李欣欣，趙強(qiáng)，王為，占東霞，阿里木·阿木力，穆妮熱·阿卜杜艾尼，田陽(yáng)青

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/棉花教育部工程研究中心，新疆 烏魯木齊 830000)

棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，新疆是我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)。 棉花具有無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性，化學(xué)打頂可以抑制其頂端生長(zhǎng)，但也存在上部坐桃率低、棉桃重量輕、纖維品質(zhì)較低等問題。 目前噴施外源物質(zhì)是提高化學(xué)打頂棉花產(chǎn)量并改善品質(zhì)的重要途徑之一。

噻苯隆作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以促進(jìn)作物的光合作用，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)[1，2]。 研究指出，0.2%噻苯隆可以提高金桔產(chǎn)量，改善其品質(zhì)[3]；噴施0.1%噻苯隆可以提高葡萄坐果率(45.2%～52.0%)、單果重和果實(shí)可溶性糖、可溶性固形物含量，進(jìn)一步提高葡萄產(chǎn)量(3.1%～16.7%)，改善品質(zhì)[4]。 外源物質(zhì)可以調(diào)節(jié)植物體新陳代謝及產(chǎn)物的分配[5]:周其良[6]研究表明，高濃度的復(fù)硝酚鉀對(duì)文心蘭幼苗的生長(zhǎng)有抑制作用；陳俊華等[7]研究顯示，5%調(diào)環(huán)酸鈣降低小麥株高，增大基部節(jié)間直徑，提高千粒重和產(chǎn)量；李瑞等[8]研究表明，噴施調(diào)環(huán)酸鈣可有效抑制黃瓜下胚軸長(zhǎng)和株高；趙新華等[9]研究指出，噴施6-BA(6-芐氨基腺嘌呤)可以增加棉花中部果枝鈴重，提高單株結(jié)鈴數(shù)和產(chǎn)量；趙茂香等[10]研究表明，葡萄在盛花期前使用赤霉素可以拉長(zhǎng)花穗，開花后使用赤霉素和噻苯隆能提高坐果率，促進(jìn)果實(shí)膨大，增加單粒重；谷宇超等[11]研究顯示，烤煙打頂當(dāng)天噴施赤霉素和6-BA可以增加葉面積，提高葉綠素含量。

綜上所述，探明噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)化學(xué)打頂棉花的作用機(jī)制對(duì)其生產(chǎn)具有指導(dǎo)價(jià)值。 然而國(guó)內(nèi)關(guān)于噻苯隆作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及增產(chǎn)的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。 為此，本試驗(yàn)以0.1%噻苯隆為主復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花進(jìn)行噴施處理，研究其對(duì)棉花農(nóng)藝性狀、生物量積累與分配、冠層結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響和調(diào)控效應(yīng)，以期篩選出對(duì)化學(xué)打頂棉花生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控效應(yīng)較優(yōu)的外源物質(zhì)組合，為新疆棉花的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2021 年在新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣海樓鎮(zhèn)墩力買村(81°45′E，39°31′N)進(jìn)行。 該地屬于溫暖帶沙漠邊緣氣候，常年日照充足，降水量稀少，晝夜溫差大。 常年平均日照時(shí)數(shù)3 031.2 h，平均氣溫10.7℃，年平均降水47.33 mm。 前茬作物為棉花。

1.2 試驗(yàn)材料

供試棉花品種為新陸中67 號(hào)。 0.1%噻苯隆、6-芐氨基腺嘌呤，鄭氏化工產(chǎn)品有限公司出品；2%復(fù)硝酚鉀，四川百事東旺生物科技有限公司出品；3%赤霉素，上海同瑞生物技術(shù)有限公司出品；15%調(diào)環(huán)酸鈣，安陽(yáng)全豐生物科技有限公司出品。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理，見表1。 隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3 次。 小區(qū)長(zhǎng)10 m，寬6.84 m，面積68.4 m2。棉花于4 月10 日播種，采用一膜六行種植模式，行距為(66＋10) cm。 7 月14 日化學(xué)打頂，打頂劑為自封鼎(河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品)。 打頂后7 d 重控時(shí)，根據(jù)各試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)噴施1 次相應(yīng)藥劑，其它管理措施同大田。 藥劑采用機(jī)動(dòng)噴霧器(蘭陵縣金大利噴霧器廠，型號(hào):3WBS-20)噴施。

