打頂劑不同噴施時間對南疆棉花產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

張鳳嬌，武剛，覃文彬 ，王輝，劉春艷，何良榮*

（1塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

（2新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 阿拉爾 843300）

新疆是我國最大的商品棉生產(chǎn)基地，2019年種植面積已占全國種植面積的76.08%，棉花總產(chǎn)量達全國的84.9%。在南疆棉花生產(chǎn)中，播種、灌水、施肥、采收等環(huán)節(jié)都已實現(xiàn)機械化，唯獨打頂仍以人工打頂為主，成為實現(xiàn)棉花全程完全機械化的瓶頸，化學(xué)打頂是解決當(dāng)?shù)貏趧恿Σ蛔愫统杀具^高的最好選擇。在北疆墾區(qū)，化學(xué)打頂已經(jīng)普及，其效果較為明顯，能減少落花落蕾，協(xié)調(diào)庫源關(guān)系，提高抗性等。

關(guān)于化學(xué)封頂，已有較多研究報道[1-2]，婁善偉等[3]認(rèn)為，用植物生長調(diào)節(jié)劑與縮節(jié)胺共同噴施，其單株鈴數(shù)及單位面積鈴數(shù)均高于人工打頂，小區(qū)產(chǎn)量增加1.3%。葉春秀等[4]、戴翠榮等[5]比較了不同氟節(jié)胺配方的封頂效果，結(jié)果表明氟節(jié)胺處理的株高低于人工打頂處理，果枝數(shù)顯著增多，籽棉與皮棉產(chǎn)量均顯著高于人工打頂處理，且纖維品質(zhì)與人工打頂無顯著差異。目前，大多打頂劑封頂作用強烈，致生長點枯死[6-8]，造成頂部節(jié)間及果枝的生長點嚴(yán)重縮短，使“蓋頂桃”生長受到影響或脫落。氟節(jié)胺系列的化學(xué)打頂劑在北疆已經(jīng)推廣，但在南疆施用，因特殊的氣候條件及種植模式，使其對棉花產(chǎn)量及棉纖維品質(zhì)有影響，并且化學(xué)打頂?shù)呐涮准夹g(shù)研究尚未成熟阻礙化學(xué)打頂在南疆的普及。本試驗旨在研究化學(xué)打頂劑對南疆棉花農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀的影響，明確不同棉花品種的最佳噴施時間，為南疆地區(qū)化學(xué)打頂劑的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在阿拉爾市第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗田進行，試驗田位于北緯40°33'15″，東經(jīng)81°18'57″。試驗田土質(zhì)為壤土，前茬棉花。

1.2 試驗材料與試劑

打頂劑選用“促化王”棉花打頂劑和與之配套的棉花塑型劑（陜西省渭南高新區(qū)促花王科技有限公司生產(chǎn)）。

試驗材料為南疆推廣種植的棉花品種新陸中37號（生育期135 d，Ⅱ式果枝，新審棉2008年35號[9]）和新陸中70號（生育期138 d，Ⅱ式果枝，2014年通過審定[10]）。

1.3 試驗設(shè)計

2019年4月7日覆膜播種，1膜6行，行長5 m，株行距配置為(66 cm+10 cm)×10 cm。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。采用膜下滴灌，其它管理同大田。試驗設(shè)置了不打頂（T0）、人工打頂（T1，7月1日）、化學(xué)打頂（T2、T3、T4、T5）共6個處理。噴施化學(xué)打頂劑的小區(qū)先噴施塑型劑，于6月18日、28日、7月8日分三次噴施，濃度為22.5 g/hm2，兌水750 kg，均勻噴于植株上、中、下部位；打頂劑噴施分4個不同時間開始噴施共三次，7月1日開始打頂（T2）、7月6日開始打頂（T3）、7月11日開始打頂（T4）和7月16日開始打頂（T5），打頂劑不同噴施時間的處理間隔5 d，詳細時間安排見表1。濃度為90 g/hm2，兌水750 kg，各噴施化學(xué)打頂劑的處理間隔10 d，連續(xù)噴施3次打頂劑。

表1 打頂劑與塑型劑噴施時間

1.4 測定項目及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀測定

試驗于2019年6月17日在每個小區(qū)內(nèi)選取長勢均勻一致的10株棉花，并進行掛牌標(biāo)記。分別于6月17日、6月27日、7月7日、7月17日、7月27日、8月20日測量株高、節(jié)數(shù)、始果節(jié)節(jié)位、果枝長、蕾鈴數(shù)等農(nóng)藝性狀指標(biāo)。

