棉花植物生長調(diào)節(jié)劑登記現(xiàn)狀可視化分析

張教海，張友昌，別 墅，王孝剛，邵錦濤，池立軍

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，武漢 430064；2.武穴市農(nóng)技推廣中心，湖北 武穴 435400；3.公安縣農(nóng)技推廣中心，湖北 公安 434300）

棉花是中國重要的大田經(jīng)濟作物、紡織工業(yè)主要原料，在國民經(jīng)濟中占據(jù)重要的地位。棉花具有無限生長特性和可塑性強的特點，利用植物生長調(diào)節(jié)劑塑造理想株型和高光效冠層結(jié)構(gòu)，減少蕾鈴脫落，提高產(chǎn)量是棉花生產(chǎn)中廣泛應用的技術(shù)。根據(jù)中國《農(nóng)藥管理條例》（2017年6月1日起施行），棉花生長調(diào)節(jié)劑應按農(nóng)藥進行登記管理。本研究通過對目前棉花用植物生長調(diào)節(jié)劑的登記現(xiàn)狀進行分析，為棉花種植戶正確選擇藥劑、科學用藥及規(guī)范市場提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

植物生長調(diào)節(jié)劑登記數(shù)據(jù)來自中國農(nóng)藥信息網(wǎng)（http：//www.chinapesticide.org.cn/hysj/index.jhtml，2021年9月30日）。搜索設(shè)置：農(nóng)藥類別，植物生長調(diào)節(jié)劑；作物/場所，棉花；單劑或混劑；不包括已過有效期產(chǎn)品。導出的數(shù)據(jù)利用Excel軟件建立數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計并結(jié)合python軟件進行數(shù)據(jù)可視化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花用植物生長調(diào)節(jié)劑登記概況

截止查詢?nèi)?，棉花用植物生長調(diào)節(jié)劑有效登記證書共287件，其中單劑占78.7%，混劑61件，占21.3%。按生長調(diào)節(jié)劑類型分，促進劑類47件，占16.4%；延緩或抑制劑類79件，占27.5%；脫葉劑類101件，占35.2%；催熟劑類60件，占20.9%（圖1）。從登記證持有人屬地分布看，以中東部省份為主，其中江蘇省72件（占比25.1%）、山東省47件（占比16.4%）、河南省38件（占比13.2%）、河北省26件（占比9.1%）、浙江省15件（占比5.2%）分列前五位，新疆棉區(qū)目前是中國最大產(chǎn)棉區(qū)，面積和產(chǎn)能占全國的80%以上，目前持有棉花用植物生長調(diào)節(jié)劑登記證書5件，占比1.7%（圖2）。

圖1 棉花用植物生長調(diào)節(jié)劑農(nóng)藥登記數(shù)量

圖2 不同省份植物生長調(diào)節(jié)劑登記數(shù)量

2.2 促進型棉花生長調(diào)節(jié)劑分析

促進型棉花生長類調(diào)節(jié)劑有效登記證書47件，其中單劑45件，占比95.7%；混劑2件，占比4.3%（圖3）。該類生長調(diào)節(jié)劑包括12種農(nóng)藥名稱，登記最多的是赤霉酸，有21件，占比44.7%；復硝酚鈉8件，占比17.0%，排第二；萘乙酸6件，占12.8%，排第三。

圖3 棉花用促進劑登記情況

赤霉酸，又稱GA3、赤霉素。登記顯示其主要效用為提高棉花結(jié)鈴率、增產(chǎn)或調(diào)節(jié)生長。萘乙酸，又稱NAA或a-萘乙酸，主要效用為調(diào)節(jié)生長和增產(chǎn)。中國自20世紀50年代開始使用萘乙酸和赤霉素來防止和減輕棉花的蕾鈴脫落［1］。彭小峰等［2］研究認為，花期噴施赤霉素能增加中長絨棉的結(jié)鈴，對品質(zhì)的影響不顯著；用赤霉素10 mg/L溶液多次噴施更有利于棉花結(jié)鈴；不同濃度赤霉素處理棉花可以抑制NAP、SAG18的表達（二者可以促進葉片衰老），但是在處理6 h后卻促進了乙烯合成基因ACS6的表達，初步推斷赤霉素可能通過與乙烯的協(xié)同作用調(diào)控葉片的衰老［3］。王榮等［4］研究認為，0.2 mg/L的GA3溶液可同時較明顯地促進棉花幼苗主根、側(cè)根及莖葉的發(fā)育。打頂和打頂后涂抹萘乙酸可促進棉花根系生長，提高根系活力和總吸收面積。0.6%萘乙酸水劑對棉花的生長和產(chǎn)量有明顯影響，結(jié)果表明，0.6%萘乙酸水劑應用于棉花上可促進生長發(fā)育、增重、增長［5，6］。

