農(nóng)作物化學(xué)控制技術(shù)及其在棉花生產(chǎn)上的應(yīng)用

朱鶴，徐敏，王子勝

（遼寧省經(jīng)濟作物研究所，遼寧遼陽 111000）

作物化學(xué)控制是指應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑，通過影響植物內(nèi)源激素系統(tǒng)而調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育過程，使其朝著人們預(yù)期的方向和程度發(fā)生變化的技術(shù)體系[1]。該技術(shù)與除草劑的發(fā)現(xiàn)和免耕法的應(yīng)用、地膜覆蓋栽培技術(shù)一起，被稱為栽培學(xué)上的三次革命。

1 作物化學(xué)控制技術(shù)發(fā)展歷程及其在我國的應(yīng)用

20世紀30年代，“植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)”開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中進行應(yīng)用，作物化學(xué)控制技術(shù)體系由此萌芽。但是，在很長一段時間內(nèi)，受客觀因素的限制，該技術(shù)主要應(yīng)用在經(jīng)濟價值林木、花卉和蔬菜等園藝作物上。直至20世紀60年代，“矮壯素”防止小麥倒伏技術(shù)”作為第一項具有商業(yè)價值的大田作物化控技術(shù)，開始在英國大面積推廣[1]。自此以后，大田作物化學(xué)調(diào)控技術(shù)開始取得突飛猛進的發(fā)展，其中中國的成就尤為突出，1992年我國大田作物化控技術(shù)年應(yīng)用面積達到約為0.07億～0.13億hm2。

棉花是應(yīng)用化學(xué)調(diào)控技術(shù)體系較早、較成功的大田作物，主要是應(yīng)用縮節(jié)胺控制徒長、塑造株型，覆蓋面積達到80%以上[1-2]。此外，乙烯利催熟，多效唑培育油菜、水稻壯秧，多效唑及其復(fù)配劑防止小麥倒伏，赤霉素促進雜交稻制種田母本抽穗、乙烯利復(fù)配劑防止玉米倒伏等，均在我國大面積應(yīng)用，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益[3-4]。

2 作物化學(xué)控制技術(shù)的作用原理及發(fā)展方向

從作用機理上來說，作物化學(xué)調(diào)控已經(jīng)從單純地控制株高及長相，發(fā)展到植株的整體調(diào)控，包括塑造理想株型、構(gòu)造合理冠層結(jié)構(gòu)、提高根系活力、協(xié)調(diào)源庫關(guān)系、提高產(chǎn)量等[5-6]。作物化學(xué)控制技術(shù)通過人為干預(yù)，在活化常規(guī)栽培措施、突破環(huán)境因素限制、挖掘作物遺傳潛能等方面發(fā)揮了重要作用，成為持續(xù)提高作物生產(chǎn)力的重要技術(shù)體系[2-5]，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效提供了新思路，增強了生產(chǎn)者的主動性，具有不容忽視的應(yīng)用潛力。

以作物化學(xué)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的“化控栽培工程”，可以更好地利用自然資源，使作物的栽培過程更加接近于工業(yè)工程，實現(xiàn)有目標設(shè)計和可控制生產(chǎn)流程，同時使投入產(chǎn)出效益進一步提高。“化控栽培工程”是作物化學(xué)控制發(fā)展的最終目標，目前除了在棉花上已基本成型外，在其他作物上還處于經(jīng)驗積累階段，因而需要加快速度，盡快實現(xiàn)主要農(nóng)作物的完善的“化控栽培工程”體系[2，5]，為解決糧食安全、生態(tài)安全等一系列生產(chǎn)問題提供可行有效的手段。

3 作物化學(xué)控制技術(shù)在棉花生產(chǎn)上的應(yīng)用

棉花為無限生長作物，生長過程中，只要水肥條件合適、空間條件允許，就可無限進行橫向和縱向生長。棉花株型栽培就是在特定的自然氣候條件下，通過一系列人工措施，主動而有預(yù)見性地干預(yù)棉花個體發(fā)育，培育理想株型，從而協(xié)調(diào)棉花生育與氣候、個體和群體、營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系，促進內(nèi)圍鈴的形成和發(fā)育，達到早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)相結(jié)合的目的。

