氟節胺與縮節胺施用時間對棉花株型及其經濟性狀的影響

史亞輝，蔡曉虎，韓 睿，張玉棟，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】通常采取措施去除棉花頂端優勢，實現其營養生長向生殖生長轉化[1]。其中，棉花人工打頂就是常用技術，但是現在勞動力成本增加，人工打頂支出上漲，植棉效益大幅壓縮。目前，棉花種植呈現規模化、機械化、輕簡化和集約化[2]。研究氟節胺與縮節胺施用時間對棉花株型及其經濟性狀的影響，對篩選出棉花化學封頂和前期調控塑形最佳時間有重要意義。【前人研究進展】縮節胺在棉花塑形和化學封頂有局限性。為了實現棉花種植機械化，在棉花栽培中引進氟節胺，即抑芽敏，是一種低毒的植物生長調節劑，具有接觸兼局部內吸、高效抑制側芽生長的作用[3-4]。據研究，作為化學封頂劑，氟節胺對棉花產量的影響不僅與棉花品種有關，而且與其使用劑量、時間、頻次有關。趙強等[5]研究用含有DPC、緩釋劑和助劑的化學打頂劑，分別于2009年7月20日和2010年7月16日施藥，發現棉株高、株型更緊湊、上部果枝結鈴數和內圍鈴數略高、鈴重相當、衣分略低，籽棉和皮棉產量相當且有增產潛力，對綜合纖維品質無顯著影響。戴翠榮等[6]研究南疆棉區氟節胺化學打頂技術，發現氟節胺在棉花上應用2次，化學打頂后棉株高， 鈴重與衣分略有降低，籽棉和皮棉產量與人工打頂的棉花相當，對纖維品質無顯著影響；氟節胺在6月20日(第1次)、7月10日(第2次，即化學封頂)或6月25日(第1次)、 7月15日(第2次，即化學封頂)噴施較為合理。韓煥勇等[7]研究認為，新疆北疆棉區應用化學封頂劑最適時間為7月4～12日；葉春秀等[8]則認為7月8日使用氟節胺化控1次效果最佳。【本研究切入點】新疆南疆和北疆氣候條件差異較大，棉花系統性調控與化學封頂研究尚少。研究氟節胺與縮節胺施用時間對棉花株型及其經濟性狀的影響。【擬解決的關鍵問題】研究棉田施用氟節胺與縮節胺，其施用時間對棉花株型、產量和品質的影響，分析棉花封頂最佳時間，為棉花生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試藥劑：25%氟節胺可分散油懸浮劑由張掖大弓農化有限公司提供；98%縮節胺可濕性粉劑由四川國光農化股份有限公司生產。供試棉花品種為新陸早53號。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗于2019年選取石河子大學農學院教學試驗場三連多年連作棉田，肥力中等。4月19日采用1膜6行(66+10+66+10+66+10)cm模式播種，4月21日滴出苗水，6月20日前棉田化學調控按照常規大田管理。

采用裂區區組試驗設計，以棉花不同時間封頂(簡稱封頂期)施藥，即以第2次用藥(7月5日、7月10日、7月15日)為主區；以封頂前不同時間(簡稱封頂前期)施藥塑形，即以第1次用藥(6月20日、6月25日、6月30日)為副區。第1次施用氟節胺600 g/hm2+縮節胺60 g/hm2，第2次施用氟節胺1 200 g/hm2+縮節胺120 g/hm2。各試驗組以棉花封頂期人工打頂為對照，即于7月5日(CK0-5)、7月10日(CK0-10)、7月15日(CK0-15)摘除1葉1心。每個小區23.8 m2，重復3次。藥劑均現用現配，采用背負式電動噴霧器(型號：3WBD-20)施藥，用水量為450 kg/hm2。表1

表1 氟節胺與縮節胺施用時間

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 棉花農藝性狀

6月20日，于每個小區的中行選取長勢均勻的棉株9株，每5 d定點定株調查棉花株高(子葉節至頂端)、果枝長(倒1至倒4)、葉枝長、主莖節間距等指標，重復3次，直至棉花采收。

1.2.2.2 棉鈴空間分布

棉花吐絮后，每個小區選取具有代表性的棉花15株，調查其上部(7果枝及以上)、中部(4～6果枝)、下部(1～3果枝)等棉鈴數。

1.2.2.3 棉花產量及其品質

(1)于收獲期，每個小區選取自然吐絮的連續的10株棉花，重復3次，測定單鈴重。(2)每個小區取樣6.69 m2，調查樣地棉花全部株數、鈴數，用于單株鈴數、單位面積總鈴數、產量等經濟指標估算。(3)采集不同小區籽棉，軋花，稱取皮棉30 g編號，送新疆生產建設兵團石河子市棉花纖維檢驗所進行棉花纖維品質測定。