1.4.2 棉鈴空間分布的測定

1.4.2.1 上中下部的劃分

為調(diào)查打頂劑對棉鈴產(chǎn)量、品質(zhì)性狀空間分布的影響，第8節(jié)及以下果枝的棉鈴為下部鈴，第9至第11節(jié)果枝棉鈴劃為中部鈴，第12節(jié)果枝及以上棉鈴為上部鈴。

1.4.2.2 產(chǎn)量品質(zhì)測定

10月2日分不同節(jié)位按單鈴采收棉花，室內(nèi)考種，測定單鈴籽棉重、衣分。皮棉于恒溫恒濕環(huán)境下放置24 h后，用棉花纖維品質(zhì)測試儀M700測定馬克隆值、上半部平均長度整齊度、斷裂比強度及伸長率等品質(zhì)指標(biāo)。

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010與DPS 7.05軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時間噴施化學(xué)打頂劑對棉花果枝長度增長量的影響

將兩個品種不同處理下的各果枝長度整理于圖1至圖13。由圖可知，新陸中37號第6、7、8果枝長度在生長初期無顯著差異，但隨生育期推進各處理間差異逐漸顯現(xiàn)；新陸中70號第6果枝長度在每次測量時均呈顯著性差異，兩品種的第6果枝均在T0處理下最長。

圖1 不同處理下新陸中37號的第6果枝長

圖2 不同處理下新陸中70號的第6果枝長

圖3 不同處理下新陸中37號的第7果枝長

圖4 不同處理下新陸中70號的第7果枝長

圖5 不同處理下新陸中37號的第8果枝長

圖6 不同處理下新陸中70號的第8果枝長

圖7 不同處理下新陸中37號第9果枝長

圖8 不同處理下新陸中70號第9果枝長

圖9 不同處理下新陸中37號的第10果枝長

圖10 不同處理下新陸中70號的第10果枝長

圖11 不同處理下新陸中37號的第11果枝長

圖12 不同處理下新陸中70號的第11果枝長

圖13 不同處理下新陸中37號第12果枝長

8月20日調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，新陸中37號的第9果枝長度在T0處理下最長，T4處理次之，除T0處理外，其他處理的中上部果枝均明顯短于下部果枝；新陸中70號的第9節(jié)果枝在T0處理下最長，T5處理次之。兩品種在T0處理下的第10節(jié)果枝均顯著長于其他處理；新陸中37號第11果枝長度與第10節(jié)相近，且8月20日各處理間無差異；新陸中70號第11節(jié)果枝明顯短于新陸中37號，最短的僅1.5 cm，無成鈴能力。僅新陸中37號有第12節(jié)果枝且各化學(xué)打頂處理下長度無差異?？梢姶蝽攧┠苡行Э刂粕喜抗﹂L。第11、12節(jié)果枝生長時間短，難發(fā)育出有效鈴，應(yīng)盡量減少其生長，避免養(yǎng)分不必要的供給。中上部果枝縮短，株型由桶型變?yōu)樗危鰪娭仓晖L(fēng)透光，增強葉片光合作用，使棉花更好的從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L，促進棉鈴發(fā)育，提高產(chǎn)量。

2.2 不同時間噴施化學(xué)打頂劑對不同棉花品種主莖株高增長量的影響

不同打頂處理下兩品種棉株的主莖增長量變化見圖14、圖15。隨著生育期的推進，新陸中37號各處理主莖增長量均逐漸下降直至停止生長，但T1處理從7月27日到8月20日的株高呈現(xiàn)負增長，可能由于掐掉生長點的頂端干枯萎縮。在各處理中，T4處理下新陸中37號株高生長速度緩慢下降，其余處理的株高生長速度波動較大，不利于棉花的生長發(fā)育。由此可見，T4處理對新陸中37號的生長發(fā)育具有促進作用。新陸中70號各處理主莖增長量均呈現(xiàn)上升趨勢，其中T2處理增長量隨時間變動較為平衡，優(yōu)于其他處理，由此可知T2處理對新陸中70號的生長發(fā)育具有促進作用。T1處理和T4處理在7月27日至8月20日出現(xiàn)負增長，可能由于棉株后期開始植株干枯萎縮。

圖14 新陸中37號棉株主莖增長量隨時間的變化

圖15 新陸中70號棉株主莖增長量隨時間的變化

2.3 不同時間噴施化學(xué)打頂劑對棉花主莖節(jié)數(shù)的影響

將不同打頂方式對不同棉花品種主莖節(jié)數(shù)的影響整理于圖16，由圖可知，不打頂與化學(xué)打頂處理下的棉花主莖節(jié)數(shù)隨生育期推進一直增加，人工打頂處理下的棉花主莖節(jié)數(shù)自打頂后均無增長。

