不同劑量的氟節胺與縮節胺對棉花株型結構的影響

史亞輝，蔡曉虎，張玉棟，閆文靜，王俊剛

(石河子大學農學院/綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】“矮、密”栽培主要是在控制棉花個體生長發育的前提下，加強群體人為管控強度，塑造新疆棉花獨特的“小個體、大群體”高產群體結構，彌補積溫不足，合理利用土地，提高資源利用率[1]。“密”是指合理密植，新疆棉田適宜理論密度是195 000～285 000株/hm2[1]，密度過低不能充分利用土地資源、產量低，密度過高棉株郁閉、通風透光性差。矮化種植是通過水肥和植物生長調節劑進行調控，棉田常用植物生長調節劑DPC于20世紀80年代中期開始廣泛應用，每年使用面積在133.33×104hm2以上，使用時期從棉花出苗至打頂后，其間需要化控3～5次，DPC化控起到了促進根系發育、縮短節間、防止棉花旺長等作用[2]。【前人研究進展】基于氟節胺在煙草、葡萄及其他木本植物應用的成功，現已成為棉田后期另一類植物生長調節劑[3-8]，其作用在于通過控制棉花頂尖幼嫩部分的細胞分裂、抑制細胞伸長，施藥后棉花頂部葉片小葉化，可用于塑造理想株型，改善群體透光性[9]。【本研究切入點】但在近幾年報道中，縮節胺與氟節胺的用量以及2種藥劑協同作用下對棉花株型結構的影響研究較少。在棉花生育后期2種藥劑復配施用后可起到免打頂的效果，還可達到“矮”的栽培技術要求，在高密度種植下，可抑制果枝伸長，拓展棉花群體容量。【擬解決的關鍵問題】選用棉花生產上使用的氟節胺和縮節胺2種植物生長調節劑，分別于棉花盛蕾期、初花期、打頂期進行施藥，以人工打頂為對照組。分析比較不同劑量氟節胺和縮節胺復配使用對棉花株型結構的影響，為機采棉中后期化學調控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試品種金鉑27(河北秋豐農業科技有限公司)。

供試藥劑氟節胺(25%可分散油懸浮劑，張掖大弓農化有限公司)。

縮節胺(98%可濕性粉劑，四川國光有限責任公司)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗于2018年在農七師130團9連進行，土壤為壤土，肥力中等，地力均衡，前茬作物為棉花，對照為人工打頂處理。試驗地采用1膜6行(66 cm+10 cm)的機采棉種植模式，試驗各處理濃度，施藥3次，分別于6月26日、7月12日、7月23日進行噴施，人工打頂時間為7月12日，共測量8次。小區面積為4.5×10 (m)，采用隨機區組排列，每個處理重復3次，田間水肥與大田相同。表1

表1 氟節胺復配縮節胺的用藥量Table 1 The doses of flumetralin and DPC

1.2.2 測定指標

各小區隨機選取連續10株棉株，所選棉株用紅繩捆綁進行定點測量，測量的指標包括株高(子葉節至頂端長度)，于收獲期測量棉花倒1、倒2、倒3果枝長、鈴的空間分布(下部鈴1～3節、中部鈴4～6節、上部鈴7節以上)、有效果枝數等。

1.3 數據處理

數據統計采用Excel制表，SPSS 17.0進行方差分析檢驗其顯著性差異，采用SigmaPlot 12.0作圖。

2 結果與分析

2.1 機采棉后期化學調控對棉花株高的影響

研究表明，隨著施藥次數的增加棉花株高的增長量呈現遞減趨勢。對于人工打頂的棉株，人工打頂在第1次施藥后的株高增長量與其他處理組相比增長量最大，而打頂后第2、3次施藥后的株高增長量僅在2 cm左右，第2次施藥時人工打頂的棉株由于掐去頂尖，上部未完成生長的主莖節繼續生長外基本不再增加。對于經化學藥劑處理的棉株，第1次施藥后的株高增長量與人工打頂的株高增長量相比明顯減少，第2次施藥后的株高增長量在2～7 cm，抑制效果明顯，可能因為第1次施藥后的藥效作用還未消失與第2次藥效作用相疊加造成的。在第3次施藥后，棉花已進入盛鈴期，主要以生殖生長為主，棉花除了受到自身生理的抑制外還受到了化學藥劑的抑制，因此，第3次施藥后的株高增長量不再增加。第1次施藥對棉花株高的增長量影響最大，其次是第1次施藥，第3次施藥后對棉花株高的增長量基本沒有影響。表1

