甲哌钅翁 化學(xué)打頂對(duì)不同中早熟棉花品種農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

摘要：為研究噴施甲哌钅翁化學(xué)打頂劑對(duì)不同棉花品種的影響，以新陸中37號(hào)和源棉8號(hào)為試驗(yàn)材料，采用大田試驗(yàn)方法，于2023年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師小海子墾區(qū)棉田開展打頂試驗(yàn)。以常規(guī)人工打頂為對(duì)照，在“干播濕出”技術(shù)條件下，通過(guò)無(wú)人機(jī)噴施甲哌钅翁進(jìn)行化學(xué)打頂，比較不同處理下2個(gè)棉花品種在農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量構(gòu)成因素及纖維品質(zhì)之間的差異。結(jié)果顯示，與人工打頂相比，噴施甲哌钅翁化學(xué)打頂劑后，2個(gè)棉花品種的株高和單株結(jié)鈴數(shù)未受到顯著影響，主莖節(jié)間數(shù)顯著增加，倒四以上主莖節(jié)間長(zhǎng)、倒一果枝長(zhǎng)、倒二果枝長(zhǎng)和倒三果枝長(zhǎng)均極顯著縮短，單株果枝數(shù)有所增加；籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)以及衣分均有所下降；新陸中37號(hào)的鈴重有所下降、源棉8號(hào)的鈴重有所增加，但差異均不顯著；打頂方式對(duì)反射率、黃色深度、纖維上半部平均長(zhǎng)度、馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率影響不顯著，化學(xué)打頂處理下，新陸中37的長(zhǎng)度整齊度指數(shù)和紡紗均勻性指數(shù)均顯著高于人工打頂。本研究初步表明，在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師植棉區(qū)，合理使用甲哌钅翁進(jìn)行化學(xué)打頂可以替代人工打頂，對(duì)中早熟棉花品種的產(chǎn)量及纖維品質(zhì)無(wú)顯著不利影響。

關(guān)鍵詞：棉花；甲哌钅翁；新陸中37號(hào)；源棉8號(hào)；化學(xué)打頂；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

棉花既是油料作物又是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物，是紡織工業(yè)的天然纖維原料。新疆作為我國(guó)最大的棉花生產(chǎn)基地[1]，在我國(guó)棉花生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位，棉花產(chǎn)量和品質(zhì)直接影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，并且與國(guó)家的戰(zhàn)略物資安全密切相關(guān)。棉花具有無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性，在適宜的環(huán)境條件下能不斷進(jìn)行縱向和橫向生長(zhǎng)[2]，適時(shí)打頂、去除頂端優(yōu)勢(shì)是當(dāng)前棉花栽培管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]，也是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。當(dāng)前棉花打頂?shù)姆绞接腥斯ご蝽?、化學(xué)打頂和機(jī)械打頂。在高密度栽培模式以及“干播濕出”高效成苗技術(shù)背景下[4-6]，人工打頂耗時(shí)、費(fèi)力、效率低且成本高[7]。而當(dāng)前機(jī)械打頂受地形限制以及棉花生長(zhǎng)整齊度不一致等因素的影響，在準(zhǔn)確性、實(shí)用性方面存在嚴(yán)重不足[8]，加之高密度的種植模式，導(dǎo)致漏打頂率高，且容易對(duì)棉株和棉鈴造成嚴(yán)重?fù)p傷[9-11]，難以規(guī)模化應(yīng)用。綜上，不管是人工打頂還是機(jī)械打頂，都難以滿足現(xiàn)階段新疆乃至全國(guó)棉花打頂?shù)男枨?，?yán)重制約了棉花全程機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化和可持續(xù)生產(chǎn)的發(fā)展[12-13]。因此，研究利用化學(xué)打頂劑替代人工打頂和機(jī)械打頂具有重要意義。

