魏佳峰,楊金霞,張亞蘭,桂東東,段麗娜,羅芙蓉,馬軍,陳娜,孟永明
(1.北京成禾佳信農(nóng)資貿(mào)易有限公司,北京 100025;2.新疆昌吉市農(nóng)業(yè)技術推廣中心,新疆 昌吉 831100;3.新疆昌吉回族自治州農(nóng)業(yè)技術推廣中心,新疆 昌吉 831100;4.中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所,河南安陽 455000)
新疆昌吉市是昌吉回族自治州重要的棉花產(chǎn)區(qū),2022 年植棉面積為2.577 萬hm2, 占全州總植棉面積的17.27%, 占全市農(nóng)作物種植面積的46.69%。2000 年前后,昌吉市主推“矮密早”種植模式,種植密度為每666.7 m21.6 萬~2.0 萬株,收獲密度為每666.7 m21.3 萬~1.6 萬株,屬于高密度種植[1-3],打頂技術以人工打頂為主。近年來,隨著植棉技術水平的提高, 當?shù)靥镩g種植密度普遍降低,收獲密度為每666.7 m21.0 萬~1.4 萬株,90%以上的棉田采取化學藥劑封頂技術。隨著化學藥劑封頂技術替代人工打頂,棉田果枝數(shù)明顯增多,為棉田大幅增產(chǎn)創(chuàng)造了空間。 但是,在實際生產(chǎn)中受早春低溫影響,田間保苗密度不理想,加上7 月份高溫、水肥調(diào)控、化學封頂藥劑及封頂前后2 次化學藥劑重控的影響,易出現(xiàn)蕾花鈴嚴重脫落,單株空枝率顯著上升,造成棉田產(chǎn)量損失的情況。近年來,為了改善此狀況棉田廣泛使用蕓薹素內(nèi)酯對化學打頂劑的抑制作用進行調(diào)節(jié),可在一定程度上起到保蕾花鈴及增產(chǎn)的作用,但田間單株有效果枝率表現(xiàn)不理想,仍有改善提高空間。
0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑是一種復合型植物生長調(diào)節(jié)劑,在植物生長全過程起到安全綜合平衡調(diào)節(jié)作用,能促進植株生長,改善產(chǎn)品品質(zhì),提高作物產(chǎn)量。解決了當前市場上植物生長調(diào)節(jié)劑成分單一、科學復配困難、平衡調(diào)節(jié)作用不顯著、長勢和產(chǎn)量不協(xié)調(diào)等難題。在高密度種植模式和人工打頂技術的栽培條件下,前人在棉花的苗期、蕾期、花鈴期進行葉面噴施試驗示范,研究表明,該藥劑對棉花營養(yǎng)生長和生殖生長均有顯著促進作用,能顯著提高棉株的抗逆和抗病效果,對產(chǎn)量也有不同程度提高,增產(chǎn)率在2.04%~17.7%[4-7]。
針對當今棉田生產(chǎn)技術的改變及前人研究的空白,在當前降低種植密度及采用化學藥劑封頂技術的栽培條件下,為探索0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑對植株營養(yǎng)生長和生殖生長的平衡調(diào)節(jié)作用,解決棉花蕾鈴脫落嚴重、無效果枝數(shù)多的問題,采用包衣、頭水和化學藥劑封頂后隨水肥滴施處理,研究該藥劑對棉花生長發(fā)育、產(chǎn)量及對提高單株有效果枝數(shù)的影響,為昌吉乃至北疆地區(qū)棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供科學依據(jù)。
試驗地選擇在新疆昌吉市濱湖鎮(zhèn)下泉子村,土壤類型為鹽化潮土,有機質(zhì)含量為15.6~17.8 mg·kg-1,土壤肥力中等偏上,前茬作物為棉花。
供試品種:新農(nóng)棉1 號[8],屬于新疆北疆早熟棉品種,株型較緊湊,長勢穩(wěn)健,具備良好的豐產(chǎn)性和品質(zhì),在當?shù)匾咽痉锻茝V3 年,綜合抗逆性強,尤其抗旱,耐貧瘠,適于多種栽培模式。
供試生長調(diào)節(jié)劑: 赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑,有效成分質(zhì)量分數(shù)0.136%(農(nóng)藥登記證號:PD20096813),由德國阿格福萊農(nóng)林環(huán)境生物技術股份有限公司生產(chǎn)。
