土優塔化學打頂劑對新疆棉花農藝性狀及經濟特性的影響

陳兵 王靜 王剛 張國蕾 張素宣 李小剛 李憲和

摘要：【目的】研究土優塔棉花打頂劑對棉花農藝性狀、產量及纖維品質的影響，為化學打頂技術在新疆特早熟棉區的推廣和應用提供科學依據。【方法】以新疆建設兵團第十師184團主栽棉花品種金墾5-6和新陸早62號為研究對象，以人工打頂為對照，于2013～2014年開展不同打頂時間（2013年為7月5日和7月15日，2014年為7月10和7月20日）、不同濃度（450、600、750、900和1050 mL/ha）土優塔打頂劑的棉花打頂對比試驗，測定不同處理的棉花農藝性狀、產量及品質性狀等指標，并對各指標進行對比分析。【結果】噴施土優塔打頂劑后，棉株頂心內縮，停止生長，可在一定程度上抑制株高繼續增長；多數化學打頂處理棉株葉齡數、果枝數和單鈴重較對照增加，單鈴數有增有減，衣分略微降低，籽棉產量和皮棉產量均有增有減。其中低濃度（450和600 mL/ha）土優塔打頂劑處理與對照相比，葉齡數增加2.00～4.00個，果枝數增加2.00～4.00臺；2013年籽棉產量增加332～1014 kg/ha，皮棉產量增加124～377 kg/ha。品質分析結果表明，噴施打頂劑對棉花絨長影響較明顯，對馬克隆值、比強度、整齊度、伸長率、短纖維指數、成熟系數和紡織參數等品質指標影響不明顯。【結論】低濃度（450和600 mL/ha）土優塔打頂劑處理對棉花的打頂效果較好，且對棉花品質基本無影響，可在新疆特早熟棉區推廣應用。

關鍵詞： 棉花；化學打頂；農藝參數；產量；纖維品質；新疆

中圖分類號： S562.01 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）06-0991-06

Chemical topping agent Toyouta on agronomic traits and economical characters of cotton in Xinjiang

Abstract：【Objective】The effects of chemical topping agent Toyouta on agronomic traits，yield and fiber quality of cotton were analyzed，in order to provide theoretical reference for agricultural application of chemical topping technology in early-ripe cotton region in Xinjiang. 【Method】Jinken 5-6 and Xinluzao 62 planted by Corp 184， Division 10， Xinjiang Production and Construction Corps were used as materials， and seedlings of artificial topping as control. During 2013-2014， topping experiments with different times（5 July and 15 July in 2013， 10 July and 20 July in 2014） and dosages of Toyouta（450， 600， 750， 900 and 1050 mL/ha） were set. Agronomic traits，yield and quality traits of cottons in different treatments were recorded and analyzed. 【Result】After spraying Toyouta， top centers shrank， growing stopped， and plant height was inhibited to some extents. Compared with control， leaf number， branch number and single boll weight of most Toyouta treated cottons increased， single boll number， raw cotton yield and lint yield increased or decreased，lint percentage slightly decreased . Compared with control， in low dosage treatments（450 and 600 mL/ha）， leaf number increased by 2.00-4.00，fruit branch number increased by 2.00-4.00， raw cotton yield increased by 332-1014 kg/ha and lint yield increased by 124-377 kg/ha in 2013. Quality analysis indicated that， spraying topping was influential to fuzz length， but it had less influence on micronaire value， specific strength， uniformity， elongation， short fiber index， maturity coefficient and textile parameter. 【Conclusion】The effects of low dosage Toyouta treatment（450 and 600 mL/ha） are satisfactory. Meanwhile， it has little influence on cotton quality. So it can be promoted in early-ripe cotton region in Xinjiang.

Key words： cotton； chemical topping； agronomic trait； yield； fiber quality； Xinjiang