近年來(lái)，關(guān)于化學(xué)打頂劑應(yīng)用于棉花打頂?shù)难芯恳延袌?bào)道。李紅雨[14]發(fā)現(xiàn)，施用甲哌钅翁試劑，可以延緩棉花衰老，增加單株成鈴數(shù)，提高鈴重和衣分，促進(jìn)籽棉增產(chǎn)；還有研究表明，甲哌钅翁水劑對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育具有很好的促進(jìn)作用，特別對(duì)果枝數(shù)、成鈴數(shù)和鈴重有明顯的提升效果[15]；王剛等[16]通過(guò)田間試驗(yàn)，研究不同劑量土優(yōu)塔化學(xué)打頂劑對(duì)新疆南疆棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：噴施土優(yōu)塔化學(xué)打頂劑能夠有效控制棉花株高，增加果枝數(shù)，且有增產(chǎn)、催熟的作用；任若飛等[17]對(duì)甲哌钅翁、調(diào)環(huán)酸鈣、烯效唑和乙烯利進(jìn)行復(fù)配，發(fā)現(xiàn)滴施植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑組合能有效抑制棉花株高，控制橫向生長(zhǎng)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)合理調(diào)控，促進(jìn)棉鈴提前發(fā)育并提高鈴重。目前，棉花化學(xué)打頂技術(shù)已在北疆得到比較成熟的應(yīng)用，在南疆卻未得到有效應(yīng)用，這嚴(yán)重阻礙了南疆植棉全程機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)推廣的進(jìn)程，影響了南疆棉花高質(zhì)量發(fā)展。甲哌钅翁棉花化學(xué)打頂技術(shù)要在南疆得到推廣應(yīng)用，應(yīng)考慮氣候條件、品種特性及栽培水平的影響，因而還須在各植棉區(qū)對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步探索完善。本研究在“干播濕出”高效出苗技術(shù)條件下，采用無(wú)人機(jī)噴施甲哌钅翁化學(xué)打頂劑，開展不同中早熟棉花品種的大田打頂效果試驗(yàn)，分析其對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響，旨在為甲哌钅翁化學(xué)打頂劑在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師（以下簡(jiǎn)稱“三師”）的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2023年在三師49團(tuán)9連荒地（39°71′N，78°98′E）和53團(tuán)23連六中隊(duì)14號(hào)地（39°98′N，79°44′E）進(jìn)行。試驗(yàn)地點(diǎn)位于塔克拉瑪干沙漠邊緣北面，海拔1 037～1 193 m，屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候區(qū)，氣候干燥，日照時(shí)間為2 880～3 200 h，晝夜溫差大，無(wú)霜期長(zhǎng)，年平均氣溫為11.6 ℃，年均降水量為46 mm，年均蒸發(fā)量為2 134 mm，年均≥10 ℃有效積溫約為4 000 ℃。所選試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，均為壤土，鹽分含量低，中等肥力，前茬作物為棉花，無(wú)黃萎病等嚴(yán)重病害。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 試驗(yàn)藥劑。供試塑形劑為98%甲哌钅翁可溶粉劑（農(nóng)藥登記證號(hào)：PD20131453），購(gòu)自四川潤(rùn)爾科技有限公司；供試化學(xué)打頂劑為250 g·L－1甲哌钅翁水劑（農(nóng)藥登記證號(hào)：PD20091092），購(gòu)自中棉小康生物科技有限公司。

1.2.2 供試棉花品種。新陸中37號(hào)：生育期 135 d左右，植株呈塔形，Ⅱ式果枝，莖稈堅(jiān)硬，葉片中等大小，鈴大、卵圓形，群體結(jié)構(gòu)好，豐產(chǎn)性好，鈴殼薄，吐絮暢，購(gòu)自新疆塔里木河種業(yè)股份有限公司；源棉8號(hào)：生育期131 d左右，株型松散，Ⅱ式果枝，莖稈較粗壯，茸毛少，葉片較大，葉色深綠，出苗較好，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，整齊度較好，高抗枯萎病，耐黃萎病，不抗棉鈴蟲，吐絮暢，購(gòu)自新疆金豐源種業(yè)有限公司。