圖16 三種打頂方式不同時期下節(jié)數(shù)的比較

2.4 不同時間噴施化學(xué)打頂劑對棉花產(chǎn)量性狀空間分布的影響

兩品種各部位鈴數(shù)所占比例如表2所示，在不同處理下的上中下部鈴數(shù)如圖17，新陸中37號T1至T5處理下的平均單株鈴數(shù)為4.75個/株，較T0處理下的單株鈴數(shù)多0.05個/株；打頂處理中，化學(xué)打頂處理下的平均單株鈴數(shù)為4.81個/株，較T1處理下的單株鈴數(shù)多0.27個/株；在化學(xué)打頂處理中T4的單株鈴數(shù)最多，為5.14個/株；新陸中70號T1至T5處理下的平均單株鈴數(shù)為4.54個/株，較T0處理下的單株鈴數(shù)少0.29個/株；在打頂?shù)奶幚碇校瘜W(xué)打頂處理下的平均單株鈴數(shù)為4.49個/株，較T1處理下的單株鈴數(shù)少0.28個/株；在化學(xué)打頂處理中T2的單株鈴數(shù)最多為4.80個/株，較T0處理下的單株鈴數(shù)少0.03個/株，較T1處理下的單株鈴數(shù)多0.03個/株。

表2 不同處理下兩品種的上中下部鈴數(shù)占比

圖17 兩品種棉花在不同處理下的鈴數(shù)空間分布比較

新陸中37號噴施過打頂劑的處理，上部鈴數(shù)所占比例平均為24.07%，低于不打頂和人工打頂處理；噴施過打頂劑的處理中部鈴數(shù)所占比例平均為39.37%，與不打頂和人工打頂相差不大；噴施過打頂劑的處理下部鈴數(shù)所占比例平均為41.69%，遠高于不打頂與人工打頂，說明施用化學(xué)打頂劑可影響到新陸中37號的下部鈴。綜上所述，該打頂劑對新陸中37號品種上下部鈴比例有調(diào)控效應(yīng)，可大幅提高下部鈴數(shù)占比，降低上部鈴數(shù)占比。

新陸中70號噴施過打頂劑的處理，上部鈴數(shù)所占比例平均為17.35%，高于不打頂和人工打頂處理；噴施過打頂劑的處理中部鈴數(shù)所占比例平均為44.35%，與不打頂和人工打頂相差不大；噴施過打頂劑的處理下部鈴數(shù)所占比例平均為38.31%，略低于不打頂與人工打頂，說明施用化學(xué)打頂劑對新陸中70號的下部鈴影響不大，也證明該品種成熟較早，施用化學(xué)打頂劑時下部鈴數(shù)已基本確定。綜上，化學(xué)打頂劑對該品種上部鈴比例有調(diào)控效應(yīng)，可提高上部鈴數(shù)占比。

新陸中37號棉株在T5處理下的單株鈴數(shù)顯著大于T3處理下的單株鈴數(shù)，其余處理均無差異，化學(xué)打頂與人工打頂相比不會減少棉株產(chǎn)量。

從品種特性對比，新陸中37號較新陸中70號成熟晚，新陸中37號棉株的上部成鈴數(shù)略遜于中下部，試驗結(jié)果顯示T5處理下的植株結(jié)鈴數(shù)最多，故新陸中37號品種的棉株應(yīng)盡可能在7月11日至7月16日之間開始噴施化學(xué)打頂劑；新陸中70號棉株的成鈴集中在中下部，成熟較早，在各處理下的單株鈴數(shù)均無顯著差異，T2處理下的棉株較其他處理下的棉株單株鈴數(shù)更多，可用7月1日化學(xué)打頂代替人工打頂。

化學(xué)打頂劑對棉鈴空間分布影響較大，尤其是中上部鈴。穩(wěn)長下部鈴，多結(jié)中上部鈴對棉花增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。

兩品種在不同處理下的上中下部單鈴重及其衣分如表3，新陸中37號在T3處理下棉株下部鈴重最重，為4.86 g，衣分最大，為47.60%；T4處理下其中部鈴單鈴重最大為5.22 g，衣分也最大，為49.09%；上部鈴T3處理單鈴重最大，達到4.54 g，下部鈴T2處理衣分最高，為48.74%；T4處理下的平均單鈴重最大，為4.62 g，T3處理下的平均衣分最高，為47.81%。

表3 兩品種在不同處理下的上中下部單鈴重及衣分比較

新陸中70號棉株下部鈴中，T1處理下的平均單鈴重最大，達到5.23 g，T4處理下的下部鈴衣分最高，為45.44%；T2處理下的中部鈴單鈴重最重，達到5.78 g，T1處理下的中部鈴衣分最大，為46.83%；T1處理下的上部鈴單鈴重最重，達到4.77 g，T2處理下的下部鈴衣分最大，為47.16%；T2處理下的平均單鈴重最大為5.18 g，T3處理下的平均衣分最大，為46.34%。

