不同甲哌鎓滴施劑型篩選及其對棉花生長發(fā)育調(diào)控效果研究

婁善偉 高 飛 王 崇 田曉莉 杜明偉 段留生,4,*

研究簡報

不同甲哌鎓滴施劑型篩選及其對棉花生長發(fā)育調(diào)控效果研究

婁善偉1,2高 飛3王 崇3田曉莉1杜明偉1段留生1,4,*

1中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院, 北京 100193;2國家棉花工程技術(shù)研究中心, 新疆烏魯木齊 830091;3中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所, 北京 100081;4北京農(nóng)學院植物科技學院, 北京 102206

棉田滴施甲哌鎓一直備受關(guān)注, 為研究新型緩釋甲哌鎓滴施劑型及其對棉花調(diào)控的作用效果, 探尋緩釋甲哌鎓滴施可行性。設(shè)5種劑型(H1、H2、H3、H4、H5)處理, 普通縮節(jié)胺(S)和清水對照(CK), 開展盆栽試驗, 大田設(shè)低(90.0 g hm-2)、高(180.0 g hm-2) 2個濃度水平, 進行劑型篩及棉花農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量調(diào)控效果調(diào)查。結(jié)果表明, 盆栽條件下, 5種不同劑型甲哌鎓滴施出苗整齊度基本在66%以上, 壯苗率受品種影響差別較大, 在40%～70%之間; 除H3外, 各劑型甲哌鎓滴施均有控高效果, 與CK和S相比, 株高分別降低32%～41%和24%～35%, 25 d后株高直觀差異明顯。大田條件下, 處理S控高效果最好, CK增高最快, 緩釋甲哌鎓高濃度時各處理均有較好控高效果且與CK差異顯著, 低濃度時H5株高61.0 cm, 與S效果相近且無顯著差異, 其他處理與CK無顯著差異。棉花株寬、莖粗、主莖葉數(shù)、果枝臺數(shù)等農(nóng)藝性狀各劑型處理分別在26.0～35.0 cm、9.5～11.5 mm、13～14片、7～8臺之間, 與CK和S比均沒有顯著影響。新型緩釋甲哌鎓可促進現(xiàn)蕾, 使蕾鈴數(shù)增加, 到6月28日(盛花期) H1低、高濃度下蕾鈴花總數(shù)分別為12.7個和11.5個比S多2.0個和0.8個。最終產(chǎn)量表現(xiàn)為低濃度各處理均高于高濃度, H5產(chǎn)量最高, 為7267.26 kg hm-2, 分別高出CK和S 40%和33%, 其次為H1。綜合分析, H1、H5控高塑型及產(chǎn)量表現(xiàn)比較好, 可進一步展開相關(guān)試驗研究。

