化學打頂劑對新疆早熟棉花農藝及產量性狀的影響

王國棟 曾勝和 梁飛 王剛

摘要：為明確新疆早熟棉花的化學打頂時間及藥劑用量，以金墾5-6和新陸早61號為材料，研究土優(yōu)塔打頂劑不同噴藥時間（早打頂7月5日、晚打頂7月15日）和不同濃度（450、600、750、900、1 050 mL/hm2）對棉花農藝、產量性狀及纖維品質的影響。結果表明，噴施土優(yōu)塔打頂劑10 d后，可抑制棉花株高及新葉生長，起到人工打頂效果;早打頂、噴藥濃度為600～750 mL/hm2處理的效果最好，有利于果枝臺數(shù)增加;噴藥顯著影響了棉花絨長和比強度（P<0.05），絨長隨噴藥濃度升高而逐漸升高，比強度則隨噴藥濃度升高而逐漸降低，但對馬克隆值、整齊度、伸長率等品質指標影響不明顯;噴藥時間顯著影響單位面積鈴數(shù)、單鈴質量、衣分及霜前花率等指標，噴藥濃度對衣分和霜前花率無顯著影響，二者間互作效應體現(xiàn)在對單位面積鈴數(shù)有極顯著影響（P<0.01）;2016、2017年早打頂750 mL/hm2劑量噴施處理的皮棉產量分別為2 878、2 903 kg/hm2，為產量最佳處理。綜合表明，早打頂、濃度為750 mL/hm2土優(yōu)塔打頂劑噴施對棉花打頂效果最好，可推廣應用于新疆早熟棉花的生產。

關鍵詞：棉花;化學打頂;農藝參數(shù);產量;纖維品質

中圖分類號： S562.04? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）08-0087-06

新疆是我國最重要的棉花主產區(qū)，植棉水平對我國棉花生產具有舉足輕重的地位。同時，新疆北部大部分地區(qū)均為早熟植棉區(qū)，棉花生長季節(jié)短，從而形成了“矮、密、早、膜”栽培技術要求[1]。而適時打頂、去除頂端優(yōu)勢，調節(jié)生長中心和養(yǎng)分運輸方向就成為棉花栽培管理中的關鍵環(huán)節(jié)[2]。傳統(tǒng)棉花打頂主要依靠人工進行，尤其在新疆高密度栽培模式下，人工打頂劣勢更為突出。不僅費時費工效率低下，而且勞動強度及勞動力成本投入巨大，一直是限制棉花全程機械化生產的重要瓶頸[3-4]。目前，新疆棉花生產中，打頂是唯一沒有實現(xiàn)機械化的管理環(huán)節(jié)。因此，研究開發(fā)能替代人工打頂?shù)拿藁ù蝽敿夹g具有重要意義。

關于采用不同方式替代棉花人工打頂?shù)难芯恳延邢嚓P報道，主要集中在機械打頂和化學打頂2個方面。國外最早有關替代棉花人工打頂?shù)难芯慷酁闄C械打頂，“十一五”期間新疆兵團也開展了相關研究，如2008年石河子大學研制了組控式單行棉花打頂機等[5]。但機械打頂普遍存在對棉花長勢及地形要求較高、機械損傷嚴重、蕾鈴脫落影響產量等現(xiàn)象[6]，未能大面積推廣。另一些學者則致力于研究通過噴施植物生長激素抑制棉花頂尖生長，達到類似人工打頂，調節(jié)營養(yǎng)與生殖生長的目標[7-8]。如趙強等于2011年在長絨棉上噴施縮節(jié)胺（DPC）來代替人工打頂，并取得初步成功[5];徐宇強等則選用氟節(jié)胺作為化學打頂劑，發(fā)現(xiàn)氟節(jié)胺能有效控制棉株高度，與人工打頂效果無差異，但果枝數(shù)有所減少[9];韓煥勇等研究了新型增效縮節(jié)胺（DPC+）對棉花的封頂效應，結果表明，DPC+可對棉花幼嫩組織表皮形成輕微傷害，有效控制棉株高度，塑造良好棉株構型[10];噴施植物生長激素能優(yōu)化棉花冠層結構，增加葉面積指數(shù)，改善群體中光分布，使光合源與棉鈴庫重合，促進光合物質向棉鈴的快速運轉，并實現(xiàn)棉花高產，起到與人工打頂相同的效果[11-12]。

