氟節(jié)胺化學(xué)打頂對棉花株型結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量形成及纖維品質(zhì)的影響

王海標(biāo) 王林 畢顯杰 王文博 宋敏

摘要：研究2種氟節(jié)胺化學(xué)打頂劑對棉花株型指標(biāo)、產(chǎn)量形成及纖維品質(zhì)的影響，為棉花化學(xué)打頂技術(shù)的推廣提供依據(jù)。試驗(yàn)設(shè)置3個處理，分別為噴施打頂劑A和B，A為25%氟節(jié)胺懸浮劑，B為40%氟節(jié)胺懸浮劑，2種打頂劑均分2次于7月3日、7月24日噴施，用量均是60 mL+95 mL，人工打頂作為對照。測定各處理棉花株型、棉鈴空間分布、產(chǎn)量形成因素、纖維品質(zhì)等指標(biāo)。結(jié)果表明，化學(xué)打頂棉花株高、主根長、單株果枝數(shù)比人工打頂增加，主莖節(jié)間縮短，果枝與主莖夾角略微減小，株型緊湊；同一時期棉花開花數(shù)、結(jié)鈴數(shù)、吐絮數(shù)略微增加，但差異不顯著；頂部果枝結(jié)鈴數(shù)減少，內(nèi)圍鈴數(shù)增加；衣分顯著增加，產(chǎn)量及構(gòu)成因素略微增加，但差異不顯著；對棉花整株纖維品質(zhì)不產(chǎn)生顯著影響，對中部棉鈴纖維長度、斷裂比強(qiáng)度可產(chǎn)生顯著的積極影響。初步表明，氟節(jié)胺化學(xué)打頂可以有效控制棉花株高，塑造良好株型，提高棉花產(chǎn)量，對整株棉鈴纖維品質(zhì)無顯著影響?；瘜W(xué)打頂技術(shù)良好的應(yīng)用效果對實(shí)現(xiàn)新疆棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化具有重大意義。

關(guān)鍵詞：棉花；化學(xué)打頂；株型；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)；棉鈴空間分布

中圖分類號：S562.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）08-0074-05

基金項(xiàng)目：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技攻關(guān)計劃（編號：2018AB039）。

作者簡介：王海標(biāo)（1983—），男，河南滑縣人，碩士，農(nóng)藝師，主要從事作物栽培理論與技術(shù)研究。E-mail：983118828@qq.com。

通信作者：宋 敏，博士，推廣研究員，主要從事作物栽培理論與技術(shù)研究。E-mail：254211728@qq.com。

新疆棉花是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其種植規(guī)模和產(chǎn)量均居全國首位，常年種植面積約為 253萬hm2，近年皮棉產(chǎn)量維持在500萬t左右，占全國總產(chǎn)的85%，對我國紡織業(yè)發(fā)展以及國民經(jīng)濟(jì)具有重要影響。打頂對于棉花生產(chǎn)必不可少，而且關(guān)系到棉花產(chǎn)量和品質(zhì)；打頂方式歷經(jīng)人工打頂、機(jī)械打頂以及化學(xué)打頂［1］，其中化學(xué)打頂技術(shù)由于優(yōu)勢明顯，近年來備受關(guān)注。棉花化學(xué)打頂技術(shù)利用植物生長調(diào)節(jié)劑抑制棉花頂尖生長，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)營養(yǎng)與生殖生長的目的［1］。目前，用作化學(xué)打頂?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑主要成分以氟節(jié)胺與縮節(jié)胺居多，均能起到良好的打頂作用［2-3］。有研究認(rèn)為，化學(xué)打頂劑不僅可以調(diào)節(jié)棉花株高及果枝長，還可以提高棉花產(chǎn)量［4-6］，但實(shí)際生產(chǎn)中有因該技術(shù)造成棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)降低的情況。趙強(qiáng)等研究表明，與人工打頂相比，化學(xué)打頂?shù)拿藁ㄖ旮咻^高、主莖節(jié)數(shù)較多，可有效增加單株結(jié)鈴數(shù)；而其上部果枝長度低于人工打頂，因而使株型更緊湊，通風(fēng)透光更好［7-9］，且單位面積產(chǎn)量及纖維品質(zhì)與人工打頂相差不大［10］。對冠層結(jié)構(gòu)研究表明，化學(xué)打頂可使棉花葉面積指數(shù)增高［7，11］，提高光能利用率，從而提高產(chǎn)量［12-13］。對化學(xué)打頂棉花脫葉效果研究表明，棉花脫葉率和籽棉含雜率與人工打頂相比無顯著差異，但是上部果枝鈴質(zhì)量有所降低［14］。劉開宇等研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)打頂高產(chǎn)棉田與棉花株高、開花、吐絮時間等密切相關(guān)［15］?；瘜W(xué)打頂通過機(jī)械噴施打頂劑，節(jié)省勞動力，作業(yè)效率高，降低棉花種植成本，對實(shí)現(xiàn)新疆棉花種植管理全程機(jī)械化、節(jié)約生產(chǎn)成本、提高作業(yè)效率具有重大意義。由于機(jī)械打頂常對棉株、蕾鈴造成過大損傷，生產(chǎn)上無法大面積推廣應(yīng)用［16］，傳統(tǒng)的人工打頂費(fèi)時費(fèi)力且效率低，嚴(yán)重制約棉花產(chǎn)業(yè)全程機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)；所以隨著棉花化學(xué)打頂技術(shù)的發(fā)展，它正在逐漸取代人工打頂［17-18］。