試驗共設3 個藥劑處理,分別為T1:播前包衣處理和化學藥劑封頂后(7 月11 日)隨水肥滴施1次;T2:播前不包衣處理,頭水(5 月30 日)和化學藥劑封頂后(7 月11 日)隨水肥各滴施1 次;T3:播前不包衣處理,頭水隨水滴施1 次。對照(CK)為化學藥劑封頂后8 d(7 月10 日)葉面噴施28- 表高蕓薹素內(nèi)酯(有效成分質(zhì)量分數(shù)0.004%,農(nóng)藥登記證號:PD20082806)。 各小區(qū)隨機區(qū)組排列, 重復4次,共計16 個小區(qū),每小區(qū)0.833 hm2,總面積為13.33 hm2。
播前包衣處理用量:藥、水、種子的質(zhì)量比為1∶120∶5 000; 隨水滴施用量: 每次藥劑用量為67.5 g·hm-2,滴水量為675 m3·hm-2。對照藥劑用量為150 mL·hm-2。 棉花播種期為2022 年4 月23日, 種植模式為一膜六行機采棉滴灌栽培模式,行距為(66+10)cm,衛(wèi)星定位導航精量播種;滴頭水時間為5 月30 日,化學藥劑封頂時間為7 月2 日,化學封頂藥劑為25%甲哌鎓; 停水日期為8 月25日,全生育期滴水10 次,間隔7~14 d,全生育期“一水一肥”,共滴施磷酸一銨26 kg、尿素45 kg、硫酸鉀20 kg,植株整體長勢良好。
1.4.1苗期調(diào)查。 出苗水后5 d(4 月28 日)、7 d(5月1 日)、10 d(5 月3 日),每個小區(qū)選5 點,每點取樣面積為6.67 m2,調(diào)查出苗數(shù);出苗水后15 d(5 月8 日),每小區(qū)選3 點,每點取樣10 株(邊行與中間行連續(xù)各5 株,下同)調(diào)查植株高度、主根長度、側根數(shù)量。
1.4.2蕾花鈴期。 每小區(qū)選3 點, 每點取連續(xù)10株。 頭水后11 d(6 月10 日,蕾期),調(diào)查植株高度、紅莖高,計算紅莖百分比,調(diào)查葉齡、單株蕾數(shù)、單株果枝數(shù);二水后4 d(6 月17 日,始花期),調(diào)查植株高度、單株蕾數(shù)、單株果枝數(shù);化學藥劑封頂后25 d(7 月27 日,花鈴期),調(diào)查單株成鈴數(shù)、幼鈴數(shù)、蕾花數(shù)(植株上部),計算單株總鈴數(shù)。
1.4.3產(chǎn)量性狀調(diào)查。 9 月27 日(成熟期),每小區(qū)選3 點,每點取樣面積為6.67 m2,調(diào)查全部收獲株數(shù)和成鈴數(shù),折算666.7 m2收獲株數(shù)、成鈴數(shù);每點取連續(xù)10 株,在每株上、中、下部各取1 個鈴,晾曬3 d 后稱量計算鈴重,折算666.7 m2籽棉產(chǎn)量。 每點取連續(xù)10株,調(diào)查單株成鈴數(shù)、有效果枝數(shù)、空果枝數(shù)、總果枝數(shù),計算空果枝率。
采用Microsoft Excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理,試驗數(shù)據(jù)利用SPSS 22 軟件進行單因素方差分析(其中紅莖比、空果枝率等符合正態(tài)分布),采用鄧肯多重范圍檢驗法進行多重比較。
由表1 可知, 在滴出苗水后, 播前包衣處理(T1)6.67 m2出苗株數(shù)顯著高于其他處理,滴出苗水后5 d,T1 處理的6.67 m2出苗數(shù)較T2、T3、CK 分別顯著提高28.0%、25.7%、26.7%;滴出苗水后7 d,T1處 理 較T2、T3、CK 分 別 顯 著 提 高35.6%、33.8%、35.7%; 滴出苗水后10 d,T1 處理較T2、T3、CK 分別顯著提高13.0%、13.2%、12.0%。結果表明,在相同的栽培條件下,試驗藥劑播前棉種包衣處理,對棉花的單位面積出苗數(shù)有顯著的促進作用,可縮短出苗期,增加保苗株數(shù),為棉田培育壯苗創(chuàng)造有利的條件。
表1 不同處理出苗的比較