但與此同時，已有研究也表明單獨噴施一類化學打頂劑，很容易造成棉花株高、果枝臺數(shù)個體調控的差異，產量時高時低，很不穩(wěn)定，這給應用化學打頂劑的棉農造成了很大的顧慮[6，12-13]。氟節(jié)胺是由2，6二硝基-4-三氟甲基氯苯與N-乙基-N-（2-氯-6-氟芐基）胺反應生成，盡管在少鹽的中、東及南方酸性土壤中可以很好地控制作物頂端優(yōu)勢;但西北地區(qū)鹽堿化土壤中，單獨使用氟節(jié)胺往往會表現(xiàn)出產量的不穩(wěn)定性。如何實現(xiàn)化學打頂棉花的穩(wěn)定高產，值得進行深入研究，而化學打頂劑復配型是近年來的主流發(fā)展方向。為此，本研究選用了土優(yōu)塔化學打頂劑（氟節(jié)胺與奈硼酸的結合劑），開展噴藥濃度及時間對新疆主栽棉花品種的打頂效果試驗，并分析其對棉花農藝性狀、產量及纖維品質的影響，以期為完善化學打頂技術在新疆早熟棉區(qū)推廣和應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)域概況

試驗于2016—2017年在新疆農墾科學院試驗地（45°38′N、86°09′E）進行。試驗地點位于天山北麓，年平均氣溫為6.5～7.2 ℃，無霜期為168～171 d，≥10 ℃的活動積溫為3 570～3 729 ℃。區(qū)域屬典型大陸性氣候，降水稀少、空氣干燥、光熱集中，為新疆早熟棉生產的典型區(qū)域。

1.2 試驗材料與設計

供試品種為早熟棉花品種金墾5-6（2016年）和新陸早61號（2017年），化學打頂劑采用河南東立信生物工程有限公司提供的土優(yōu)塔棉花化學打頂水劑，有效成分為20%～25%氟節(jié)胺乳劑+水溶性助劑（15%～20%乳化劑，5%～10%助溶劑，2%～5%穩(wěn)定劑等）。試驗采用隨機區(qū)組排列，66 cm+10 cm寬窄行播種，株距10 cm，行長40 m，6行區(qū)，小區(qū)面積為720 m2，理論株數(shù)為2.97萬株/hm2，四周設保護帶，3次重復。試驗區(qū)深施基肥磷酸二銨 150 kg/hm2，膜上點播，膜下滴灌。于2016年4月16日和2017年4月20日播種滴出苗水，全生育期灌水8次，灌水量為5 700 m3/hm2。蕾期隨水滴施3次化肥，每次施尿素50 kg/hm2，磷酸二氫鉀 30 kg/hm2;花鈴期隨水滴施5次棉花專用肥，每次施100 kg/hm2。試驗按不同打頂方式、噴藥劑量、噴藥時間設12個處理，化學打頂劑由背負式噴霧器噴施，詳見表1。各處理田間管理措施保持一致，棉株健壯且整齊度一致，無病害。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 農藝性狀測定

每個試驗小區(qū)選取長勢均勻一致的健康植株10株（內外行各5株）掛牌標記，分別于化學打頂前（7月5日）以及噴藥后10、20、30 d調查株高、葉齡數(shù)、果枝臺數(shù)、打凈率、頂端棉葉情況等農藝性狀指標。