棉花; 緩釋甲哌鎓; 滴施; 調(diào)控; 農(nóng)藝性狀

甲哌鎓, 又稱縮節(jié)胺(安), 英文縮寫為DPC, 是一種季銨鹽類植物生長延緩劑, 其主要生理活性是可以抑制棉株體內(nèi)赤霉素的生物合成, 抑制棉花主莖、果枝節(jié)間伸長和頂芽的生長[1-2]。棉花上應(yīng)用縮節(jié)胺化控技術(shù)較早[3], 自20世紀80年代中期以來, 我國每年80%的棉田都要使用縮節(jié)胺, 尤其是在新疆棉區(qū), 因其效果穩(wěn)定、使用安全, 被廣泛采納, 成為常用技術(shù)之一[4]。研究證明, 盛蕾期進行首次化控, 初花期第2次化控, 盛花期第3次化控, 打頂后最后一次, 全生育期棉花進行4次化控, 可實現(xiàn)較好效果。但隨著研究的不斷進展, 化控次數(shù)和時間也不斷在變化, 目前棉花化控從苗期開始, 次數(shù)也增加到5次?？s節(jié)胺化控采用葉面噴施的方式, 總用量在450.0 g hm-2以上, 噴施作業(yè)次數(shù)多不僅增加成本, 還易導致棉株受損、倒伏, 間接傳播病蟲害, 進而影響產(chǎn)量[5]。馬素鈞[6]研究認為, 棉花噴施縮節(jié)胺后, 葉片吸收量噴后2 h為38%, 24 h為60%, 如果8 h之內(nèi)遇到下雨, 就要重噴, 24 h內(nèi)遇雨, 需用當時用量的一半補噴, 才能起到應(yīng)有的調(diào)節(jié)作用?？s節(jié)胺能通過根部吸收, 因為縮節(jié)胺具有很強的水溶性, 還可通過浸種等方式處理發(fā)揮作用, 這為隨水滴施提供了參考[7-8]?？s節(jié)胺還有抑制頂端優(yōu)勢代替人工打頂?shù)淖饔? 縮節(jié)胺化學封頂已經(jīng)成為研究熱點[9]。羅宏海等[10]研究化學調(diào)節(jié)培育良好的冠層結(jié)構(gòu), 能在生產(chǎn)上實現(xiàn)棉花高產(chǎn)及超高產(chǎn)。另外, 隨著全程機械化發(fā)展, 勞動力高消耗的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為制約棉花種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。減少縮節(jié)胺用量和次, 優(yōu)化縮節(jié)胺施用方式符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展要求, 縮節(jié)胺隨水滴施可減少化控次數(shù)以及田間機械損傷與能耗。陳曉嬌等[11]研究過縮節(jié)胺浸種促進棉花側(cè)根發(fā)育的激素機制, 王寧等[12]也研究縮節(jié)胺浸種對棉花根系活力的影響, 并明確了相關(guān)機制。但介于縮節(jié)胺滴施易被土壤吸附, 且運移規(guī)律不清, 目前滴灌應(yīng)用仍存在困難。因此, 開展縮節(jié)胺新劑型研究和滴施應(yīng)用十分必要, 能為水肥控一體化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年和2020年在中國農(nóng)業(yè)大學氣候室和新疆沙灣市大泉鄉(xiāng)五隊農(nóng)場進行。盆栽試驗基質(zhì)使用園藝通用型營養(yǎng)土, 混合均勻日光暴曬消毒, 每盆按體積均勻裝滿, 盆栽盆口徑、高、底為9.7 cm、8.7 cm和6.7 cm。田間試驗地塊前茬為棉花, 土質(zhì)為壤土, 棉花播前0～20 cm耕層土壤pH值為8.26、有機質(zhì)含量為11.80 g kg-1、堿解氮含量為52.91 mg kg-1、速效磷含量為19.40 mg kg-1、速效鉀含量分別為227.00 mg kg-1。盆栽棉花品種為新陸早78號(簡稱早78)、魯棉研22號(簡稱魯22), 大田為F015-5。

1.2 試驗設(shè)計

利用苗期對縮節(jié)胺的敏感性, 通過盆栽篩選有效劑型。盆栽試驗的5個劑型處理分別用H1、H2、H3、H4、H5表示, 由中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所提供, 為緩釋劑型, 市售縮節(jié)胺處理為(S), 清水為對照(CK)。于2019年12月25日播種, 播種前1 d浸種消毒, 培養(yǎng)至露白, 按大田苗期常規(guī)縮節(jié)胺每公頃3.75 g劑量換算,每株0.025 mg的量, 稀釋到40 mL水中模擬生產(chǎn)上滴水補墑出苗的方法灌土, 每盆種1株, 每個處理6盆。每4 d (定期)澆固定量的水, 清水為對照(CK), 培養(yǎng)至3～4葉期(約1個月), 培養(yǎng)室24 h光照, 溫度穩(wěn)定在25～26℃。

