不同行距配置下脫葉劑對棉花綜合性狀的影響

張 文，逯 濤，劉銓義，趙富強，馮 楊

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆奎屯 833200）

棉花是新疆的主要經(jīng)濟作物，據(jù)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院統(tǒng)計，2018年新疆棉花種植面積超過246.7萬hm2，占全國棉花種植面積的80%，總產(chǎn)量已連續(xù)20多年位居全國首位。但近年來隨著棉花生產(chǎn)成本的不斷上升，國內(nèi)外棉花價格差距大，棉農(nóng)生產(chǎn)積極性明顯下降，國家棉花產(chǎn)業(yè)安全與棉農(nóng)收益遭受嚴重影響。有學(xué)者認為，推進棉花生產(chǎn)機械化是減少植棉成本、增加棉農(nóng)收益、實現(xiàn)棉花產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、鞏固新疆棉花優(yōu)勢地位的必由之路[1-3]。而化學(xué)脫葉催熟技術(shù)是機采棉配套栽培技術(shù)的關(guān)鍵，其效果直接影響機采棉的作業(yè)效率、子棉含雜率以及棉花纖維品質(zhì)等[4-5]。前人對棉花脫葉劑已開展了許多研究，馬龍等[6-7]研究了不同種類脫葉劑對棉花脫葉吐絮效果及棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的影響；朱繼杰等[8-9]研究了不同棉花品種對脫葉催熟劑的敏感性；胡君霞[10]研究了脫葉劑噴施次數(shù)對棉花脫葉率及采凈率的影響；李桂玲[11]研究了脫葉劑不同施用方法對棉花產(chǎn)量的影響；韓煥勇等[12]開展了脫葉劑不同用量在棉花上的應(yīng)用效果研究。然而針對不同行距配置模式下脫葉劑對棉花綜合性狀的影響研究鮮有報道。近年來，灰色關(guān)聯(lián)度法作為一個客觀、全面、科學(xué)和定量化的綜合評價體系，已在作物品種選育中得到廣泛應(yīng)用[13-17]，但在棉花脫葉劑效果評價方面的報道并不多。本研究選取2種主要行距配置模式，采用灰色關(guān)聯(lián)度法對棉花脫葉吐絮效果、產(chǎn)量、性狀及纖維品質(zhì)進行綜合分析，探討脫葉效果好、適宜機采棉的行距配置模式及脫葉劑施用方法，為完善機采棉配套栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試藥劑：脫吐隆，540 g/L噻苯·敵草隆（360 g/L噻苯隆＋180 g/L敵草隆）懸浮劑，德國拜耳作物科學(xué)公司；乙烯利，紹興市東湖生化有限公司。

供試棉花：國審棉Z1112，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

1.2 試驗田基本情況

試驗于2018年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗地進行。試驗地土壤為壤土，肥力中等，地力均衡，灌水條件良好。2018年4月25日播種，出苗期為5月4日，打頂時間為7月9日，全生育期灌水9次。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)6個處理，①脫吐隆＋速捷＋乙烯利（用量：225＋1 350＋1 500；g/hm2），9月5日噴施1次，（66＋10）cm行距配置模式；②脫吐隆＋速捷＋乙烯利（用量：225＋1 350＋1 500；g/hm2），9月5日、9月10日各噴施1次，（66＋10）cm行距配置模式；③清水對照，不噴施脫葉劑，（66＋10）cm行距配置模式；④脫吐隆＋速捷＋乙烯利（用量：225＋1 350＋1500，g/hm2），9月5日噴施1次，76 cm等行距配置模式；⑤脫吐隆＋速捷＋乙烯利（用量：225＋1 350＋1 500；g/hm2），9月5日、9月10日各噴施1次，76 cm等行距配置模式；⑥清水對照，不噴施脫葉劑，76 cm等行距配置模式。每個處理3次重復(fù)，共18個試驗小區(qū)。每小區(qū)面積20 m2，各試驗小區(qū)隨機區(qū)組排列。

1.4 測定方法及數(shù)據(jù)分析

脫葉和吐絮效果：每小區(qū)邊行、中行選連續(xù)5株長勢均勻的棉株，于施藥前1 d和施藥后7、14、21 d上午11點調(diào)查葉片數(shù)、青鈴數(shù)、吐絮數(shù)和總鈴數(shù)。

