塔里木大學(xué)碩士研究生 張鳳嬌

摘要：為提高化學(xué)打頂劑應(yīng)用效果，篩選棉花打頂劑在阿拉爾墾區(qū)的最佳噴施時間，2019年選用新陸中37號與新陸中70號兩個南疆主推棉花品種，設(shè)置不打頂（T0）、7月1日人工打頂（T1，CK）、7月1日開始噴施（T2），7月6日開始噴施（T3）、7月11日開始噴施（T4）及7月16日開始噴施（T5）6個處理，噴施打頂劑前于6月18日、28日、7月8日分三次噴施塑型劑。每次施藥前一天測定并比較株型、產(chǎn)量及棉纖維品質(zhì)等變化情況；2020年選用南疆推廣的新陸中37號、新陸中70號與新陸中82號三個棉花品種，設(shè)置人工打頂（CK）、氟節(jié)胺和促化王三種處理。采用二因素裂區(qū)設(shè)計，主區(qū)為2個打頂劑處理（1：氟節(jié)胺復(fù)配縮節(jié)胺，2：促化王塑型劑與打頂劑配合噴施）與人工打頂（CK）共3個處理，副區(qū)為3個棉花品種，3次重復(fù)。

2019年試驗結(jié)果表明：1、噴施化學(xué)打頂劑的棉株較不打頂處理下的株高、節(jié)數(shù)顯著降低，與人工打頂處理下的產(chǎn)量基本持平；2、棉花品種不同，則最佳噴施時間會不同；3、新陸中37號及新陸中70號的最佳噴施時間分別為7月11日及7月1日，此時噴施化學(xué)打頂劑能夠?qū)χ仓晟�長高度起到有效控制，并能夠獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。

2020年試驗得出：1、促化王棉花塑型劑有良好的塑型效果；2、主處理間對比：人工打頂處理下的各部位葉綠素含量均低于化學(xué)打頂處理下的各部位葉綠素含量，棉株上部葉傾角大于化學(xué)處理下的棉株，葉面積小于化學(xué)打頂處理下的棉株，透光率與化學(xué)打頂處理下的棉株基本持平；對比品種間最后一次葉綠素含量的測量值得出：新陸中82號棉株上中下部葉片的葉綠素含量均大于其他兩品種，新路中37號棉株中下部葉片的葉綠素含量均大于新路中70號。3、主處理間產(chǎn)量對比：促化王處理下的新陸中70號籽棉產(chǎn)量較其他品種最高，其余兩品種棉花的籽棉產(chǎn)量均在氟節(jié)胺處理下較其他處理最高；新陸中37號在氟節(jié)胺處理下衣分最高，其余兩品種棉花的衣分均在促化王處理下最高，人工打頂處理下的三個品種衣分均為最低；品種間對比：新陸中82號籽棉產(chǎn)量最高，新陸中37號皮棉產(chǎn)量最高；4、比較各主處理下的品質(zhì)指標(biāo)，氟節(jié)胺處理下棉纖維的上半部均長與斷裂比強度最優(yōu)，馬克隆值與伸長率最差；促化王處理下棉纖維的長度整齊度與黃度最優(yōu)，比強度最差；人工打頂處理下棉纖維的馬克隆值與伸長率最優(yōu)，上半部均長、長度整齊度與黃度最差。品種間對比：綜合6個品質(zhì)指標(biāo)新陸中82號整體最優(yōu)，新陸中37號整體次之，新陸中70號整體最差。

綜上，化學(xué)打頂處理下的棉花節(jié)數(shù)較人工打頂處理下的棉花節(jié)數(shù)多；最佳噴施時間依品種而定；棉花群體在人工打頂和化學(xué)打頂處理下均會調(diào)節(jié)自身性狀適應(yīng)環(huán)境，兩種化學(xué)打頂劑較人工打頂對棉花產(chǎn)量均有不同程度的提升；且均對棉纖維品質(zhì)的不同指標(biāo)有促進(jìn)作用，較人工打頂處理下的棉纖維品質(zhì)略優(yōu)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)打頂；噴施時間；塑形；產(chǎn)量

