化學(xué)封頂劑在油后直播棉上的應(yīng)用效果

張麗娟，陳俊英，秦宇坤，王玉萍，程慧煌，夏紹南

（江西省棉花研究所，江西 九江 332105）

棉花具有無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性，頂端優(yōu)勢(shì)明顯。為控制株高和后期無(wú)效果枝的生長(zhǎng)，減少無(wú)效花蕾的產(chǎn)生，打頂是一項(xiàng)有效的措施。有關(guān)棉花打頂?shù)难芯恳恢眰涫荜P(guān)注［1-4］。人工打頂（去除棉株主莖頂芽和上部幼葉）是一項(xiàng)傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理措施，能控制主莖的生長(zhǎng)，協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)，促使養(yǎng)分更多地運(yùn)向果枝，供應(yīng)結(jié)實(shí)器官，減少無(wú)效果枝［5］。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，近年來(lái)勞動(dòng)力價(jià)格不斷上升，導(dǎo)致植棉成本居高不下［6-8］。盡管人工打頂不是棉花生產(chǎn)用工最多的環(huán)節(jié)，但從全面降低植棉成本和全程機(jī)械化管理的角度考慮，急需發(fā)展人工打頂?shù)奶娲夹g(shù)［9］。

化學(xué)打頂是利用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑強(qiáng)制延緩或抑制棉花頂尖的生長(zhǎng)，控制其無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性，從而達(dá)到類似人工打頂調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的目的［10］。相比人工打頂，化學(xué)打頂簡(jiǎn)單、方便且降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。20 世紀(jì)80 年代后，植物生長(zhǎng)延緩劑縮節(jié)胺（1，1-二甲基哌啶鎓氯化物，1，1-dimethylpiperidinium chloride，DPC）開始在中國(guó)和其他植棉國(guó)得到廣泛應(yīng)用和研究［11-14］。李新裕等［15］在長(zhǎng)絨棉上開展了噴施縮節(jié)胺（DPC）來(lái)取代人工打頂?shù)脑囼?yàn)，研究表明，掌握好DPC 的噴施時(shí)間和劑量，長(zhǎng)絨棉產(chǎn)量與人工打頂相比未降低，纖維品質(zhì)除馬克隆值增大外，與人工打頂相差不大；李雪等［16］進(jìn)行了辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-BA 對(duì)棉花去頂?shù)挠绊懷芯俊?/p>

目前，應(yīng)用比較廣泛的是氟節(jié)胺和以縮節(jié)胺為主的新型化學(xué)封頂專用調(diào)節(jié)劑。董春玲等［17］研究了北疆棉區(qū)噴施氟節(jié)胺對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響及化學(xué)打頂效應(yīng)；戴翠榮等［18，19］初步研究了氟節(jié)胺在南疆棉區(qū)的打頂技術(shù)及其對(duì)棉花產(chǎn)量、品質(zhì)的影響；趙強(qiáng)等［10］研制了新型棉花化學(xué)封頂專用調(diào)節(jié)劑（包括縮節(jié)胺、緩釋劑和助劑），并在生產(chǎn)應(yīng)用上取得初步成功。黃河流域棉區(qū)化學(xué)封頂技術(shù)的研究已有報(bào)道。黎芳等［9，20］研究了黃河流域北部棉區(qū)棉花縮節(jié)胺化學(xué)封頂技術(shù)及不同密度和施氮量條件下增效縮節(jié)胺化學(xué)封頂對(duì)棉花生長(zhǎng)、產(chǎn)量和熟期的影響。安靜等［21］研究了增效縮節(jié)胺化學(xué)封頂對(duì)棉花主莖生長(zhǎng)的影響及其相關(guān)機(jī)制。長(zhǎng)江流域棉區(qū)關(guān)于棉花化學(xué)封頂技術(shù)的研究并不多。李飛等［22］對(duì)化學(xué)封頂劑在湖南省植棉區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，而在鄱陽(yáng)湖植棉區(qū)關(guān)于化學(xué)封頂劑的應(yīng)用僅限于魯速明等［23］在中早熟品種稀植模式上的初步探索。