1.3.2 產量構成和纖維品質測定

吐絮后于2016年10月10日、2017年10月15日人工采收測實產，并調查收獲株數(shù)和有效鈴數(shù)，計算單位面積鈴數(shù)。同時，每個小區(qū)分3層采收棉株上、中、下部各20朵完全吐絮花朵，測定平均鈴質量，軋花后計算衣分，之后送農業(yè)部農產品質量監(jiān)督檢驗測試中心（石河子）對棉花纖維品質進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用DPS 7.05對試驗數(shù)據(jù)進行顯著性方差分析，用LSD法進行多重比較;圖表制作采用Excel 2007和Origin 8.5共同完成。

2 結果與分析

2.1 噴施打頂劑對棉花農藝性狀的影響

從表2和表3可看出，噴藥前早打頂（7月5日）和晚打頂（7月15日）各處理與對照（CK1、CK2）相比株高無顯著差異。噴藥10 d后，噴藥各處理及CK1、CK2株高較噴藥前均有明顯的增加，且表現(xiàn)為低濃度施藥處理的株高增幅大于對照的增幅;同時，施藥20、30 d后，大部分處理株高不再有明顯的增加。各處理的果枝臺數(shù)在噴藥打頂前存在顯著差異，各噴藥處理10、20、30 d后與CK1、CK2相比果枝臺數(shù)有明顯增多;且2年中均表現(xiàn)為早打頂增幅要高于晚打頂增幅;在早打頂處理中，又以T2、T3處理的增幅較大，表明噴藥時間早、劑量控制在600～750 mL/hm2范圍內，既可以控制棉花株高又有利于果枝臺數(shù)增加。葉齡數(shù)噴藥前多數(shù)處理顯著不差異，噴藥10 d后各處理葉齡數(shù)均要高于CK1、CK2處理（T3、T10處理除外），且晚打頂噴藥各處理葉齡數(shù)要高于早打頂噴藥各處理;不論是早打頂或是晚打頂，噴藥10 d后葉齡數(shù)基本不再增加，同時棉株頂端1～3張葉片出現(xiàn)皺縮、頂心堅硬、生長停止，表明化學打頂劑能夠抑制株高及新葉生長。打凈率各處理均低于CK1、CK2，打凈率以T3、T8處理（2016年）和T5、T10處理（2017年）最高。因此，土優(yōu)塔打頂劑濃度大于750 mL/hm2時效果相對較好，且早打頂有利于控制株高、增加果枝臺數(shù)，可達到與人工打頂相同的效果。

2.2 噴施打頂劑對棉花品質的影響

由圖1可知，2016年、2017年2個年度的棉花品質，無論是早打頂還是晚打頂，各處理絨長均要高于各自的對照，其中2016年的T3、T4、T5處理顯著高于CK1，T7、T8、T9、T10處理顯著高于CK2，且低濃度噴藥與高濃度相比增幅較小;2017年絨長變化趨勢與2016年基本相同，但晚打頂?shù)蜐舛葒娝幪幚淼慕q長增幅比高濃度處理更大。早打頂或晚打頂噴施打頂劑均可提高棉花的比強度，其中2016年的T1、T2處理顯著高于CK1，T6、T7、T8、T9、T10處理顯著高于CK2;2017年T1、T2、T4處理的比強度顯著高于CK1，T7、T8處理顯著高于CK2，與2016年早打頂變化趨勢類似。2個年度的馬克隆值，大部分噴藥處理與人工打頂處理相比并無顯著變化，且在較低濃度噴藥后還出現(xiàn)了顯著的降低，如2016年T1、T6處理和2017年T2、T3處理較CK1、CK2處理均顯著降低。2016年和2017年的整齊度和伸長率，早打頂、晚打頂各噴藥處理與CK1、CK2相比，均有小幅度提高，但差異均未達到顯著水平。這表明，噴施打頂劑對棉花絨長及比強度影響比較明顯，對其他品質參數(shù)無明顯影響。