為驗證有效劑型在田間的一致性, 并探索應(yīng)用濃度范圍, 設(shè)置田間試驗。參考大田常規(guī)縮節(jié)胺噴施的用量和次數(shù), 設(shè)5個劑型(H1、H2、H3、H4、H5), 低、高(用D和G表示) 2種濃度差異, 以田間正常噴施市售縮節(jié)胺(S)為參照和灌根清水為對照(CK), 分別于6月4日(現(xiàn)蕾期)和6月28日(盛花期) 2個關(guān)鍵期灌根, 具體施用量和次數(shù)見表1。每個處理3次重復, 每個處理面積為40 m2, 共36個處理。試驗采用一膜6行機采種植模式, 行距為66+10 cm, 株距10.0 cm, 中耕、打頂?shù)绕渌耘啻胧﹨⒄找话愀弋a(chǎn)田要求進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 出苗情況調(diào)查 觀察盆栽各處理的出苗情況及長勢, 紀錄苗整齊率和壯苗率。棉苗子葉展平后一片真前的長勢均勻度, 以正常發(fā)育苗最低高度為基準, 把苗間高度差值大于1.0 cm作為存在差異, 不存在差異個數(shù)比總處理量的值就是苗整齊率, 要求比值≥50%。觀察各處理苗的壯、弱情況, 子葉展平, 葉片大而肥厚、舒展的為壯苗, 壯苗占總處理的比例為壯苗率。

1.3.2 株高測定 盆栽試驗每隔5 d調(diào)查一次株高(從底部至頂端)增長量, 并進行照相觀察, 對比株高差異和變化。大田每隔8 d調(diào)查一次農(nóng)藝性狀, 測量棉花株高(子葉節(jié)至頂端)、真葉數(shù)、果枝臺數(shù)、始節(jié)高度、第七主莖節(jié)間長度等。

表1 試驗設(shè)計

LC: low concentration; HC: high concentration.

1.3.3 株寬測定 大田試驗在第1次用藥時測定一次株寬(棉株橫向距離最遠葉尖間距), 后每隔8 d調(diào)查一次株寬, 共調(diào)查5次。

1.3.4 蕾鈴花調(diào)查 大田試驗在第1次用藥后每隔8 d調(diào)查一次蕾鈴花變化情況。

1.3.5 產(chǎn)量及構(gòu)成因素 于棉花吐絮期各處理選取6.67 m2的范圍, 調(diào)查該范圍內(nèi)全部株數(shù)和鈴數(shù), 計算出棉花密度和單株結(jié)鈴數(shù), 并選擇長勢一致的棉株10株, 取上、中、下吐絮棉鈴15個, 進行稱重及軋花, 測定鈴重及衣分, 并以此估算小區(qū)產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Office 2016軟件整理數(shù)據(jù), 采用SPSS 19.0軟件進行雙因素方差分析, 不同處理之間所得的均值采用新復極差檢驗法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同劑型甲哌鎓對盆栽棉花苗期長勢的影響

由表2可知, 各處理棉花均能正常出苗, 但相同處理棉苗生長速率存在差異, 苗整齊度不一。H5整齊率最高, 在2個品種中均是100%, 其他處理2個品種平均, H1、H2均為83.0%, H3為66.0%, H4最低為58.0%, 其中H5、H1、H2處理整齊率均大于S處理, 略高于或等于CK, 而在壯苗率中, H1、H2、H3、H4、H5處理2個品種壯苗率平均為58.3%, 41.7%、66.7%、41.7%、66.7%, 與S和CK比H5、H3、H1壯苗數(shù)較多, 品種中魯22號表現(xiàn)好, 壯苗率整體高于早78。綜合分析, 苗期子葉展平階段生長狀態(tài)較好的處理為H5、H1, 而品種早78對縮節(jié)胺更敏感。

