不同脫葉劑對棉花產量品質的影響及與品種的適配性研究

吾買爾江·庫爾班吐爾遜江·買買提馬志剛 郭江平阿爾曼·阿不利米提牙生·玉努斯

(1.新疆農科院庫車陸地棉試驗站，新疆 庫車 842000；2.國家棉花工程技術研究中心/新疆農科院經作所，新疆 烏魯木齊 830091；3.新疆農業科學院國際科技合作交流處，新疆 烏魯木齊 830091)

棉花是我國重要的經濟作物，當前勞動力成本的大幅上升，使機采棉已成為棉花產業發展的必然選擇。由于棉花的無限生長習性和新疆棉花收獲季節氣候異常多變、降溫快等特點往往導致棉花成熟期被延遲，使得棉花機械采收前必須要化學脫葉處理。化學脫葉催熟技術是棉花機械收獲的重要前提，是實現機采棉生產高質量發展的關鍵技術環節。棉花脫葉技術是機采棉高產優質栽培的重要措施，與自然成熟相比化學脫葉處理可以更早收獲棉花[1]。合理施用脫葉催熟劑能夠提高機采棉的脫葉吐絮質量，降低籽棉的含雜率，對解決新疆棉花品質問題具有重要意義。因此，按時收獲對棉花優質生產顯得非常重要[2]。葉片干枯是植物組織由于細胞膜破裂和水分快速損失而導致的干枯，這通常會導致“粘葉”。在收獲季節，當環境條件發生變化時，應選擇合適的脫葉劑產品，科學使用脫葉劑施用量，以適應環境條件，從而盡可能地減少干枯葉片的發生。化學脫葉是在收獲前促使棉株的絕大部分葉片盡快脫落，以提高機械采收的作業效率。由于脫葉劑的直接作用以及脫葉后田間通風透光狀況的改善，脫葉劑的使用還能促進棉鈴的開裂。另外，實行棉花化學脫葉技術保障機械采收的全面覆蓋，在新疆棉區可以節本增效，提高我國原棉在國際市場上的競爭力。

1 材料和方法

1.1 試驗設計與試驗地概況

本研究在新疆農科院經濟作物研究所包頭湖農場試驗基地進行，采用裂區試驗設計，主區2個因素分別為品種和脫葉劑，裂區因素成鈴部位。A、B、C 3個因素，A為品種，共8個水平，分別為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8；B為脫葉劑，共5個水平，分別為B1、B2、B3、B4、B5；C為結鈴部位，共3個水平，分別為C1(伏前桃)，C2(伏桃)、C3(秋桃)；A為主區，B為副區，C為副副區；A、B、C 3個因素供120個水平，重復3次。本文數據由北京維斯恩思軟件有限責任公司用Genstat軟件進行數據分析，獲取VSNC數據分析報告，霜前籽棉產量、鈴重、衣分、籽指，纖維長度、比強度、馬克隆值、伸長率、纖維整齊度等數據進行LSD法檢驗并進行多重比較，P≤0.05表示顯著性水平。用DPS數據處理系統(v20.05)版本裂區試驗數據分析。

試驗地包頭湖農場地海拔934m，位于N41.46°，E86.07°，試驗地土壤為沙壤土，鹽堿中等，肥力較好。A因素小區面積25m2，B因素小區面積0.625m2，C因素棉花不同時期成鈴每天掛牌登記，每個部位取30個棉鈴計算鈴重、衣分、籽指；皮棉樣品送至中國農科院棉花研究所農業部纖維品質測試中心測試。

1.2 供試材料

選用不同纖維類型、成熟期不同的有代表性的各類棉花品種7個，分別是A1(中長絨棉“30-1”)，A2(南疆主推棉花品種“新陸中78號”)，A3(高產品系“國棉1809”)，A4(烏茲別克斯坦棉花品系“5號”)，A5(早熟長絨棉品種)，A6(早熟機采棉品種“新陸早50號”)，A7(北疆主推品種“新陸早57號”)，A8(陸地型長絨棉品種“金陸長1號”)。