本研究應(yīng)用生產(chǎn)上主流打頂劑產(chǎn)品，以大田棉花為研究對象，以傳統(tǒng)人工打頂為對照，研究化學(xué)打頂對棉花株型結(jié)構(gòu)及地下根系長度、生殖生長進(jìn)程、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響，為化學(xué)打頂技術(shù)在新疆棉花生產(chǎn)中的推廣與應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試品種：K07-12，由新疆建設(shè)兵團(tuán)第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位選育，審定編號為國審棉2013004，生育期128 d，植株筒形，適宜在西北內(nèi)陸早熟棉區(qū)種植。

供試藥劑：A，農(nóng)藥登記證號為PD20170480，有效成分為氟節(jié)胺，含量為25%，劑型為懸浮劑，由張掖大弓農(nóng)化有限公司生產(chǎn)；B，農(nóng)藥登記證號為PD20172172，有效成分為氟節(jié)胺，含量為40%，劑型為懸浮劑，由滄州志誠有機(jī)生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)于2019年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師128團(tuán)2連11斗15號地開展，試驗(yàn)地為壤土，肥力中等，前茬作物為棉花，采用1膜3行76 cm等行距的種植模式，株距9.5 cm，種植密度為7 622株/667 m2。試驗(yàn)設(shè)置3個處理：A為噴施藥劑A，B為噴施藥劑B，C為人工打頂（對照）。每個處理重復(fù)3次，小區(qū)面積46 m2，隨機(jī)排列。處理A、B均于7月3、24日施藥2次，處理C同期噴施相同量的水，藥劑使用量詳見表1。7月6日人工打頂，田間水肥管理與當(dāng)?shù)卮筇锵嗤?/p>

1.3 測定內(nèi)容和方法

1.3.1 株型指標(biāo) 吐絮期在各小區(qū)隨機(jī)選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調(diào)查不同處理棉花株高（子葉節(jié)到主莖頂端的長度）、主莖節(jié)間長度、單株果枝數(shù)、果枝夾角、果枝節(jié)間長度、主根長度等農(nóng)藝性狀。

1.3.2 生殖生長 在第1次施藥后20 d（7月23日），在各小區(qū)隨機(jī)選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調(diào)查花鈴期棉花開花數(shù)、結(jié)鈴數(shù)（鈴直徑＞2 cm）等。在第1次施藥后60 d（9月22日），在各小區(qū)隨機(jī)選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調(diào)查吐絮期棉花結(jié)鈴數(shù)、吐絮數(shù)（鈴殼開裂＞3 mm）等。