產(chǎn)量及品質(zhì)測定：在各小區(qū)隨機選棉株，選取棉株下部第1～3果枝、中部第4～6果枝、上部第7及以上果枝各20鈴，共60鈴進行室內(nèi)測定衣分、鈴重。軋花后送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心檢測棉花纖維長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率等。棉花產(chǎn)量于采摘結(jié)束后計算。

數(shù)據(jù)分析：利用Microsoft Excel 2003及DPS統(tǒng)計分析軟件整理分析數(shù)據(jù)，參照文獻[17]的方法進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理棉花脫葉率和吐絮率

各處理棉花脫葉率和吐絮率見表1。由表1可知，噴施脫葉劑可顯著提高棉花脫葉率，所有脫葉劑處理的棉花脫葉率均在78%以上，其中處理①、處理②、處理④和處理⑤的脫葉率分別較清水對照高30.7%、38.8%、34.2%和37.2%。不同行距配置模式下，不同脫葉劑對棉花脫葉率的影響不同：在（66+10）cm配置模式下，不同脫葉催熟劑處理間無顯著差異；而在76 cm等行距配置模式下，處理⑤的脫葉率顯著高于處理④，即噴施2次脫葉劑的脫葉率優(yōu)于噴施1次。

表1 各處理棉花脫葉率和吐絮率

經(jīng)脫葉劑處理的棉鈴?fù)滦趼示?9%以上，且經(jīng)相同脫葉劑處理的兩種行距配置模式下，棉鈴?fù)滦趼薀o顯著差異。在（66+10）cm配置模式下，處理①和②的棉鈴?fù)滦趼示@著高于對照處理，但二者間無顯著差異；而在76 cm等行距配置模式下，處理④的棉鈴?fù)滦趼曙@著高于處理⑥，但處理⑤和⑥間無顯著差異。

2.2 各處理棉花產(chǎn)量及相關(guān)性狀

各處理棉花產(chǎn)量及相關(guān)性狀見表2。在同一行距配置模式下，噴施脫葉劑對棉花單鈴重、子指和產(chǎn)量均無顯著影響。處理②的衣分高于其他處理，且與處理①差異顯著。脫葉劑噴施方式相同時，76 cm等行距種植模式下棉花單鈴重、子指和產(chǎn)量均高于（66+10）cm種植模式。

表2 各處理棉花產(chǎn)量及相關(guān)性狀

2.3 各處理棉花纖維品質(zhì)

各處理棉花纖維品質(zhì)見表3。所有處理的馬克隆值為3.7～4.1，屬于A級。噴施脫葉劑對棉花纖維長度、整齊度指數(shù)無顯著影響，但對斷裂比強度和短纖維指數(shù)有輕微影響。從不同行距配置模式來看，2種行距配置模式下棉花纖維品質(zhì)無顯著差異。

表3 各處理棉花纖維品質(zhì)

2.4 灰色關(guān)聯(lián)度綜合分析

2.4.1 數(shù)據(jù)無量綱化處理

將棉花性狀原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，結(jié)果見表4。其中脫葉率、吐絮率、單鈴重、子指、衣分、產(chǎn)量、纖維長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度和短纖維指數(shù)均采用上限效果測度變換，按式（1）計算。

式中：Xi（k）為數(shù)據(jù)無量綱標準化處理的結(jié)果；X'i（k）為各性狀原始數(shù)據(jù)；Xi為同一性狀平均值；Si為同一性狀標準差。

表4 無量綱化數(shù)據(jù)

馬克隆值采用中性效果測度變換，即

式中：M為標準化數(shù)據(jù)；M1為原始數(shù)據(jù)；3.95 為標準值，取3.7～4.2（A級）的中值3.95為標準值。

根據(jù)式（3）計算各處理棉花性狀序列值與最優(yōu)序列值的差，結(jié)果見表5。

式中：Δi（k）為各處理棉花性狀序列值與最優(yōu)序列值的差；Lij為各處理棉花性狀序列值。

表5 各處理棉花性狀差序列值

2.4.3 關(guān)聯(lián)度系數(shù)