由表2 可知, 播前包衣處理T1 棉苗地上部植株高度較T2、T3、CK 分別顯著提高5.1%、3.6%、4.5%;T1 處理棉苗地下部主根長較T2、T3、CK 分別提高3.7%、3.6%、3.4%;T1 處理棉苗側根數(shù)較T2、T3、CK 分別顯著提高18.7%、16.9%、15.2%。 結果表明,在相同水肥條件下,試驗藥劑播前包衣處理對棉苗地上和地下部生長有促進作用,特別是對幼苗側根發(fā)育及植株高度有顯著的促進作用,為苗期管理提供了良好的基礎。
表2 不同處理棉苗地上與地下部生長指標的比較
由表3 可知,在頭水滴施處理后11 d(6 月10日),各處理植株高度、葉齡、單株蕾數(shù)均高于CK,但差異不顯著。 葉齡表現(xiàn)為T2>T3>T1, 較CK增加0.07~0.15; 植株高度表現(xiàn)為T3>T2>T1,較CK 增高1.2~2.0 cm; 單株蕾數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1,較CK 增加0.33~0.48。 單株果枝數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1,其中T2、T3 較CK 分別顯著增加0.52、0.45,較T1 分別增加0.22、0.15,T1 較CK 增加0.30。 各處理紅莖高和紅莖百分比與CK 差異不顯著,均表現(xiàn)為T1>CK>T3>T2。 紅莖高表現(xiàn)為T1 較CK 略高0.8 cm;T2、T3 較CK 分別 低0.6 cm、0.5 cm,較T1 分別低1.4 cm、1.3 cm;紅莖百分比表現(xiàn)為T1 較CK 高0.3 百分點,T2、T3,紅莖百分比較CK 分別低4.3、4.0 百分點, 較T1 分別低4.6、4.3 百分點。 結果表明,T2 和T3 處理能顯著促進果枝早萌發(fā)和早發(fā)育。 從紅莖百分比可以看出,各處理田間植株長勢無明顯差異,也未發(fā)現(xiàn)突出的旺長現(xiàn)象(蕾期壯苗指標為紅莖占植株高度的三分之二左右)。
表3 不同處理棉花蕾期發(fā)育指標的比較
由表4 可知,在6 月17 日(藥劑滴施處理17 d后),各處理植株高度、單株蕾數(shù)、單株果枝數(shù)均高于CK。 單株果枝數(shù)表現(xiàn)為T3>T2>T1,T3 和T2較CK 分別顯著增加0.37、0.33, 較T1 分別增加0.13、0.09,T1 較CK 增加0.24; 植株高度表現(xiàn)為T2>T3>T1,較CK 分別顯著增高6.2 cm、4.9 cm、2.3 cm,T2 和T3 較T1 分別顯著增高3.9 cm、2.6 cm; 各處理區(qū)單株蕾數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1,較CK 分別增加1.0、0.8、0.5,差異不顯著。 結果表明,始花期前,各處理對植株高度、單株果枝數(shù)和單株蕾數(shù)有明顯的促進作用。
表4 不同處理始花期棉花生長發(fā)育指標的比較
由表5 可知,在7 月27 日(化學藥劑封頂處理后25 d),各處理的單株成鈴數(shù)、單株花蕾數(shù)、單株總鈴數(shù)較CK 均顯著增多。 單株成鈴數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1, 較CK 分別顯著增加1.1、1.0、0.3,T2、T3 較T1 分別顯著增加0.8、0.7;單株總鈴數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1, 較CK 分別顯著增加1.5、1.2、0.7,T2、T3 較T1 分別增加0.8、0.4; 單株花蕾數(shù)表現(xiàn)為T2>T1>T3,較CK 顯著增加0.9、0.7、0.4;單株幼鈴數(shù)表現(xiàn)為T1=T2>T3, 較CK 分別增加0.4、0.4、0.1,T1、T2 較CK 差異顯著。 結果表明,各處理對單株成鈴數(shù)、單株花蕾數(shù)、單株總鈴數(shù)生長發(fā)育有明顯促進作用。 其中,T2 和T1 處理在保單株幼鈴和單株花蕾數(shù)方面表現(xiàn)更優(yōu),T2 和T3 處理對提高花鈴期單株成鈴數(shù)效果更好, 綜合表現(xiàn)以T2 處理最優(yōu)。