1.3.3 棉鈴空間分布 棉花吐絮期，在各小區(qū)隨機(jī)選代表性植株6株，統(tǒng)計各處理棉花全部果枝不同節(jié)點(diǎn)結(jié)鈴數(shù)及吐絮數(shù)。

1.3.4 產(chǎn)量形成 吐絮后，在各小區(qū)隨機(jī)選代表性植株10株（邊行5株，中間行5株），全部收獲并統(tǒng)計鈴數(shù)，計算鈴質(zhì)量，軋花后計算衣分；在各小區(qū)選取6.67 m2，統(tǒng)計有效鈴數(shù)和株數(shù)，計算單株結(jié)鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量及皮棉產(chǎn)量。

1.3.5 纖維品質(zhì) 整株取樣，吐絮后在各小區(qū)中間行連續(xù)取6株；分空間部位取樣，在各小區(qū)選取中間行連續(xù)棉株，分別收取上部（倒1、倒2果枝）、中部（上、下部以外）、下部（第1、第2果枝）棉花20朵，軋花后送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心進(jìn)行品質(zhì)測定。

1.4 統(tǒng)計方法

用SPSS 19.0與Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計分析與圖表制作，多重比較用 Duncans 新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)打頂對棉花株型結(jié)構(gòu)的影響

由表2可知，化學(xué)打頂與人工打頂相比主莖節(jié)間長、果枝第2節(jié)間長明顯縮短，單株果枝數(shù)顯著增加；而株高、主根長增加，果枝與主莖夾角變小，但差異不顯著。處理A與處理B主莖節(jié)間長比人工打頂分別減少0.4、0.6 cm，果枝第2節(jié)間長度分別縮短1.1、0.8 cm，單株果枝數(shù)分別增加1.3、1.6臺，棉花株高分別增加3.1、0.6 cm，主根長分別增加3.5、2.3 cm，果枝夾角略微減小。處理A與處理B相比在棉花株型結(jié)構(gòu)方面差異不顯著，均能起到很好的打頂效果。

由此可見，化學(xué)打頂可抑制地上部分主莖與果枝節(jié)間長度，促進(jìn)地下根系生長，化學(xué)打頂與人工打頂相比株高增加，從而導(dǎo)致單株果枝數(shù)顯著增加，同時果枝夾角減小，果枝長度減少，使棉花株型更加緊湊。

2.2 化學(xué)打頂對棉花生長后期生殖生長的影響

由圖1可知，化學(xué)打頂與人工打頂相比棉花同一時期開花數(shù)、結(jié)鈴數(shù)、吐絮數(shù)均增加，但處理間差異不顯著?；g期（藥后20 d）處理A與處理B開花數(shù)比人工打頂分別增加2.0、0.4個，結(jié)鈴數(shù)分別增加1.6、0.2個；吐絮期（藥后60 d）化學(xué)打頂結(jié)鈴數(shù)比人工打頂平均增加0.66個，吐絮數(shù)平均增加0.72個。究其原因，一是化學(xué)打頂可能存在促進(jìn)棉花生殖生長的作用，促進(jìn)花蕾提早開花、提早結(jié)鈴、提早吐絮；二是化學(xué)打頂可能存在抑制蕾鈴脫落的作用，從而導(dǎo)致化學(xué)打頂棉花植株開花數(shù)、結(jié)鈴數(shù)和吐絮數(shù)高于人工打頂。具體原因有待進(jìn)一步確認(rèn)。處理A與處理B相比在促進(jìn)棉花生殖生長方面效果較好，處理A在花鈴期（M）的鈴數(shù)、吐絮期（N）的吐絮數(shù)均多于處理B，但差異不顯著。