當氟節胺濃度一定時，隨著縮節胺濃度的增加株高增長量呈現降低趨勢，在第1次施藥后，相對于人工打頂的棉株，氟節胺濃度300 g/hm2+縮節胺30、50 g/hm2的株高增長量與人工打頂的株高增長量之間無差異(P>0.05)，其余各處理的株高增長量均與人工打頂的株高增長量差異顯著(P<0.05)。在第2次施藥后，氟節胺濃度300 g/hm2+縮節胺濃度30、50 g/hm2和氟節胺濃度600 g/hm2+縮節胺50 g/hm2的處理株高增長量與人工打頂的株高增長量之間有差異(P<0.05)，其余各處理組的株高增長量均與人工打頂的株高增長量無差異(P>0.05)，人工打頂的株高在打頂后明顯降低，而對于經化學藥劑處理，在第2次施藥后表現為低濃度的縮節胺抑制性弱，高濃度的縮節胺抑制性強。在第3次施藥后，各處理組的株高增長量隨著縮節胺濃度的增加與人工打頂的株高增長量無差異(P>0.05)。在第1、2次施藥后處理組的株高增長量逐漸降低，第3次施藥后的株高增長量最終在1 cm左右。

當縮節胺濃度一定時，隨著氟節胺濃度的增加仍呈降低趨勢，在第1次施藥后，縮節胺濃度30、50和70 g/hm2的株高增長量相比于人工打頂的株高增長量分別降低1.00～10.00 cm、2.75～11.43 cm、4.98～12.43 cm，各處理組中氟節胺濃度1 500 g/hm2的株高增長量最大，氟節胺濃度300 g/hm2的株高增長量最小。在第2次施藥后，縮節胺濃度30、50和70 g/hm2的株高增長量相比于人工打頂的株高增長量分別增加1.11～4.58 cm、0.96～4.69 cm、0.71～2.67 cm，縮節胺在定量時，氟節胺濃度越大株高增長量越小。在第3次施藥后，各處理之間株高增長量不再增加。經縮節胺和氟節胺施藥后的處理組都表現為相同的規律，即濃度越高株高增長量越小，濃度越低株高增長量越大。表2

表2 氟節胺復配縮節胺處理下株高增長量變化Table 2 Effects of flumetralin and DPC on plant height increment

2.2 機采棉后期化學調控對果枝長的影響

研究表明，人工打頂的棉株由于打頂后頂端優勢消失，靠近生長點的果枝迅速伸長，而經氟節胺和縮節胺噴施后的棉株上部倒1、倒2、倒3果枝長不再生長并且與人工打頂棉株相比差異顯著(P<0.05)。對于棉花倒1果枝，當氟節胺濃度為1 500 g/hm2+縮節胺70 g/hm2抑制作用最強，縮短了8.36 cm，各處理之間無明顯差異(P>0.05)。對于棉花倒2果枝，所有處理間無差異(P>0.05)，但與人工打頂相比差異顯著(P<0.05)，各處理的倒2果枝與人工打頂相比縮短了9.03～9.72 cm。對于棉花倒3果枝，當氟節胺濃度為1 500 g/hm2+縮節胺50、70 g/hm2抑制作用最強，縮短了約10.9 cm。噴施氟節胺與縮節胺對棉花的倒1、倒2、倒3果枝抑制作用明顯，施藥后倒1果枝長約2.28～3.61 cm、倒2果枝長約3.68～4.37 cm、倒3果枝長約5.47～7.77 cm，與人工打頂相比分別縮短了7.01～8.36 cm、9.03～9.72 cm、8.66～10.96 cm，2種藥劑混用能夠有效抑制棉株上部果枝生長，越靠近生長點的果枝受到的抑制作用越強，可以較好地改善棉株上部群體容量，為通風透光提供良好空間。表2

表 2 氟節胺復配縮節胺處理下棉花果枝長變化Table 2 Effects of flumetralin and DPC on length of fruit branch in cotton

2.4 機采棉后期化學調控對棉鈴空間分布影響

研究表明，有效果枝數在處理B3、C3、E3，即氟節胺濃度600 g/hm2+縮節胺70 g/hm2、氟節胺濃度900 g/hm2+縮節胺70 g/hm2、氟節胺濃度1 500 g/hm2+縮節胺70 g/hm2有最大值，分別比人工打頂的有效果枝數增加10.64%、7.75%、8.64%，但各處理組與人工打頂的有效果枝數無差異(P>0.05)，縮節胺濃度高的處理在一定程度上提高了有效果枝數。當氟節胺在定量的情況下，處理A、B、C、D、E的有效果枝數相比于人工打頂的有效果枝平均增加-0.51、0.1、-0.27、0.50個，在氟節胺濃度在1 500 g/hm2時有效果枝數會有小幅度增加。高濃度氟節胺和縮節胺混用會提高有效果枝數，對棉花成鈴有促進作用。表3