第1章 緒論

新疆是我國棉花種植大省，2019年種植面積占全國種植面積的76.08% ，棉花總產(chǎn)量達(dá)全國的84.9%，是我國商品棉最大的生產(chǎn)基地[1-2]。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，耗時費力。隨著勞動成本不斷增加，化學(xué)打頂成必然趨勢。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，提高抗性等等。關(guān)于化學(xué)封頂，已有較多研究報道，侯麗華等認(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)及公頃鈴數(shù)均高于人工打頂，小區(qū)產(chǎn)量增加1.3%[3]。戴翠榮等比較了不同氟節(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[4-6]。目前，大多打頂劑殺頂作用強烈，可致生長點枯死[7- 12]，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，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“促化王”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，為南疆阿拉爾墾區(qū)化學(xué)打頂劑的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)打頂技術(shù)現(xiàn)狀及展望

隨著棉花生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，各個環(huán)節(jié)機械化生產(chǎn)都在不斷發(fā)展，唯獨機械打頂技術(shù)還有許多質(zhì)疑，由于機械打頂不夠成熟，而人工打頂又存在種種弊端，故化學(xué)打頂逐漸被諸多農(nóng)戶認(rèn)可。許多學(xué)者研究表明棉花化學(xué)打頂劑不僅可以促進(jìn)棉花產(chǎn)量的形成，而且可增多單株鈴數(shù)、畝收獲株數(shù)。戴翠榮等用兩種配方的氟節(jié)胺設(shè)置了5個梯度與人工打頂，綜合對比各個處理下的棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀，結(jié)果顯示噴施過氟節(jié)胺的棉株高度低于人工打頂，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，但纖維品質(zhì)與人工打頂無顯著差異[4-5]。為驗證種植密度對棉花化學(xué)打頂技術(shù)影響，許多學(xué)者紛紛做出相關(guān)試驗，趙強用縮節(jié)胺、緩釋劑、助劑等配成的水乳劑做化學(xué)打頂對比人工打頂，種植密度分別為（18萬株·hm-2、22.5萬株·hm-2、27萬株·hm-2），對比不同處理下棉花的農(nóng)藝性狀、冠層群體透光率、棉花經(jīng)濟(jì)性狀及纖維品質(zhì)，化學(xué)打頂條件下棉花株高顯著高于人工打頂；化學(xué)打頂對棉花纖維品質(zhì)無影響；化學(xué)打頂?shù)拿藁▎挝幻娣e的果枝數(shù)、主莖節(jié)間數(shù)多于人工打頂；在22.5萬株·hm-2時人工打頂?shù)漠a(chǎn)量較化學(xué)打頂?shù)漠a(chǎn)量降低10%[6-8]；綜上所述化學(xué)打頂適合的種植密度高于人工打頂?shù)姆N植密度，化學(xué)打頂可通過增加密度達(dá)到增產(chǎn)的效果。棉花不同生育時期噴施化學(xué)打頂劑對棉花也有很重要的影響，蔡曉莉等[9- 12]用三個不同時間噴施氟節(jié)胺對照人工打頂，對比人工打頂各個處理的棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀，化學(xué)打頂劑在抑制主莖和葉枝頂芽的生長方面效果較為明顯，且在6月20日和7月5日，每畝分別噴施100ml、130ml打頂效果最好，較對照增產(chǎn)效果明顯，但各個處理下的棉花纖維品質(zhì)無顯著差異。袁青峰等[13- 17]用禾田�？桑ㄖ饕�成分：25%氟節(jié)胺）、東立信（主要成分：甲哌鎓、緩釋劑及助劑等）分別作化學(xué)打頂對照人工打頂，化學(xué)打頂處理下的棉花農(nóng)藝性狀均優(yōu)于人工打頂，棉株株型較為理想，葉面積指數(shù)適中，田間通風(fēng)透光程度較好，且產(chǎn)量性狀顯著優(yōu)于人工打頂處理。