1.2.3 施藥設(shè)備。大疆T30植保無(wú)人機(jī)，由深圳大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn)制造。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用大田試驗(yàn)方法，分別在三師49團(tuán)9連和53團(tuán)23連選取2塊棉田，土壤肥力、酸堿性等一致。其中2塊采用化學(xué)打頂（49團(tuán)為T1處理；53團(tuán)為T2處理），另外2塊采用人工打頂作對(duì)照處理（49團(tuán)為CK1處理；53團(tuán)為CK2處理）。3月中旬翻地、整地、平地，3月底播種，播種用時(shí)2～3 d；采用1膜6行（66＋10） cm寬窄行行距種植模式，配套“干播濕出”技術(shù)下的水肥管理模式。在打頂前后，多次使用98%甲哌钅翁可溶粉劑對(duì)棉田進(jìn)行塑形（表1），各處理兌水量均為450 kg·hm－2。7月上旬利用大疆T30無(wú)人機(jī)分別對(duì)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行250 g·L－1甲哌钅翁水劑噴施打頂處理和去除一葉一心人工打頂處理，化學(xué)打頂劑每次施藥量及打頂時(shí)間參照使用說(shuō)明書，詳情見表2。其中，T1和CK1處理種植新陸中37號(hào)，面積均為2.27 hm2；T2和CK2處理種植源棉8號(hào)，T2面積為2.33 hm2，CK2面積為4.67 hm2。無(wú)人機(jī)施藥時(shí)飛行速度為4 m·s－1，飛行高度為2.5 m。

1.4 農(nóng)藝性狀調(diào)查

在第1次打頂當(dāng)天（打頂后0 d），每個(gè)處理分別隨機(jī)選取3個(gè)具有代表性的樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)選取生長(zhǎng)健壯、整齊度一致且無(wú)病害的植株10株（內(nèi)、外行各5株），定點(diǎn)標(biāo)記，調(diào)查其株高、主莖節(jié)間數(shù)、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、倒四以上主莖節(jié)間長(zhǎng)、倒三果枝長(zhǎng)度、倒二果枝長(zhǎng)度和倒一果枝長(zhǎng)度，之后間隔10 d調(diào)查1次，共調(diào)查3次。

1.5 產(chǎn)量性狀調(diào)查

收獲前，在各處理中分別隨機(jī)選取3個(gè)面積為 6.67 m2 的代表性樣點(diǎn)進(jìn)行籽棉產(chǎn)量測(cè)定，并采用5點(diǎn)取樣方法，在每個(gè)樣點(diǎn)中選取單株果枝9個(gè)以上的棉株，分層采收棉株下部鈴（第1～4果枝）、中部鈴（第5～9果枝）和上部鈴（第9果枝以上）各20個(gè)，測(cè)定鈴重和籽棉質(zhì)量，計(jì)算衣分并折算籽棉皮棉單產(chǎn)。

1.6 纖維品質(zhì)測(cè)定

取各處理軋花后上部鈴、中部鈴和下部鈴樣品各30 g左右送至原農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（安陽(yáng)）進(jìn)行纖維品質(zhì)檢測(cè)（HVI校準(zhǔn)棉花標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)），測(cè)定指標(biāo)包括：反射率、纖維上半部平均長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、斷裂伸長(zhǎng)率、黃色深度、紡紗均勻性指數(shù)。

1.7 相關(guān)分析

基于化學(xué)打頂后20 d株高、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)及化學(xué)打頂處理的鈴重、衣分、籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)數(shù)據(jù)分析農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量構(gòu)成因素間的相關(guān)性。

