趙樹琪，張華崇，閆振華，李蔚，戴寶生，黃曉莉

（黃岡市農業(yè)科學院，湖北 黃岡 438000）

0 引言

棉花是我國重要的經濟作物，是我國重要的紡織原料，在國民經濟中占有重要地位。近年來，由于植棉成本的提高，棉花機械化水平低，籽棉價格降低等原因導致農民植棉積極性受挫，植棉面積不斷下滑[1]。棉花是喜溫好光作物，在適宜的溫度、光照、水肥條件下具有無限生長的特性。棉花產量與品質不僅受到遺傳因素影響，而且受環(huán)境的直接影響。在棉花生產中，棉花生育前期多雨高溫，易造成營養(yǎng)生長過旺，營養(yǎng)生長與生殖生長不協(xié)調，影響棉花的產量和品質[2]。協(xié)調棉花營養(yǎng)生長與生殖生長是促進棉花高產、提升棉花品質的重要因素。植物生長調節(jié)劑的應用很好地調節(jié)作物生長發(fā)育，協(xié)調作物營養(yǎng)生長與生殖生長[3]。棉花生產中應用最為廣泛的植物生長調節(jié)劑是縮節(jié)胺（1，1-dimethyl-piperidinium chloride，DPC）?？s節(jié)胺是一種赤霉素生物合成抑制劑，通過抑制植株內生赤霉素合成，抑制細胞生長，調節(jié)棉花生長，塑造良好株型，從而提高棉花產量，改善纖維品質。縮節(jié)胺化學調控技術是棉花輕簡化栽培、棉花機械化發(fā)展的必然要求?？s節(jié)胺從應用至今，國內外學者對其研究[4-6]從未停止，因此，作者主要總結近些年來縮節(jié)胺在棉花生產中的應用及對棉花生長發(fā)育調控的研究進展，希望為棉花輕簡化栽培、棉花全程機械化及棉花育種工作提供一些參考。

1 縮節(jié)胺在棉花生產中應用技術

縮節(jié)胺的使用受到環(huán)境影響很大，不同氣候條件下施用技術有所差異。目前，我國三大棉區(qū)（西北內陸棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)、長江流域棉區(qū)）因不同的環(huán)境因素導致縮節(jié)胺在生產中應用技術有所差別。王剛，等[7]研究表明在新疆推廣膜下滴灌技術的種植模式下，縮節(jié)胺使用時間為1～2片真葉期、4～8片真葉期、現(xiàn)蕾期到頭水前、頭水前到開花期、花期及打頂后期，施用量分別為4.5～7.5 g/hm2、7.5～15.0 g/hm2、15.0～22.5 g/hm2（ 北 疆 為15.0～22.5 g/hm2、 南 疆為 18.0～22.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆為22.5～30.0 g/hm2、南疆為22.5～37.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆為30.0～37.5 g/hm2、南疆22.5～37.5 g/hm2）。嚴根土，等[8]研究表明黃河中游灘區(qū)棉花合理的縮節(jié)胺用量為90.0～135.0 g/hm2。王延琴，等[9]提出黃河流域化學調控技術：蕾期為7.5～15 g/hm2，加水150～300 kg噴灑；初花期為22.5～37.5 g/hm2，加水450～600 kg噴灑；打頂后5～7天為37.5～45 g/hm2，加水600～750 kg噴灑株冠。別墅，等[10]對長江流域棉區(qū)縮節(jié)胺化控技術進行研究，初花期用縮節(jié)胺為30～37.5 g/hm2，加水450 kg噴霧；盛花期用縮節(jié)胺為45.0～52.5 g/hm2，加水525 kg 噴霧；打頂后5～7天用縮節(jié)胺60～75 g/hm2，加水600 kg噴霧。

