馮振秀,朱 波,方 瑞,曹 陽,張 燕,于成龍,曾曉菲
新疆生產建設兵團第五師農業科學研究所,新疆博州 833400
新疆棉區,已經成為我國棉花的最大生產基地,棉花生產的全程機械化功不可沒?!鞍茉鏪1-2]”和“寬早優[3-4]”兩種機采棉栽培模式,是近年來新疆棉區機采棉種植的兩種主要模式。都是農業科研人員通過多年的試驗和對農業生產經驗總結后取得的成果。兩種模式各有優劣,應根據當地自然條件和棉花主栽品種的特性進行選擇[5]。植保無人機在新疆棉田的大規模應用已經較為普遍[6],隨著無人機生產工藝的不斷改進,適用藥劑的不斷研發和操作技術規范的制定,脫葉劑的無人機噴施技術也在逐步完善之中。
試驗地點位于新疆雙河市,兵團第五師農科所棉花試驗田。該地區屬于大陸性溫帶氣候,氣候特點是:春季氣溫冷暖多變;夏季氣候炎熱;秋季晴朗少雨;冬季寒冷漫長。年季間氣溫和日氣溫變化幅度均比較大。各季降水量分布不均,差值較大,平均年降水量199.4 mm,年蒸發量1 552.9 mm,無霜期183 d。作物生長期,光熱資源較為充足,為典型的綠洲灌溉農業。試驗田土壤類型為灰漠土,pH 值7.8、有機質含量1.4 g·kg-1、速效氮120 mg·kg-1、速效磷20 mg·kg-1、速效鉀320 mg·kg-1。
試驗采用機采棉膜下滴灌種植模式,全試驗凈面積2.67 hm2。2022 年4 月12 日機械鋪膜、播種。干播濕出,全生育期滴水16 次,共滴水5 310 m3/hm2。采用化學打頂,采收時間:2022 年10 月30 日。
試驗所用品種為新疆生產建設兵團第五師農科所選育的國審棉花新品種“五師16-13”,該品種株型較緊湊,高產、抗枯萎病、耐黃萎病,纖維品質優良(HVICC 纖維上半部平均長度30.85 mm,斷裂比強度31.3 cN/tex,馬克隆值4.15,斷裂伸長率7.3%,反射率81.45%,黃色深度7.75,整齊度指數86.1%,紡紗均勻性指數163)。適于西北內陸早熟棉區推廣種植。
1.2.1 供試藥劑
12%噻苯·敵草隆可分散油懸浮劑,40%乙烯利水劑。
1.2.2 施藥方式
無人機葉面噴霧。
1.2.3 供試藥械
大疆植保無人機T20,用水量22.5 kg/ hm2,高度2~2.2 m 左右、寬度4~5.5 m,速度可調節,扇形噴頭。
1.2.4 施藥時間和施藥量
試驗分兩次噴施,分別于2022 年9 月5 日,用噻苯·敵草隆270 mL/ hm2,乙烯利450 mL/hm2;2022 年9 月15 日用噻苯·敵草隆375 mL/hm2,乙烯利1 200 mL/ hm2。在上午11 時進行,天氣晴朗、無風,日平均氣溫分別為23.5℃、12℃【7-9】。
試驗共2 個處理,依次排列,不設重復,面積共計2.67 hm2(見表1)。

表1 試驗處理
調查內容包含定點調查株高、總葉片數、總鈴數、吐絮鈴數、收獲株數、產量并收取樣品進行纖維品質檢測;脫葉、吐絮情況。
調查方法:處理和對照各選三個點,每點選具有代表性棉株10 株做上標記,作為調查點。樣點應避開缺苗斷壟、雙株,處理間各點棉株長勢必須均勻一致。收獲株數、產量為每個處理選取有代表性的3 個樣點,測量相同面積進行調查和實收稱重。
共調查4 次,在施藥前調查各處理和對照的總葉片數、總鈴數和吐絮鈴數,在施藥后5 d、10 d、15 d 分別調查處理和對照的總葉片數,總鈴數和吐絮鈴數,并計算處理和對照的葉片脫落率和棉鈴吐絮率。
每個處理選取3 個樣點,分別取棉株上部、中部、下部和全株樣品(共120 份),送農業農村部棉花品質監督檢驗測試中心(河南安陽)檢測纖維品質。
試驗數據采用Excel2007 軟件進行處理。方差分析用DPSV7.05 版軟件進行分析。
從表2 各處理噴施脫葉劑后,不同階段的棉花葉片脫落調查數據可以看出,處理1 脫葉效果最好、速度最快,噴施脫葉劑15 d 后,脫葉率達到94.1%,達到機械采收標準,優于對照的90.1%。分析原因,“寬早優”模式下,種植密度減小,田間通透性改善。無人機進行藥劑噴施作業中,更有利于脫葉藥劑均勻附著到葉片上,提高了藥劑的利用率,改善了棉花的脫葉效果(見表2)。

表2 棉花脫葉率統計表
從表3 可以看出,處理1、對照在施藥后的不同時間調查,吐絮進度基本一致,吐絮率都達到了98%以上,吐絮時間相差不大。分析原因:一是2022 年日照時數較常年略多,豐富的熱量資源,光合作用強,干物質積累量多,棉鈴成熟充分,9 月至10 月,博樂地區降雨量少,干燥的氣候環境,有利于棉花的提早吐絮、脫葉以及采收。二是試驗所用品種“五師16-13”早熟性好,吐絮集中,所以棉花吐絮表現較好,(見表3)。

表3 棉花吐絮率統計表

表4 籽棉產量及纖維品質表
從表4 可以看出,處理1 的籽棉產量明顯低于對照,說明棉花新品種“五師16-13”較適于密植,在水肥合理供給的情況下,可以充分發揮棉花群體的增產優勢,在“矮密早”模式下產量表現優于“寬早優”模式。處理1 的纖維長度、比強度兩項重要纖維品質指標,均優于對照;馬值、伸長率兩項指標相同;衣分、整齊度兩項指標略低于對照。
(1)“寬早優”的機采棉栽培模式,棉花單株獲得的水、肥和生長空間等較之“矮密早”機采棉栽培模式更加充足,充分的供給有利于棉花纖維的發育,使纖維品質有所提高,但從群體光合效率利用上,浪費了一定的光熱資源,棉花單位面積產量有一定降低。
(2)植保無人機二次噴施脫葉劑,無論是“矮密早”還是“寬早優”栽培模式,吐絮率、脫葉率都達到了90%以上,脫葉效果“寬早優”優于“矮密早”栽培模式,兩者均達到了機采棉的機械采收要求。
(3)無人機專用噴頭,在施藥時的霧化效果好,并且無人機施藥時螺旋槳形成的氣流能夠讓上、中、下部葉片均勻著液,結合二次施藥等技術,最終可以達到機械采收要求的脫葉效果。