根據(jù)式（4）計算不同處理各性狀差序列值與最優(yōu)序列值之間的關(guān)聯(lián)度系數(shù)，結(jié)果見表6。

式中：ξi（k）為關(guān)聯(lián)系數(shù)，Δ（min）為最小絕對差值；Δ（max）為最大絕對差值；Δi（k）為對應(yīng)絕對差值；ρ為分辨系 數(shù)，取值0.5。

表6 各處理棉花性狀關(guān)聯(lián)度系數(shù)

2.4.4 關(guān)聯(lián)度和權(quán)重值

根據(jù)式（5）計算不同處理各性狀的關(guān)聯(lián)度，并將關(guān)聯(lián)度進行歸一化即可得各性狀的權(quán)重值（表7）。

式中：γi為試驗處理與各性狀的關(guān)聯(lián)度。

表7 各性狀關(guān)聯(lián)度和權(quán)重值

2.4.5 灰色綜合評判值

綜合考慮各處理脫葉率、吐絮率、單鈴重、子指、衣分、產(chǎn)量、纖維長度、整齊度指數(shù)、馬克隆值、斷裂比強度和短纖維指數(shù)，并根據(jù)式（6）計算不同處理的綜合評判值，結(jié)果見表8。

式中：γ'i為不同處理的綜合評判值；ωk為各性狀指標關(guān)聯(lián)系數(shù)的權(quán)重。

表8 不同處理灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評判值

不同處理綜合性狀由優(yōu)至劣排序為處理④、處理⑤、處理②、處理①、處理⑥、處理③，即處理④（76 cm等行距配置模式下1次性噴施脫吐隆）具有較優(yōu)越的綜合性能。

3 討論與結(jié)論

棉花進行化學(xué)脫葉催熟是提高機采棉效率、減輕勞動強度、降低勞動成本、加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的一項重要措施[4]。有研究表明，噴施脫葉劑能加速棉花葉柄與莖之間分離組織的形成，促使葉片脫落[18]，且噻苯隆與乙烯利配合施用能促使青綠葉片的營養(yǎng)成分迅速轉(zhuǎn)移至棉花上部的幼嫩棉鈴，從而起到脫葉、催熟、增產(chǎn)、增質(zhì)多效合一的作用[19-20]。

本試驗結(jié)果表明，噴施脫葉劑對棉花脫葉吐絮效果影響顯著，所有脫葉劑處理的棉花脫葉率和吐絮率均在78%以上，顯著高于對照處理，這與韓俊偉等[21-22]研究結(jié)果基本一致。從不同行距配置模式來看，（66+10）cm 配置模式處理的棉花脫葉率和吐絮率均略高于76 cm等行距配置模式，這可能和品種特性有關(guān)。Z1112品種棉花各個生育期長勢均較好，莖稈粗壯，株型緊湊，葉片偏大，特別是在稀植栽培模式下（76 cm等行距），充足的光、溫度、水資源使得棉花單株個體營養(yǎng)條件好，棉株生長旺盛，葉片量大；而在（66+10）cm配置模式下，密度的增加增大了棉株間的個體競爭，棉株個體發(fā)育（包括株高、果臺數(shù)、葉片量等）較一膜三行偏弱。76 cm等行距配置模式下棉花單鈴重、子指和產(chǎn)量均高于（66+10）cm配置模式，可能是因為低密度下光照和溫度分布合理，促進了棉花單株結(jié)鈴數(shù)及單鈴重的增加[23]。從棉花產(chǎn)量及相關(guān)性狀來看，同一行距配置模式下，噴施脫葉劑對棉花單鈴重、子指、衣分和產(chǎn)量均無顯著影響。洪梅等[7]研究表明噴施4種不同種類脫葉劑對長絨棉的產(chǎn)量無顯著影響。施用脫葉劑可對棉花纖維斷裂比強度及短纖維指數(shù)造成輕微影響，但不影響棉花纖維長度及其整齊度指數(shù)。2種行距配置模式下棉花品質(zhì)差異不顯著。

通過灰色關(guān)聯(lián)度法對各處理的棉花性狀進行評價，處理④（76 cm等行距配置模式下1次噴施脫吐隆）的綜合評判值最高，達到0.925 3，具有較好的綜合性能，較適宜在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第七師墾區(qū)推廣使用。