本研究考察棉花化學(xué)封頂劑在機(jī)采模式下早熟品種進(jìn)行油后直播上的應(yīng)用效果及其對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)的影響，并研究其應(yīng)用技術(shù)和參數(shù)，旨在為該技術(shù)在長(zhǎng)江流域鄱陽(yáng)湖植棉區(qū)的熟化、示范和推廣提供依據(jù)，為該棉區(qū)全程機(jī)械化植棉提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)分別于2017年和2018年在江西省棉花研究所科研試驗(yàn)基地（29°42′51″N，115°50′22″E）進(jìn)行，為棉花一熟田，冬季空閑。土壤為湖積壤土，2017 年0～20 cm 耕層土壤養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)為 11.10 g/kg，全氮為0.79 g/kg，速效磷為42.16 mg/kg，速效鉀為230.43 mg/kg，pH 8.36。2018 年0～20 cm 耕層土壤養(yǎng)分含量：有機(jī)質(zhì)為16.00 g/kg，全氮為1.22 g/kg，有效磷為 70.02 mg/kg，有效鉀為 290.00 mg/kg，pH 7.60。2017年以中棉所50（油后直播，密度為8.25×104株/hm2）為試材。2018 年以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所早熟課題組提供的早熟常規(guī)棉品系中棉所425（播種方式和密度同2017 年）為試材。供試藥劑為棉花專用化學(xué)封頂劑（主要成分為縮節(jié)胺與有機(jī)鹽），由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院作物化控研究中心提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)8 個(gè)處理，噴施時(shí)間為2 個(gè)，T1 同當(dāng)?shù)匾话闳斯ご蝽敃r(shí)間、T2 較人工打頂推遲5 d；噴施劑量設(shè)3個(gè)，分別為 D1（750 mL/hm2）、D2（1 125 mL/hm2）、D3（1 500 mL/hm2），以不打頂（CK1）和人工打頂（CK2）為對(duì)照，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每小區(qū)30 m2。2017 年人工打頂時(shí)間為 8 月 3 日，2018 年人工打頂時(shí)間為8 月2 日。人工打頂按照傳統(tǒng)方法，以一葉一心為標(biāo)準(zhǔn)摘除頂尖，化學(xué)封頂用背負(fù)式噴霧器按試驗(yàn)設(shè)計(jì)的化學(xué)封頂劑使用量對(duì)水300 kg/hm2進(jìn)行均勻葉面噴霧，噴藥時(shí)防止霧滴漂移。

1.3 調(diào)查與測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查 每小區(qū)選擇連續(xù)10 株進(jìn)行標(biāo)記定點(diǎn)，在處理當(dāng)天分別用毛線標(biāo)記上半部果枝和主莖生長(zhǎng)點(diǎn)。于處理當(dāng)天和處理后15 d 分別調(diào)查各小區(qū)植株株高、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)和上半部果枝長(zhǎng)度（上半部果枝為人工打頂后果枝數(shù)的3/4 部位，其長(zhǎng)度為果枝與主莖接點(diǎn)到該果枝生長(zhǎng)點(diǎn)的距離）；于處理后15 d 調(diào)查各處理新生節(jié)間（不打頂或封頂劑處理棉株相對(duì)于人工打頂后新長(zhǎng)出的主莖節(jié)間）數(shù)量、新增果枝（不打頂或封頂劑處理棉株相對(duì)于人工打頂后新長(zhǎng)出的果枝）長(zhǎng)度。

1.3.2 產(chǎn)量性狀調(diào)查 于9 月20 日調(diào)查標(biāo)記植株的單株成鈴數(shù)，在吐絮盛期每小區(qū)收獲中上部自然吐絮較好的棉鈴30 朵，進(jìn)行室內(nèi)考種測(cè)定平均鈴重，軋花后測(cè)衣分。每小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.3.3 纖維品質(zhì)測(cè)定 測(cè)定衣分后的棉纖維樣品，取樣送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（安陽(yáng)）用HVI1000 測(cè)定纖維品質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，用DPS7.05 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行Duncan方差分析。

