不同化學(xué)打頂劑對(duì)北疆早熟陸地棉農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

葉春秀，王 剛，李有忠，王志軍，莊振剛，謝宗銘

(新疆農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)所/作物種質(zhì)創(chuàng)新與基因資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000)

不同化學(xué)打頂劑對(duì)北疆早熟陸地棉農(nóng)藝及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

葉春秀，王 剛，李有忠，王志軍，莊振剛，謝宗銘*

(新疆農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)所/作物種質(zhì)創(chuàng)新與基因資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000)

【目的】比較不同化學(xué)打頂劑對(duì)新疆北疆早熟棉農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)性狀的影響及化學(xué)打頂效果，篩選適合北疆早熟陸地棉化學(xué)打頂?shù)脑噭╊愋图疤幚矸绞健！痉椒ā勘狙芯恳宰赃x育的對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑敏感的陸地棉(代號(hào)為589)為試驗(yàn)材料，開(kāi)展不同化學(xué)打頂劑(縮節(jié)胺、氟節(jié)胺、土優(yōu)塔、打頂劑)與人工打頂?shù)奶镩g對(duì)比試驗(yàn)，比較不同類型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、不同打頂方式對(duì)其農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、品質(zhì)的影響。【結(jié)果】在株高性狀上，不同打頂劑處理后都表現(xiàn)出高于人工打頂處理，株型更加緊湊；在果枝數(shù)、鈴數(shù)性狀上都表現(xiàn)出能夠增加鈴數(shù)，果枝數(shù)與人工打頂相當(dāng)；在鈴的空間分布上，不同打頂劑處理都表現(xiàn)出中下部鈴及內(nèi)圍鈴高于人工打頂；在鈴重、籽棉重、皮棉重、衣分性狀上，不同打頂劑處理與人工打頂相比存在著不同的差異，但差異都不顯著；在絨長(zhǎng)性狀上，縮節(jié)胺、打頂劑處理與人工打頂處理有顯著性差異，分別表現(xiàn)出減小和增加絨長(zhǎng)，而其它打頂劑處理與人工打頂處理相比則沒(méi)有顯著性差異。【結(jié)論】目前已推廣的幾種化學(xué)打頂劑在改善北疆早熟陸地棉的農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀等方面各自存在著利弊，在應(yīng)用過(guò)程中需要進(jìn)一步的探索、完善，以便于能夠更好地起到打頂效果，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

北疆；早熟陸地棉；化學(xué)打頂；試驗(yàn)