1.2.2.4 增長量

增長量=當日測定值-初始測定值(6月20日)

1.3 數據處理

原始數據用Microsoft Office 2010 軟件整理，用SPSS 19.0 統計分析軟件對試驗結果進行Duncan法顯著性分析，并采用Sigmaplot12.0作圖。

2 結果與分析

2.1 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花株高增長量的影響

研究表明，棉花株高增長量先呈現較快增加趨勢，后趨于平緩。CK0-5、CK0-10、CK0-15棉株摘除頂尖，雖然去除其頂端優勢，卻分別于10、5和5 d后停止生長。2次噴施氟節胺和縮節胺調控棉花，在不同時期進行棉花封頂情況下，其株高增長趨勢均是7月10日封頂組最高；在相同封頂時間下，棉花株高增長量與2次用藥間隔時間呈相反關系，間隔時間長則株高增長量少。

在7月5日封頂的棉花組中，棉花在第1次與第2次施藥期間的株高增長量為4.05～7.73 cm，少于對照(CK0-5)4.45～8.12 cm，其中2次施藥間隔15 d(A20-5)的棉花株高增長量最小，為4.05 cm。棉花在第2次施藥封頂后，其株高增長量與2次施藥間隔期有關，間隔期越長則株高增長量越少，2次間隔15 d(A20-5)、10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的株高增長量依次為8.28、11.89和14.67 cm，較對照(CK0-5)減少0.33～6.67 cm。

在7月10日封頂的棉花組中，棉花在2次施藥期間的株高增長量均低于對照(CK0-10)，減少了4.54～9.83 cm，其中，2次施藥間隔期為10 d(B30-10)、15 d(B25-10)的棉花株高增長量僅相差1.00 cm。棉花在第2次施藥封頂后，棉花株高增長量不同，對照(CK0-10)最高，為22.11 cm，2次施藥間隔期為20 d(B20-10)的最小，為13.67 cm。

在7月15日封頂的棉花組中，棉花在2次施藥期間的株高增長量在10.33～16.94 cm，少于對照(CK0-15)0.71%～65.15%，其中，2次施藥間隔期為15 d(C30-15)的棉花株高增長量與CK0-15相差不大。棉花在第2次施藥封頂后，株高增長量少于對照(CK0-15)0.17～7.06 cm，2次施藥間隔期25 d(C20-15)的最小，為11.44 cm。圖1

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期

2.2 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花葉枝增長量的影響

研究表明，CK0-5、CK0-10、CK0-15棉花摘頂后，葉枝增長持續時間不同，分別為15、10和5 d。經2次噴施氟節胺和縮節胺調控棉花，第1次施藥后葉枝生長受到明顯抑制，第2次施藥后則較快停止伸長。

在7月5日封頂的棉花組中，葉枝增長量少于對照(CK0-5)8.13～9.94 cm。2次施藥間隔5 d(A30-5)的增長量最大，為7.91 cm，而間隔10 d(A25-5)、15 d(A20-5)的棉花葉枝增長量相差不大。

在7月10日封頂的棉花組中，葉枝增長量少于對照(CK0-10)6.26～8.60 cm。2次施藥間隔10 d(B30-10)、20 d(B20-10)的增長趨勢基本相近，但略低于15 d(B25-10)的增長量。

在7月15日封頂的棉花組中，葉枝增長量少于對照(CK0-15)4.10～6.64 cm。2次施藥間隔20 d(C25-15)、25 d(C20-15)、15 d(C30-15)的葉枝增長量分別為6.72、7.03和9.57 cm，施藥間隔期越短，葉枝增長量越大。氟節胺和縮節胺能有效控制葉枝增長。圖2

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期

2.3 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花果枝長的影響

研究表明，噴施氟節胺與縮節胺后，隨著藥劑發揮調控作用，棉花果枝增長明顯受到抑制，與對照相比差異顯著(P<0.05)，而處理組間無差異(P>0.05)。

在7月5日封頂的棉花組中，施藥當天棉花的倒1、倒2、倒3果枝長與CK0-5之間無差異(P>0.05)，而2次施藥間隔期10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的倒4果枝長則有差異(P<0.05)。與CK0-5相比，A20-5、A25-5、A30-5棉花的果枝長分別減少78.6%～82.8%、74.6%～83.4%、64.4%～69.6%、61.1%～72.3%。噴施氟節胺與縮節胺對果枝的抑制效果不同，越靠近生長點果枝受到抑制作用越強。

