葉面噴施不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花苗期根系生長的影響

李田甜，陳國棟，萬素梅，翟云龍，劉嬋，馬銀虎，王沛娟

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

目前生產(chǎn)上，棉花晚熟導(dǎo)致纖維品質(zhì)變差、產(chǎn)量降低，影響棉花產(chǎn)業(yè)安全及棉農(nóng)收益。因此，促進(jìn)早熟成為棉花生產(chǎn)過程中的重要任務(wù)［1］。確保苗齊、苗勻、苗全、苗壯是促進(jìn)棉花豐產(chǎn)豐收的基礎(chǔ)。近年來前人就棉花苗期已開展大量研究［2－4］。根系是棉花的重要器官，具有吸收水分和養(yǎng)分以及固定植株的能力［5，6］。只有根系得到充分發(fā)育，才能實現(xiàn)早發(fā)壯苗。

植物生長調(diào)節(jié)劑是一類廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)物質(zhì)，含有多種高效活性物質(zhì)，用來刺激棉花根細(xì)胞分化和生長。生產(chǎn)上，應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑來控制棉花定向生長、塑造株形、促進(jìn)早熟和提高產(chǎn)量，并把其作為一項重要的管理措施。它可以促進(jìn)棉株形成發(fā)達(dá)的根系，提高棉花自主吸收養(yǎng)分能力，增強(qiáng)棉花抗逆性［7］。它具有節(jié)省勞動力、成本低的特點，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益［8，9］。

在膜下滴灌棉上，陳伊鋒等［10］研究發(fā)現(xiàn)，苗期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑能促進(jìn)棉花形成強(qiáng)大根系，提高其自主吸收養(yǎng)分能力。葛吟春［11］用ABT6號生根粉對棉花種子進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)該生根粉能促根健苗、提高抗逆能力、增加產(chǎn)量以及提高經(jīng)濟(jì)效益。王寧［12］研究證明，育苗時使用縮節(jié)胺可以促進(jìn)棉苗生長健壯，防止形成弱苗和高腳苗；出苗后，用50 mg／kg縮節(jié)胺藥液苗床葉面噴施，可達(dá)到控長壯苗效果，促進(jìn)根系發(fā)育，實現(xiàn)壯苗穩(wěn)長。賈軍城等［13］選取棉花生長調(diào)節(jié)劑DA－6（又名胺鮮酯）為試材，用縮節(jié)胺為對照，研究其對棉花生長的影響，表明DA－6可促進(jìn)棉花多結(jié)鈴、增鈴重，最終提高單產(chǎn)。

本試驗以新陸中88號為材料，采用溫室盆栽試驗方法，研究不同組合配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花苗期根系生長的影響，以期篩選出適用于大田生產(chǎn)并能解決南疆棉花早衰、貪青晚熟、大小苗問題的調(diào)節(jié)劑配方，為新疆棉花的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2020年在新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)園藝實驗站溫室大棚（溫室型號為LPC108Ss4）中進(jìn)行。其地理坐標(biāo)為北緯40°32′30″、東經(jīng)81°17′53″，晝夜溫度分別為（30±2）℃、（28±2）℃，光照為日光，光照強(qiáng)度為600［μmol／（m2·s）］，每天光照時間14 h。

供試棉花品種為新陸中88號。

采用穴盆栽培試驗法，裝填本園藝實驗站試驗田耕層土。土壤為沙壤土，肥力中等，容重1.23 g／cm3，含水量35%。

供試植物生長調(diào)節(jié)劑有生根粉（ABT）、胺鮮酯（DA－6）、縮節(jié)胺（DPC）。

1.2 試驗設(shè)計及方法

試驗共設(shè)置6組植物生長調(diào)節(jié)劑組合配方處理，分別記為DABT－1、DABT－2、DABT－3、DDA－4、DDA－5、DDA－6以及DPC（縮節(jié)胺）、清水（CK）對照。設(shè)3次重復(fù)。

試驗共裝500穴盆（穴盆高13 cm，直徑12 cm），穴盆填裝土壤深度12 cm。于2月28日選擇大小一致、顆粒飽滿的露白棉籽播種，每穴播3粒，播深1.5～2.0 cm，置于苗床，穴盆上方鋪薄膜。各穴盆處理灌水量等其它管理措施一致。