表5 不同處理棉花花鈴期發(fā)育指標的比較
由表6 可知,在成熟期(9 月27 日),各處理單株成鈴數(shù)表現(xiàn)為T2>T3>T1, 較CK 分別增加1.1、0.8、0.2, 其中T2、T3 處理較CK 差異顯著;單株有效果枝數(shù)表現(xiàn)為T2=T3>T1, 較CK 分別顯著增加1.1、1.1、0.6; 單株總果枝數(shù)表現(xiàn)為T3>T2>T1,較CK 分別增加0.8、0.5、0.1,其中T2、T3處理較CK 差異顯著;各處理單株空果枝數(shù)、空果枝率均表現(xiàn)為T2<T1<T3,其中,單株空果枝數(shù)較CK 分別顯著減少0.5、0.4、0.2,空果枝率較CK 分別顯著減少6.2、5.2、4.1 百分點。 結果表明,T2、T3處理能在使用化學藥劑封頂后顯著提高單株成鈴數(shù)和單株總果枝數(shù);而T1、T2、T3 處理在棉田進行化學藥劑封頂后進行藥劑滴施處理能顯著降低單株空果枝率,提高單株有效果枝數(shù)。 說明各藥劑處理均能在不同程度上提高棉株的調(diào)控能力、減緩或減輕化學藥劑封頂對棉株的抑制作用。
表6 不同處理成熟期棉花結鈴和果枝形成的比較
由表7 可知,T1 處理666.7 m2收獲株數(shù)較T2、T3、CK 分別顯著增加12.0%、16.0%、13.1%;各處理666.7 m2成鈴數(shù)、 籽棉產(chǎn)量及鈴重均表現(xiàn)為T1>T2>T3, 其中,666.7 m2成鈴數(shù)較CK 分別顯著增加17.1%、14.4%、7.1%,666.7 m2籽棉產(chǎn)量較CK 分別顯著提高23.5%、20.3%、8.6%,鈴重較CK分別顯著增加0.31 g、0.29 g、0.08 g。 結果表明,各處理均有顯著的增產(chǎn)作用, 其中T3 處理666.7 m2成鈴數(shù)顯著低于T1 和T2,666.7 m2籽棉產(chǎn)量較T1、T2 分別顯著減少12.1%、9.7%, 可以看出在化學藥劑封頂后滴施藥劑處理較頭水滴施增產(chǎn)作用更優(yōu)。
表7 不同處理棉田產(chǎn)量及其構成的比較
劉強等[7]研究表明,用碧護5 000 倍液拌種可促進種子萌發(fā),提高發(fā)芽勢,提早出苗,促棉苗健壯,有效提高棉苗綜合抗逆能力。 本研究表明在滴出苗水后5 d、7 d、10 d,使用0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑包衣處理的單位面積出苗數(shù)均顯著高于未包衣處理; 播前包衣處理(T1) 的棉花成熟期666.7 m2收 獲 株 數(shù) 較T2、T3、CK 分 別 顯 著 增 加12.0%、16.0%、13.1%。 說明試驗藥劑包衣對單位面積出苗株數(shù)和666.7 m2收獲株數(shù)有顯著促進作用,與前人研究結果[7]一致。 本研究還顯示在相同水肥條件下,包衣處理的株高、側根數(shù)量顯著高于未包衣處理,主根長度也略長,這與楊克澤等[9]認為赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑包衣種薯有利于促根壯苗的研究結果一致。 試驗期間4 月25 日有小雨降溫過程,相較于包衣處理,未包衣處理的少數(shù)已出苗區(qū)域出現(xiàn)凍害和死苗現(xiàn)象, 說明使用0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑包衣處理可以在一定程度上解決棉田種子由于早春低溫、寒潮、除草劑等因素造成的出苗速度慢、缺苗等問題。 但對藥劑包衣處理對提高出苗整齊度、解決大小苗、降低無效株,進而提高產(chǎn)量的機理仍需要進一步研究。