不同的棉花品種對縮節(jié)胺敏感程度有所差異。有研究表明低濃度縮節(jié)胺對棉花生長具有促進作用，可調控棉花營養(yǎng)生長，提高棉花抗逆性；高劑量縮節(jié)胺可顯著抑制棉花生長[11-13]。不同棉花品種在生產中不能采用同一化控模式[14]，且有研究表明少量多次噴施縮節(jié)胺調節(jié)效果優(yōu)于初花期一次噴施[15]。

2 縮節(jié)胺對棉花生長發(fā)育調控

2.1 縮節(jié)胺對種子萌發(fā)及根系生長的影響

種子萌發(fā)極易受到機械傷害、病害和環(huán)境脅迫的影響，是植物生活周期中最重要和最脆弱的階段[16]?？s節(jié)胺對種子萌發(fā)影響國內外學者多有研究，趙強，等[17]以中棉所49作為試驗材料，設置高、中、低3個劑量緩釋縮節(jié)胺對種子包衣，發(fā)現(xiàn)高劑量縮節(jié)胺包衣種子萌發(fā)需要時間最長。田曉莉，等[18]利用縮節(jié)胺拌種，生物測試發(fā)現(xiàn)，未用緩釋縮節(jié)胺包衣的種子表面縮節(jié)胺釋放快、量大，植株吸收的縮節(jié)胺多，生長延緩；利用14C進行同位素標記測試發(fā)現(xiàn)縮節(jié)胺一部分被種胚吸收，一部分擴散至土壤被幼苗根系吸收。

縮節(jié)胺對根系生長的影響也多見報道，王寧，等[19]以國欣棉3號為材料，用200 mg/L的縮節(jié)胺浸種12 h，發(fā)現(xiàn)浸種處理后，棉花幼苗根系活力增強，能夠顯著改善根系ROS代謝活性。唐中杰，等[20]研究結果表明縮節(jié)胺可以促進側根增多，并且增加同化產物向根系運輸，從而促進棉花根系發(fā)育。

2.2 縮節(jié)胺對棉花農藝性狀影響

利用縮節(jié)胺化學調控是棉花生產過程中重要的栽培技術措施，同時也是獲得高產的途徑之一。噴施縮節(jié)胺有助于塑造良好的棉花株型，防止棉花瘋長，有效降低了棉花株高[21]和第一果枝節(jié)位及其高度，減小果枝夾角和葉片面積[22]。有研究表明在蕾期適度噴施縮節(jié)胺有助于促進棉花根系的發(fā)育，促進棉花提早開花，增強棉花抗逆性，并且可以防止棉花瘋長，防止節(jié)間長度過長，葉片過于肥大，促進果枝、果節(jié)增多。另有研究表明花鈴期噴施縮節(jié)胺能夠有效地抑制主莖和果枝節(jié)間長度，抑制側生量，塑造良好株型，提高棉花產量。

2.3 縮節(jié)胺對棉花產量與纖維品質的影響

棉花產量與纖維品質性狀多為數(shù)量性狀，受遺傳因素控制外，受環(huán)境影響較大。棉花產量構成因素主要是單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分、單位面積株數(shù)等，其中，衣分受遺傳因素的影響較大，棉花結鈴性和單鈴重受環(huán)境影響較大，可以通過農藝措施進行調節(jié)，特別是結鈴性可塑性大[23]。棉農可以通過縮節(jié)胺等化學調控技術加之合理的水肥管理實現(xiàn)棉花高產。徐新霞，等[24]研究表明，在棉花全生育期適時適量噴施縮節(jié)胺3次可以增加棉株結鈴數(shù)和鈴重，顯著提高皮棉產量。宋妮，等[25]利用盆栽實驗，探究不同水分條件下噴施縮節(jié)胺對棉花產量及其構成因素的影響，發(fā)現(xiàn)在土壤含水量高情況下，噴施縮節(jié)胺有利于產量增加。也有研究結果顯示，噴施縮節(jié)胺對增產不顯著或者減產[26-27]。