2.3 化學(xué)打頂對棉株頂部與內(nèi)外圍棉鈴性的影響

由圖2可知，化學(xué)打頂對棉株頂部2個果枝結(jié)鈴數(shù)的影響較大，處理A倒1果枝結(jié)鈴數(shù)比人工打頂減少0.6個，差異顯著，處理B減少0.5個，但差異不顯著；處理A、處理B倒2果枝結(jié)鈴數(shù)均顯著少于人工打頂，分別相差0.6、0.5個；處理A、處理B倒3果枝結(jié)鈴數(shù)與人工打頂相比均減少0.2個，但無顯著差異?；瘜W(xué)打頂與人工打頂相比果枝內(nèi)圍鈴（第1果節(jié)鈴）、外圍鈴（第2果節(jié)及以外鈴）均無顯著差異。處理A、處理B內(nèi)圍鈴比人工打頂分別增加0.7、1.8個；處理A外圍鈴比人工打頂減少0.1個，處理B增加0.4個。處理A與處理B相比，頂部（M）結(jié)鈴數(shù)、內(nèi)外圍（N）結(jié)鈴數(shù)略少，但差異不顯著。

2.4 化學(xué)打頂對棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的影響

由表3可知，在棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素中，化學(xué)打頂與人工打頂相比，除衣分顯著增加外，籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴質(zhì)量均略微增加，差異不顯著。與人工打頂相比，噴施A、B打頂劑的衣分分別增加1.2、1.0百分點(diǎn)，單株結(jié)鈴數(shù)分別增加0.3、0.1 個，鈴質(zhì)量均增加0.2 g，籽棉產(chǎn)量分別增加11.0、10.6 kg/667 m2。處理A與處理B相比單位面積產(chǎn)量幾乎相同。

結(jié)合圖2分析，化學(xué)打頂棉花頂部倒1果枝、倒2果枝鈴數(shù)明顯少于人工打頂，所以要發(fā)掘化學(xué)打頂棉花增產(chǎn)潛力，可通過提高化學(xué)打頂棉花頂部2個果枝結(jié)鈴數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

2.5 化學(xué)打頂對整株棉花纖維品質(zhì)的影響

由表4可知，化學(xué)打頂對整株棉花纖維品質(zhì)無顯著影響。與人工打頂相比，處理A、處理B上半部平均長度分別降低0、0.7 mm，長度整齊度指數(shù)分別降低1.6、0.7百分點(diǎn)，斷裂比強(qiáng)度均降低0.1 cN/tex，斷裂伸長率均增加0.1百分點(diǎn)，反射率分別增加0.9、0百分點(diǎn)，紡紗均勻性指數(shù)分別減少10、8，黃度處理A降低0.3，處理B增加0.2，化學(xué)打頂馬克隆值均為4.9，而人工打頂為4.8，均處于B級。處理A與處理B相比，整株棉花纖維品質(zhì)差異很小。

2.6 化學(xué)打頂對不同空間位置棉鈴纖維品質(zhì)的影響

由圖3可知，人工打頂處理上部棉鈴的4個纖維品質(zhì)指標(biāo)均與化學(xué)打頂差異不顯著。其中，處理A、處理B上部棉鈴纖維上半部平均長度比人工打頂分別降低0.3、0.2 mm，長度整齊度指數(shù)分別降低0.9、0.4百分點(diǎn)，斷裂比強(qiáng)度均降低0.3 cN/tex，而3個處理的馬克隆值均處于B級?；瘜W(xué)打頂對中部棉鈴纖維上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度有顯著影響，對其他2個指標(biāo)無顯著影響。其中，處理A中部棉鈴上半部平均長度顯著優(yōu)于人工打頂，增加0.7 mm，而處理B與人工打頂相差不大，降低 0.2 mm；處理A、處理B長度整齊度指數(shù)均優(yōu)于人工打頂，分別增加1.3、0.6百分點(diǎn)；化學(xué)打頂斷裂比強(qiáng)度優(yōu)于人工打頂，處理A顯著增加1.8 cN/tex，處理B增加1.0 cN/tex；馬克隆值化學(xué)打頂與人工打頂均處于C級?；瘜W(xué)打頂對下部棉鈴纖維品質(zhì)無顯著影響。棉株上部纖維品質(zhì)指標(biāo)處理B略優(yōu)于處理A，但差異不顯著；中部纖維品質(zhì)指標(biāo)處理A略優(yōu)于處理B，其中長度指標(biāo)差異顯著。