國外研究學(xué)者對棉花化學(xué)打頂技術(shù)也有深入的研究。Xinyu L等[18-23]早在1997-1999年間通過噴施化學(xué)打頂劑來代替部分人工打頂，試驗結(jié)果顯示：經(jīng)過化學(xué)打頂后棉鈴增大，成熟率增加，即化學(xué)打頂局部噴灑可增加棉鈴大小并加速棉鈴成熟。不同化學(xué)打頂劑對棉花的生長發(fā)育存在顯著性差異，Yang C等[24]通過研究兩種化學(xué)打頂劑Flumet ralin和Mepiquat chloride對棉花冠層、光合作用及產(chǎn)量的影響，研究結(jié)果表明：在化學(xué)打頂條件下，LAI和葉綠素含量都保持較高水平，化學(xué)打頂改善了冠層的光分布，增加了光合作用面積，使化學(xué)打頂具有最高的冠層表觀光合速率和最長的光合作用時間，其中噴施Mepiquat chloride的棉株表現(xiàn)優(yōu)于噴施Flumetralin的棉株。施用不同化學(xué)打頂劑改善棉花農(nóng)藝性狀指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)以及生理指標(biāo)的效果不一，且噴施效果顯著的化學(xué)打頂劑對棉花的生產(chǎn)具有十分重要的意義。

隨著棉花生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的到來，要做到棉田高產(chǎn)高效，化學(xué)打頂技術(shù)必將取代人工打頂技術(shù)。

1.2 不同化學(xué)打頂劑對棉花干物質(zhì)積累及分配的影響

棉花的生長發(fā)育過程分為營養(yǎng)生長和生殖生長，二者在棉花的生長發(fā)育進(jìn)程中扮演極其重要的角色，營養(yǎng)生長時間過短或過長都不利于棉花的生長發(fā)育，若營養(yǎng)生長時間過長，則生殖生長時間會大幅度縮短，從而影響?zhàn)B分向生殖器官運輸，最終會因棉鈴發(fā)育不足導(dǎo)致減產(chǎn)，不利于棉花的生長發(fā)育。前人通過大量研究，認(rèn)為棉花化學(xué)打頂劑會有效地調(diào)控棉花的營養(yǎng)生長時間，通過抑制頂端發(fā)育，來調(diào)控棉花株高，縮短棉花中上部的果枝節(jié)間長度及葉面積，使其株型更加緊湊。還有學(xué)者研究認(rèn)為[25-31]，科學(xué)的噴施化學(xué)打頂劑對棉花果枝數(shù)的增加具有促進(jìn)作用，還會增加棉花的內(nèi)圍鈴數(shù)及上部鈴數(shù)，增加棉花干物質(zhì)量，生育后期養(yǎng)分在棉鈴中分配較多，無效鈴數(shù)顯著減少，成鈴率較高，尤其棉花下部鈴數(shù)增加最為明顯，減少無效鈴對棉花水分肥料的消耗。張晗等[32-38]研究表明，推后噴施化學(xué)打頂劑則會顯著提高棉株株高、果節(jié)數(shù)、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重及衣分，不僅有利于棉花生長發(fā)育，且對產(chǎn)量也有顯著促進(jìn)作用。

生殖器官的干物質(zhì)分配系數(shù)一定程度上代表了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，尤其收獲時期生殖器官的干物質(zhì)分配系數(shù)越大代表產(chǎn)量越高。時小娟等[39]通過研究打頂劑與氮肥互作效應(yīng)發(fā)現(xiàn)噴施化學(xué)打頂劑和追施一定量的氮肥可增加生殖器官的干物質(zhì)分配系數(shù)。