1.5 試驗(yàn)期間氣象因子及其對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2017 年6 月至7 月上旬，梅雨時(shí)間長(zhǎng)，雨日多，日照少，雨量大且集中，棉苗長(zhǎng)勢(shì)弱。7 月中、下旬晴熱高溫，棉田出現(xiàn)旱情，棉花蕾鈴脫落嚴(yán)重，7 月31 日受臺(tái)風(fēng)影響，有一次強(qiáng)降雨，旱情有所緩解。8月上旬天氣較好，有利于棉花生長(zhǎng)發(fā)育。8 月中旬多雷陣雨天氣，成鈴減少，生育進(jìn)程推遲。8 月下旬至9 月上、中旬，天氣較好，高溫不明顯，棉花生長(zhǎng)良好，坐桃集中。9 月下旬至11 月中旬長(zhǎng)時(shí)間的陰雨，光照不足，對(duì)棉花成熟和吐絮不利。

2018 年5 月中、下旬降雨偏多，棉苗長(zhǎng)勢(shì)偏弱。進(jìn)入6 月天氣轉(zhuǎn)好，晴雨相間，棉苗生長(zhǎng)正常。7 月中旬初至8 月中旬出現(xiàn)連續(xù)晴熱高溫天氣近40 d，幾乎無(wú)降水，棉田出現(xiàn)嚴(yán)重旱情，花、蕾脫落增加。9—10 月，天氣晴好，光照充足，降雨少，利于棉花吐絮、采收和晾曬，無(wú)僵瓣花，品質(zhì)較好。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)封頂劑對(duì)早熟直播棉株型調(diào)控的影響

2.1.1 化學(xué)封頂劑對(duì)棉株縱向生長(zhǎng)的影響 噴施了化學(xué)封頂劑后，棉株的株高生長(zhǎng)均受到影響。2017年噴施封頂劑各處理的株高15 d后增加0.7～4.6 cm，2018 年增加 0.8～2.2 cm，均低于 CK1 而高于 CK2（表1）。從噴施時(shí)間上看，各噴施處理的株高新增量 2017 年表現(xiàn)為 T1＞T2，其中 T2 時(shí)間噴施的 3 個(gè)處理極顯著低于CK1（5.2 cm）而與CK2（0 cm）無(wú)顯著差異；2018 年則表現(xiàn)為T2＞T1，T1 時(shí)間噴施的處理與CK2 差異不顯著，T2 時(shí)間噴施的處理顯著低于CK1。在同一時(shí)間噴施的不同劑量處理間差異不顯著，2 年結(jié)果相同。

噴施封頂劑各處理棉花的果枝新增數(shù)在15 d 后增加 0.1～1.9 層，均少于 CK1（表 1）。從噴施時(shí)間上看，各噴施處理的果枝新增數(shù)2017 年表現(xiàn)為T1＞T2，T2 時(shí)間噴施的3 個(gè)處理均極顯著少于CK1，除T2D3 外均與 CK2 無(wú)明顯差異；2018 年表現(xiàn)為 T2＞T1，T1 時(shí)間噴施的處理均極顯著少于CK1，除處理T1D1 外均與CK2 無(wú)明顯差異。

噴施化學(xué)封頂劑后，棉株的主莖在新生節(jié)間方面也受到不同程度的影響。2017 年噴施封頂劑各處理的主莖新生節(jié)間數(shù)為 0.3～1.3 個(gè)，2018 年為 0.1～2.2 個(gè)，2 年結(jié)果相同，均顯著少于CK1。從時(shí)間上看，與株高增量和果枝新增量趨勢(shì)一致，同樣表現(xiàn)為2017 年 T1＞T2，T2 時(shí)間噴施的 3 個(gè)處理除 T2D2 均與 CK2 無(wú)顯著差異；2018 年表現(xiàn)為 T2＞T1，T1 時(shí)間噴施的除處理T1D1 外均與CK2 無(wú)明顯差異。

表1 化學(xué)封頂劑對(duì)棉株縱向生長(zhǎng)的影響

綜上所述，噴施了化學(xué)封頂劑后，棉株在株高、果枝數(shù)和主莖節(jié)間數(shù)的增長(zhǎng)上均不同程度地少于不打頂處理，表明植株在縱向生長(zhǎng)上會(huì)受到不同程度的抑制。