我曾聽說何副書記原在外地因作風(fēng)問題才調(diào)到這兒來的。對領(lǐng)導(dǎo)干部這種“換地方”懲罰法不理解，只上不下，犯了錯誤就換個地方，就如小孩尿炕，把這床褥子尿了，再換一床，結(jié)果弄得床床都有臊氣，使人近前不得。這次鄉(xiāng)里懲治腐敗，像往常一樣，何副書記只敷衍一下。中央讓干點啥，到縣鄉(xiāng)兩級就松勁了。就像往水里扔石頭，中心激起的水浪高，然后向四周擴(kuò)展開去，越傳得遠(yuǎn)越低，最后波平浪靜。我為女站長擔(dān)起心來，但轉(zhuǎn)念一想，何必多管閑事！這女子如此風(fēng)流，倘若是周瑜打黃蓋——我們豈不成了豬八戒照鏡子？我正想回家，巴克夏卻說：“咱別回去了，反正也不太冷，就在辦公室睡吧！”

3月20日（棉花出苗后10 d）對棉苗進(jìn)行手動噴藥處理，噴霧均勻。藥后第10 d、第20 d、第30 d共取樣3次，每次取5穴盆，每穴盆取1株。根據(jù)所得各項指標(biāo)的平均值，不同處理進(jìn)行對比分析。各處理調(diào)節(jié)劑組合配方如表1所示。

表1 試驗處理藥劑與用量

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用根系掃描儀（型號：LA－S，杭州萬深檢測科技有限公司）進(jìn)行根系掃描，并將掃描的根系圖片用WinRHIZO軟件進(jìn)行分析，得到形態(tài)學(xué)參數(shù)。用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與繪圖，用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析、多重比較（Duncan’s法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花苗期根系干物質(zhì)量的影響

由圖1可知，藥后3個時間段，不同處理根系干物質(zhì)量有顯著性差異。藥后10 d，DDA－5、DABT－1處理根系干物質(zhì)量與CK差異顯著，其它各處理間差異不顯著；藥后20 d，DDA－5、DABT－2處理根系干物質(zhì)量與CK差異顯著，分別增加90.00%、84.21%，且DDA－5顯著高于DDA－6，除CK、DDA－5外其余處理間無顯著差異；藥后30 d，DDA－5根系干物質(zhì)量顯著大于DDA－4、DDA－6和CK，DABT－1、DABT－2、DABT－3、DPC處理間顯著性一致，與DDA－5、DDA－6差異不顯著。

圖1 不同處理對根系干物質(zhì)量的影響

可以看出，藥后10 d各處理多無明顯的促進(jìn)作用；藥后20 d各處理對棉花根系干物質(zhì)的促進(jìn)作用明顯上升；藥后30 d各處理促進(jìn)作用最為顯著，根系干物質(zhì)量累計最高的是DDA－5，其次是DABT－2，最低的是CK，DABT－2、DDA－5分別較CK增加81.18%、66.80%，表現(xiàn)為DDA－5＞DABT－2＞DABT－1＞DPC＞DABT－3＞DDA－6＞DDA－4＞CK。綜合分析，DDA－5、DABT－2處理均能有效促進(jìn)根系干物量的積累。

2.2 不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花苗期根冠比的影響

由圖2可以看出，不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉苗根冠比的影響有顯著差異，隨著藥后時間的推移，各處理棉苗根冠比均在增加。藥后10 d，DDA－5與DABT－2處理棉苗根冠比的顯著性一致，且顯著大于其它處理；藥后20 d，CK顯著低于DDA－5處理53.80%，與其余6個處理差異不顯著；藥后30 d，DDA－5處理根冠比最大，與DDA－4、DDA－6、CK之間差異顯著，與其余各處理無顯著差異。

圖2 藥后不同時間各處理對根冠比的影響

可以看出，3個時間點，DABT－2、DDA－5、DPC處理促進(jìn)根冠比的作用較為突出，藥后30 d時分別較CK增加40.13%、49.48%、17.48%。這說明各處理對棉苗根冠比都有一定的促進(jìn)作用，但作用效果不同。

2.3 不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑下棉花苗期根系形態(tài)學(xué)的差異

由表2可見，從總根長來看，藥后30 d，DABT－2處理最長，達(dá)到664.79 cm，CK最短，DABT－2較CK增加120.58%，并與DABT－1、DABT－3、DDA－4、DDA－6、CK之間差異顯著，與DDA－5和DPC之間無顯著差異。藥后10 d到30 d，總根長不斷增加。

