劉嬋,馬銀虎,李田甜,候金枚,萬素梅,張亞林,師勇強,胡守林*
(1.塔里木大學(xué),新疆 阿拉爾843300;2.棉花生物學(xué)國家重點實驗室/ 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所,河南 安陽455000)
新疆是我國重要的植棉基地,2018 年新疆棉花種植面積約占全國的83.8%, 產(chǎn)量約占89.9%,穩(wěn)固新疆棉花生產(chǎn)舉足輕重。棉花脫葉劑的使用在棉花機械化采收中尤為重要[1-2],不僅能促使棉鈴提早成熟,還能有效提高采凈率,減少棉花雜質(zhì)含量,減少葉片等對棉纖維的污染[3-6]。 研究表明,科學(xué)合理的選擇脫葉劑品種、使用方法、以及使用劑量能很好的發(fā)揮脫葉效果,并且對棉花產(chǎn)量、品質(zhì)影響不顯著[7-8]。
噴施脫葉劑易受到氣候條件、藥劑種類和施藥條件的影響。 近年來,南疆棉花生長后期氣候變化大,主要表現(xiàn)為溫度急劇下降,棉花上部鈴生長發(fā)育減慢,新陳代謝速度降低,因而影響上部棉鈴正常成熟,對棉花產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響[9-10]。 因此,棉花生長后期噴施脫葉劑促進棉鈴開裂,加快生育進程,有利于棉花機械化采收,提高品質(zhì),實現(xiàn)增產(chǎn)增收。
供試藥劑:瑞花(噻苯·敵草隆,總有效成分含量:75%,敵草隆含量:25%,噻苯隆含量:50%,可濕性粉劑)由江蘇瑞東農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)加工;中棉科技催脫通 (噻苯·敵草隆·乙烯利總有效成分含量:65%,敵草隆含量:7%,噻苯隆含量:18%,乙烯利含量:40%,懸浮劑)由河南翔大化工有限公司生產(chǎn)加工;拜耳·脫吐隆(噻苯·敵草隆,總有效成分含量:540 g·L-1,敵草隆含量:180 g·L-1),噻苯隆含量:360 g·L-1,懸浮劑)由拜耳股份公司生產(chǎn)加工;瑞脫龍(噻苯·敵草隆,總有效成分含量:81%,敵草隆含量:6%,噻苯隆含量:75%,水分散粒劑)由江蘇瑞邦農(nóng)藥廠有限公司生產(chǎn)加工。選用綠大地農(nóng)用背負式多功能電動噴霧器, 藥箱容量20 L, 流量1.2~1.8 L·min-1。
供試棉花品種為新陸中88 號, 生育期137 d左右,出苗齊、苗壯,全生育期長勢強,整齊度較好。植株較清秀,筒形;莖稈多茸毛;葉片較大、葉裂深、茸毛多;葉色深;果枝長度中等。 株高75~85 cm,第一果枝節(jié)位5.0,鈴卵圓形、較大,4 室。 單株果枝數(shù)8~9,單株鈴數(shù)6.2,鈴重5.8 g,衣分41.9%,籽指11.0 g。早熟性好,吐絮集中,霜前花率96.7%;纖維品質(zhì)優(yōu)良,絮色潔白,吐絮暢、易采摘。
試驗地在新疆兵團農(nóng)一師阿拉爾市十二團2連北二斗14 號地, 面積16 hm2,7~15 個條田。膜下滴灌,一膜三管,前茬為棉花。土壤質(zhì)地為沙壤土,肥力中等。 基肥施過磷酸鈣150 kg·hm-2、硫酸鉀75 kg·hm-2;追肥施尿素750 kg·hm-2,磷酸一銨375 kg·hm-2,硫酸鉀375 kg·hm-2。 作物長勢正常。
播種方式:北斗導(dǎo)航,無人駕駛,精量播種,一膜六行。膜寬:2.05 m,幅寬:4.55 m。寬窄行配置,行距(66+10)cm,株距11.5 cm,理論保苗株數(shù)23.7萬株·hm-2。播種日期2019 年4 月11 日;頭水時間2019 年6 月8 日。
試驗設(shè)5 個處理,分別為瑞花、催脫通、脫吐隆、 瑞脫龍和清水對照, 分別記作D1、D2、D3、D4和CK,棉田吐絮40%時施藥(2019 年9 月17 日),葉面噴施,用水量15~30 kg·hm-2,要求噴灑均勻,到頭到邊。 用量如表1,每處理重復(fù)3 次,每重復(fù)3張膜,長度5 m。
表1 藥劑及用量
在每個處理按照“Z”字形隨機3 點取樣,每點調(diào)查10 株,并掛牌標記,樣點要求不能缺苗斷壟,并且雙株不計數(shù),棉株長勢應(yīng)基本對應(yīng)一致。 施藥前調(diào)查整株葉片數(shù)量和未吐絮棉鈴數(shù)量,分別于施藥當天(0 d)、施藥后5、10、15、20 及25 d 調(diào)查脫葉率及吐絮率,在施藥當天調(diào)查基數(shù)時,將直徑在1 cm 以內(nèi)小葉片摘凈。 計算各處理的脫葉藥效及吐絮藥效,公式如下:
葉片脫落率:R(%)=(N0-Ni)/N0×100.