1.3 化學(xué)打頂劑對棉花冠層、葉綠素含量（SPAD）的影響

棉花冠層指標(biāo)是衡量棉花群體質(zhì)量的重要指標(biāo)，合理的使用棉花化學(xué)打頂劑不僅能有效的提高棉花群體質(zhì)量，還可以增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、提高棉花品質(zhì)。棉花冠層指標(biāo)有冠層開度、光分布及葉面積指數(shù)。合理使用植物生長調(diào)節(jié)劑能調(diào)節(jié)群體生長，改善群體冠層結(jié)構(gòu)和光分布狀況，改變株型，增加田間通風(fēng)透光，進(jìn)而提高群體光合生產(chǎn)力，增加棉株光合產(chǎn)物，有利于棉花的生長發(fā)育。趙中華[40-46]等早在1997年發(fā)現(xiàn)在生殖生長階段中，提高棉花光合作用不僅顯著增加棉株內(nèi)圍鈴的數(shù)量，還可以提高棉花產(chǎn)量及優(yōu)化品質(zhì)。陳溫福[47]等研究表明，水稻葉面積的形成對其冠層特征影響較大，當(dāng)葉面積較大時，直立穗型群體質(zhì)量較好，當(dāng)葉面積較小時，彎曲穗型群體質(zhì)量較好。馮國藝[48]等研究表明，棉田在盛鈴前期具有較高的葉面積指數(shù)和群體光合速率峰值，在吐絮初期和盛絮期的葉面積指數(shù)呈緩慢下降的趨勢，群體光合速率峰值仍保持較高值，非葉綠色器官對產(chǎn)量形成的光合貢獻(xiàn)增大，群體干物質(zhì)積累量較高。綜上所述，噴施化學(xué)打頂劑對棉花冠層結(jié)構(gòu)影響較大，通過抑制葉枝及果枝的生長來改變棉花株型，增加群體間通風(fēng)透光，增加葉面積，增加有效輻射，提高作物光合能力，增加光合產(chǎn)物，從而提高棉田產(chǎn)量。因此，研究植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控植株株型，兼顧透光率和葉面積指數(shù)，對構(gòu)建合理群體動態(tài)結(jié)構(gòu)和增加群體光合能力具有重要意義。

葉綠素含量可影響棉株對光能的吸收能力，進(jìn)而影響干物質(zhì)積累。葉綠素在光合作用中起重要作用，所以葉綠素的含量直接影響著光合產(chǎn)物的量，影響干物質(zhì)積累總量。

時小娟等[39]研究DPC+和一定的氮肥量互作有提高葉綠素含量的效應(yīng)。

1.4 化學(xué)打頂劑對棉花株型及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

株型一直是影響棉花機械化生產(chǎn)重要的因素，為栽培出更加適宜機械采摘的株型，許多學(xué)者提出很多見解，徐守振等認(rèn)為噴施化學(xué)打頂劑不僅可以降低植株高度，株寬及果枝數(shù)顯著減小，還可以縮短倒六節(jié)果枝節(jié)間及其葉柄長度[49-51]，株型改變較為明顯。葉秀春[52^]等研究表明，不同打頂劑處理后的株高均表現(xiàn)為高于人工打頂處理，株型更加緊湊；果枝數(shù)、鈴數(shù)、鈴重、籽棉重、皮棉重、衣分顯著增加，不同打頂劑處理均表現(xiàn)為中下部鈴及內(nèi)圍鈴顯著高于人工打頂；不同化學(xué)打頂劑處理還可以增加絨長，而人工打頂處理則無顯著性差異。張允昔等[53]認(rèn)為，在棉花后期合理的噴施化學(xué)打頂劑，可以極顯著地降低棉花生長高度、抑制棉株上部果枝的伸長，控制棉株頂部果枝及主莖節(jié)間的伸長，減少無效果節(jié)數(shù)，增加棉田產(chǎn)量，塑造更加合理的株型[54-66]，對棉花化學(xué)打頂劑的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。除此之外，關(guān)于化學(xué)打頂劑對棉花品質(zhì)影響研究甚少，棉花的品質(zhì)大多由自身遺傳特性所決定，但由于化學(xué)打頂劑配方不同，對棉花纖維品質(zhì)性狀影響也不一致，故需進(jìn)一步探索。