0 引言

【研究意義】新疆北疆屬早熟棉區，其中新疆生產建設兵團第十師184團屬特早熟棉區，該區棉花生長季節短，勞動力短缺，棉花生產風險大，因此對棉花栽培技術要求較高。目前，新疆棉花種植過程中的打頂環節主要依靠人工進行，不但費工費時、勞動強度及成本投入巨大，還存在質量和效果欠佳等問題（韓輝，2007）。雖然有部分棉區采用了機械打頂，但當前棉花機械打頂主要針對群體進行，過打、漏打現象明顯，未能實現大面積推廣（Yang et al，2008；周桂鵬等，2014）。化學打頂是利用植物生長調節劑強制延緩或抑制棉花頂尖的生長，控制其無限生長習性，從而達到類似人工打頂調節營養生長及生殖生長的目的。與人工打頂相比，化學打頂省時省力、成本低。因此，研究風險棉區化學打頂劑對棉花農藝性狀及品質的影響，不僅能夠縮短棉花打頂時間、解決該區植棉的全程機械化問題，還能在棉花打頂環節解放勞動力，對風險棉區棉花化學打頂技術的提高和推廣均具有重要意義。【前人研究進展】棉花的化學打頂技術在國內外已成為研究熱點。吉秀梅（2012）研究表明，化學打頂劑能有效抑制頂尖生長，且對產量和品質無影響。蘇成付等（2012）研究表明，0.10和0.08 g/L的氟節胺噴施效果最好，在達到整枝目的的同時，既避免了對棉株的物理傷害，增加了皮棉產量，又節省了人工和時間。張小敏等（2012）研究認為，施用化學打頂劑對棉花生長無不良影響，化學打頂劑改善了棉株群體通風透光條件，提高了單株成鈴數，增加了籽棉產量，同時可節省生產成本。劉仙若（2013）在機采棉模式下對氟節胺和人工打頂技術進行了對比，認為兩種打頂方式的棉花產量相當，效果相當，但氟節胺打頂的棉花后期易徒長。王剛等（2015a）以新陸早48號為材料，開展了土優塔棉花打頂劑不同劑量對棉花生長發育及產量的影響試驗，結果表明，使用土優塔打頂劑的棉花株高、果枝臺數、葉齡數等農藝性狀均優于人工打頂，打頂劑能有效控制株高，對棉花產量和品質影響不明顯。王剛等（2015b）研究認為，噴施化學打頂劑能夠抑制棉花頂芽生長，促進棉株多結鈴，可增加單鈴重，從而增加產量，同時節約勞動成本450～600元/ha。張曉莉等（2015）基于兵團第八師134團的調查數據對棉花化學打頂的綜合效益進行分析，認為化學打頂技術有助于節約勞動力、降低植棉成本、提高棉花種植機械化水平，增加植棉團場經濟收益。【本研究切入點】目前，鮮見在新疆特早熟棉區開展化學打頂劑對棉花農藝性狀和經濟特性影響的相關研究報道。【擬解決的關鍵問題】采取小區定位試驗，選用土優塔棉花打頂劑，在新疆特早熟棉區開展機械噴施化學打頂劑試驗，分析其對棉花農藝性狀、產量及纖維品質的影響，為化學打頂技術在新疆特早熟棉區的推廣和應用提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試藥劑為土優塔棉花化學打頂水劑（河南東立信生物工程有限公司），供試品種為新疆生產建設兵團第十師184團主栽棉花品種金墾5-6（2013年）和新陸早62號（2014年）。

1. 2 試驗方法

試驗于2013～2014年在新疆生產建設兵團第十師184團農業技術推廣站試驗地（東經86°16′，北緯46°20′）進行。采用隨機區組排列， 按照66 cm+10 cm寬窄行播種，株距10 cm，理論株數2.97萬株/ha，旁設保護帶，行長40 m，6 行區，小區面積720 m2，每處理重復3次。試驗區采用膜上點播，膜下滴灌，于4月16日滴出苗水，深施基肥二銨150 kg/ha。生育期灌水8次，灌水量5700 m3/ha。蕾期隨水滴施3次化肥，每次尿素45～90 kg/ha，磷酸二氫鉀30 kg/ha；花鈴期隨水滴施5次棉花專用肥，每次120～150 kg/ha。2013年10月20日人工采收，2014年10月10日人工采收。

2013年試驗設12個打頂劑處理，其中早打頂（7月5日）6個處理（T1：450 mL/ha、T2：600 mL/ha、T3：750 mL/ha、T4：900 mL/ha、T5：1050 mL/ha、CK1：人工打頂）；晚打頂（7月15日）6個處理（T6：450 mL/ha、T7：600 mL/ha、T8：750 mL/ha、T9：900 mL/ha、T10：1050 mL/ha、CK2：人工打頂）。各處理的田間管理措施保持一致，土優塔打頂劑用背負式噴霧器噴施，棉株健壯且整齊度一致，樣點無病害。2014年打藥時間比2013年推遲5 d，其中早打頂為7月10日，晚打頂為7月20日，濃度處理同2013年。

1. 3 測定項目及方法

1. 3. 1 農藝性狀測定 每處理定點選取長勢均勻一致的健康植株10株（內外行各5株），掛牌標記，分別在化學打頂前、化學打頂后10和20 d及收獲前，調查棉花株高、葉齡數、果枝數、頂端棉葉情況等農藝性狀指標。2013年早打頂處理的調查時間分別為7月5日、7月15日和7月25日；晚打頂處理的調查時間分別為7月15日、7月25日和8月5日。2014年早打頂處理的調查時間分別為7月10日、7月20日和7月30日；晚打頂處理的調查時間分別為7月20日、7月30日和8月10日。