1.8 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2021進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用 SPSS 27.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)及皮爾遜相關(guān)分析，使用Origin 2021軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同打頂方式對(duì)不同棉花品種農(nóng)藝性狀的影響

從表3可知，打頂當(dāng)天，株高、主莖節(jié)間數(shù)等8個(gè)農(nóng)藝性狀在T1與CK1處理、T2與CK2處理間均無(wú)顯著差異，故打頂后不同處理間的性狀差異可反映處理效果的差異。打頂后10 d和20 d，株高在T1與CK1處理、T2與CK2處理間的差異均不顯著；T1、T2處理的主莖節(jié)間數(shù)均顯著高于人工打頂；T1、T2處理的單株果枝數(shù)均高于人工打頂，且T1處理與CK1處理間差異顯著；T1、T2處理的單株結(jié)鈴數(shù)均低于人工打頂，但差異不顯著 ；T1、T2處理的倒四以上主莖節(jié)間長(zhǎng)、倒一果枝長(zhǎng)、倒二果枝長(zhǎng)、倒三果枝長(zhǎng)均低于人工打頂，差異達(dá)到極顯著水平。

2.2 不同打頂方式對(duì)不同棉花品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

不同打頂方式對(duì)2個(gè)中早熟棉花品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響不顯著（表4）。T1處理的鈴重低于對(duì)照CK1，T2處理的鈴重高于對(duì)照CK2，但差異均不顯著；T1、T2處理的衣分、籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)均低于對(duì)照，其中T1、T2處理的衣分分別較對(duì)照降低了1.39和0.31百分點(diǎn)，T1、T2處理的籽棉單產(chǎn)分別較對(duì)照降低9.98% 和13.58%，T1、T2處理的皮棉單產(chǎn)分別較對(duì)照降低12.64%和14.23%。

2.3 不同打頂方式對(duì)不同棉花品種纖維品質(zhì)的影響

除長(zhǎng)度整齊度指數(shù)和紡紗均勻性指數(shù)外，2種打頂方式對(duì)棉花纖維品質(zhì)性狀的影響不顯著（表5）。T1處理的反射率和馬克隆值均低于對(duì)照CK1，T2處理的反射率和馬克隆值均高于對(duì)照CK2；纖維上半部平均長(zhǎng)度表現(xiàn)為T1＞CK1、T2＜CK2，斷裂伸長(zhǎng)率表現(xiàn)為T1＝CK1、T2＜CK2；T1和T2處理的斷裂比強(qiáng)度和黃色深度均高于對(duì)照；T1處理的長(zhǎng)度整齊度指數(shù)和紡紗均勻性指數(shù)顯著高于CK1；T2處理的長(zhǎng)度整齊度指數(shù)低于CK2，紡紗均勻性指數(shù)高于CK2，但均未達(dá)到差異顯著水平。這表明化學(xué)打頂在一定程度上有利于提高新陸中37號(hào)及源棉8號(hào)的斷裂比強(qiáng)度和紡紗均勻性指數(shù)。

2.4 化學(xué)打頂條件下棉花農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)分析

株高與單株果枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與鈴重呈極顯著負(fù)相關(guān)，與單株結(jié)鈴數(shù)和衣分均呈顯著正相關(guān)，與籽棉單產(chǎn)和皮棉單產(chǎn)均呈正相關(guān)，但未達(dá)到顯著相關(guān)水平；籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)與單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)均呈正相關(guān)，但均未達(dá)到顯著水平；單株果枝數(shù)與單株結(jié)鈴數(shù)、衣分均呈顯著正相關(guān)；鈴重與單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、衣分均呈顯著負(fù)相關(guān)；單株結(jié)鈴數(shù)與衣分存在極顯著正相關(guān)關(guān)系（圖1）。綜上，在化學(xué)打頂條件下，隨著株高增加，單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)和衣分均呈顯著增加趨勢(shì)，籽棉單產(chǎn)和皮棉單產(chǎn)隨之增加。