2.1.2 化學(xué)封頂劑對(duì)棉株橫向發(fā)展的影響 噴施了封頂劑之后，不同處理棉花總果節(jié)數(shù)的增量存在差異（表2）。2017 年，噴施封頂劑15 d 之后，各處理棉花的單株新增總果節(jié)數(shù)為0～6.0 個(gè)，除處理T1D1 外均顯著少于 CK1（7.6 個(gè)/株）而與 CK2（2.2 個(gè)/株）無(wú)顯著差異。2018 年，噴施封頂劑各處理棉花的單株新增總果節(jié)數(shù)為2.0～3.3個(gè)，顯著少于CK1（6.1個(gè)/株）而極顯著多于CK2（1.0 個(gè)/株），但各處理間差異不顯著。

不同處理在棉花新增果枝平均長(zhǎng)度方面存在顯著差異。2017 年，噴施封頂劑各處理的新增果枝平均長(zhǎng)度為1.09～1.92 cm，均極顯著小于CK1（2.79 cm）而極顯著高于CK2（0 cm），各處理間無(wú)顯著差異。2018 年，噴施封頂劑的各處理這一指標(biāo)為0.17～1.05 cm，均極顯著小于CK1，除了2 個(gè)低劑量處理（T1D1和T2D1）外均與CK2 差異不顯著。

2018 年不同處理棉花的上半部果枝長(zhǎng)度的增加量見表2。由表2 可以看出，各噴施封頂劑處理的上半部果枝長(zhǎng)度的增加量為0.30～1.04 cm，顯著小于CK1 而與CK2 無(wú)明顯差異。可見，噴施了封頂劑后，棉花植株的橫向生長(zhǎng)也會(huì)受到不同程度的抑制，其影響效果與人工打頂相當(dāng)。

表2 化學(xué)封頂劑對(duì)直播棉植株橫向發(fā)展的影響

2.2 化學(xué)封頂劑對(duì)早熟直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表3 可知，2017 年，各處理棉花的單株成鈴數(shù)、單鈴重及衣分均表現(xiàn)為差異不顯著?？傮w上看，噴施封頂劑處理的單株成鈴數(shù)和單鈴重大部分高于CK1 而與CK2 相當(dāng)，衣分則大部分低于CK1 而與CK2 相當(dāng)。2018 年，各處理的單株成鈴數(shù)、單鈴重及衣分亦表現(xiàn)為差異不顯著?？傮w上看，噴施封頂劑的各處理與CK1 和CK2 的差異沒(méi)有明顯規(guī)律。

表3 化學(xué)封頂劑對(duì)早熟直播棉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2017 年，不同化學(xué)封頂劑處理的棉花實(shí)收子棉產(chǎn)量以CK1 最低，各處理（除T1D2 和T1D3 外）均顯著高于CK1 而與CK2 差異不顯著，其中以T2D3 處理相對(duì)較高，略高于CK2。2018 年，棉花各處理（除T1D3 和T2D1 外）的實(shí)收子棉產(chǎn)量均與CK1 和CK2差異不顯著，其中以CK1 產(chǎn)量最高。噴施封頂劑處理中T2D2 相對(duì)較好，比CK2 增產(chǎn)4.8%。皮棉產(chǎn)量與子棉產(chǎn)量趨勢(shì)一致，2 年結(jié)果相同。

2.3 化學(xué)封頂劑對(duì)早熟直播棉纖維品質(zhì)的影響

從2 年的試驗(yàn)結(jié)果（表4）來(lái)看，各噴施封頂劑處理的棉纖維在上半部平均長(zhǎng)度、整齊度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值和伸長(zhǎng)率5 個(gè)指標(biāo)方面均與CK1 和CK2 無(wú)顯著差異，說(shuō)明噴施封頂劑后對(duì)棉纖維的品質(zhì)無(wú)明顯影響。