復硝酚鈉，又稱愛多收、豐產(chǎn)素、增效鈉等，主要效用也為調(diào)節(jié)棉花生長和增產(chǎn)。愛多收拌種可提高發(fā)芽率；苗期培育壯苗；蕾期促進根系生長；提早現(xiàn)蕾開花，結(jié)鈴增加，產(chǎn)量提高并能防早衰等。初花期噴施愛多收的泗棉2號成鈴率提高了7.82%［7］。

沈彩霞［8］研究認為，噴施0.01%蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑不僅可有效促進棉花的營養(yǎng)生長和生殖生長，提高結(jié)鈴率，增產(chǎn)幅度達14.1%，而且對提高植株抗病能力和預防病害發(fā)生也有一定的作用。3種不同結(jié)構(gòu)蕓苔素內(nèi)酯（24-表、28-高和28-表高）在棉花上的應用研究表明，施藥劑量為0.02 mg/kg時，蕓苔素內(nèi)酯可以明顯提高棉鈴重、棉纖維長度和棉花整齊度，并且也能在一定程度上增加棉花產(chǎn)量［9］。

2.3 延緩或抑制型棉花生長調(diào)節(jié)劑

延緩或抑制型棉花生長類調(diào)節(jié)劑登記農(nóng)藥名稱有8種，登記證書79件，其中單劑69件，占比87.3%；混劑10件，占比12.7%（圖4）。棉花具有無限生長習性，采用延緩或抑制型植物生長調(diào)劑進行株型調(diào)控是塑造理想高效光合群體結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)量的有效手段。在棉花化學調(diào)控的過程中使用最廣泛的就是延緩或抑制型植物生長調(diào)節(jié)劑，如前輕后重，少量多次；全程化調(diào)、系統(tǒng)化控等均為此類調(diào)節(jié)劑的使用技術(shù)。

圖4 延緩或抑制型生長調(diào)節(jié)劑登記證數(shù)

矮壯素，又稱CCC。矮壯素應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)始于20世紀60年代。國內(nèi)外研究結(jié)果基本一致，在塑造棉花株型、防止瘋長方面具有顯著成效，是典型的植物生長抑制劑，但對產(chǎn)量的影響則有增有減［10-12］。

甲哌鎓，又稱縮節(jié)胺、助壯素、調(diào)節(jié)啶、健壯素等。甲哌鎓是目前研究與生產(chǎn)應用較成熟的一類棉花生長調(diào)控劑，登記的8種植物生長調(diào)節(jié)劑，5種含甲哌鎓成分，占62.5%。大量研究表明，在棉花生長發(fā)育不同階段，連續(xù)數(shù)次噴施甲哌鎓可對其進行定向誘導，改變棉株群體冠層結(jié)構(gòu)、塑造合理的株型，調(diào)節(jié)其營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系，提高光合效率，最終達到理想產(chǎn)量［1］。

氟節(jié)胺，又稱抑芽敏，Prime。1977年由瑞士汽巴—嘉基公司開發(fā)，作為煙草抑芽劑使用，1990年開始在中國登記［13］，國內(nèi)用在棉花上始于2012年，主要用作化學打頂［14］。

棉花打頂是中國棉花高產(chǎn)栽培的重要一環(huán)。棉花打頂即去除棉花頂心，以消除其頂端優(yōu)勢，促進棉花營養(yǎng)生長與生殖生長協(xié)調(diào)，讓營養(yǎng)物質(zhì)和水分輸送到枝葉促進棉花的橫向生長，從而增加棉花的產(chǎn)量和提升棉花品質(zhì)。傳統(tǒng)打頂技術(shù)主要以人工結(jié)合植物生長調(diào)節(jié)劑為主，機械打頂較少，化學打頂近年在新疆棉區(qū)應用較多，技術(shù)日趨成熟，長江流域棉區(qū)和黃河流域棉區(qū)也在積極開展相關(guān)試驗示范［1，15，16］。目前，使用的化學打頂劑主要成分以甲哌鎓和氟節(jié)胺較多。