1.3 試驗方法

B1：欣噻利懸浮劑(總有效成分含量50%)，噻苯隆含量10%加乙烯利含量40%，2700mmL·hm-2。B2：CK，乙烯利水劑有效成分含量40%，2700mmL·hm-2。B3：脫液脲激素性脫葉劑，50%噻苯隆可濕性粉劑，2700mmL·hm-2。B4：最佳搭檔棉葉干燥劑，有效成分是70%百草枯加30%乙烯利復配劑，2700mmL·hm-2。B5：噻敵隆懸浮劑，噻苯隆360g·L-1加敵草隆180g·L-1激素性加除草劑性復配劑，180mmL·667m-2。

1.4 試驗地田間管理

2021年4月11日整地，4月12日鋪膜，4月13日人工點播，5月10定苗，中耕除草3次，化調6次，縮節胺總量375g·hm-2；葉面肥噴施4次，基肥磷酸二銨450kg·hm-2，尿素300kg·hm-2；追肥尿素、工業一胺和腐殖酸鉀，隨水滴施尿素675kg·hm-2，工業一胺300kg·hm-2；生育期滴水7次，共計250m2·667m-2；化學防治病蟲害4次；7月14日打頂，9月20人工打脫葉劑，9月26日一次性人工收獲記產。

2 結果與分析

2.1 棉花產量及產量構成因素的比較

2.1.1 霜前籽棉產量

2.1.1.1 品種之間的霜前籽棉產量比較

8個棉花品種霜前籽棉產量結果分析，多重比較結果分析，參試8個品種中，“國棉1809”產量第1，“新陸早57號”產量第2，但是2個品種的差異不顯著。烏茲比克斯坦引進的“5號”和“30-1”棉花品種的產量不如國內品種，見圖1。

圖1 霜前籽棉產量

2.1.1.2 脫葉劑處理的霜前籽棉產量比較

不同脫葉劑產品對棉花籽棉產量之間差異達到顯著水平，見表1。B2對照處理乙烯利噴施產量第1，籽棉產量5505kg·hm-2；B3脫液脲噴施產量第2，但是乙烯利和脫葉劑噴施產量差異不顯著；B5處理噻敵隆專用助劑噴施的產量最低，4545kg·hm-2。說明施用脫葉劑后對籽棉產量受一定的影響，會降低籽棉產量，見圖2。

表1 霜前籽棉產量間方差分析表

圖2 籽棉產量

2.1.2 衣分

2.1.2.1 品種間衣分比較

不同棉花品種的衣分有差異，而且差異達到顯著水平，見表2。多重比較結果來看，“新陸早57號”的衣分最高，“新陸早50號”的衣分第2，但2個品種的衣分沒有差異。“金陸長1號”的衣分最低，烏茲比克斯坦棉花品系“30-1”的衣分倒數第2。

表2 衣分間方差分析表

2.1.2.2 脫葉劑處理間衣分比較

脫葉劑處理的衣分、品種、脫葉劑互作之間差異沒有達到顯著水平。

2.1.3 單鈴重

2.1.3.1 品種之間的單鈴重比較

棉花品種間單鈴重差異達到顯著水平，見表3。單鈴重差異進行多重比較，烏茲別克斯坦棉花品系“30-1”鈴重最大，單鈴重6.8g；“新陸早50號”的鈴重最少，4.7g；“30-1”和其他7個品種的鈴重差異達到顯著水平。

表3 單鈴重間方差分析表

2.1.3.2 脫葉劑處理間單鈴重比較

噴施不同脫葉劑后單鈴重差異達到顯著水平。多種比較噴施脫液脲的鈴重最高，5.94g；乙烯利噴施的鈴重第2，5.74g；最佳搭檔的鈴重5.5g；噴施脫液脲和其他脫葉劑產品差異達到顯著。

2.1.4 籽指

2.1.4.1 棉花品種間的籽指比較

棉花品種間籽指達到顯著差異，見表4。多重比較結果烏茲別克斯坦棉花品系“30-1”的籽指最大，為12g；“新陸早57號”棉花品種為最少，為8.6g。“30-1”和其他7個品種的籽指差異達到顯著。

表4 籽指間方差分析表

2.1.4.2 脫葉劑處理的籽指比較

不同脫葉劑噴施后的棉花籽指差異不顯著，說明脫葉劑對棉花籽指的影響不大。

2.1.5 不同成鈴部位棉鈴質量

2.1.5.1 不同成鈴部位衣分比較

棉花品種處理的不同部位棉花衣分差異達到顯著，見表5。植株中部(伏桃)衣分最高，為38%；下部(伏前桃)衣分第2，為36.9%；上部(秋桃)衣分最低，為36.4%。伏桃衣分和伏前桃，秋桃衣分差異達到顯著。脫葉劑處理間不同成鈴部位衣分差異不顯著。