2.2 不同劑型甲哌鎓對盆栽棉花株高與形態(tài)的影響

盆栽棉花播種后8 d子葉展平, 由圖1看出, 早78各處理子葉展平時的株高表現(xiàn)為: CK>H3>H4>S>H1>H5> H2, 魯22各處理的株高表現(xiàn)為: CK>S>H5>H3>H2>H4> H1。在子葉展平后20 d株高發(fā)生了變化, 早78各處理株高變?yōu)? CK>H3=S>H1>H5>H4>H2, 魯22各處理株高變?yōu)? CK>H3>S>H2>H5>H1>H4。其中早78和魯22兩個品種CK的株高一直保持較高, 20 d分別增長4.1 cm和5.3 cm, H3的株高僅次于CK, 但增長隨進程加快, 分別增長4.0 cm和5.5 cm, 而2個品種株高最低的分別為H2和H4, 增長了1.7 cm和2.6 cm, 而因品種長勢差異, 魯22各處理的株高均高于早78。

表2 不同劑型甲哌鎓對盆栽棉花苗期整齊度和長勢的影響

處理同表1。Treatments are the same as those given in Table 1.

圖1 不同品種棉花株高變化

處理同表1。Treatments are the same as those given in Table 1.

根據(jù)盆栽25 d (圖2)的照片顯示, 除H3處理外, 其他幾個處理矮化縮節(jié)效果與S基本相同, 同時還可以看出, 不同劑型甲哌鎓均能降低子葉節(jié)的高度, 使各處理株型形態(tài)穩(wěn)健, 圖中H1、H2、H3、H4、H5、S、CK處理測定的子葉節(jié)高度分別為5.8、5.0、7.1、5.6、6.0、5.1、7.1 cm, 與株高趨勢基本一致, 數(shù)據(jù)調(diào)查與照片直觀矮化視覺結(jié)果一致, 保證篩選更準確。

2.3 大田不同劑型甲哌鎓對棉花株高的調(diào)控研究

對大田條件下不同濃度甲哌鎓劑型調(diào)控株高過程進行分析(圖3)發(fā)現(xiàn), 各處理株高日平均增長量在0.8～1.4 cm之間, 后期增長快于前期。CK株高在用藥15 d內(nèi)上升明顯, 增長速率高, 后速率與其他處理基本一致, 最終株高為70.5 cm。低濃度的H3處理株高一直最高, S處理最低, 最終株高H3為80.0 cm, S為57.0 cm, 株高排序為H3>H4>H2>CK>H1>H5>S。高濃度的各處理株高日平均增長量較低濃度的小, CK株高最高, S處理仍最低, 各處理最后株高排序為CK>H4>H5>H3>H1>H2>S。進一步分析(圖4), 低濃度下除H5處理外, 其余均與S處理差異顯著, 各劑型處理間株高差為14.8 cm。高濃度下, 除CK與各處理差異顯著外, 各處理之間及與S處理差異不顯著, H2株高為58.5 cm, 跟S株高差距僅1.5 cm, 各劑型處理間株高最大差距僅為2.8 cm?？傮w上低濃度處理株高均高于高濃度。

圖2 不同批次盆栽各處理棉花形態(tài)照片

處理同表1。Treatments are the same as those given in Table 1.

圖3 不同濃度田間處理株高變化情況

處理同表1。Treatments are the same as those given in Table 1.

2.4 大田不同劑型甲哌鎓對棉花其他農(nóng)藝性狀的調(diào)控

由表3可知, 不同劑型甲哌鎓無論低、高濃度下棉花的株寬、莖粗、主莖葉片數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)高度與S處理和對照CK比均沒有顯著差異。各處理棉花株寬、莖粗、主莖葉片數(shù)、果枝臺數(shù)的范圍分別為26.0～35.0 cm、9.5～11.5 mm、13～14片、7～8臺。與對照CK相比, 各處理莖粗、主莖葉片數(shù)、果枝臺數(shù)有增加趨勢, 隨著甲哌鎓濃度增加, 株寬、果枝始節(jié)高度、主莖葉片和果枝數(shù)變小/少, DPC劑量之間僅株寬上H2、H5處理和果枝始節(jié)高度上H3、H5處里因濃度變化差異顯著, 處理間無明顯規(guī)律。