3 討論與結(jié)論

目前生產(chǎn)上常用的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有縮節(jié)胺（甲哌）、氟節(jié)胺等。施用縮節(jié)胺和氟節(jié)胺能夠抑制棉花細(xì)胞伸長(zhǎng)及分裂，延緩或抑制頂端生長(zhǎng)，從而達(dá)到人工打頂?shù)哪康腫18]。本研究表明，與人工打頂相比，使用甲哌進(jìn)行化學(xué)打頂能夠增加主莖節(jié)間數(shù)和單株果枝數(shù)，這與石峰等[19]的研究結(jié)果一致；化學(xué)打頂處理后棉花單株結(jié)鈴數(shù)減少，但影響不顯著；化學(xué)打頂對(duì)倒四以上主莖節(jié)間長(zhǎng)、倒一果枝長(zhǎng)、倒二果枝長(zhǎng)、倒三果枝長(zhǎng)的抑制效果顯著。

在化學(xué)打頂劑對(duì)棉花品質(zhì)和產(chǎn)量影響的研究報(bào)道中，不同研究的結(jié)果略有不同。唐紀(jì)元等[20]指出，施用化學(xué)打頂劑進(jìn)行打頂不會(huì)降低棉花的產(chǎn)量及品質(zhì)；葉春秀等[21]研究表明，施用化學(xué)打頂劑影響鈴重、籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)和衣分，但效應(yīng)不顯著；崔延楠等[22]研究發(fā)現(xiàn)，利用化學(xué)打頂劑進(jìn)行打頂能夠提高棉花單產(chǎn)；王海標(biāo)等[23]通過(guò)噴施氟節(jié)胺進(jìn)行化學(xué)打頂發(fā)現(xiàn)，化學(xué)打頂能提高棉花單產(chǎn)，對(duì)棉花纖維品質(zhì)無(wú)顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，與人工打頂相比，化學(xué)打頂后籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)和衣分均降低，斷裂比強(qiáng)度和黃色深度提高，但差異均未達(dá)到顯著水平；鈴重、反射率、纖維上半部平均長(zhǎng)度、馬克隆值因棉花品種的不同表現(xiàn)出不同程度的增加或降低，但效應(yīng)均不顯著；而長(zhǎng)度整齊度指數(shù)和紡紗均勻性指數(shù)因棉花品種的不同表現(xiàn)出不同的差異顯著性。

從產(chǎn)量構(gòu)成因素與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性可知，在進(jìn)行棉花化學(xué)打頂時(shí)須特別關(guān)注株高、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分這5個(gè)性狀對(duì)棉花單產(chǎn)的影響。本研究表明適量的甲哌打頂能夠抑制棉花株高，但打頂后棉花頂端可能會(huì)長(zhǎng)出一些無(wú)效果枝，造成營(yíng)養(yǎng)和水分的浪費(fèi)，延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)進(jìn)程，縮短生殖生長(zhǎng)進(jìn)程，進(jìn)而導(dǎo)致單產(chǎn)降低。王香茹等[24]通過(guò)研究不同打頂劑對(duì)不同棉花品種的影響發(fā)現(xiàn)，打頂劑種類以及品種和打頂劑種類的互作效應(yīng)顯著影響棉花單產(chǎn)。因而，在選擇化學(xué)打頂劑時(shí)，須考慮棉花品種和打頂劑的適應(yīng)性，針對(duì)不同類型棉花品種選擇合適的化學(xué)打頂劑和使用劑量。

本研究得出如下初步結(jié)論，在三師植棉區(qū)，合理使用甲哌化學(xué)打頂劑進(jìn)行打頂可以替代人工打頂，對(duì)中早熟棉花品種的產(chǎn)量及纖維品質(zhì)無(wú)顯著不利影響。

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（責(zé)任編輯：莊蕾 責(zé)任校對(duì)：秦凡）