表5 不同成鈴部位衣分的差異

2.1.5.2 不同成鈴部位單鈴重比較

品種間不同成鈴部位鈴重差異達到顯著水平，見表6，棉株中部伏桃最高，5.9g；伏前桃為第2，為5.7g；秋桃最低，為5.5g；伏桃、伏前桃、秋桃之間單鈴重差異達到顯著。脫葉劑處理的不同成鈴部位單鈴重的差異沒有達到顯著水平，說明脫葉劑對不同成鈴部位單鈴重的影響不是很大，脫葉劑和棉花品種不同成鈴部位單鈴重沒有互作。

表6 不同成鈴部位單鈴重的差異

2.1.5.3 不同成鈴部位籽指比較

品種間和脫葉劑處理間不同成鈴部位的籽指沒有顯著差異。

2.2 棉花纖維品質指標比較

2.2.1 品種間纖維品質比較

品種間纖維絨長、比強度、馬克隆值、伸長率、整齊度有顯著差異。

2.2.2 脫葉劑處理間比較

脫葉劑處理后棉花纖維絨長、比強度、馬克隆值、伸長率沒有顯著差異，纖維整齊度有差異，但差異未達到顯著水平。

2.2.3 不同成鈴部位纖維品質差異分析

2.2.3.1 纖維絨長

棉花品種間不同成鈴部位纖維絨長度差異達到顯著水平。伏前桃>伏桃>秋桃。纖維絨長在不同棉花品種和不同脫葉劑產品有一定的互作效應。

2.2.3.2 馬克隆值

不同成鈴部位纖維馬克隆值有差異，差異達到顯著水平。伏桃>秋桃>伏前桃，但是都在A級范圍。

2.2.3.3 纖維整齊度指數

不同成鈴部位纖維整齊度差異達到顯著水平。伏前桃>秋桃>伏桃。

2.2.3.4 纖維伸長率

不同成鈴部位纖維伸長率差異達到顯著水平。伏前桃>伏桃>秋桃。

3 品種與脫葉劑的適配性研究

目前國內脫葉劑產品類型比較多，棉農對脫葉劑類型的選擇上也遇到困難，市場上脫葉劑類型主要有激素性、除草劑性、干燥劑性以及激素性和脫葉劑復配劑類型等幾種。烏茲比克斯坦棉花學者認為，不同棉花品種與脫葉劑類型之間有一定的適配性，只要脫葉劑和品種匹配度高的情況下可以達到良好的落葉效果。

3.1 品種和脫葉劑主因素方差分析

由表7可知，品種間平均值差異達到顯著水平，脫葉劑之間平均值差異未達到顯著水平；品種中不同部位平均值，除了“金陸長1號”的差異達到顯著水平以外，其余7個棉花品種不同部位差異沒有達到顯著水平。

表7 裂區試驗方差分析表

3.2 品種和脫葉劑主因素和裂區因素不同成鈴部位棉鈴質量差異比較

不同類型的脫葉劑產品對棉花不同部位成鈴質量產生不同的影響，見表8。除了激素加除草劑類型的脫葉劑對棉花成鈴部位的差異沒有達到顯著水平以外，其余4種類型的催熟劑對棉花不同部位成鈴質量之間的差異達到顯著水平，其中激素性脫葉劑脫液脲對棉花不同部位成鈴質量的差異達到顯著和極顯著水平。

表8 不同類型的脫葉劑對棉花成鈴質量的影響

3.3 棉花品種與脫葉劑適配性研究

棉花品種與脫葉劑的互作研究表明，同樣棉花品種在施用不同脫葉劑產品的情況下，除了陸地型長絨棉品種“金陸長1號”施用普通脫葉劑時差異達到顯著水平以外，其余7個棉花品種差異不顯著；品種相同的情況下，施用不同類型的脫葉劑產品，“金陸長1號”的不同成鈴部位棉鈴質量也有差異，“金陸長1號”對脫葉劑的敏感性是品種熟性因素導致的，還是纖維類型導致的，需進一步研究。