【研究意義】目前，人工打頂是棉花打頂?shù)膫鹘y(tǒng)方式和主要方式，成為限制棉花生產(chǎn)管理過(guò)程全程機(jī)械化的主要環(huán)節(jié)。【前人研究進(jìn)展】關(guān)于采用不同方式進(jìn)行棉花打頂已有相關(guān)報(bào)道，主要包括了機(jī)械化打頂和化學(xué)打頂[1-4]。機(jī)械化打頂是兵團(tuán)“十五”期間重點(diǎn)推廣的一項(xiàng)新技術(shù)，主要是通過(guò)采用機(jī)械替代傳統(tǒng)的人工打頂方式，但目前機(jī)械打頂對(duì)地勢(shì)以及棉花長(zhǎng)勢(shì)要求較高，長(zhǎng)勢(shì)不均易造成漏打率高，機(jī)械損傷嚴(yán)重，減產(chǎn)的現(xiàn)象，研發(fā)的棉花打頂機(jī)也還存在著不完全的地頭和地尾作業(yè)等問(wèn)題。化學(xué)打頂主要是通過(guò)采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控棉花的生長(zhǎng)發(fā)育，防止徒長(zhǎng)，并配合一系列農(nóng)業(yè)措施，促進(jìn)棉花穩(wěn)長(zhǎng)，達(dá)到早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)目的。國(guó)內(nèi)外關(guān)于采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在不同植物上進(jìn)行化學(xué)封頂已有不少報(bào)道，但不是很系統(tǒng)[5-13]。【本研究切入點(diǎn)】本研究擬通過(guò)比較現(xiàn)有不同類型化學(xué)打頂劑及人工打頂處理，測(cè)定各處理后相關(guān)的農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀等指標(biāo)，比較不同化學(xué)打頂劑對(duì)北疆早熟陸地棉農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀的影響，【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為新疆棉花化學(xué)打頂?shù)倪M(jìn)一步深入研究及應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)開(kāi)展地點(diǎn)為新疆農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)所試驗(yàn)地，試驗(yàn)材料為本中心自選育的對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中度敏感的早熟陸地棉，代號(hào)為589。化學(xué)打頂試劑為DPC(縮節(jié)胺/甲哌鎓)、氟節(jié)胺、土優(yōu)塔、西域金杉棉花打頂劑，對(duì)照為人工打頂處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地采用地膜覆蓋播種方式，1膜6行的播種方式，每條膜長(zhǎng)為5 m；每個(gè)材料所有的對(duì)照和處理為1個(gè)小區(qū)，每小區(qū)為6條膜，設(shè)3次重復(fù)，在打頂時(shí)按照不同化學(xué)打頂劑使用說(shuō)明進(jìn)行噴施：縮節(jié)胺以濃度為150 g/hm2分別在7月12日和7月19日進(jìn)行2次噴藥；氟節(jié)胺以0.4 g/L在7月12日進(jìn)行一次性噴施；土優(yōu)塔為50 mL/667m2在7月12日進(jìn)行一次性噴施；西域金杉打頂劑為160 mL/667m2+5 g/667m2DPC在7月12日進(jìn)行一次性噴施；對(duì)照為人工打頂、不控不打頂處理，在7月12日進(jìn)行，其它栽培管理方式參照一般高產(chǎn)田進(jìn)行。各處理如表1，文中以下各處理都以編號(hào)表示。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 在吐絮期每個(gè)處理隨機(jī)連續(xù)挑選10株，調(diào)查棉花的株高(子葉節(jié)到主莖頂端的高度)，始節(jié)高、果枝數(shù)，每個(gè)指標(biāo)取重復(fù)數(shù)值的平均值。

1.3.2 單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分、產(chǎn)量 吐絮后每小區(qū)每處理測(cè)產(chǎn)并實(shí)收，預(yù)測(cè)產(chǎn)量；每處理隨機(jī)連續(xù)選取10株統(tǒng)計(jì)有效結(jié)鈴數(shù)，取20個(gè)全部正常吐絮鈴測(cè)定鈴重，考種并計(jì)算衣分、絨長(zhǎng)。

1.3.3 棉鈴空間分布 在吐絮期，每個(gè)處理隨機(jī)連續(xù)挑選10株，調(diào)查下部(1～3果枝)、中部(4～6果枝)、上部(7果枝以上)、內(nèi)圍(第1果節(jié))、外圍鈴數(shù)(第2果節(jié))，每個(gè)指標(biāo)取重復(fù)數(shù)值的平均值。

1.3.4 纖維品質(zhì) 考種測(cè)定衣分后取棉纖維樣品，送新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析采用Excel和DPS7.05軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)封頂對(duì)農(nóng)藝性狀的影響

由表2可以看出，采用不同方式的化學(xué)處理后，對(duì)不同品種株高的影響一致，表現(xiàn)為化學(xué)打頂株高高于人工打頂，而低于不化控不打頂處理；在始節(jié)位性狀上，所有化學(xué)打頂方式幾乎都表現(xiàn)為高于人工打頂，而低于不化控不打頂處理；在始節(jié)高性狀上，不同化學(xué)打頂方式對(duì)不同品種的影響則表現(xiàn)不一致。其中，氟節(jié)胺、打頂劑、土優(yōu)塔在材料589上表現(xiàn)為高于人工打頂，低于不控不打頂處理；縮節(jié)胺處理在材料589上表現(xiàn)為低于人工打頂及不控不打頂處理，分析存在差異的原因可能在于不同化學(xué)打頂劑的作用機(jī)制不同。

表1 化學(xué)打頂試驗(yàn)不同處理方式Table 1 Different treatment methods of chemical de-topping

表2 不同打頂方式對(duì)農(nóng)藝性狀影響Table 2 Effect of different chemical detopping on the agronomic characters of cotton

注：各處理間有相同字母表示在(P<0.05)水平上差異不顯著，無(wú)相同字母表示在(P<0.05)水平上差異顯著(Duncan法)。
Notes: Values in the same column followed by different letters are significantly different atP<0.05 according to Duncan’s multiple range test.