式中:Ni為田間調(diào)查時標記10 株殘留總?cè)~片數(shù),N0為施藥當天標記10 株葉片總數(shù)。
藥后吐絮率:r(%)=(n0-ni)/n0×100。
式中:ni為田間調(diào)查時標記10 株殘留青鈴,n0為施藥當天標記10 株總鈴數(shù)。
待田間吐絮率在90%左右,采收各處理小區(qū)棉花樣品,每處理取10 株考種,分別測定上、中、下部棉鈴纖維長度、纖維斷裂比強度等指標。 記錄各處理實際收獲棉花產(chǎn)量、試驗棉田的基本情況以及整個試驗過程天氣情況狀況。
數(shù)據(jù)處理采用MS Excel 2003, 方差分析采用SPSS 9.0。
從時間來看, 噴施脫葉劑第5 天,4 種脫葉劑中D1 處理脫葉率最高,達到41%,較對照提高31百分點。 噴施脫葉劑第10 天,D3 處理脫葉率變化最大,較第5 天提高了46 百分點。 第20 天最高脫葉率D1 處理達到88%,最低D4 處理達到76%,而對照脫葉率是44%。 D1、D2、D3、D4 各處理在施藥后第5 天脫葉率明顯優(yōu)于對照,說明脫葉劑能促進提前脫葉(圖1)。
從脫葉效率變化趨勢來看,D1 處理在0~5 d上升最明顯,脫葉效率最高;5~10 d 上升趨勢有所下降,但不明顯;10~20 d 繼續(xù)下降,但脫葉率仍然高于其他處理。 D3 處理在0~5 d 上升最緩慢,脫葉效率最低;5~10 d 上升趨勢最明顯, 但低于D1處理的脫葉率;10~20 d 脫葉率有所下降, 但是脫葉率大于D1,并在第15 天追上D1 處理。D2 和D3處理在0~10 d 逐日上升, 10~25 d 有所下降。D1、D2、D3、D4 各處理在第25 天較對照提高了32百分點,說明各劑型處理適于棉田脫葉。 脫葉速率從高到低依次為D1、D3、D2、D4, 脫葉率從高到低依次為D3、D2、D1、D4(圖1)。
圖1 不同脫葉劑脫葉率隨時間的變化趨勢
施藥前各處理間吐絮率間無顯著差異, 均在40%左右。 從時間順序來看,噴施脫葉劑0~5 d 各處理間無明顯差異。 施藥后10~15 d,D1、D2、D3、D4 處理與對照均有顯著差異。 施藥后20 d,D3 處理與D1、D2、D4、CK 處理間均有顯著差異, 且D3處理吐絮率達到100%。 施藥后25 d,D1、D2、D3、D4 處理吐絮率分別是98.33%、99.00%、100.00%、96.67%,均達到了機采要求(93%)。 從吐絮效率來看,施藥后10 d,D1、D2、D3、D4 處理與對照均有顯著差異,最高吐絮率97%,最低吐絮率78%,較對照分別提高了24 百分點和15 百分點。施藥后25 d,吐絮率較對照最高提高了18 百分點, 最低提高了14.67 百分點,吐絮率從高到低依次為D3、D2、D1、D4、CK(表2)。
圖2 不同脫葉劑吐絮率隨時間的變化趨勢
表2 不同脫葉劑對棉花吐絮率的影響/%
施藥后0~10 d,D1、D2、D3、D4 處理吐絮率上升趨勢明顯,15~25 d 上升趨勢趨于平緩。D2 處理在施藥當天(0 d)吐絮率最低,5~15 d 上升趨勢明顯,吐絮率明顯高于其他處理,說明D2 處理吐絮較快。施藥后20 d,D3 處理吐絮率顯著高于其他處理,且吐絮率達到100%,說明D3 藥效顯著(圖2)。
