不同時期噴施5%氨基寡糖素對棉花生長發育及產量影響

李美華，袁新琳，崔燕華，于絲絲，王 蘭

(1.塔里木大學/農業部阿拉爾作物有害生物科學觀測實驗站/塔里木大學南疆農業有害生物綜合治理重點實驗室，新疆阿拉爾 843300; 2. 阿克蘇地區農業技術推廣中心，新疆阿克蘇 833000)

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不同時期噴施5%氨基寡糖素對棉花生長發育及產量影響

李美華1，袁新琳1，崔燕華2，于絲絲1，王 蘭1

(1.塔里木大學/農業部阿拉爾作物有害生物科學觀測實驗站/塔里木大學南疆農業有害生物綜合治理重點實驗室，新疆阿拉爾 843300; 2. 阿克蘇地區農業技術推廣中心，新疆阿克蘇 833000)

【目的】明確不同時期噴施5%氨基寡糖素(海島素)對棉花生長發育及產量影響。【方法】以新陸中37號為材料，采用隨機區組試驗，研究不同時期噴施海島素對棉花生長及產量的影響。【結果】噴施海島素可降低棉花株高，增加棉花葉綠素含量、主莖功能葉葉面積，提高棉花有效果枝數及成鈴率，增加棉花干物質重、單鈴重及產量；主莖功能葉葉面積以花鈴期噴施和混合期噴施優于其他處理；苗期噴施和蕾期噴施更有利于前期蕾鈴數的形成，但花鈴期噴施對棉花成鈴率有很大優勢，干物質積累量和籽棉、皮棉產量也最為突出，其皮棉增產幅度為9.1%。【結論】苗期、蕾期噴施海島素有利于棉花株型的塑造及蕾鈴的形成，花鈴期噴施海島素則有利于棉花生長及產量的提高。

5%氨基寡糖素；棉花；生長發育；產量

0 引 言

【研究意義】新疆棉花種植面積、總產、單產居全國各植棉省之首，成為我國最大的棉花生產基地。但由于長期連作和春季低溫、干旱、風沙、鹽堿等災害因素，制約了棉花產量和品質的提升。5% 氨基寡糖素水劑(海島素)是一種高效、低毒、低成本、綠色環保的海洋生物農藥，它具有抗逆、抗病、促進根系發育、提高產量和改善品質的功效，屬于綠色防控體系范疇[1-3]。試驗通過在棉花不同生育期噴施海島素，對棉花進行農藝性狀、產量調查，明確海島素噴施的方法及對棉花抗逆、提高產量的影響，為海島素的應用提供依據。【前人研究進展】國內對海島素在甜椒、水稻、蔬菜等作物上應用效果進行了研究，證明了其具有顯著的促進作物生長、防病、抗逆、增產和改善品質的效果[4-8]。關于海島素在棉花上應用，國內大多數集中在對病害控制效果研究[1，2，9，10]，對棉花的生長和發育及產量影響的僅有少數報道[11]。【本研究切入點】新疆具有獨特的氣候條件，種植棉花面積大，而關于氨基寡糖素對棉花生長發育及產量影響缺乏系統的研究。新疆棉田由于長期連作制約了棉花的生長發育和產量、品質的提升。海島素作為一種免疫誘抗劑，激發植物自身的免疫反應，使其獲得系統抗性，誘導植物提高自身對病害、高溫、鹽堿等不良因子的免疫力。探索氨基寡糖素在新疆棉花上應用效果，將為新疆棉花健康、持續發展具有重要意義。【擬解決的關鍵問題】確定海島素的最佳噴施時期，為海島素合理應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

棉花品種：新陸中37號由新疆生產建設兵團第一師農科所提供。

供試藥劑：5%氨基寡糖素水劑(海島素) 海南正業中農高科股份有限公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

小區試驗于2015年4月7日在第一師農科所二號試驗地進行覆膜播種，采用隨機區組試驗設計，設5個處理，重復三次，每個小區(5×2.3)m2，共15個小區，噴施濃度為450 mL/hm2。