在果枝數(shù)和鈴數(shù)性狀上，采用不同化學(xué)打頂劑處理后，在不同材料上存在著差異。在果枝數(shù)性狀上，氟節(jié)胺、打頂劑、土優(yōu)塔處理在589上表現(xiàn)出高于人工打頂和不控不打頂處理。縮節(jié)胺處理在589上則表現(xiàn)為低于人工打頂和不控不打頂處理；在鈴數(shù)性狀上，氟節(jié)胺、打頂劑、土優(yōu)塔處理在589上均表現(xiàn)為高于或與人工打頂、不控不打頂處理一致；而縮節(jié)胺處理在589上表現(xiàn)為高于不控不打頂處理，低于人工打頂處理。

2.2 化學(xué)打頂對(duì)棉鈴空間分布的影響

由圖1可見(jiàn)，不同化學(xué)打頂方式處理對(duì)鈴空間(垂直、水平)分布的影響不同。在上部鈴性狀上，除縮節(jié)胺處理高于人工打頂與不控相當(dāng)外，其它化學(xué)打頂方式均低于不控和人工打頂處理。在中部鈴性狀上，縮節(jié)胺與打頂劑處理低于人工打頂、不控處理；氟節(jié)胺處理高于人工打頂，低于不控處理；土優(yōu)塔處理與人工打頂相當(dāng)，低于不控處理。在下部鈴性狀上，縮節(jié)胺、土優(yōu)塔處理與不控和人工打頂相當(dāng)；氟節(jié)胺、打頂劑處理低于人工打頂和不控處理。在內(nèi)圍鈴性狀上，則表現(xiàn)出除DPC處理外，其它打頂方式低于或與不控及人工打頂相當(dāng)，DPC處理則高于人工打頂，低于不控處理。在外圍鈴性狀上，除土優(yōu)塔處理高于人工打頂、不控處理外，其它化學(xué)打頂方式均低于人工打頂和不控處理。

2.3 化學(xué)打頂對(duì)產(chǎn)量的影響

由圖2可以看出，不同打頂方式對(duì)產(chǎn)量的影響存在著差異：氟節(jié)胺、打頂劑、土優(yōu)塔處理的產(chǎn)量低于不控處理，高于人工打頂或相當(dāng)，而縮節(jié)胺處理則低于人工打頂與不控不打頂處理。

2.4 化學(xué)打頂對(duì)品質(zhì)的影響

由表3可以看出，采用不同的打頂處理方式進(jìn)行處理，最終對(duì)品質(zhì)的影響與不控處理相比，在大多數(shù)指標(biāo)上并不存在顯著性的差異，僅僅在絨長(zhǎng)上具有顯著性的差異。在589這個(gè)材料上，打頂劑處理與不控、人工打頂處理間存在顯著性差異，具有增加絨長(zhǎng)的作用，其它的化學(xué)打頂處理方式與對(duì)照相比差異性不顯著，其中氟節(jié)胺具有增加絨長(zhǎng)的作用，縮節(jié)胺和土優(yōu)塔具有抑制絨長(zhǎng)的效果。

圖1 不同打頂處理方式鈴空間分布比較Fig.1 Effect of different chemical detopping on the spatial distribution of bolls

圖2 不同打頂處理方式產(chǎn)量比較Fig.2 Effect of different chemical detopping on yield

表3 不同打頂處理方式對(duì)品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different chemical detopping on quality of cotton

注：各處理間有相同字母表示在P<0.05水平上差異不顯著，無(wú)相同字母表示在P<0.05水平上差異顯著(-Duncan法)。
Notes: Values in the same column followed by different letters are significantly different atP<0.05 according to Duncan’s multiple range test.