縮節(jié)胺對棉花纖維品質的影響研究結果不盡一致。何鐘佩，等[28]研究發(fā)現(xiàn)，噴施縮節(jié)胺對棉花纖維長度、強度、馬克隆值等指標未有影響。Ren，等[29]研究發(fā)現(xiàn)，蕾期或者現(xiàn)蕾期和開花期噴施縮節(jié)胺顯著提高纖維長度及整齊度。棉花纖維品質受到光照、溫度、水肥及化學調控等因素的綜合影響，這導致了不同試驗條件下噴施縮節(jié)胺對纖維品質影響結果不盡一致。

2.4 縮節(jié)胺對棉花生長發(fā)育的影響

光合作用為作物生長提供了物質來源和能量來源，提高植株光合作用能力，協(xié)調庫源關系是棉花高產的基礎[30]。噴施縮節(jié)胺有利于棉花葉片增厚變綠，促進葉綠素含量增加，提高光能利用效率。楊成勛，等[31]研究利用縮節(jié)胺打頂處理的棉花葉片葉綠素含量較人工打頂葉綠素含量、葉面積指數(shù)、光合面積等均增加，光合時間延長。唐光木，等[32]研究發(fā)現(xiàn)，噴施縮節(jié)胺促使光合同化產物向生殖器官轉移，降低可溶性蛋白含量、減小葉片氣孔面積，可以增加葉片硝酸還原酶和谷氨酸合成酶的活性。其他一些研究表明適宜濃度的縮節(jié)胺能提高棉花花鈴期葉綠素含量，降低丙二醛含量[33]；并且可以提高棉花細胞滲透壓，增強抗脅迫能力[34]?？s節(jié)胺能有效地調節(jié)棉花營養(yǎng)生長與生殖生長矛盾，合理噴施縮節(jié)胺有助于促進棉花干物質積累，促進干物質轉移，改善源庫關系，提高棉花的產量，改善纖維品質。

另外，縮節(jié)胺抑制多種病蟲害、提高棉花抗性[35]。有研究表明縮節(jié)胺有效提升棉花頂端嫩葉中抗蟲次生物單寧和蕓香苷的表達[36]，提高抗蟲能力；縮節(jié)胺化學調控顯著提高了棉株抗黃萎病的能力[37]。利用縮節(jié)胺浸種可顯著提高棉花苗期耐鹽性[38]。

3 在棉花生產上縮節(jié)胺施用注意的問題及展望

縮節(jié)胺化學調控可有效地改善棉花株型，協(xié)調營養(yǎng)生長與生殖生長之間矛盾，提高棉花產量和品質。但在實際生產應用中，廣大棉農使用縮節(jié)胺的方式簡單而粗放。具體按表現(xiàn)為：把噴施縮節(jié)胺當作簡單地控制旺長的措施，縮節(jié)胺的使用失時、失量，導致棉花旺長失控或化控過嚴，棉花植株高大、蕾鈴脫落等不良結果。在實際生產中施用縮節(jié)胺要靈活，綜合考慮品種、水肥、棉花長勢及栽培密度、氣候條件等因素，這樣才能更好地發(fā)揮其提質增效、增產的作用。

施用縮節(jié)胺化學調控時應該注意幾點。第一，縮節(jié)胺化調與密度結合，密度大，及早進行化調，可適當增加化控的次數(shù)，減少蔭蔽，降低蕾鈴脫落，提高結鈴性；中低密度棉田可以在中后期適量使用。第二，定向調節(jié)，塑造理想株型。根據(jù)種植品種、播期和收花的方式，通過合理的縮節(jié)胺調控，塑造理想株型。第三，與其他藥劑（堿性藥劑除外）或植物生長調節(jié)劑混合使用。第四，與氣候、棉花長勢結合進行化控，雨水多，植株長勢旺多用、陰天可全天噴施、避開高溫時段噴施。第五，考慮內源激素與外部栽培條件，充分利用縮節(jié)胺雙重調控。第六，全程化學調控要遵循“早、輕、勤”的原則。