表1 試驗(yàn)處理代號(hào)及用量

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀 施藥前在各小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花5 株掛繩標(biāo)注，施藥后每間隔10 d 調(diào)查1 次株高(從子葉節(jié)到主莖頂端的高度)、莖粗、果枝臺(tái)數(shù)和蕾鈴數(shù)。

1.4.2 Logistic 方程模擬 棉花株高用DPS 軟件的數(shù)學(xué)模型Logistic 方程擬合。 Logistic 模型解析表達(dá)式為y＝k/[1＋e(a-bt)]，式中，y 為棉花株高(y＞0)；k、a 和b 為方程參數(shù)，其中k 表示棉花一定時(shí)期內(nèi)的生長(zhǎng)上限(k＞0)，b 表示棉花生長(zhǎng)率(b＞0)，a 表示與曲線位置有關(guān)的參數(shù)；t 代表時(shí)間。

1.4.3 干物質(zhì)積累與分配 噴藥后于盛蕾期、盛鈴期各小區(qū)均選取代表性棉花3 株，從子葉節(jié)剪斷，按不同器官(莖、葉、蕾花鈴)分樣，放入烘箱105℃殺青30 min、80℃烘干至恒重，稱干重。

1.4.4 群體冠層結(jié)構(gòu)特征 使用LAI-2000 植物冠層分析儀在噴藥后每隔10 d 測(cè)量1 次。 在田間選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻樣點(diǎn)，將LAI-2000 探頭水平放置在距離地面20～40 cm 處，測(cè)定葉面積指數(shù)、冠層開度及平均葉傾角，每個(gè)樣點(diǎn)測(cè)5 個(gè)值，取平均值，重復(fù)3 次。

1.4.5 產(chǎn)量及構(gòu)成因素 棉花吐絮期每處理選取6.67 m2樣點(diǎn)調(diào)查株數(shù)和鈴數(shù)，計(jì)算出種植密度和單株結(jié)鈴數(shù)并估算產(chǎn)量；同時(shí)每小區(qū)取100 個(gè)吐絮鈴(上部鈴30 個(gè)，中部鈴40 個(gè)，下部鈴30個(gè))，風(fēng)干軋花后測(cè)其鈴重和衣分，重復(fù)3 次，計(jì)算各小區(qū)籽棉產(chǎn)量。 將軋好的花混合后，每處理稱取15～20 g，送新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所進(jìn)行纖維品質(zhì)檢測(cè)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2021 和SPSS 26.0、DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

由表2 可知，藥后10 d，各處理棉花株高、莖粗、果枝臺(tái)數(shù)、蕾鈴數(shù)、倒三葉長(zhǎng)和倒三葉寬有差異但不顯著，TDZ1、TDZ3 和TDZ4 果枝臺(tái)數(shù)較對(duì)照分別增加7.74%、20.72%和6.49%，TDZ3 和TDZ4 蕾鈴數(shù)較對(duì)照分別增加15.20%和5.94%，TDZ2、TDZ3 和TDZ4 倒三葉長(zhǎng)較對(duì)照分別增加6.03%、4.70%和8.38%。

表2 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

藥后20 d，各處理棉花莖粗、果枝臺(tái)數(shù)均無(wú)顯著差異；TDZ4 對(duì)株高有顯著影響，較對(duì)照增加3.86 cm；TDZ3 對(duì)蕾鈴數(shù)有顯著影響，較對(duì)照增加35.17%；TDZ1 和TDZ3 莖粗較對(duì)照分別增加0.68 mm 和1.03 mm；各處理果枝臺(tái)數(shù)較對(duì)照分別增加5.42%、0.55%、19.88%和1.18%；TDZ4 顯著增加倒三葉寬，較對(duì)照增加32.55%。

藥后30 d，各處理莖粗、果枝臺(tái)數(shù)、倒三葉長(zhǎng)和倒三葉寬均無(wú)顯著差異；TDZ4 和TDZ3 株高分別較對(duì)照顯著增加5.02 cm 和3.93 cm；TDZ1 和TDZ3 蕾鈴數(shù)較對(duì)照分別增加19.83%和32.22%，其中TDZ3 與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平；TDZ1 和TDZ3 果枝臺(tái)數(shù)較對(duì)照分別增加5.42%和19.87%。

2.2 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花株高特征值的影響

由表3 中的Logistic 生長(zhǎng)曲線方程得出，TDZ3 處理株高生長(zhǎng)速度最高，拐點(diǎn)株高為57.74cm，此后生長(zhǎng)變緩，但由于棉花的無(wú)限生長(zhǎng)特性，株高仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，至吐絮期株高為89.60 cm。各處理實(shí)際株高均低于理論株高，TDZ1、TDZ2、TDZ3、TDZ4、CK 分別低6.40、20.06、25.87、10.28、5.81 cm，TDZ3 較其它處理抑制棉花生長(zhǎng)的作用更大。