脫葉劑相同的情況下，不同棉花品種棉鈴質量參數平均值進行方差分析差異達到顯著水平。中國農業大學研究的新型脫葉劑產品欣噻利懸浮劑對不同類型棉花品種之間差異達到極顯著水平，如施用欣噻利懸浮劑時，北疆目前推廣的適合機采的棉花品種“新陸早57號”的棉鈴質量平均值最高，高產棉花品系“國棉1809”第2；施用乙烯利水劑時高產棉花品系“國棉1809”第1，“新陸早57號”第2；施用激素性加除草劑類型脫葉劑噻敵隆懸浮劑和干燥劑性脫葉劑類型最佳搭檔時，“金陸長1號”品種棉鈴質量參數平均值最大。說明不同棉花品種與不同類型脫葉劑產品之間有一定的適配性，不同棉花品種相配套的脫葉劑類型篩選有一定的科學依據。

4 討論

4.1 棉花籽棉產量及產量性狀

烏茲比克斯坦引進的棉花品種增產潛力不如國產品種，主要特點是鈴重大、籽指大、衣分低，其中“30-1”品種的纖維品質比較好，達到陸地性長絨棉纖維品質標準。

8個棉花品種的霜前籽棉產量有顯著差異，8個棉花品種的產量和產量性狀，品質性狀之間差異顯著。5種脫葉劑產品的霜前籽棉產量有差異；單鈴重，不同成鈴部位的衣分和單鈴重差異顯著，5種脫葉劑處理之間衣分、籽指、棉花纖維絨長、比強度、馬克隆值、纖維伸長率均不受影響，纖維整齊度差異達到顯著，研究結果與土耳其專家的研究結論相一致[1]。棉花施用脫葉劑落葉后籽棉產量受一定的影響，降低棉花產量，但棉花籽指的影響不顯著；乙烯利處理的衣分最高，噻敵隆專用助劑噴施衣分第2，欣噻利噴施的衣分最低；脫液脲處理的鈴重最高，乙烯利處理的鈴重第2，施用最佳搭檔的鈴重5.5g。

8個棉花品種不同部位纖維絨長、馬克隆值、整齊度、伸長率差異明顯，纖維比強度沒有明顯差異，說明纖維比強度和棉花內在遺傳品質相關。纖維絨長度和纖維伸長率下部好于中部和上部；纖維整齊度下部好于上部，上部好于中部。

4.2 棉花品種和脫葉劑的適配性

不同類型的脫葉劑對不同時期形成的棉鈴品質有一定的影響，5種脫葉劑處理的伏前桃、伏桃、秋桃棉鈴的鈴重、衣分、籽指以及纖維品質指標的平均值進行方差分析差異達到顯著水平，激素性脫葉劑噻苯隆處理的不同成鈴部位棉鈴素質差異達到極顯著水平，說明不同熟性、不同類型棉花品種在脫葉劑施用上，要設計科學試驗驗證，合理選擇脫葉劑類型有利于提高棉鈴品質。

品種和脫葉劑互作方差分析結果表明，8個棉花品種在5種脫葉劑產品之間互作效應方差分析差異達到顯著，其中，欣噻利懸浮劑脫葉劑與8個品種的互作差異極顯著，陸地型長絨棉“金陸長1號”不同成鈴部位產量和品質性狀也有差異，“金陸長1號”對脫葉劑類型的敏感性是棉花品種熟性造成的，還是長絨棉纖維類型造成的，需進一步研究。烏茲比克斯坦學者研究報告顯示，脫葉劑與棉花品種之間有適配性，其研究結論和本研究有一定一致性。

5 結論

為了達到最理想的落葉效果，應充分考慮棉花品種的基因型、脫葉劑產品的敏感性。開展品種相配套的脫葉劑選擇的前提下，充分考慮棉花當時的長勢、長相、氣候條件，科學選擇脫葉劑，避免脫葉劑對棉花產量和品質造成不良影響。適期早落葉是獲得棉花高產量的關鍵，但同時也要根據棉花品種的基因型、熟性、長勢、長相因素等，選擇使用乙烯利催熟劑、激素性脫葉劑、激素性加除草劑的脫葉劑復配劑，如果棉花過于貪青晚熟的情況下，選擇使用干燥劑類型的除草劑加乙烯利或者激素性脫葉劑復劑，達到最大經濟的落葉效果。