2.3 噴施打頂劑對棉花產量性狀的影響

噴藥濃度和時間對棉花單位面積鈴數(shù)、單鈴質量、衣分、霜前花率及籽棉、皮棉產量的影響及互做效應詳見表4、表5。2016年早打頂中T1、T2、T3處理的單位面積鈴數(shù)顯著高于CK1，但T5處理顯著低于CK1;晚打頂中僅T7、T9處理與CK1無顯著性差異，T6、T8、T10處理顯著低于CK2。早打頂中T2、T3、 T5處理的棉花單鈴質量高于CK1且差異不顯著，T1、T4處理低于CK1;晚打頂中僅T10處理高于CK2，其余處理均低于CK2，差異均不顯著。早打頂中T1、T2、T3、T4、T5處理的棉花衣分均高于CK1，但無顯著差異;晚打頂中除T9處理低于CK2外，其余處理均高于CK2，差異不顯著。早打頂中T2、T3、T4處理的籽棉產量高于CK1，T1、T5處理低于CK1，差異不顯著;晚打頂中T7、T8、T9處理高于CK2，T6、T10處理低于CK2，處理間差異不顯著。早打頂中T3處理的皮棉產量高于CK1，其余均低于CK1，T5處理顯著低于CK1;晚打頂中T8、T9處理高于CK2，其他處理均低于CK2，均與CK2差異不顯著。早打頂中CK1的霜前花率最高，晚打頂中T10處理最高，其余處理與CK2均無顯著差異。

2017年早打頂中T2、T3處理的單位面積鈴數(shù)顯著高于CK1，T5處理顯著低于CK1;晚打頂中T8處理顯著高于CK2，T6、T7、T10處理顯著低于CK2，T9處理與CK2差異不顯著。早打頂中T1、T3、 T4、T5處理的棉花單鈴質量顯著高于CK1，T2處理低于CK1;晚打頂中僅T6、T8、T9處理顯著高于CK2，T7、T10處理與CK2差異不顯著。早打頂中CK1處理的棉花衣分均高于化學打頂劑處理，且與T2、 T4處理顯著差異;晚打頂中各處理間差異均不顯著。早打頂中T2、T3、T4處理的籽棉產量高于CK1，T1、T5處理低于CK1， 差異不顯著; 晚打頂中T8、T9處理高于CK2，其余處理低于CK2，與CK2差異均不顯著。早打頂中T3處理的皮棉產量高于CK1，其余處理低于CK1;晚打頂中5個處理均高于CK2，與CK2相比均差異不顯著。早打頂中T2處理的霜前花率最高，晚打頂中為T6處理最高，與CK1、CK2差異不顯著。

經方差分析表明，噴藥時間對棉花產量構成的各因素（籽棉產量除外）均有顯著或極顯著影響;而噴藥濃度對2年度中單位面積鈴數(shù)、單鈴質量、籽棉及皮棉產量有顯著或極顯著影響，對衣分和霜前花率無影響;噴藥時間和濃度間存在互作效應，主要體現(xiàn)在對棉花單位面積鈴數(shù)有極顯著影響。

3 討論

3.1 化學打頂對棉花農藝性狀的影響

棉花為無限生長習性作物，打頂可抑制頂端生長，使養(yǎng)分運向果枝、蕾鈴并促進生殖生長，是棉花生產的重要環(huán)節(jié)。在棉花田間管理中，要求做到“枝到不等時，時到不等枝”，掌握好打頂時間和方法是實現(xiàn)穩(wěn)產、增產的關鍵[13]。尤其在新疆早熟棉區(qū)，棉花播種晚而初霜期早，及時打頂顯得更為重要。棉花生長調節(jié)劑主要有縮節(jié)胺、氟節(jié)胺等種類，縮節(jié)胺可以減低植物赤霉素活性，抑制細胞伸長，使莖稈節(jié)間緊湊;氟節(jié)胺抑制生長點細胞分裂和葉細胞伸長，導致棉花生長停止[14]。土優(yōu)塔化學打頂劑就是氟節(jié)胺復配型的打頂劑（低氟性氨與奈硼的結合劑）。本研究中，噴施土優(yōu)塔打頂劑20 d后，棉花株高不再顯著增加，但與人工打頂相比，噴施前10 d內株高還有增加;噴藥后棉花果枝臺數(shù)較人工打頂顯著增多，且早打頂增幅要高于晚打頂;葉齡數(shù)噴藥10 d內繼續(xù)增加，10 d后棉株頂端葉片皺縮、頂心堅硬、停止生長，表明化學打頂劑能夠抑制株高及新葉生長，可起到人工打頂?shù)男Ч?，但打凈率較人工打頂還有待提高，這與徐守振等的研究結果[15]基本相同。