表2 不同處理棉花苗期根系形態(tài)學(xué)的差異

從根平均直徑來看，藥后10～20 d，增長緩慢，至藥后30 d迅速增長。藥后30 d時，DDA－5處理根平均直徑最大，其次是DABT－2處理，分別較CK增加24.90%、16.47%。可以看出，各處理對棉花苗期根系平均直徑均能產(chǎn)生一定影響。

從根表面積來看，藥后30 d，DDA－5處理最大，達(dá)到551.71 cm2，CK最小；DDA－5與DABT－3、DDA－4、DDA－6、CK之間差異顯著，與DABT－2、DABT－1、DPC處理間無顯著差異。

2.4 棉花苗期根系不同生長指標(biāo)的相關(guān)分析

為了能夠更清晰地反映棉花苗期根系各生長指標(biāo)間的關(guān)系，對藥后30 d各生長指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果（表3）表明：根冠比與根體積呈極顯著正相關(guān)，與根表面積呈顯著正相關(guān)，說明根冠比越大，根體積與根表面積也越大；總根長與根體積、根表面積呈極顯著正相關(guān)，與根系干物質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，說明根系總根長越長，根體積與根表面積就越大，根系干物質(zhì)量就越重；根體積與根表面積之間呈極顯著正相關(guān)，說明根體積越大根表面積也越大。

表3 棉花根系不同生長指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)

3 討論

本試驗從根系干物質(zhì)量、根系形態(tài)學(xué)參數(shù)及根冠比這3個方面研究了棉花苗期葉面噴施不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花根系生長的影響，發(fā)現(xiàn)不同配方處理對根系總根長、根平均直徑、根表面積、根體積等參數(shù)的影響存在顯著差異，也造成根系干物質(zhì)量積累以及根冠比的顯著差異。其中，6個配方處理中，DABT－2與DDA－5對棉苗根系干物質(zhì)積累量具有顯著促進(jìn)作用；從根系形態(tài)學(xué)參數(shù)和根冠比上也得出同樣結(jié)果，兩處理對其促進(jìn)作用較為突出，能夠促進(jìn)根系增長變粗，增加側(cè)根數(shù)量，使根系體積增大，并增大根冠比。根冠比是植物地下部分與地上部分鮮重或干重的比值，根冠比越大，分配至根的光合產(chǎn)物就越多，使根系相對發(fā)達(dá)。綜合看，兩處理對根系的影響效果均優(yōu)于其余處理。這與張海燕［14］、Tuberosa［15］等的結(jié)論一致。

唐中杰等［16］研究表明，生根粉ABT4號、縮節(jié)胺能通過增加棉花側(cè)根數(shù)及同化產(chǎn)物向根系分配的比例來促進(jìn)棉花根系發(fā)育，這與本試驗結(jié)果一致。根系表面積能夠準(zhǔn)確展示出根系在土壤中的分布狀況，也是衡量其吸收水分和養(yǎng)分的重要指標(biāo)［17，18］。相關(guān)分析表明，不同根系生長指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性。本試驗中，對棉花根系生長促進(jìn)作用較為顯著的處理是DABT－2與DDA－5，其配方分別為縮節(jié)胺45 g／hm2＋生根粉30 g／hm2、縮節(jié)胺45 g／hm2＋胺鮮酯3 g／hm2，均為組合配方的中間濃度。這說明植物生長調(diào)節(jié)劑的使用要注意促控結(jié)合，濃度不宜過高或過低。分析原因可能是，適宜濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑能加快棉苗內(nèi)部的相關(guān)生理代謝過程，從而促進(jìn)根系的生長發(fā)育。同時說明胺鮮酯和生根粉有助于促進(jìn)棉苗根系生長，均能有效促進(jìn)根的細(xì)胞分裂、早生快發(fā)，使不定根原基萌發(fā)，這與姜偉麗［19］、周乾［20］等的研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

本研究中，不同配方植物生長調(diào)節(jié)劑對棉花苗期根系生長發(fā)育均有一定影響，其中DABT－2（DPC 45 g／hm2＋ABT 30 g／hm2）與DDA－5（DPC 45 g／hm2＋DA－63 g／hm2）兩處理的作用更為顯著，均能有效增加苗期根系的干物質(zhì)量、根冠比、總根長、根表面積、根體積、根平均直徑等，對幼苗根系形態(tài)建成具有重要意義，為較優(yōu)配方處理，可為棉花大田生產(chǎn)提供技術(shù)參考。本試驗在溫室盆栽條件下完成，還需進(jìn)一步做大田試驗進(jìn)行驗證。