表3 棉花株高生長(zhǎng)的Logistic 模型及其特征值

2.3 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花干物質(zhì)積累分配的影響

由表4 可知，隨時(shí)間延長(zhǎng)各處理棉花地上部器官干物質(zhì)積累呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，噴施噻苯隆復(fù)配外源物質(zhì)促進(jìn)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化的速率。 盛蕾期，TDZ4 顯著增加單株?duì)I養(yǎng)器官和生殖器官的干物質(zhì)分配量，較對(duì)照分別增加9.44%和29.26%；TDZ3 顯著增加單株生殖器官的干物質(zhì)分配量，較對(duì)照增加39.02%。 盛鈴期，各處理棉花生殖器官的干物質(zhì)分配量和分配占比較對(duì)照均有所增加，其中TDZ1、TDZ2 和TDZ4 單株生殖器官干物質(zhì)分配量與對(duì)照差異顯著，分別增加13.98%、20.72%和31.49%；TDZ2、TDZ3 和TDZ4 單株?duì)I養(yǎng)器官干物質(zhì)分配量較對(duì)照差異顯著，其中TDZ2和TDZ4 較對(duì)照分別增加21.15%和12.47%，TDZ3較對(duì)照降低10.13%。

表4 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花干物質(zhì)積累分配的影響

2.4 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花冠層結(jié)構(gòu)的影響

由表5 可知，各處理棉花葉面積指數(shù)、平均葉傾角和冠層開度均有一定差異。 藥后10 d，各處理棉花葉面積指數(shù)與對(duì)照均無(wú)顯著差異，其中TDZ1、TDZ3 和TDZ4 較對(duì)照分別增加15.80%、19.69%和32.12%；TDZ1、TDZ2 和TDZ3 平均葉傾角較對(duì)照顯著增加，其中TDZ2較對(duì)照增加達(dá)20.95%；TDZ1和TDZ2 冠層開度較對(duì)照增加0.127和0.190，且TDZ2達(dá)到顯著水平。 藥后20 d，TDZ1、TDZ2、TDZ3 和TDZ4 葉面積指數(shù)較對(duì)照分別增加61.88%、52.19%、56.25%和34.69%，且前三者與對(duì)照相比差異顯著；各處理平均冠層開度較對(duì)照顯著降低；TDZ1、TDZ2 和TDZ4 平均葉傾角較對(duì)照分別增加1.57°、1.34°和2.14°。 藥后30 d，各處理葉面積指數(shù)較對(duì)照分別增加34.68%、31.99%、47.81%和48.48%；各處理冠層開度較對(duì)照顯著降低；TDZ1和TDZ2 平均葉傾角較對(duì)照分別增加2.65°和1.66°。

表5 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花冠層結(jié)構(gòu)的影響

2.5 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

由表6 可知，TDZ3 和TDZ4 顯著增加單株結(jié)鈴數(shù)，較對(duì)照分別增加0.53 個(gè)和0.51 個(gè)。 各處理單鈴重較對(duì)照分別增加2.53%、2.38%、5.40%和8.25%，其中TDZ4 增加達(dá)顯著水平。 各處理較對(duì)照均增加棉花產(chǎn)量，其中TDZ3 和TDZ4 籽棉產(chǎn)量較對(duì)照分別增加13.78%和14.79%，均達(dá)顯著水平。

表6 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

由表7 可知，各處理棉纖維整齊度、伸長(zhǎng)率、上半部纖維長(zhǎng)度、馬克隆值與對(duì)照相比均無(wú)顯著差異，但TDZ1、TDZ2、TDZ3 和TDZ4 降低棉纖維斷裂比強(qiáng)度，較對(duì)照分別降低7.32%、1.08%、7.43%和7.93%。 TDZ2 纖維整齊度、上半部纖維長(zhǎng)度和伸長(zhǎng)率較高，較對(duì)照分別提高1.13%、0.57%和1.04%；馬克隆值低于TDZ1 和TDZ3，但較對(duì)照提高13.73%。

