生育期灌水10 次，總灌水量為5 000 m3·hm－2。其他按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)膜下滴灌棉田管理。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)8 個處理。 其中長城兄弟棉花打頂水劑設(shè)置4 個處理，分別為T1：450 mL·hm－2（低劑量），T2：750 mL·hm－2（中劑量），T3：1 050 mL·hm－2（高劑量），T4： 人工控頂（CK）；禾田福可棉花打頂劑設(shè)置4 個處理，均施用2 次， 各處理第1 次與第2 次的用量分別為T5：（900＋2 250）mL·hm－2（低劑量），T6：（1 500＋2 250）mL·hm－2（中劑量），T7：（2 100＋2 250）mL·hm－2（高劑量），T8：人工打頂（CK）。 每個處理3 次重復(fù)，每重復(fù)面積約為23 m2。長城兄弟棉花打頂水劑于7 月10 日噴施， 禾田?？擅藁ù蝽攧┓謩e于6 月25 日和7 月10 日噴施；均采用臨沂聚順農(nóng)業(yè)機械有限公司生產(chǎn)的20 L 背負式電動噴霧器進行人工頂噴。 人工控頂于7 月10 日實施。

1.3 測定項目與方法

于7 月15 日（盛花期）、8 月1 日（盛鈴期）、9月15 日（吐絮期）測定各處理的葉面積指數(shù)、群體光吸收率、群體光合速率（Canopy apparent photosynthetic rate，CAP）和干物質(zhì)累積與分配狀況。 其中， 葉面積指數(shù)利用LAI-2000 植物冠層分析儀（LI-Cor，美國）測定[8]，群體光吸收率、CAP 采用王秀媛等[9]的方法測定，單株干物質(zhì)積累量與蕾鈴分配比采用馮國藝等[10]的方法測定和計算。

9 月25 日（吐絮期）在各小區(qū)隨機選均勻有代表性的植株10 株，調(diào)查棉花株高、單株果枝數(shù)及單株結(jié)鈴數(shù)等農(nóng)藝性狀，收取連續(xù)10 株吐絮鈴（整株）并統(tǒng)計鈴數(shù)，室內(nèi)考種后測定鈴重和衣分。最后對小區(qū)實收計算皮棉產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010 軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用DPS 7.05 對試驗數(shù)據(jù)進行分析。 采用單因素方差分析和鄧肯多重范圍檢驗（Duncan’s 新復(fù)極差法）進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同化學(xué)打頂劑處理對群體葉面積指數(shù)的影響

由表1 可知，所有處理的群體葉面積指數(shù)從盛花期到盛鈴期都呈現(xiàn)增加趨勢，到盛鈴期達到峰值（葉面積指數(shù)峰值多在3.5 左右），盛鈴期到吐絮期都呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，這與郭仁松等[8]的試驗研究結(jié)果一致。 還發(fā)現(xiàn)在棉花各生育時期，2 種化學(xué)打頂劑處理的棉花群體葉面積指數(shù)都隨劑量的增加呈現(xiàn)降低趨勢，但處理間差異未達顯著水平。 分析所有處理表明，在棉花生育中后期群體葉面積指數(shù)高且持續(xù)期長，葉片衰老緩慢，能確保足夠的葉面積來實現(xiàn)棉花的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

表1 不同化學(xué)打頂劑處理對棉花群體葉面積指數(shù)的影響

2.2 不同化學(xué)打頂劑處理對群體光吸收率的影響

由表2 可以看出，隨生育時期的推進，所有處理的群體光吸收率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，均在盛鈴期達到峰值；盛花期與吐絮期的群體光吸收率隨著化學(xué)打頂劑劑量的增加而降低，各處理之間群體光吸收率最高值無顯著性差異，其值均為80%～90%。 2 種化學(xué)打頂劑間比較，相同劑量水平的禾田?？商幚恚═5～T7）群體光吸收率低于長城兄弟處理（T1～T3）。 化學(xué)打頂與人工打頂相比，群體光吸收率無顯著變化，這與趙強等[3]的研究結(jié)果一致。

表2 不同化學(xué)打頂劑處理的群體光吸收率的比較

2.3 不同化學(xué)打頂劑處理對CAP 的影響

CAP 與葉面積指數(shù)和群體光吸收率密切相關(guān)。對CAP 的測定結(jié)果（表3）表明：隨著生育進程的推移，所有處理棉花CAP 均呈先上升后下降的變化趨勢，于盛鈴期達到峰值；CAP 隨著打頂劑劑量增大而降低，但各處理間差異均未達顯著水平。其中：T1 處理的CAP 最高， 最大值為盛鈴期的32.6 μmol·（m2·s）－1， 最小值為吐絮期的19.8 μmol·（m2·s）－1；T1、T4、T5 處理的CAP 相差不大，T3、T7 處理的CAP 較低。 長城兄弟T1 處理的CAP均高于人工打頂與禾田福可處理。

表3 不同化學(xué)打頂劑處理的群體光合速率（CAP）比較μmol·（m2·s）－1

2.4 不同化學(xué)打頂劑處理對單株干物質(zhì)累積的影響

單株干物質(zhì)累積的測定結(jié)果（表4）表明，所有處理在棉花盛花期到吐絮期期間單株干物質(zhì)質(zhì)量逐漸增大，但各處理間差異均未達顯著水平。 在2種藥劑處理下， 分別以T2、T6 處理的單株干物質(zhì)質(zhì)量最大，在吐絮期均為85 g 以上，其蕾鈴分配比也最高。結(jié)果表明：中劑量處理的干物質(zhì)積累量和蕾鈴分配比率最高，高、低劑量處理影響了這2個指標。

表4 不同化學(xué)打頂劑處理的單株干物質(zhì)累積與蕾鈴分配比比較

2.5 不同化學(xué)打頂劑處理對農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的影響

結(jié)果（表5）表明，2 種藥劑各處理的株高和單株果枝數(shù)均隨著劑量增加而降低， 各處理間有明顯差異且顯著高于對照。 長城兄弟處理與禾田?？商幚淼膯沃杲Y(jié)鈴數(shù)有隨著劑量增加而增加的趨勢，但除T1 外，同一藥劑的各劑量處理之間無顯著差異。從各處理的鈴重來看，長城兄弟處理劑量對鈴重?zé)o顯著影響，但禾田?？傻蛣┝?、高劑量處理均顯著降低了鈴重。 2 種藥劑的劑量對衣分均無顯著影響。 從最終皮棉產(chǎn)量來看，2 種藥劑均表現(xiàn)為中劑量處理的最高， 低劑量和高劑量處理的較低。

表5 不同化學(xué)打頂劑處理的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量比較

3 結(jié)論

隨2 種打頂劑處理劑量的增加， 棉花群體葉面積指數(shù)、群體光吸收率、CAP、株高和單株果枝數(shù)均呈現(xiàn)降低趨勢，單株結(jié)鈴數(shù)有增加趨勢。 2 種打頂劑高、 低劑量處理影響干物質(zhì)的累積和蕾鈴分配比， 中劑量處理的干物質(zhì)積累量和分配比率最佳；中劑量處理的皮棉產(chǎn)量高于對照，且高于低劑量和高劑量處理。

本研究初步明確了2 種化學(xué)打頂劑不同劑量處理對棉花群體質(zhì)量指標的影響，并從群體質(zhì)量指標角度證明了化學(xué)打頂替代人工打頂?shù)目尚行浴?/p>