綜上所述，不同時間噴施化學(xué)打頂劑對棉株產(chǎn)量及其構(gòu)成因素有顯著影響，在T4處理下，新陸中37號棉株中部單鈴重、衣分較其他處理均達到最大，由此可知，在7月11日噴施化學(xué)打頂劑有利于植株中部結(jié)鈴；在T2處理下，新陸中70號棉株中部鈴單鈴重較其他處理最大，上部鈴重、衣分較高，由此可知，在7月1日噴施打頂劑有利于棉株的中上部棉鈴發(fā)育。

2.5 不同時間噴施化學(xué)打頂劑對不同空間花品質(zhì)的影響

兩品種在不同處理下的上中下部鈴的棉花纖維品質(zhì)如表4、表5，兩品種的馬克隆值主要差異存在于上部鈴；兩品種的上半部均長和長度整齊度主要差異存在于下部鈴，新陸中70號中部鈴棉纖維的長度整齊度也有差異；新陸中37號的比強度上中下部鈴均存在差異，新陸中70號的比強度只有下部鈴存在差異；兩品種的伸長率差異存在于中下部鈴。綜合整體情況，新陸中37號的棉纖維品質(zhì)，T2與T4處理較T1處理無差異，T3處理與T5處理略優(yōu)于T1處理。新陸中70號的棉纖維品質(zhì)，綜合上中下部鈴的整體情況，化學(xué)打頂?shù)奶幚砼c人工打頂無差異，T3處理下的棉纖維品質(zhì)略優(yōu)于人工打頂下的棉纖維品質(zhì)。

表4 新陸中37號在不同處理下上中下部鈴的棉花纖維品質(zhì)比較

表5 新陸中70號在不同處理下上中下部鈴的棉花纖維品質(zhì)比較

3 討論

對于噴施化學(xué)打頂劑對主莖及果節(jié)的影響已有大量研究，盡管研究結(jié)果不盡相同，但多數(shù)研究學(xué)者認(rèn)為噴施化學(xué)打頂劑對主莖增長量及果節(jié)長度有抑制作用[11-12]。有學(xué)者研究結(jié)果表明[13]，噴施化學(xué)打頂劑對棉株株高有正增長效應(yīng)，人工打頂?shù)拿拗曛旮咴诖蝽敵跗谌栽谠鲩L，但隨后幾天內(nèi)株高增長處于停止?fàn)顟B(tài)。李新裕等[14]、董紅強等[15]認(rèn)為化學(xué)打頂劑對纖維內(nèi)在品質(zhì)無影響，對棉株中上部果枝長度具有調(diào)控效應(yīng)。本研究與前人研究結(jié)果相一致，不同棉花品種在不打頂處理下的棉株上部果枝長均顯著長于化學(xué)打頂處理下棉株的上部果枝長。人工打頂掐除生長點使人工處理下的棉株比化學(xué)打頂處理下的棉株果枝數(shù)少。棉株上部果枝有顯著縮短的現(xiàn)象，繼而使棉株株型更加緊湊，增加有效光熱資源，有利于提高作物的群體質(zhì)量，增加有效鈴數(shù)，使棉株穩(wěn)結(jié)下部鈴，多結(jié)中上部鈴，減少外圍鈴及上部鈴的脫落，使棉田增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，但對棉株品質(zhì)無顯著影響。在本研究中，TI、T5處理打頂后主莖增長量仍存在增加的趨勢，可能由于掐掉生長點后的頂端還殘存未消耗完的激素繼續(xù)作用，或是在打頂初期灌水過多、偏施氮肥，使棉花進行二次生長，到后期出現(xiàn)負增長，也有可能由于斷點失水萎縮，進而使株高縮短。

4 結(jié)論

同一品種棉花，在不同時間下噴施打頂劑的產(chǎn)量存在差異；相較于其他處理，T4處理（7月11日開始噴施化學(xué)打頂劑）對中上部果枝長度增加有顯著抑制作用，對下部果枝無顯著影響；新陸中37號的單株鈴數(shù)在T4處理下最多、單鈴重最重、產(chǎn)量因素最優(yōu)，同時T4處理對棉花中上部棉鈴品質(zhì)的形成具有促進作用；新陸中70號在T2處理（7月1日開始噴施化學(xué)打頂劑）下，可獲得最大經(jīng)濟效益，在T0處理下單株鈴數(shù)最多，但單鈴重較T1、T2、T4和T5處理低，T2處理與T0處理下的單株鈴數(shù)差異不顯著。