研究顯示,相較于CK,頭水滴施0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑的T2 和T3 處理,蕾期(6 月10 日)單株果枝數(shù)分別顯著增加0.52、0.45;始花期(6 月17 日) 單株果枝數(shù)分別顯著增加0.33、0.37,植株高度分別顯著增加6.2 cm、4.9 cm; 說明頭水滴施該藥劑對植株生殖生長和營養(yǎng)生長均有顯著促進作用,利于棉花協(xié)同穩(wěn)健生長,利于棉田早期搭建豐產(chǎn)群體。 T2 和T3 處理花鈴期(7 月27 日)單株成鈴數(shù)較CK 分別顯著增加1.1、1.0,單株總鈴數(shù)分別顯著增加1.5、1.2, 說明滴施本藥劑在生產(chǎn)中有助于提高單株結鈴數(shù),對保鈴有顯著的促進作用。 T2 和T3 處理成熟期(9 月27 日)單株總果枝數(shù)較CK 分別顯著增加0.8、0.5, 進一步說明頭水滴施本試驗藥劑對促進植株生殖生長有顯著的促進作用。 上述研究顯示,在早春出苗期遇到寒潮低溫等不利因素造成保苗株數(shù)不理想的條件下,通過頭水或化學封頂后滴施本試驗藥劑的方式, 能快速、 穩(wěn)健促進個體發(fā)育進而培育合理群體結構,可作為降低災害損失的一項有效措施。
由棉花產(chǎn)量性狀研究結果可知, 相較于CK,T2、T3、T1 處理單株有效果枝數(shù)分別顯著增加1.1、1.1、0.6,T2、T1、T3 處理單株空果枝率分別顯著減少6.2、5.2、4.1 百分點。 毛樹春等[10]研究認為,棉花蕾鈴脫落的生理原因包括有機養(yǎng)料不足,無機養(yǎng)料缺乏,激素、不良環(huán)境條件等,其中,植物內(nèi)源激素,如吲哚乙酸、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等在棉花蕾鈴脫落過程中都起到一定的作用。它們可以通過相互促進或抑制棉株光合生產(chǎn)、光合產(chǎn)物的運輸和分配,調(diào)節(jié)和控制棉花蕾鈴脫落,也可通過影響離層形成中某些生理生化反應的途徑,直接控制蕾鈴的脫落[11-12]。由上述結果推測,本試驗藥劑可以通過調(diào)節(jié)植物內(nèi)源激素,解決激素濃度降低或不平衡導致蕾花鈴脫落的問題,降低、減緩化學封頂藥劑、高溫、水肥等因素對植株的影響,最終顯著提高單株有效果枝數(shù), 降低空果枝率。 相較于CK,T1、T2、T3 處理的鈴重分別顯著增加0.31 g、0.29 g、0.08 g,666.7 m2籽棉產(chǎn)量分別顯著提高23.5%、20.3%、8.6%。 此結果與楊克澤等[9]用赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑包衣馬鈴薯可增強光合作用,增加單株產(chǎn)量,大幅度提高商品薯率和大薯率,進而大幅度增加產(chǎn)量的研究結果一致。 2022 年7-9 月溫度高于常年,8 月22 日有中雨降溫過程,夜晚溫度低于10 ℃,8 月平均溫度較常年偏低, 不利于后期棉鈴發(fā)育。 但處理T1、T2 的單株花蕾數(shù)較CK 分別顯著增加0.7、0.9,單株幼鈴數(shù)均顯著增加0.4,后期的鈴重和產(chǎn)量也表現(xiàn)更優(yōu), 說明化學藥劑封頂后滴施藥劑處理對植株中后期保蕾花鈴有顯著的促進作用,可以增強棉株后期的抗逆性,改善棉鈴發(fā)育情況。
綜上所述, 采用0.136%赤·吲乙·蕓薹可濕性粉劑進行播前包衣處理能提高666.7 m2出苗株數(shù),促進根系發(fā)育;隨頭水進行滴施處理,能促進植株高度和果枝數(shù)增長,利于棉田前期培育高產(chǎn)個體和群體; 在藥劑封頂后滴施處理可降低單株空果枝率,提高單位面積成鈴數(shù),進而顯著提高籽棉產(chǎn)量。在使用過程中需要注意,對于播期偏晚、土壤肥力一般且棉花長勢不強的棉田在用量和頻次上要酌情增加,一般采用頭水與化學藥劑封頂后2 次滴施為佳。對于肥力水平較高和長勢較強的棉田采用種子包衣與藥劑封頂后滴施為佳。本研究由于條件所限,對于不同類型品種和土壤肥力偏低的棉田使用劑量和頻次沒有進行試驗研究,計劃后續(xù)在肥力偏低和生長偏弱的棉田進一步開展藥劑使用劑量和頻次的研究試驗,提出較為全面系統(tǒng)的用藥劑量和頻次方案,為棉田產(chǎn)量增加提供技術支撐。