表3 氟節胺復配縮節胺處理下棉鈴空間的分布變化Table 3 Effects of flumetralin and DPC on the spatial distribution of bolls

棉鈴是構成產量的基礎，對棉花的產量非常密切。對于棉花上部鈴，氟節胺濃度為1 500 g/hm2+縮節胺30 g/hm2與人工打頂相比差異顯著(P<0.05)，增加了1.89個上部鈴，各處理分別增加了21.42%～73.65%、21.42%～63.93%、34.33%～73.65%、0～66.92%、21.43%～81.12%。對于棉花中部鈴，氟節胺1 500 g/hm2+縮節胺30 g/hm2能顯著增加1.78個中部鈴，且處理間隨著縮節胺濃度增加中部鈴逐漸減少，各處理與人工打頂相比分別增加了-4.76%～18.88%、11.64%～14.86%、5.50%～34.6%、-42.11%～34.6%、0～48.50%。對于棉花下部鈴，所有處理與對照無差異(P>0.05)，使用氟節胺和縮節胺對下部鈴無影響。不同濃度氟節胺和縮節胺混用均能增加上部鈴，而中部鈴在氟節胺600、900和1 500 g/hm2相對于其他處理較為穩定。表2

3 討 論

氟節胺又名抑芽敏，是一種低毒的植物生長調節劑，具有接觸兼局部內吸的高效抑制煙草側芽生長的作用，抑芽作用迅速、吸收快，藥劑接觸完全伸展的煙葉不產生藥害，適用于烤煙、曬煙及雪茄煙，在煙草上使用時平均抑芽率為97.17%[10]，在柑桔使用時夏梢(萌發)控制率和夏梢(生長)抑制率分別達到了79.98%～94.40%和54.08%～83.68%[11]，而在棉花上推廣后已成為新疆棉區研究較多的一類化學封頂劑[3]。

化學封頂劑施用后會引起頂芽的短期氧化應激反應,降低與主莖生長點發育和花芽分化相關基因的表達水平，延緩棉株生長和花芽的產生[4]，也有學者發現使用氟節胺后植物碳水化合物合成受阻，GA的含量增加，來實現對棉花株高的控制[5]。鄒茜等[12]用2種不同濃度的縮節胺和3種不同濃度的氟節胺作為打頂劑，結果表明，噴施氟節胺的棉株株高高于噴施縮節胺、人工打頂。試驗表明，氟節胺和縮節胺在混用時表現為2種藥劑濃度越高增長量越小，并且隨著施藥次數的增加株高增長量逐漸降低，在第3次施藥后各處理的株高增長量僅在1 cm左右與人工打頂的株高增長量相當，噴施氟節胺和縮節胺能有效抑制棉花株高，在棉花打頂后期株高基本不再增加，能防止因噴施化學藥劑造成棉株營養生長與生殖生長不協調，出現棉花頂尖2次生長的現象[13]。

果枝長度對植物株型的構建具有舉足輕重的地位[8]，果枝過長，會造成棉株之間的郁閉，對產量也會有一定的影響。研究表明，在噴施化學封頂劑后上部果枝僅為2 cm左右[6]，棉株橫向生長勢顯著降低，上部果枝長顯著低于人工打頂[7，14]。結果表明，經氟節胺和縮節胺處理的倒1至倒3果枝長顯著小于人工打頂的棉株，可能是因為施藥期棉株上部處于營養生長階段果枝還在伸長，施藥后上部果枝幼嫩部位受到抑制，在密植的栽培模式下，上部果枝不再伸長，可拓寬上部群體容量。

棉花合理株型的核心是在單位空間內能分布較多的有效果節量，且有較高的結鈴率[15]，從而提高棉花產量。棉鈴空間分布影響著棉花的產量和品質[16]。研究表明，噴施化學打頂劑后棉株上、中部鈴略高于人工打頂[6]，試驗中，在氟節胺濃度為1 500 g/hm2+縮節胺30 g/hm2時棉株的上部鈴顯著高于人工打頂，其余各處理上、中部鈴均有所提高。有效果枝數在較高濃度的氟節胺和縮節胺處理下有所提高，可能是因為施藥后棉株株型緊湊，養分運輸距離縮短，生理性脫落減少造成的。

4 結 論

經氟節胺和縮節胺處理，棉花倒1至倒3果枝枝長平均減少了8.23～9.68 cm，并且與人工打頂差異顯著(P<0.05)。噴施氟節胺與縮節胺，棉株上部鈴增加19.72%～71.85%，而中部鈴只有在氟節胺濃度為600、900和1 500 g/hm2時增加5.71%～32.65%。氟節胺與縮節胺復配使用后，可有效控制棉花株高，且2種藥劑復配濃度較高時能更好的優化群體結構。