表4 化學(xué)封頂劑對(duì)早熟直播棉纖維品質(zhì)的影響

3 討論

3.1 噴施封頂劑對(duì)早熟直播棉花株型的影響

噴施了封頂劑后，植株的縱向生長(zhǎng)受到抑制，但相對(duì)于人工打頂并沒(méi)有徹底抑制主莖頂芽的生長(zhǎng)，其株高、果枝數(shù)和主莖節(jié)間均有所增加。在抑制程度上不同年份的2 次噴施之間趨勢(shì)不一致（3 個(gè)指標(biāo)的增量 2017 年表現(xiàn)為 T1＞T2，2018 年表現(xiàn)為 T2＞T1），這除了與品種有關(guān)以外還有可能與試驗(yàn)實(shí)施期間的天氣情況有關(guān)。2018 年，棉花生長(zhǎng)期間4—10 月降水少，特別是在 7 月 7 日—8 月 15 日均是晴熱高溫天氣，棉株遭遇干旱，生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，T2 處理在噴施后9 d 時(shí)有一次有效降雨（降水量為46 mm），干旱狀況有所緩解，植株生長(zhǎng)迎來(lái)了一次小高峰，而T1 各處理則在14 d 時(shí)經(jīng)歷此次降雨，因此在15 d 調(diào)查時(shí)植株生長(zhǎng)變化很小。據(jù)田間觀測(cè)，噴施封頂劑處理的植株頂部2～3 層緊縮在一起，使得株型更為緊湊，有利于中、下部鈴的成熟吐絮，而人工打頂后的植株頂部2～3 層果枝明顯伸長(zhǎng)，對(duì)上部鈴的成熟吐絮有利。本試驗(yàn)中，2 種處理對(duì)上半部（人工打頂后3/4）果枝長(zhǎng)度的影響相當(dāng)?？梢娤鄬?duì)于不打頂處理，2 種頂端處理方式是在不同層面上影響株型，從而影響產(chǎn)量。

3.2 噴施封頂劑對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

徐宇強(qiáng)等［24］研究表明，大劑量且過(guò)早應(yīng)用氟節(jié)胺會(huì)造成減產(chǎn)，從本試驗(yàn)2 年的結(jié)果來(lái)看，2017 年以T1D3 和 T1D2 處理產(chǎn)量相對(duì)較低，2018 年以 T2D1 和T1D3 處理產(chǎn)量相對(duì)較低。可見，噴施時(shí)間和劑量互作對(duì)產(chǎn)量的影響有差異，噴施時(shí)間早且劑量大或者噴施時(shí)間晚而劑量小有減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。2018 年，不打頂處理較人工打頂并未減產(chǎn)，這可能與該年7—8 月近40 d 的晴熱高溫天氣有關(guān)，在連續(xù)的晴熱高溫天氣條件下，棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)勢(shì)弱，主莖頂芽提早停止生長(zhǎng)，避免了因營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺而產(chǎn)生的與生殖生長(zhǎng)的矛盾。

李新裕等［15］研究表明，掌握好DPC 的應(yīng)用時(shí)間和劑量，棉花（長(zhǎng)絨棉）的纖維品質(zhì)除馬克隆值增大外與人工打頂相差不大。戴翠榮等［19］研究表明，噴施氟節(jié)胺使棉纖維馬克隆值增高，不影響纖維長(zhǎng)度和比強(qiáng)度，有的處理纖維品質(zhì)甚至更優(yōu)于人工打頂。大多數(shù)的研究［10，20，22，25］表明，噴施化學(xué)藥劑封頂后，對(duì)棉纖維的品質(zhì)無(wú)明顯影響，本試驗(yàn)結(jié)果與其一致。

4 小結(jié)

噴施了化學(xué)封頂劑后，棉株的生長(zhǎng)在縱向和橫向上同時(shí)受到抑制，形成緊湊株型。與人工打頂相比，利用化學(xué)藥劑對(duì)棉株進(jìn)行封頂，只要掌握好噴施時(shí)間和使用劑量就不會(huì)造成減產(chǎn)，對(duì)棉纖維品質(zhì)也無(wú)明顯影響。從2 年的結(jié)果來(lái)看，在鄱陽(yáng)湖植棉區(qū)的氣候和生產(chǎn)條件下，利用化學(xué)藥劑對(duì)早熟油后直播棉進(jìn)行封頂，封頂劑的濃度以1 125～1 500 mL/hm2，施用時(shí)間以人工打頂推遲5 d 左右為宜。