表7 0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響

3 討論

外源物質(zhì)在作物化控中發(fā)揮著重要作用[12]。肖長(zhǎng)新等[13]研究發(fā)現(xiàn)，6-BA 延緩葉片衰老，增加成熟期玉米綠葉面積。 阿力木江·克來木等[14]研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣抑制棉花株高的增加，增加生殖器官的生物量分配。 楊雪等[15]研究顯示，玉米抽絲期噴施6-BA 增加生殖器官生物量。 本研究表明，0.1%噻苯隆復(fù)配6-BA 抑制棉花株高生長(zhǎng)的作用更大，但增加莖粗、果枝臺(tái)數(shù)和蕾鈴數(shù)，藥后30 天，較對(duì)照分別增加1.41 mm、2.20 臺(tái)和2.60 個(gè)；0.1%噻苯隆復(fù)配調(diào)環(huán)酸鈣顯著提高棉花蕾鈴生物量積累，盛鈴期生殖器官干物質(zhì)分配量較對(duì)照增加31.49%；0.1%噻苯隆復(fù)配赤霉素顯著增加盛鈴期棉花營(yíng)養(yǎng)器官分配量，較對(duì)照增加21.15%。 說明0.1%噻苯隆與不同外源物質(zhì)復(fù)配可以促進(jìn)棉花體內(nèi)同化物的合成與平衡及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向蕾鈴富集，減少蕾鈴脫落。 田小海等[16]研究表明，水稻噴施立豐靈(含5%調(diào)環(huán)酸鈣·赤霉素)可以增加功能葉片的葉寬和葉長(zhǎng)。 本研究中，0.1%噻苯隆復(fù)配赤霉素、6-BA 和調(diào)環(huán)酸鈣噴施較對(duì)照均提高葉面積指數(shù)，0.1%噻苯隆復(fù)配復(fù)硝酚鉀較對(duì)照提高平均葉傾角。

噴施噻苯隆可以降低玉米禿尖率，增加百粒重，提高產(chǎn)量[17]，并改善作物的品質(zhì)[18，19]。 杜曉東等[20]研究表明，0.1%噻苯隆浸泡甜瓜瓜胎，可提高坐瓜率、單瓜重和產(chǎn)量，改善品質(zhì)。 夏麗娟等[21]研究發(fā)現(xiàn)，噻苯隆與其它外源物質(zhì)復(fù)配提高葡萄坐果率和單果重。 玉米灌漿后期用6-BA 灌根可提高單株生物量、穗粒數(shù)和百粒重，從而增加單株產(chǎn)量[13]。 吳雪琴等[22]研究發(fā)現(xiàn)，噴施赤霉素增加棉花單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重，改善棉花品質(zhì)。樊丁宇等[23]研究發(fā)現(xiàn)，噴施赤霉素提高駿棗單果重和橫徑。 趙通等[24]研究發(fā)現(xiàn)，赤霉素可以減少‘李廣杏’花的敗育率，提高坐果率和果實(shí)品質(zhì)。李廣維等[25]研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣提高棉花生物量積累、單株結(jié)鈴數(shù)和產(chǎn)量。 趙德慶等[26]研究指出，噻苯隆和赤霉素復(fù)配降低杧果可溶性固形物含量，但增加單果重，提高產(chǎn)量。 本研究表明，噴施0.1%噻苯隆復(fù)配外源物質(zhì)提高棉花單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重和產(chǎn)量；0.1%噻苯隆復(fù)配復(fù)硝酚鉀和調(diào)環(huán)酸鈣均較對(duì)照降低棉纖維伸長(zhǎng)率(1.49%)，0.1%噻苯隆復(fù)配赤霉素和6-BA 可以增加棉纖維整齊度(1.13%和0.57%)；0.1%噻苯隆復(fù)配赤霉素可提高棉纖維伸長(zhǎng)率(1.04%)及上半部纖維長(zhǎng)度和馬克隆值(0.57%和13.73%)。

本研究只在大田條件下探究0.1%噻苯隆復(fù)配不同外源物質(zhì)對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，未對(duì)其在作用機(jī)理等方面進(jìn)行研究，這有待于下一步研究分析。

4 結(jié)論

棉花打頂后噴施0.1%噻苯隆復(fù)配外源物質(zhì)可以增加棉花果枝臺(tái)數(shù)和生殖器官干物質(zhì)分配占比，提高葉面積指數(shù)，增加單鈴重，提高產(chǎn)量，但對(duì)改善棉纖維品質(zhì)的作用不顯著。 其中，噴施0.1%噻苯隆150 g/hm2和調(diào)環(huán)酸鈣225 g/hm2組合提高棉花蕾鈴數(shù)和單鈴重的效果較好，籽棉產(chǎn)量較對(duì)照增加最多，達(dá)14.79%。