趙強等研究發(fā)現(xiàn)，化學打頂可顯著提升棉花群體容量的拓展效應，上部果枝較人工打頂短75%，時果枝數(shù)明顯提高[16]。管利軍等研究發(fā)現(xiàn)，氟節(jié)胺打頂可降低葉枝長、節(jié)間長度，增加棉果枝數(shù)、內圍鈴及總鈴數(shù)，與人工打頂效果相當且有增產潛力[17]。楊成勛等研究了氟節(jié)胺和縮節(jié)胺復配型打頂劑對棉花冠層結構及群體光合的影響，結果表明噴藥后棉花具有更高的葉面積指數(shù)，群體光合速率更高[18]。這可能與噴施化學打頂劑，棉花橫向生長被明顯抑制，果枝變短、株寬變小，有利于通過塑造“高稈瘦身”尖塔株型，改善棉花冠層中下部光環(huán)境，使光能合理分布到不同層次的葉片上，有效增加光合面積和群體光合能力，確保光合產物向產量器官的輸送，實現(xiàn)總鈴數(shù)的增加有關。

3.2 化學打頂劑對棉花品質和產量的影響

棉花產量構成包括單位面積鈴數(shù)、單鈴質量和衣分等。而有關化學打頂劑對棉花品質和產量影響的報道中，不同學者的研究結果略有不同。董春玲等的研究表明，化學打頂劑對棉花產量有影響但不顯著[13]。崔建強等指出，化學打頂劑不會對棉花皮棉產量和纖維品質造成影響[19]。蘇成付等研究發(fā)現(xiàn)，氟節(jié)胺對棉花品質無明顯影響[20]。而康正華等則認為化學打頂劑能顯著提高棉花產量，但應區(qū)別選用藥劑和品種，并在合理密度下才能更好地發(fā)揮打頂劑作用[21]。本研究中，噴施土優(yōu)塔化學打頂劑顯著提高了棉花絨長及比強度，且絨長隨噴藥濃度逐漸升高，比強度則反之;對馬克隆值、整齊度、伸長率等品質指標無顯著影響;噴藥濃度對衣分和霜前花率無影響，但對單位面積鈴數(shù)和單鈴質量有顯著影響，進而導致產量差異顯著。同時，本研究還發(fā)現(xiàn)，噴藥時間對單位面積鈴數(shù)、單鈴質量、衣分及霜前花率等指標影響顯著，且與噴藥濃度有極顯著或顯著互作效應體現(xiàn)在對單位面積鈴數(shù)和單鈴質量的影響上。因此，在新疆早熟棉區(qū)更應注重噴藥時間，以提高棉花霜前花率，這對早熟棉區(qū)棉花的穩(wěn)產、增長有更加現(xiàn)實的意義。

4 結論

噴施土優(yōu)塔化學打頂劑可有效控制棉花株高及新葉生長，且有利于果枝臺數(shù)增加。棉花絨長和比強度顯著提高，馬克隆值、整齊度、伸長率無明顯變化。噴藥時間和濃度對棉花產量構成有顯著影響，二者間互作效應體現(xiàn)為對單位面積鈴數(shù)有極顯著影響，早打頂、濃度為750 mL/hm2的土優(yōu)塔打頂劑噴施的打頂效果最好，可在新疆早熟棉區(qū)推廣應用。

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