處理1：苗期噴施海島素3次，時間分別為5月3日、5月13日和5月23日。

處理2：蕾期噴施海島素3次，時間分別為5月29日、6月5日和6月12日。

處理3：花鈴期噴施海島素3次，時間分別為6月30日、7月10日和7月20日。

處理4：苗期、蕾期、花鈴期各噴施海島素1次，時間分別為5月13日、6月5日和7月10日。

處理5：對照CK，不噴施。

1.2.2 調查項目1.2.2.1 生長性狀

每小區定點選取長勢均勻一致的棉株10株，掛牌，于花鈴期7月15日、8月30日調查各小區棉株生長性狀，葉面積計算采用長寬系數法[12]。長寬系數法公式：Y=α×L×B(α=0.9、L為葉長、B為葉寬)。

1.2.2.2 葉綠素含量

打頂后測倒1葉，測定時避開葉脈，從花鈴期到吐絮期，每隔10 d使用SPAD-502葉綠素測定葉片SPAD值大小。

1.2.2.3 棉花干物質

產量測定 8月20日花鈴后期，每小區選取有代表性的棉株3株，取地上部分，按莖枝、葉、鈴等不同器官分開，將不同器官在105℃殺青45 min后，80℃烘至恒重，分別測定其干物質重。9月28日吐絮期，對小區進行取樣測產，按照產量構成因子的計算公式計算出產量：

籽棉產量(kg/ hm2)=結鈴數(個/hm2)×單鈴重(g)/1 000.

皮棉產量(kg/ hm2)=籽棉產量(kg/ hm2)×衣分(%).

1.3 數據統計

試驗數據采用Excel和DPS數據處理軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對棉花生長的影響

花鈴期是形成棉花經濟產量的關鍵時期。7月15日調查表明：經海島素處理后，能不同程度控制棉花株高和主莖節間長，其中處理1、2對棉花株高抑制效果優于處理3、4、5，和處理5(CK)成顯著差異，海島素處理間差異不明顯。海島素處理后棉花主莖功能葉葉面積比CK增加了2%～7%，處理4﹥處理3﹥處理2﹥處理1﹥CK。對果枝數的影響，各處理間無顯著差異。對蕾鈴數的影響，海島素處理蕾鈴數比CK高出3%～5%，除處理3外，均顯著高于對照。表1

表1 不同處理下棉花生長情況變化(7月15日)
Table 1 Effects of different treatments on the growth of cotton(July 15th)

處理Treatment株高Plantheight(cm)主莖節間長Mainsteminternodelength(cm)功能葉葉面Functionalleavesarea(cm2)總果枝數Fruitingbranchplant(個)蕾鈴數Cottonbollnumber(個)17367b513a10727b879a1867a27314b510a10950ab877a1859a37445b524a11285a877a1831ab47591ab522a11305a913a1812aCK7851a533a10758b908a1777b

注：不同小寫字母表示同一列的差異達顯著水平(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters in the column means significant difference atP<0.05 level.The same below

8月30日，棉花進入花鈴末期，各生長性狀趨于穩定，調查結果表明：處理2對棉花株高最終抑制效果優于其他處理，和對照成顯著差異。主莖節間長各處理相差不大，無顯著差異。主莖功能葉葉面積處理3、4依然優于其他處理。對有效果枝數的影響，處理3﹥處理1、2﹥CK﹥處理4，處理3和處理4 成顯著差異，但和其他處理無顯著差異。對蕾鈴脫落率的影響，CK﹥處理1﹥處理4﹥處理2﹥處理3，處理3對棉花后期成鈴率更有優勢，和對照成顯著差異，海島素處理間無差異。表2

表2 不同處理下棉花生長狀況變化(8月30日)
Table 2 Effects of different treatments on the growth of cotton (August 30th)