2.5 大田不同劑型甲哌鎓對蕾花鈴形成的調(diào)控

由圖5可知, 6月12日(現(xiàn)蕾后8 d左右)各處理的現(xiàn)蕾數(shù)開始大于CK, 只有H3處理一直較低, 不同處理間沒有規(guī)律, 且無顯著性差異。6月20日前基本以蕾為主, 低濃度的H5蕾數(shù)最多為10.5個, 6月20日后進入初花期, 但蕾仍增加。6月28日開花增多, 日維持1～2朵花, 并開始出現(xiàn)幼鈴, 處理間仍無規(guī)律, 低濃度的H1處理蕾、花、鈴總數(shù)最高, 為13.8個, 各處理與CK無顯著差異, 處理間差異變大。7月6日后幼鈴增多, 低濃度的H5和CK處理幼鈴數(shù)較高, 超過2.3個, 而H1和H4處理蕾數(shù)仍較高, 在8.0個以上, 跟CK差異顯著, 花維持在1朵左右, 各處理蕾、花、鈴總數(shù)均高于CK。高濃度下H1處理鈴最多為3.2個, H3最少, 二者相差1.3個鈴, 差異顯著, 其他各處理差異不顯著, S處理為2.3個, 各處理蕾花鈴總和同樣均高于CK。新型甲哌鎓可促進生殖生長, 且高濃度處理幼鈴較多。

2.6 大田滴施不同劑型甲哌鎓對棉花產(chǎn)量的影響

由表4可知, 不同處理棉花收獲株數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重之間存在一定差異, 但均未達到顯著水平, 且各處理之間沒有規(guī)律。低濃度下, CK單株結(jié)鈴數(shù)最低, 比結(jié)鈴最多的H1和H5處理少1.3個, 單鈴重也有所下降; 受收獲株數(shù)影響, H4處理籽棉產(chǎn)量最低, 為5196.22 kg hm-2, CK次之, H5處理產(chǎn)量最高, 為7267.26 kg hm-2, 高出二者39.86%和33.32%, 且差異顯著。高濃度下, H2、H3處理產(chǎn)量表現(xiàn)不佳, 低于CK, 而S處理產(chǎn)量最高, 高出CK 10.86%。高濃度各處理的產(chǎn)量均較低濃度有所下降, 但受濃度影響未達到顯著水平?？傮w上收獲株數(shù)對產(chǎn)量的影響較大, 其次為單株結(jié)鈴數(shù)。

圖4 不同濃度田間處理株高情況

不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。處理同表1。

Values followed by different lowercase letters are significantly different at the 0.05 probability level. Treatments are the same as those given in Table 1.

表3 不同處理棉花主要農(nóng)藝性狀情況

處理同表1。同一列內(nèi)不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。*和**分別表示在0.05和0.01水平下差異最著, ns表示在0.05水平不顯著。

Treatments are the same as those given in Table 1. Values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level. * and ** indicate significant difference at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively, and ns indicates not significant.

圖5 不同處理的蕾鈴花變化情況

處理同表1。不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

Treatments are the same as those given in Table 1. Values followed by different lowercase letters are significantly different at the 0.05 probability level.

表4 不同處理對棉花構(gòu)成因子的影響

處理同表1。同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

Treatments are the same as those given in Table 1. Values followed by different lowercase letters within a column are significantly different at the 0.05 probability level.