3 討 論

目前，人工打頂還是主要的打頂方式，存在著耗費(fèi)人力資源，效率低、成本高，不能按時(shí)完成工作的缺點(diǎn)，對(duì)于棉花打頂效果主要受時(shí)間限制來(lái)說(shuō)，這是重要的影響因素之一[14-15]。另外，在新疆棉區(qū)，精簡(jiǎn)化、機(jī)械化、規(guī)模化和高效益是棉花生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)，化學(xué)打頂技術(shù)的逐漸成熟和推廣，對(duì)提高棉花打頂效率、降低成本，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化具有重要的意義[16]。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較不同化學(xué)調(diào)控劑、不同濃度及調(diào)控次數(shù)的封頂效果，可以看出，采用的不同化學(xué)打頂劑對(duì)實(shí)驗(yàn)材料都具有一定的封頂效果，并且在合適的調(diào)控劑量和時(shí)間組合下能夠達(dá)到增產(chǎn)的效果。各化學(xué)打頂劑處理對(duì)同一材料的農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀影響存在著異同點(diǎn)，其中在株高、始節(jié)高性狀上，各處理都表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)。在其它農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀上，各化學(xué)打頂劑處理則表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。在始節(jié)高、果枝數(shù)、鈴數(shù)、上部鈴、內(nèi)圍鈴、產(chǎn)量、籽棉重、皮棉重、衣分、單鈴重性狀上，氟節(jié)胺、打頂劑、土優(yōu)塔處理表現(xiàn)出一致的變化趨勢(shì)，能夠高于或與人工打頂相當(dāng)，而縮節(jié)胺處理則表現(xiàn)出相反的變化趨勢(shì)；在中部鈴、下部鈴、絨長(zhǎng)性狀上，各化學(xué)打頂劑處理則表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有已推廣的幾種化學(xué)打頂劑在改善北疆早熟陸地棉的農(nóng)藝、經(jīng)濟(jì)性狀等方面存在著利弊，在應(yīng)用過(guò)程中需要進(jìn)一步的探索、完善，以便于能夠更好地起到打頂效果，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，而若將縮節(jié)胺規(guī)模化應(yīng)用于北疆早熟陸地棉的化學(xué)打頂效果中還需要進(jìn)一步的摸索與實(shí)踐。

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EffectsofDifferentChemicalToppingAgentsonAgronomicCharactersandYieldofEarlyMaturingUplandCotton(Gossypiumhirsutum)inNorthernXinjiangProvince

YE Chun-xiu,WANG Gang,LI You-zhong,WANG Zhi-jun,ZUANG Zhen-gang,XIE Zong-ming*

(Biotechnology Research Institute of Agricultural and Reclamation Sciences / Xinjiang Production & Construction Group Key Laboratory of Crop Germplasm Enhancement and Gene Resources Utilization,Xinjiang Shihezi 832000,China)

【Objective】The present paper was conducted to screen the best de-topping chemical agents and application methods in early maturing upland cotton in Northern Xinjiang.【Method】Taken self -breeding cultivars 589 as tested materials,the field experiments of different cotton chemical and manual de-topping were carried out,the effects of different chemical topping agents on agronomic characters and yield of early maturing upland cotton (Gossypiumhirsutum) were studied.【Result】The plants de-topped by chemical agent were taller and narrower than that by hands,and the number of lower and inside boll and branch that treated by chemical agent were more than that by hands.There were not significant differences of boll weight,yield and lint percentage.The chemical de-topping agent contained mepiquat chloride and flumetralin could reduced or increased fiber length in some degree,but other chemical de-topping method could not affected on fiber length.【Conclusion】These chemical agents that extended in market had some advantages and disadvantages to promote the economic and other agricultural character of early maturity upland cotton in the northern of Xinjiang,and it need to further exploration in the application process in the future.

Northern Xinjiang; Early maturing upland cotton; Chemical de-topping; Experiment

1001-4829(2017)4-0762-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.4.009

2016-01-20

新疆農(nóng)墾科學(xué)院“院科技引導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目”(41YYD2 01201)；兵團(tuán)技術(shù)轉(zhuǎn)移項(xiàng)目 (2013BD049)

葉春秀(1982-)，女，博士，副研究員，從事棉花分子育種研究，E-mail: yecx2008@163.com；*為通訊作者：謝宗銘(1971-)，男，博士，研究員，從事棉花育種研究。E-mail: xiezmchy@163.com。

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(責(zé)任編輯 陳 虹)