在7月10日、7月15日封頂的棉花組，倒1、倒2、倒3、倒4果枝長顯著少于對照(P<0.05)，但間隔不同時間噴施氟節胺與縮節胺，棉花相同部位的果枝間不存在顯著差異(P>0.05)。圖3

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期，圖中不同小寫字母表示在0.05 水平上差異顯著性，具有相同字母的差異不顯著(Duncan法)

2.4 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花主莖節間距的影響

研究表明，在7月5日封頂的棉花組中，倒1、倒2、倒3主莖節間距與CK0-5存在顯著差異(P<0.05)，而倒4、倒5主莖節間距則無差異(P>0.05)，化學封頂對主莖節間距的抑制作用是從棉花頂尖至底部逐漸減弱，越靠近頂尖主莖節間距受抑制作用越強。

在7月10日、7月15日封頂的棉花組中，倒1至倒4主莖節間距均與同期對照(CK0-10、CK0-15)有顯著差異(P<0.05)，均短于對照。通過2次施藥調控棉花，主莖節間距呈現施藥間隔時間長則節間距短，反之相反。表2

表2 不同氟節胺與縮節胺施用時間下棉花主莖節間距變化

2.5 氟節胺與縮節胺施用時間對棉鈴空間分布的影響

研究表明，試驗組和各個對照組棉花結鈴數均表現為，下部鈴>中部鈴>上部鈴，且主要集中于棉花下部。但試驗組和各個對照組的棉花中、下部鈴無差異(P>0.05)，2次間隔不同時間施藥對棉花中、下部鈴無影響。

氟節胺與縮節胺使用后對棉花上部鈴有一定的影響。在7月5日、7月10日進行封頂的棉花中，其上部鈴數與對照(CK0-5、CK0-10)無差異(P>0.05)，但是7月5日封頂的棉花上部鈴數多于對照(CK0-5)。在7月15日封頂的棉花組中，2次施藥間隔15 d(C30-15)、20 d(C25-15)的上部鈴與CK0-15有差異，但不顯著，其中，2次施藥間隔15 d(C30-15)的上部鈴增加了0.47個，增幅為36.78%，而兩次施藥間隔20 d(C25-15)的上部鈴卻減少了0.30個，降幅為23.1%。圖4

注：編號表示處理序號+第1次施藥日期-第2次施藥日期，圖中不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著性，具有相同字母的差異不顯著(Duncan法)

2.6 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花產量性狀的影響

研究表明，在7月5日、7月10日封頂的棉花組中，隨著2次施藥間隔時間的縮短，單株鈴數、單鈴重均有增加趨勢。在7月15日進行封頂的棉花組中，隨著2次施藥間隔時間的縮短，單株鈴數增加，而單鈴重呈減少趨勢。但各試驗組單株鈴數與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)存在顯著差異(P<0.05)，而單鈴重無差異。噴施氟節胺與縮節胺調控棉花，對其衣分無影響，且與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)無差異(P>0.05)。

棉花收獲的關鍵指標是籽棉、皮棉產量。在7月5日進行封頂的棉花組中，2次施藥間隔為15 d(A20-5)的棉花籽棉產量、皮棉產量最小，相對于CK0-5分別減少9.34%、13.94%，而2次施藥間隔10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的棉花籽棉比CK0-5增加了4.32%～15.99%，而皮棉產量增加了3.34%～12.77%。

在7月10日封頂的棉花組中，2次施藥間隔為20 d(B20-10)的棉花籽棉、皮棉產量相對于CK0-10分別減少7.88%、1.21%，而間隔施藥時間為15 d(B25-10)、10 d(B30-10)的棉花籽棉增加在2.05%～12.61%、皮棉在6.73%～19.87%。

在7月15日封頂的棉花中，2次施藥間隔為25 d(C20-15)、20 d(C25-15)的棉花籽棉產量比CK0-15增加0.61%、2.49%，皮棉產量減少1.01%、2.12%，而間隔施藥為15 d(C30-15)的籽棉、皮棉產量分別增加10.71%、8.75%。表3

表3 不同氟節胺與縮節胺施用時間下棉花產量性狀變化

2.7 氟節胺與縮節胺施用時間對棉花纖維品質的影響

研究表明，噴施氟節胺與縮節胺后棉花的整齊度、短纖維指數、比強度、伸長率均與對照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)無差異(P>0.05)。