棉花化學(xué)調(diào)控，首先是對植株生長進行調(diào)控，即棉花生育期間合理使用人工合成的化學(xué)產(chǎn)品進行調(diào)控，進而構(gòu)造合理株型[7-8]，促進營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)移，使產(chǎn)量構(gòu)成因素更加協(xié)調(diào)[8]，從而達到提升產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的目的。棉花化控技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了藥劑篩選和使用方法探討的復(fù)雜過程，最后確定了以縮節(jié)胺（DPC）為基礎(chǔ)，多次合理用藥的技術(shù)體系[8-15]，進而提出了“棉花全程化控技術(shù)”——就是從棉花蕾期、甚至苗期開始進行調(diào)控，最終實現(xiàn)高產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)[16]。目前，以我國新疆棉區(qū)為代表，基本確定了全生育期少量、輕控、多次的化控技術(shù)規(guī)程，并在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。

隨著棉花化學(xué)調(diào)控技術(shù)的不斷改進，以縮節(jié)胺為基礎(chǔ)，許多科研院所研發(fā)出了多種新型化學(xué)調(diào)控復(fù)配制劑，其中以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)調(diào)控國家重點實驗室為代表，取得了突出成績。利用“縮節(jié)胺”調(diào)控棉花生長、利用“乙烯利”催熟吐絮技術(shù)在棉花生產(chǎn)上已廣泛應(yīng)用，并取得了公認的良好效果。此外，隨著棉花機械化收割技術(shù)的廣泛應(yīng)用，棉花化學(xué)脫葉劑成為研究與應(yīng)用的重點之一，并在不斷地改進和突破。棉花生產(chǎn)中的另一個重要環(huán)節(jié)——打頂，操作費工費時，正處于高溫多濕的季節(jié)，同時可允許的操作時間又極其有限，諸多不利因素一直困擾著廣大生產(chǎn)者。為此，科研工作者研究推出了化學(xué)打頂劑，通過葉面噴施、植株內(nèi)吸達到影響和停止頂尖生長的目的。這是目前棉花化學(xué)調(diào)控技術(shù)研究的2個熱點。

4 農(nóng)作物化學(xué)控制技術(shù)的展望

農(nóng)作物化學(xué)控制技術(shù)不僅可以應(yīng)用在棉花生產(chǎn)上，如開篇所述，還廣泛地運用于多種農(nóng)作物，尤其是具有無限生長特性的農(nóng)作物。隨著我國新一輪農(nóng)業(yè)種植業(yè)改革的進行，尤其是調(diào)減玉米種植面積、發(fā)展經(jīng)濟作物生產(chǎn)政策的制定，化學(xué)控制技術(shù)將會越來越受到重視。目前在遼寧西部地區(qū)雜糧雜豆的生產(chǎn)發(fā)展迅速，其中占比重較大的綠豆、小豆等作物普遍存在倒伏現(xiàn)象，既影響了品質(zhì)，又給收獲造成了困擾。那么，通過合理化控，調(diào)控其營養(yǎng)生長，從而改良其長勢和長相，將是今后研發(fā)的一個重點內(nèi)容。

與人類漫長的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)歷史相比，作物化學(xué)控制技術(shù)還處在萌芽期，無論是化學(xué)制劑的種類、應(yīng)用作物的范圍、配套技術(shù)的應(yīng)用等，目前都局限于極其有限的范圍之內(nèi)。隨著有關(guān)植物生長發(fā)育機理研究的持續(xù)突破，不斷有新的成果應(yīng)用到實踐之中，這些成果也將推動農(nóng)作物化學(xué)控制技術(shù)的發(fā)展。有了堅實的技術(shù)支撐，理想中的“工廠化”、“設(shè)計化”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)才能夠?qū)崿F(xiàn)，從而使人類擺脫“靠天吃飯”的束縛，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也必將會迎來新的局面。