1. 3. 2 產量和纖維品質測定 吐絮后每小區測產并實收，2013年10月20日和2014年10月10日分別調查收獲株數和有效鈴數，計算平均單株結鈴數，同時選取定點調查植株10株，分3層采收棉株上、中、下部各20朵完全吐絮棉鈴，取全部正常吐絮鈴測定平均鈴重，軋花后計算衣分，之后取棉纖維樣品送農業部指定農產品質量監督檢驗測試中心（石河子）進行纖維品質測定。

1. 4 統計分析

試驗數據采用Excel 2007和SPSS 21.0進行整理及差異顯著性分析。

2 結果與分析

2. 1 噴施打頂劑對棉花農藝性狀的影響

由表1和表2可看出，不同施藥時間下，兩年試驗施藥前各處理（T1～T5、T6～T10，下同）與對照（CK1、CK2，下同）的株高無顯著差異（P>0.05，下同）；施藥10 d后，施藥處理與對照間（CK1、CK2）差異均不顯著，但施藥處理株高增幅整體大于對照增幅，各處理株高增幅均呈先快后慢的變化趨勢。2013年早施藥（7月5日）時，施藥前各處理與對照的葉齡數差異不顯著，晚施藥（7月15日）時，施藥前各處理（T7除外）葉齡數顯著高于對照（P<0.05，下同）；兩年試驗施藥10和20 d后，多數施藥處理葉齡數顯著高于對照；施藥20 d后，對照葉齡數不再增加，各施藥處理葉齡數仍可再相對增加。各處理棉花果枝數變化趨勢與葉齡數變化基本一致，且處理時間越早、劑量越小，果枝數增加越多，反之越少。與對照頂端正常生長的棉葉相比，各施藥處理頂端1～3片棉葉均出現皺縮現象，且頂心內縮堅硬，縮為一團，生長停止，說明化學打頂劑可在一定程度上抑制株高的增長。綜上所述，低濃度（450和600 mL/ha）土優塔打頂劑效果相對較好，噴施20 d后，施藥處理株高較高，與對照相比，葉齡數約增加2.00～4.00個，果枝數增加2.00～4.00臺。

2. 2 噴施打頂劑對棉花產量的影響

由表3可知，2013年的T2處理單株鈴數顯著高于CK1，T6、T7、T8和T9處理單株鈴數顯著高于CK2，其他施藥處理與各自對照無顯著差異；各處理單鈴重均高于對照（T5除外），但差異不顯著；棉花衣分除T1、T10處理與對照持平外，其他處理均低于對照；T2處理的籽棉產量顯著高于CK1，T6、T7處理的籽棉產量顯著高于CK2，其他處理籽棉產量與對照差異不顯著；T2處理的皮棉產量顯著高于CK1、T5處理顯著低于CK1，T6處理顯著高于CK2，其他處理皮棉產量與對照差異均不顯著；各處理霜前花率均為0。2014年，T1、T3、T4和T5處理單株鈴數顯著高于CK1，其他處理單株鈴數與對照差異不顯著；各施藥處理單鈴重均與對照差異不顯著；棉花衣分T1和T2處理顯著高于CK1，其他處理與對照差異不顯著；各處理籽棉產量差異不顯著；皮棉產量T1處理顯著高于CK1，T3處理與CK1相當，T2、T4和T5處理略高于CK1但差異不顯著，T6和T10處理略高于CK2，其他處理比CK2低55～91 kg/ha，差異不顯著；霜前花率各施藥處理較對照低0.01～ 0.08，但差異不顯著。表明合理的化學打頂劑量和打頂時間可提高棉花單鈴重，降低衣分，進而增加籽棉產量和皮棉產量，降低霜前花率。綜上所述，低濃度（450和600 mL/ha）土優塔打頂劑噴施處理效果相對較好，2013年籽棉產量增加332～1014 kg/ha，皮棉產量增加124～377 kg/ha。