從3種主要生長調(diào)節(jié)劑登記的制劑與含量來看，矮壯素登記了2種劑型含量，其中50%水劑16件，占比88.9%。甲哌鎓以25%水劑最多，有20件，占比50.0%，其次是98%可溶性粉劑15件，占比37.5%；10%可溶性粉劑3件，占比7.5%；其他2件，占比5.0%。氟節(jié)胺以25%懸浮劑最多，有6件，占比54.55%；其次為25%乳油2件、30%懸浮劑2件、40%懸浮劑1件（圖5）。

圖5 3種主要生長抑制劑的劑型

2.4 脫葉催熟類棉花生長調(diào)節(jié)劑分析

目前，共登記7種名稱的棉花用脫葉劑，包括單劑3個、混劑4個，共有登記證101件，其中單劑52件，占比51.5%；混劑49件，占比48.5%（圖6）。其中，含噻苯隆成分的登記了98件，占97%；另3件分別是吡草醚2件，敵草快1件。登記最多的脫葉劑噻苯?。▎蝿┯?9件，混劑噻苯·敵草隆有46件，分別占總數(shù)的48.5%、45.5%。

圖6 棉花用脫葉劑單劑和混劑登記情況

噻苯隆，又稱脫葉靈、脫葉脲、Dropp、塞苯隆、TDZ等，是西德Schering公司1976年宣布合成的新型植物生長調(diào)節(jié)劑，國內(nèi)開展棉花脫葉技術(shù)研究始于20世紀80年代。噻苯隆登記有5種劑型，其中可濕性粉劑最多，36件，占比73.5%；混劑噻苯·敵草隆登記證以懸浮劑為主，有39件，占比84.8%（圖7）。

圖7 棉花用脫葉劑劑型登記情況

催熟類生長調(diào)節(jié)劑只有乙烯利一種，共登記60件，包括6種劑型，其中40%水劑最多，有52件，占87%（圖8），也是棉花催熟用主要劑型。研究表明，催熟劑乙烯利施用后，釋放的乙烯能促進纖維素酶合成，越老的棉鈴反應越快；噴藥10 d后，棉株吐絮鈴數(shù)明顯增加；乙烯利對離體的青鈴和爛鈴也有催熟作用；乙烯還有抑制棉株生長、促進開花的作用［1］。

圖8 催熟劑乙烯利農(nóng)藥登記情況

通過化學催熟脫葉促進棉鈴開裂、吐絮、落葉，是減少中國主產(chǎn)棉區(qū)因氣候或茬口矛盾導致的產(chǎn)量和品質(zhì)損失的重要技術(shù)手段，也是機采棉花實現(xiàn)機收的前提。新疆機采棉近年發(fā)展迅速，與脫葉催熟技術(shù)日趨成熟完善密不可分，預計2021年機采棉種植面積將突破200萬hm2［17］。內(nèi)地棉區(qū)近年來也在積極開展機采棉試驗示范工作［18，19］。

3 小結(jié)與討論

植物生長調(diào)節(jié)劑已經(jīng)廣泛用于中國棉花生產(chǎn)中，據(jù)統(tǒng)計有100多個品種［19］。目前登記的品種只有29個，其中單劑19個，大多數(shù)植物生長調(diào)節(jié)劑應用于生產(chǎn)還需要開展藥效試驗。

近年來農(nóng)藥助劑發(fā)展迅速，其使用與管理需要重視，植物生長調(diào)節(jié)劑作用機制需要深入研究。積極開展植物生長調(diào)劑的輕簡高效使用技術(shù)研究，如藥水肥一體、無人機噴施［20，21］。植物生長調(diào)節(jié)劑的環(huán)境殘留及對下茬作物影響也需要重視［22，23］。

棉花全程機械化生產(chǎn)是現(xiàn)代棉花生產(chǎn)的必然方向，需持續(xù)開展棉花生長調(diào)控、化學打頂、脫葉催熟類新型生長調(diào)節(jié)劑的自主研發(fā)創(chuàng)新。