研究表明,棉花果枝節(jié)位不同,棉花纖維長度存在一定的差異。 由圖3 知,噴施脫葉劑的4 個處理棉花中部和下部棉鈴纖維長度無顯著差異,但是上部棉鈴纖維長度處理間有顯著差異,說明噴施脫葉劑對棉花上部棉鈴纖維長度有一定的影響。不同部位棉鈴的纖維長度平均值為上部30.33 mm、中部29.82 mm、下部30.54 mm。不同脫葉劑處理纖維長度范圍為上部29.86~31.07 mm, 中部29.36~30.17 mm,下部30.12~30.80 mm,下部纖維長度范圍最小,其次是中部纖維,上部纖維范圍最大。不同脫葉劑處理對棉花中下部纖維長度影響不大,對上部纖維長度略有影響,整體比較D2 處理對纖維長度的影響較小且穩(wěn)定。
不同脫葉劑處理后,棉花下部和上部棉鈴的纖維斷裂比強度變化不大, 但中部棉鈴的纖維變化大。 顯著性分析表明,棉花上部和下部棉鈴的纖維斷裂比強度差異不顯著,中部差異顯著。 上部棉鈴的斷裂比強度平均值為30.98 cN·tex-1, 中部為30.41 cN·tex-1,下部為30.17 cN·tex-1。D2 處理下纖維斷裂比強度較穩(wěn)定(圖4)。
圖3 不同脫葉劑對棉花纖維長度的影響
圖4 不同脫葉劑對棉花比強度的影響
噴施脫葉劑的4 個處理與對照產(chǎn)量差異不顯著,產(chǎn)量由高到低依次為D3(7 005 kg·hm2)、D2(6 900 kg·hm2)、D1(6 780 kg·hm2)、CK(6 630 kg·hm2)和D4(6 585 kg·hm2),說明噴施脫葉劑不影響棉花產(chǎn)量。
棉花脫葉劑的使用不僅能使棉鈴提前集中吐絮,還可以減少棉花雜質(zhì)含量,有效減輕綠葉等對棉纖維的污染。 李慧琴等[11]研究表明,噴施脫葉劑15 d 后棉花脫葉率達92.65%; 各處理均能夠提高棉鈴?fù)滦跣Ч?,對棉花品質(zhì)影響不大。 馬龍等[12]研究表明, 使用不同脫葉劑前15 天對脫葉率及吐絮率的影響高于后15 天。本研究發(fā)現(xiàn),從噴施脫葉劑后的藥效時間來看,前10 天內(nèi)脫葉效率較后15 天高。D1 處理脫葉效率最快,D4 處理最慢,D3 和D2處理的脫葉率和吐絮率最好,D3 處理藥效顯著。
韓迎春、馬龍等研究表明,適期使用脫葉劑,不僅能加速棉鈴發(fā)育成熟,還能促使棉鈴集中吐絮提高霜前花率,有效提高采收產(chǎn)量和品質(zhì)[13-14]。 王誼、陳兵等研究表明,施用不同種類的脫葉劑對棉花產(chǎn)量影響不同[15-16]。韓煥永等研究表明,瑞脫龍增加了棉花的產(chǎn)量及其經(jīng)濟產(chǎn)值[18]。 田曉燕等的研究結(jié)論表明脫葉劑處理的棉花鈴重與對照存在差異,但產(chǎn)量均高于對照,即脫葉劑能夠提高棉花產(chǎn)量[19],這與本試驗結(jié)果一致。
施用4 種脫葉劑都有很好的吐絮效果和脫葉效果,其中催脫通和脫吐隆處理的脫葉率及吐絮率較好,脫吐隆藥效最顯著,催脫通對棉花品質(zhì)最穩(wěn)定。 脫吐隆、催脫通、瑞花不同程度增加了棉花單產(chǎn),脫吐隆、催脫通經(jīng)濟效益最好。