第2章 促化王在阿拉爾墾區(qū)最適噴施時間的篩選

2.1 試驗材料與方法

2.1.1  試驗地概況

試驗田位于北緯40°33′15″，東經(jīng)81°18′57″，在新疆阿拉爾市農(nóng)一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。該地早晚溫差大，日照時數(shù)較長約2996h/年，降水少，且年均蒸發(fā)量達(dá)1976.6—2558.9mm，氣候干燥，適合棉花生長。試驗田為壤土土質(zhì)，前茬作物為棉花。

2.1.2 試驗用化學(xué)打頂劑及供試棉花品種

打頂劑選用促化王棉花打頂劑和與之配套的促化王棉花塑型劑（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[9]（生育期135d，Ⅱ式果枝，新審棉 2008年35號）和新陸中70號[10]（生育期138d，Ⅱ式果枝，2014年通過審定）。

2.2 試驗設(shè)計

2019年4月7日覆膜播種，一膜6行，行長5m，株行距配置為（66cm+10cm）×10cm。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。采用膜下滴灌，其他管理同大田，打頂時按照不同處理進(jìn)行。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。化學(xué)打頂劑噴施先噴施塑型劑，于6月18 日、28 日、7月8 日分三次噴施，濃度為22.5g/hm2，兌水750公斤，均勻噴于植株上中下部位；打頂劑噴施分4個不同時間，7月1日開始噴施（T2）、7月6 日開始噴施（T3）、7月11日開始噴施（T4）和7月16日開始噴施（T5），處理間間隔為5d ，詳細(xì)時間安排見表2-1。濃度為90g/hm2，兌水750kg，各噴施化學(xué)打頂劑的處理均間隔10天，連續(xù)噴施3次打頂劑。

表2-1 打頂劑與塑型劑噴施時間

2.3 試驗測定項目與方法

2.3.1 測定項目

（1）農(nóng)藝性狀：株高、始果節(jié)節(jié)位、節(jié)數(shù)、果枝長；

（2）產(chǎn)量性狀：單株鈴數(shù)、籽棉重、皮棉重；

（3）品質(zhì)指標(biāo)；馬克隆值（Mic）、上半部平均長度（Len，mm）、整齊度（Un ，%）、斷裂比強度（Str，CN/tex）及伸長率（El，%）等。

2.3.2 測定方法

（1）農(nóng)藝性狀

2019 年試驗于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(jìn)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。

（2）產(chǎn)量性狀的測定

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)果枝及以下的棉鈴為下部鈴，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。

10月2日分不同節(jié)位按單鈴采收棉花，室內(nèi)考種，晾干后測定單鈴籽棉重、皮棉重。

（3）品質(zhì)指標(biāo)測定

皮棉于恒溫恒濕環(huán)境下放置24h后，用棉花纖維品質(zhì)測試儀M700測定品質(zhì)指標(biāo)。

2.4  技術(shù)路線

2.5 結(jié)果與分析

2.5.1 不同處理對棉花果枝長度增長的影響

將兩個品種不同處理下的各果枝長度整理于表2-2。由表2-2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(jìn)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。

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1.5cm，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�枝長。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�形，增強植株通風(fēng)透光，增強葉片光合作用，使棉花更好地從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯�殖生長，促進(jìn)棉鈴發(fā)育，提高產(chǎn)量。

表2-2 不同處理下新陸中37號與新陸中70號的第6及以上各果枝長（cm）

2.5.2 不同處理對不同棉花品種主莖增長量的影響

2019年不同打頂處理下的主莖日增長量如圖2-1，新陸中37號隨著生育期的推進(jìn)，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(fù)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(jìn)作用；新陸中70號隨著生育期的推進(jìn)，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的生長發(fā)育具有促進(jìn)作用。T1處理和T4處理在7月27日至8月20日出現(xiàn)負(fù)增長，可能由于棉株后期開始植株干枯萎縮。

圖2-1 2019年不同處理下主莖增長量隨時間的變化趨勢

2.5.3 不同處理對不同棉花品種主莖節(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2-2，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(jìn)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2-2 三種打頂方式不同時期下節(jié)數(shù)的比較