當前，棉花機械化水平低，極大地制約了棉花產業(yè)發(fā)展及棉農植棉積極性。縮節(jié)胺化學調控與全程機械化發(fā)展極大地解放了生產力，同時，縮節(jié)胺化調有助于塑造適宜機采的株型，加快了棉花機械化進程。蕾期及花鈴期適時縮節(jié)胺調控能夠有效地降低蕾鈴脫落，極大地提高棉花結鈴性，增加棉花產量。所以說，縮節(jié)胺調控作為化學調控的重要的技術手段，不僅有利于提高棉花產量，改善棉花品質，而且有利于促進棉花產業(yè)向規(guī)?；?、機械化、信息化、智能化發(fā)展。

[1]胡振華，向英，謝平章，等.穩(wěn)定長江流域棉區(qū)棉花生產的思考[J].棉花科學，2017，39(3)：13-15.

[2]石治鵬，李敏，林忠旭，等.縮節(jié)胺對棉花生長發(fā)育的調控效應研究進展[J].河南農業(yè)科學，2017，46(7)：1-8.

[3]張允昔，夏紹南，江洪，等.幾種生長促進劑分期噴施對贛北移栽棉的影響[J].棉花科學，2018，40(2)：21-28.

[4]WangL，Mu C, Du M W, et al.The effect of mepiquat chloride on elongation of cotton(Gossypium hirsutum L.)internode is associated with low concentration of gibberellic acid[J].Plant Science，2014(225)：15-23.

[5]黎芳，王希，王香茹，等.黃河流域北部棉區(qū)棉花縮節(jié)胺化學封頂技術[J].中國農業(yè)科學，2016，49(13)：2497-2510．

[6]李穎，陳金湘，李垚垚，等.縮節(jié)胺在棉花上的應用概況[J].作物研究，2008，22(5)：457-459．

[7]王剛，張鑫，陳兵，等.縮節(jié)胺在新疆棉田化學調控上的應用[J].安徽農業(yè)科學，2015，43(23)： 49-50.

[8]嚴根土，馬宗斌，黃群，等.黃河中游灘區(qū)植棉適宜的縮節(jié)胺用量研究[J].中國棉花，2014，41(7)：23-26.

[9]王延琴，楊偉華，魏守軍，等.黃河流域棉花生產技術規(guī)程[J].中國棉花，2015，42(5)：1-3.

[10]別墅，王孝綱，張教海，等.長江中游棉花輕簡化栽培技術規(guī)范[J].湖北農業(yè)科學，2012，51( 24 )： 5603-5605．

[11]李莉，田長彥，呂昭智，等.縮節(jié)胺對棉花苗期主莖生長的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究，2003，21 ( 4 )：26-30．

[12]鄧小霞，江海瀾，彭俊，等.縮節(jié)胺劑量對花鈴期棉花生理特性的研究[J].石河子大學學報 ( 自然科學版 )，2013，31(1)：1-5．

[13]徐立華，楊長琴，李國鋒，等.縮節(jié)胺對高品質棉成鈴與品質的影響[J].棉花學報，2006，18(5)：294-298．

[14]徐崇志，曾超，梅擁軍.不同化控量對不同棉花品(系)產量及形態(tài)性狀影響的研究[J].新疆農業(yè)科學，2002，39(3)：129-131．

[15]Biles S P, Cothren J T.Flowering and yield response of cotton to application of mepiquat chloride and PGR-IV[J].Crop Science，2001，41(6)：1834-1837．

[16]徐恒恒，黎妮，劉樹君，等.種子萌發(fā)及其調控的研究進展[J].作物學報， 2014，40(7)：1141-1156.

[17]趙強，張巨松，田曉莉，等.南疆棉花種子包衣緩釋縮節(jié)胺化控技術的初步研究[J].新疆農業(yè)科學，2010，47(1)：25-30.

[18]田曉莉，謝湘毅，周春江，等.棉籽包衣淀粉基緩釋縮節(jié)胺的釋放特性[J].中國農業(yè)科學，2008，41(10)：3042-3051.