2. 3 噴施打頂劑對棉花品質的影響

由表4可知，2013年的棉花絨長受噴藥時間和藥量影響較明顯，早期（7月5日）噴藥后各處理絨長顯著高于CK1，而晚期（7月15日）噴藥絨長均低于CK2，其中低濃度處理較高濃度處理變化幅度小；比強度除T7處理顯著低于CK2外，其他處理與對照差異不顯著。2014年，各施藥處理棉花絨長受噴藥時間和藥量影響不明顯，除T10處理絨長顯著高于CK2外，其他處理與對照差異均不顯著；比強度除2014年T5處理顯著高于CK1、T10處理顯著高于CK2外，其他處理均與對照差異不顯著。兩年中各處理的馬克隆值（2014年T8處理與CK2差異顯著除外）、棉花整齊度、伸長率（2014年T5處理與CK1差異顯著除外）、短纖維指數（2014年T6與CK2差異顯著除外）、成熟系數（2014年T4處理與CK1差異顯著除外）和紡織參數（2013年T7與CK2差異顯著除外）均與對照差異不顯著。說明噴施打頂劑對棉花絨長影響較明顯，對其他品質參數影響不明顯。

3 討論

本研究表明，化學打頂控制棉花株高受噴藥時間和藥量影響較明顯，化學打頂棉花株高高于人工打頂棉株，同時施藥后株高增加幅度比人工打頂略高；施藥越輕株高增加幅度越大，施藥時間越早株高增加幅度越大，越難控制。說明盡管施藥無法阻止棉花株高短期內的增加，但隨生育進程的推移其對株高還是起到了抑制作用，最終能將株高控制在一定的高度范圍內。化學打頂劑的有效成分能破壞棉花頂部1～3葉的正常生理功能，對頂部葉片造成傷害，抑制頂芽生長，最終起到免打頂效果。王剛等（2015b）以陸地棉新陸早60號為試驗材料，在新疆生產兵團第七師130團進行了化學打頂劑不同濃度的試驗，得到了類似結果，表明化學打頂可以替代人工打頂。

趙強等（2011）研究認為，在南疆使用化學打頂劑可在一定程度上增加棉株單鈴重和籽棉重，進而促使棉花增產。本研究中，大部分化學打頂處理單鈴重增加，單株成鈴數有增有減，籽棉和皮棉產量均有增有減，其中450和600 mL/ha濃度處理后增產效果明顯，說明合理濃度的化學打頂劑對棉花產量具有一定的增產效果。化學打頂處理的棉花絨長在兩年試驗中存在一些差異，可能是由于兩年試驗所使用的棉花品種不同、氣候不同及噴藥時間不同所導致，但馬克隆值、整齊度、伸長率、 短纖維指數、成熟系數和紡織參數等品質指標基本不變，且不受時間、藥量、品種和年際間影響，相對穩定。蘇成付等（2012）研究表明，在棉花上使用煙草抑芽劑氟節胺，棉花品質性狀較對照無明顯變化。雖然該研究與本研究使用的打頂劑種類和區域時間存在差異，但結果基本相同。本研究結果與王剛等（2015a）的研究結果也基本一致，即化學打頂不同處理的棉花百粒重、籽指、衣指、纖維長度、馬克隆值、整齊度、伸長率等與對照相比均無顯著差異。

在化學打頂技術的實施過程中，為更好地實現打頂效果，配合使用了縮節胺。土優塔棉花化學打頂劑只能起到抑制棉株頂端的生長，代替人工打頂作用。劉燕等（2012）認為縮節胺主要起到抑制細胞伸長，控制節間的作用，二者的作用機理不同，所以不能互相替代。但由于二者均能調節棉花的生長，調節株高，所有可相互補充結合使用，更能發揮控制棉花株高和生長的作用。因此，建立二者互補的打頂技術，合理化學調控措施，能更好地優化化學打頂效果。

本研究在新疆最北部的特早熟棉區開展土優塔化學打頂試驗，意在改善該地區勞動力緊張、棉花打頂時間較長，導致生育期延長，收獲期風險較大的困境。因此，在該地區開展化學打頂示范可作為一項新型簡化植棉措施，對推動新疆全區實現棉花機械化種植具有重要意義。本研究對打頂劑實施后的棉花農藝性狀和經濟特性進行分析，發現產量有增有減，其原因可能是噴施打頂劑對棉花葉片生理參數及冠層參數產生了一定影響，棉株的內源激素含量及葉片光合性能發生改變，具體原理仍需進一步研究。試驗中發現化學打頂改變了植株的株型，使植株更加緊湊，上部主莖和果枝節間均縮短，上部葉片較小，增加了中下部通風透光性，有利于后期脫葉劑噴施均勻和脫葉，利于整株棉鈴的生長和吐絮。化學打頂后個別處理棉花后期有貪青現象，但未發現后期脫葉困難。

4 結論

土優塔打頂劑能有效控制棉花株高，多數處理可相對增加葉齡數、果枝數和單鈴重，提高棉花產量，尤其以低濃度（450和600 mL/ha）處理的效果較好，且對棉花品質基本無影響，可在特早熟棉區推廣應用。

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（責任編輯 王 暉）