3 討論與結(jié)論

棉花化學(xué)打頂技術(shù)可大幅提高打頂效率，對實(shí)現(xiàn)棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化具有重要意義；同時，隨著人工打頂成本的不斷攀升［19］，棉花化學(xué)打頂技術(shù)的推廣應(yīng)用已是大勢所趨。

前人研究表明，化學(xué)打頂棉花株高高于人工打頂，主莖與果枝節(jié)間比人工打頂稍短，從而使果枝數(shù)增加［20］，本研究結(jié)果與前人一致。除此之外，本研究結(jié)果初步證實(shí)，化學(xué)打頂可以增加棉花根系長度，縮小主莖與果枝間夾角，使棉花生長更加健壯，株型結(jié)構(gòu)更加緊湊?；瘜W(xué)打頂果枝數(shù)增多為棉花增產(chǎn)提供了保障，合理的株型有利于通風(fēng)透光，提高棉花光合作用，不利于病蟲害發(fā)生。

本研究結(jié)果證實(shí)，與人工打頂相比，雖然化學(xué)打頂棉花頂部果枝鈴數(shù)減少，但是整株果枝數(shù)、結(jié)鈴數(shù)增多，由此可知，化學(xué)打頂棉株多出的果枝結(jié)的鈴數(shù)多于頂部果枝減少的鈴數(shù)；同時，化學(xué)打頂棉花內(nèi)圍鈴數(shù)、棉鈴質(zhì)量、衣分均優(yōu)于人工打頂，具有增產(chǎn)潛力。本研究結(jié)果初步證實(shí)，應(yīng)用化學(xué)打頂劑后，同一時期的棉花開花、結(jié)鈴、吐絮數(shù)均多于人工打頂，所以應(yīng)用化學(xué)打頂技術(shù)可以提早棉花生育進(jìn)程，在此基礎(chǔ)上，選擇合適的棉花品種、結(jié)合配套的農(nóng)藝栽培措施，提高化學(xué)打頂棉花頂部果枝結(jié)鈴數(shù)，對于進(jìn)一步提高棉花單位面積產(chǎn)量具有重大意義。2種打頂劑處理棉花株型結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量水平差異不大，處理A在促進(jìn)生殖生長方面略優(yōu)于處理B，但頂部、內(nèi)外圍結(jié)鈴數(shù)略少處理B。

從整株取樣對棉花纖維品質(zhì)測試結(jié)果來看，化學(xué)打頂纖維品質(zhì)與人工打頂相比無顯著差異。從不同部位取樣測試結(jié)果來看，人工打頂植株上部纖維品質(zhì)與化學(xué)打頂相比差異不顯著；對于植株中部纖維品質(zhì)，化學(xué)打頂可對上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度產(chǎn)生積極的顯著影響；而下部纖維品質(zhì)化學(xué)打頂與人工打頂無顯著差異。2種打頂劑處理相比，處理A中部纖維品質(zhì)指標(biāo)略優(yōu)，處理B上部纖維品質(zhì)指標(biāo)略優(yōu)。

本研究結(jié)果初步表明，棉花化學(xué)打頂整枝技術(shù)可以縮短主莖與果枝節(jié)間長度，減小主莖與果枝間的夾角，塑造良好的棉花株型，使株型緊湊，利于田間通風(fēng)透光，增強(qiáng)棉花光合作用，不利于棉花病害發(fā)生；可以增加根系長度，提早棉花開花、結(jié)鈴、吐絮；可以增加株高、果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、衣分、單位面積產(chǎn)量等，加之頂部結(jié)鈴數(shù)具有提升空間，所以化學(xué)打頂比人工打頂在提高籽棉及皮棉單位面積產(chǎn)量方面更具優(yōu)勢；對整株棉花纖維品質(zhì)而言，化學(xué)打頂與人工打頂差異不顯著；但是對植株中部棉鈴纖維上半部平均長度、斷裂比強(qiáng)度可產(chǎn)生顯著的積極影響，對于上部與下部棉鈴纖維品質(zhì)化學(xué)打頂與人工打頂均無顯著差異。2種化學(xué)打頂劑在棉花生產(chǎn)中均可以起到良好的打頂效果。

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