在7月5日封頂的棉花組中，2次施藥間隔為15 d(A20-5)、10 d(A25-5)的棉花纖維長度有所下降，且與對照(CK0-5)有差異(P<0.05)，馬克隆值則無顯著差異(P>0.05)。

7月10日封頂的棉花組，2次施藥間隔為15 d(B25-10)、20 d(B20-10)的馬克隆值與對照(CK0-10)有差異(P<0.05)，2次施藥間隔為10 d(B30-10)的棉花纖維長度有所下降，與CK0-10差異顯著(P<0.05)。

7月15日封頂的棉花組中，2次間隔施藥為25 d(C20-15)的纖維長度與對照(CK0-15)存在差異(P<0.05)。表4

表4 不同氟節胺與縮節胺施用時間下棉花纖維品質變化

3 討 論

Donald[9]認為，農作物個體最小競爭強度的理想株型，不僅能夠充分利用自己有限環境，而且不侵占鄰株環境。為了塑造株型，需要主動有預見性地控制棉花個體發育，培植株矮、枝短、葉小等特點的理想株型，協調棉花生育與氣候、個體與群體、營養生長與生殖生長的關系[10-11]。生產中大量使用外源植物生長調節劑進行棉花株型和群體優勢的塑造。其中，縮節胺能抑制棉花節間伸長和果枝的生長，控制棉花營養生長過剩，塑造緊湊植株結構[12-13]，氟節胺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[14]，2種化學調節劑混用后不僅能起到自封頂的效果，而且可塑造良好的株型結構。

研究通過氟節胺與縮節胺混用，2次施用調控棉花，以棉花封頂時間為主要因子，發現2次間隔施藥期越長，棉花株高增長量越小，與戴翠榮等[6]研究結果一致，即隨著棉花化學封頂劑噴施后天數延長，生長量呈現逐漸減小的趨勢，處理時間越早則株高生長量減緩會提前。與陳兵等[15]所研究的施藥越早株高增幅越大，越難控制結果不同。究其因，試驗在化學封頂劑中混用了縮節胺有效控制節間伸長。婁善偉等[16]、孫國軍等[17]研究認為，化學封頂控制不住頂尖，出現2次生長現象。而試驗研究結果顯示，棉花化學封頂可行。高光效群體結構要求棉株由下而上各果枝的果節數逐漸減少，果枝長度逐漸變短，使棉株上下形成塔式株型，果枝在空間分布上，須符合果枝的下長上短，且各果節節間長度要有一個合理的范圍[18]。研究表明，2次間隔施藥的不同處理均能降低棉株上部果枝長、葉枝長以及節間長，與趙強等[5]、董春玲等[19]、楊成勛等[20]認為化學封頂能抑制棉株縱向生長研究結果相同，化學封頂有助于高光效群體結構的形成。

有研究表明，使用縮節胺能改變棉花的結鈴部位，使棉鈴集中在下部果枝[21]，趙強等[5]使用化學封頂劑后棉花的上部果枝數增多，上部鈴同時也相應的增加。而上部結鈴增多，鈴庫比例較大，使冠層上部充足的光合源同化的有機物能及時運轉到棉鈴庫中[22]，增加上部結鈴是提高產量的重要途徑之一。研究表明，化學封頂的上、中、下部鈴相對于人工打頂無差異，但上部鈴有增加趨勢，與董春鈴等[19]研究認為化學封頂的上部棉鈴數有所增加結果相同。單位面積株數、單株結鈴數、鈴重是棉花產量的構成因素。試驗研究表明，2次間隔施藥期短的單株鈴數、單鈴重有所增加，并且產量比人工打頂有所提高，與王剛等[23]認為化學封頂劑能促進棉株多結鈴，可增加單鈴重，從而增加產量研究結果一致。試驗發現，2次間隔施藥期長棉花單株結鈴數少，可能是因為棉株瘦弱造成，也可能因營養供應不足或光合產物分配失調，生理代謝紊亂，以及不良氣候條件和環境脅迫引起棉鈴脫落[24]。研究結果與王剛等[23]認為，化學封頂劑對馬克隆值、整齊度、伸長率、短纖維指數等品質指標影響較小。

4 結 論

氟節胺與縮節胺混用后能有效控制棉花橫向和縱向的生長，并且2次施藥間隔較長時間對棉花的橫向和縱向抑制效果明顯。2次施藥間隔較短時間的單株結鈴、單鈴重較間隔較長時間的處理有所增加，且對棉花品質基本無影響，尤其是在6月30日和7月10日2次施藥，棉花籽棉和皮棉產量相對于采用人工打頂處理提高了12.61%、19.87%，可在機采棉區試用。