處理Treatment株高Plantheight(cm)主莖節間長Mainsteminternodelength(cm)功能葉葉面Functionalleavesarea(cm2)有效果枝數Effectiveofbranch(個)蕾鈴脫落率Bollretentionabccissionrate(%)17688ab558ab12888ab633ab6579ab27395b542ab12498ab638ab6566ab37508b535b13095ab641a6443a47777ab556ab13394a615b6606bCK7873a562a12463b617ab6624b

2.2 不同處理對棉花主莖功能葉葉綠素的影響

不同時期各處理棉花SPAD值的變化可知：從花鈴期至吐絮期，SPAD值隨時間的推移總體表現為先上升后下降的趨勢。SPAD上升時期，處理2﹥處理1﹥處理3﹥處理4、5。盛鈴期過后，各處理SPAD值開始下降，以處理3的SPAD值下降趨勢最大，處理1和2的下降趨勢較小，棉花進入吐絮初期，各處理SPAD的值接近相同。圖1

圖1 不同時期各處理SPAD的變化
Fig.1 The dynamic change of SPAD under different treatments in different stages

2.3 不同處理對棉花植株干物質重的影響

對處理后棉花的植株干重進行顯著性分析，結果表明：海島素處理之間，在單株葉重、單果重和單株重上無顯著差異，且各器官干重均大于對照；而在單株葉重、單株莖枝重、單株重上，處理3與對照存在顯著性差異；單果重上，處理2﹥處理4﹥處理3﹥處理1﹥CK，處理2與對照存在顯著差異。表3

表3 不同處理下棉花植株干物質重變化(8月20日)
Table 3 Effects of different treatments on dry weight of cotton (August 20th)

處理Treatment單株葉重(g)Plantleafweight單株莖枝重(g)Heavyplantstems單果重(g)Fruitweight單株重(g)Plantweight1990ab1288a617ab2895a21065ab1138bc646a2849ab31105a1272a628ab3005a41023ab1239ab638ab2866abCK934b1111c605b2649b

2.4 不同處理對棉花產量的影響

棉花產量由單位面積株數、單株有效鈴數、平均單鈴重、衣分等因素構成。處理3在單鈴重、籽棉產量和皮棉產量上均高于其他處理，其皮棉增產幅度為9.1%。表4

表4 不同處理下棉花產量及其構成因子變化 (9月28日)
Table 4 Effects of different treatments on Yield and its components of cotton (September 28th)

處理Treatment理論株數104株/hm2Theoreticalplant(104plant/hm2)鈴數Bollnumber(104個/hm2)單鈴重Bollweight(g/boll)衣分Lintpercentage(%)籽棉產量Cottonyield(kg/hm2)皮棉產量Lintyield(kg/hm2)增產幅度Increasinginyield(%)123212635347966383318814622321304514796621531787433232130654474702283325991423213105047665867313993CK232127650474642330481—

3 討 論

棉花產量的提高與株型具有密切的關系。構建合理株型可以協調產量構成因素從而提高產量[13]。經海島素處理后的棉花株高、主莖節間長均小于對照，蕾鈴數及產量均高于對照。而苗期、蕾期噴施海島素對棉花株高、主莖平均節間長影響最大。說明海島素能夠降低株高，縮短主莖節間長，以塑造理想株型、構建合理冠層，提高蕾鈴數及產量。而苗期、蕾期噴施海島素對棉花株型塑造更有利，提高了總的蕾鈴數。

棉花蕾鈴脫落是棉花生長過程中的普遍現象，一般棉田脫落率在50%～70%，溫度超過35℃光合作用會受到抑制，光合作用的不足可導致蕾鈴脫落。高溫還可降低花粉的生活力，使子房受精不良而脫落。試驗地區7月平均溫度為34.7℃，最高氣溫為39℃，其中35℃以上高溫天氣超過15 d，棉花處于花鈴期，而海島素對作物的抗寒冷、抗高溫、抗鹽堿、抗營養失衡等方面均有良好作用。經海島素處理后，棉花蕾鈴脫落率明顯小于對照，而花鈴期噴施海島素蕾鈴脫落率最低。說明海島素對棉花抗高溫具有一定的作用，能夠促進蕾鈴的形成，花鈴期噴施海島素對棉花后期成鈴率更有優勢。