3 討論

3.1 緩釋甲哌鎓對棉花出苗和棉苗質(zhì)量的影響

甲哌鎓(縮節(jié)胺)主要用于調(diào)控棉花株高和塑型, 調(diào)控的關(guān)鍵期在蕾期和花期, 相關(guān)研究也主要集中在這個階段, 而關(guān)于苗期的研究相對較少[13]。其實, 縮節(jié)胺苗期應(yīng)用具有增長棉苗根系, 促根壯苗, 增強苗期抵御干旱、寒冷, 延長第一真葉出葉時間的作用[14]。拌種還可以提高種子活力, 抑制下胚伸長, 促進壯苗穩(wěn)長, 防止高腳苗[15]。雷斌等[16]將縮節(jié)胺用緩釋材料包衣種子和制備成緩釋縮節(jié)胺膠囊施入土壤中, 得出根用緩釋縮節(jié)胺有調(diào)控棉花生長、增加棉花產(chǎn)量等功效, 但藥劑量過高和緩釋材料多會造成出苗延遲, 苗率低。楊建榮等[17]研究發(fā)現(xiàn), 92.76 g hm-2濃度內(nèi)縮節(jié)胺隨水滴施對棉苗幼莖伸長沒有明顯的影響, 對棉花幼苗側(cè)根的發(fā)生、根系活力均沒有明顯的促進或抑制作用, 對棉花種子發(fā)芽勢、出苗率影響沒有規(guī)律性。趙強等[18]、周春江等[19]在新疆南疆和北京分別開展過包衣緩釋縮節(jié)胺研究, 發(fā)現(xiàn)對棉種出苗有一定程度影響, 出苗率會有所下降, 后期縮節(jié)胺處理的株高明顯降低。而在安全性上, 田曉莉等[20]試驗證明縮節(jié)胺易降解, 對環(huán)境影響較小、安全性較高。前人大量研究證明, 縮節(jié)胺苗期包衣或隨水滴施都會影響出苗狀況, 且與濃度相關(guān)。本研究對盆栽棉花苗情調(diào)查發(fā)現(xiàn), 滴施甲哌鎓后各處理的苗整齊度發(fā)生了不同程度的變化, 但無規(guī)律, 相同濃度下,魯棉22號長勢好于新陸早78號, 品種的縮節(jié)胺敏感度對苗期苗情會有較大影響, 而不同劑型之間也存在差異, 其中H5處棉苗理整齊率最高, 試驗中壯、弱苗數(shù)上, H5、H3、H1處理與S和CK比壯苗數(shù)較多, 因此, 甲哌鎓苗期滴施要注意選擇品種及匹配相應(yīng)的濃度。

3.2 緩釋甲哌鎓滴施棉田群體調(diào)控塑型

在棉花生產(chǎn)過程中, 縮節(jié)胺顯著調(diào)控了棉花主莖和果枝的伸長生長, 對棉花的根、莖、葉、蕾、花和棉鈴等器官的發(fā)育和功能都有良好的調(diào)節(jié)作用, 可以協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長和生殖生長、協(xié)調(diào)根系和莖枝生長, 塑造株型和改善棉田生態(tài)條件, 形成“筒型”和“塔型”株型[21]。張?zhí)氐萚5]總結(jié)得出, 施用縮節(jié)胺會顯著降低棉花的株高與主莖節(jié)間長。劉翠等[22]在新疆南疆試驗, 也證明了甲哌鎓促使棉花株型緊湊, 葉片直立, 莖稈粗壯,有效地控制株高與果節(jié)長度。在化學封頂上, 趙強等[23]發(fā)現(xiàn)含有DPC的化學打頂劑, 可使棉株株型更緊湊, 且對綜合纖維品質(zhì)無顯著影響。韓煥勇等[24]研究證明增效縮節(jié)胺具有降低株高和果枝臺數(shù)的趨勢。目前, 縮節(jié)胺的縮節(jié)塑型效果已被公認, 且技術(shù)成熟, 縮節(jié)胺系統(tǒng)化控不影響果枝始節(jié), 還可促進現(xiàn)蕾提前, 通過縮節(jié)胺化控塑型, 棉花單株結(jié)鈴增加0.41～1.74個, 增產(chǎn)10%以上[25-26]。但生產(chǎn)上應(yīng)用以噴施為主, 很少涉及滴施[27]。本研究盆栽滴施緩釋甲哌鎓25 d, 可直觀看出株高差異, 大田時, 低濃度CK株高70.5 cm, 除H3處理外, 其余處理株高均在65 cm以下, 而高濃度時各處理的株高與CK比差異顯著, 高度相差達10 cm, 控高效果更加明顯。雖然緩釋甲哌鎓對棉花的株寬、莖粗、主莖葉片數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)高度等農(nóng)藝性狀影響不顯著, 但增加濃度, 對株寬和果枝始節(jié)高度的影響變顯著,利于塑造緊湊株型, 同時, 促進生殖生長, 現(xiàn)蕾提前, 蕾鈴數(shù)增加, 到盛花期H1處理低、高濃度下蕾鈴花總數(shù)分別為12.7個和11.5個, 比S處理多2.0個和0.8個, 最終產(chǎn)量低濃度的H5處理最高, 為7267.26 kg hm-2, 高出CK 33.32%。