[19]王寧，田曉莉，段留生，等.縮節(jié)胺浸種提高棉花幼苗根系活力中的活性氧代謝[J].作物學報，2014，40 (7)：1220-1226.

[20]唐中杰，房衛(wèi)平，孫玉堂.不同植物生長調節(jié)劑在棉花上的應用效果研究[J].中國農學通報，2006，22 (2)：179-181.

[21]Copur O, Demirel U, Karakus M, et al.Effects of several plant growth regulators on the yieldand fiber quality of cotton( Gossypium hirsutum L.)[J].Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca，2010，38(3)：104-110.

[22]Liying LIU, Maohua DAI, Zhenliang WU.Effects of DPC on Agronomic Traits and Economic Characters of Machine-Harvested Cotton in the Yellow River Valley of China and Chemical Control Techniques[J].Agricultural Science &Technology， 2017，18(10)：1887-1891.

[23]Bednarz C W，Bridges D C，Brown S M．Analysis of cotton yield stability across population densities[J].Agronomy Journal，2000，92(1)：128-135.

[24]徐新霞，蘇麗麗，魏鑫，等.DPC對雜交棉生長發(fā)育調控效應研究[J].新疆農業(yè)科學，2015，52(7)：1237-1242.

[25]宋妮，孫景生，陳智芳，等.不同水分狀況下化控對棉株蕾鈴數(shù)和產量品質的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究，2015，33(2)：40-49.

[26]Zhao D L, Oosterhuis D M． Pix plus and mepiquat chloride effects on physiology，growth，and yield of fieldgrown cotton[J].J Plant Growth Reg，2000，19(4)：415-422.

[27]Pettigrew W T, Johnson J T． Effects of different seeding rates and plant growth regulators on early-planted cotton [J].Journal of Cotton Science，2005(9)：189-198.

[28]何鐘佩，閔祥佳，李丕明，等.植物生長延緩劑DPC 對棉鈴內源激素水平和棉鈴發(fā)育影響的研究[J].作物學報，1990，16(3)：252-258.

[29]Ren X M，Zhang L Z，Du M W，et al.Managing mepiquat chloride and plant density for optimal yield and quality of cotton[J].Field Crops Research，2013(149)：1-10.

[30]Komor E.Source physiology and assimilate transport: The interaction of source metabolism，starch storage and phloem export in source leaves and the effects on sugar status in phloem[J].Australian Journal of Plant Physiology，2000，27(6)：497-505.

[31]楊成勛，張旺鋒，徐守振，等.噴施化學打頂劑對棉花冠層結構及群體光合生產的影響[J].中國農業(yè)科學，2016，49(9)：1672-1684.

[32]唐光木，徐萬里，葛春輝，等.噴施化學調控劑縮節(jié)胺、乙烯利對棉花植株氨揮發(fā)的影響[J].中國農業(yè)科學，2010，43(23)：4862-4870.

[33]鄧小霞，江海瀾，彭俊，等.縮節(jié)胺劑量對花鈴期棉花生理特性的研究[J].石河子大學學報( 自然科學版)，2013，31(1)：1-5.

[34]周運剛，王俊剛，馬天文，等.不同DPC( 縮節(jié)胺)處理對棉花生理生化特性的影響[J].新疆農業(yè)科學，2010，47(6)：1142-1146.

[35]Gencsoylu I.Effect of plant regulators on agronomic characteristics, lint quality, pests and predators in cotton[J].Plant Growth Reg，2009(28)：147-153.

[36]張永軍，郭予元，吳孔明，等.化學調節(jié)劑誘導轉Bt 基因棉花殺蟲蛋白和主要抗蟲次生物的變化[J].棉花學報，2002，14(3)：131-133.

[37]董志強，何鐘佩，翟學軍.縮節(jié)胺抑制棉花黃萎病效應及其作用機理研究初探[J].棉花學報，2000，12(2)：77-80．

[38]鄭青松，劉友良.DPC浸種提高棉苗耐鹽性的作用和機理[J].棉花學報，2001，13(5)：278-282.