棉花葉片葉綠素含量與產量有很好的正相關性，生育期積累的葉綠素含量越高，產量會越高[14]。海島素處理后的棉花所積累葉綠素含量、干物質積累量、產量均高于對照，說明海島素處理對棉花葉片葉綠素的積累有一定的影響，有利于棉花干物質的積累及產量的提高。另一方面，花鈴期噴施海島素，棉花葉綠素含量下降趨勢最大，說明花鈴期噴施海島素可以促進棉花葉片氮素向生殖器官轉移，葉片中的葉綠素含量降低，影響到葉片的顏色，導致SPAD值的下降。氮素向生殖器官的轉移有利于棉花生長后期干物質的積累，從而增加棉花單鈴重。成鈴率的提高和單鈴重的增加使花鈴期噴施海島素皮棉產量高于其他處理。

4 結 論

不同時期噴施海島素在棉花生長過程中對其生長性狀及產量產生明顯的不同效應。苗期、蕾期噴施海島素對棉花株型的塑造、花鈴期蕾鈴的形成更有利，花鈴期噴施海島素能提高成鈴率，棉花最終成鈴率最為突出。為35.6%,還利于棉花干物質重、單鈴重及后期產量的增加。最終皮棉產量為3 325.9 kg/hm2,增產幅度為9.1%。生產中建議在棉花花鈴期合理噴施海島素。

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Fund project:Supported by technology transfer project of XPCC "The new plant immune induced resistance agent "island" application in cotton production" (2014BD031) and regional science and technology innovation team construction plan of XPCC (2013CC002)

Effects of Spraying 5% Amino-oligosaccharin on the Growth and Yield of Cotton during Different Stages

LI Mei-hua1，YUAN Xin-lin1，CUI Yan-hua2，YU Si-si1，WANG Lan1

(1.Tarim University / Scientific Observing and Experimental Station of Crop Pests in Alar, Ministry of Agriculture, P. R. China / Key Laboratory of Comprehensive Management of Agricultural Pests in Southern Xinjiang, Tarim University, Alar Xinjiang 843300, China; 2.Aksu Agricultural Science & Technology Extension Center, Aksu Xinjiang 833000, China )

【Objective】 To make clear the effect of spraying 5% amino-oligosaccharin on the growth and yield of cotton during different periods.【Method】 using Xinluzhong 37 as research material，the growth and yield of cotton were studied by spraying 5% amino-oligosaccharin during different stages 【Result】 Spraying 5% amino-oligosaccharin could reduce the cotton plant height, increase the chlorophyll content and the main stem leaf area, improve the numbers of available branches and the boll probability，and increase cotton dry matter weight, boll weight and yield. The main stem leaf area was better than that of other treatments during the blooming period and mixed spraying. The formation of the early boll number was more conducive during the seedling stage and bud stage. However, the cotton boll rate, dry matter accumulation, seed cotton and lint cotton yield spraying had more advantage during the blooming period, and the lint cotton yield increase was 9.1%.【Conclusion】Spraying 5% amino-oligosaccharin was conducive to early cotton plant shape and the formation of the cotton boll during seedling stage and bud stage and more beneficial to the improvement of the cotton growth and yield during the blooming period.

5% amino-oligosaccharin; cotton; growth and development; yield

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.05.016

2016-01-06

兵團技術轉移計劃項目“新型植物免疫誘抗劑“海島素”在棉花生產中的應用”(2014BD031);兵團科技創新團隊建設計劃(2013CC002)

李美華(1988-)，女，河南商丘人，碩士研究生，研究方向為作物高產理論與技術，(E-mail)limeihua__1314@163.com

王蘭(1968-)，女，新疆人，教授，博士，研究方向為植物病理學，(E-mail)wang-lan95@163.com

S562

A

1001-4330(2016)05-0901-06