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Screening of different dropping formulations about mepiquat chloride and their effects on cotton growth and development

LOU Shan-Wei1,2, GAO Fei3, WANG Chong3, TIAN Xiao-Li1, DU Ming-Wei1, and DUAN Liu-Sheng1,4,*

1College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China;2China National Cotton R&D Center, Urumqi 830091, Xinjiang, China;3Institute of Agricultural Environment and Sustainable Development, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;4College of Plant Science and Technology Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China

The drop method of mepiquat chloride is an important research field in cotton. In order to explore the new sustained-release dropping formulation and its effect on cotton regulation, the following experiments were carried out. The dropping formulations were screened by pot cultivation with five kinds (H1, H2, H3, H4, and H5) of dripping application form, and common mepiquat chloride (S) and water as the control (CK). To investigate the screening of different dosage forms and the effect of regulating cotton agronomic characters and yield, two concentration levels of low and high (90.0 g hm-2and 180.0 g hm-2) were set in the field. The results showed that under pot conditions, the uniformity of five different formulations of mepiquat chloride was basically above 66%, and the seedling growth rate greatly affected by the variety mostly between 40% and 70%. Plant height was reduced by 32%–41% and 24%–35%, respectively, and there was significantly different in plant height after 25 days. Under field conditions, treatment S had the best height control effect, CK increased the fastest, and all treatments had better height control effects at high concentrations of sustained-release mepiquat chloride and were significantly different from CK. At low concentrations, plant height of H5 was 61.0 cm. The effect was similar to S and had no significant difference, and other treatments had no significant difference with CK. Cotton plant width, stem diameter, the number of leaves in main stem, and the number of fruit branches were 26.0–35.0 cm, 9.5–11.5 mm, 13–14 pieces, and 7–8 sets, respectively, which had no significant difference with CK and S. The new type of sustained-release mepiquat chloride could promote bud initiation and increase boll numbers. By June 28 (peak flowering stage), the total number of flowers and bolls in two concentration levels of H1 were 12.7 and 11.5 per plant, respectively, which were 2.0 and 0.8 higher than that of S. The final yield of all treatments at low concentration was higher than that of high concentration. And the yield of H5 was the highest (7267.26 kg hm-2), which was 40% and 33% higher than CK and S, respectively, followed by H1. In conclusion, dropping formulations of H1 and H5 control plant height, shape plant type and yield performance was better, and further related experimental research can be carried out.

cotton; sustained release mepiquat; drip application; regulation; agronomic characters

10.3724/SP.J.1006.2023.24034

本研究由新疆農(nóng)業(yè)科學院自主培育項目(nkyzztd-002)和新疆中央引導地方科技發(fā)展項目新疆棉花農(nóng)業(yè)生產(chǎn)品質(zhì)提升關(guān)鍵技術(shù)平臺建設(shè)項目資助。

This study was supported by the Independent Cultivation Project of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences (nkyzztd-002) and the Xinjiang Central Guiding the Local Science and Technology Development.

段留生, E-mail: duanlsh@cau.edu.cn

E-mail: wei.lou@163.com

2022-02-02;

2022-06-07;

2022-07-08.

URL: https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20220706.0955.002.html

This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).