機采棉等行距密植模式下棉花脫葉催熟效果研究

陳 兵，張國蕾,，王 靜，劉景德，李少昆，余 渝，王方永，韓煥勇

(1.新疆農墾科學院 棉花研究所，新疆石河子 832003；2.石河子大學 農學院，新疆石河子 832000；3.新疆石河子職業技術學院 水建分院，新疆石河子 832003)

新疆是中國產量和面積最大的棉花種植區[1]。新疆北疆棉花生產管理水平較高，目前已基本實現了機械化采收[2]。但近年來由于棉花市場不景氣，加上自然災害的影響，棉花品質日益下降，進而影響了棉花的市場價格[3]。化學脫葉催熟是機械采棉的重要環節，也是促使貪青晚熟棉田成熟的重要措施[4]。棉花脫葉劑可以提高機采棉采收質量，減少機采雜質，化學脫葉劑的效果直接影響機采的質量和效率[5]，隨著新疆機采棉面積的擴大，各種脫葉劑的應用越來越廣[6]。前人研究主要基于常規機采棉模式開展噴施化學脫葉劑對棉花生長調節、葉綠素熒光動力學參數、脫葉率、吐絮率、產量、纖維品質、棉鈴蔗糖代謝、纖維比強度等的影響[7-9]，并對脫葉劑的催熟原理進行探索[10]。近年來新疆農墾科學院棉花栽培課題組依托兵團重大專項開展了多項栽培技術的研究，包括：陳年種子出苗率、不同株行距配置、不同打頂時間和方式、不同水肥管理、不同化調時間和用量、不同脫葉催熟方法等研究。尤其對等行密植模式(76cm等行距，5.6cm株距)下的各項栽培技術進行了研究和示范，目前等行距密植模式已經在兵團第1、6、8師部分團場通過示范并得到推廣，種植比例超過8%，并在不斷擴大面積，但對不同適宜機采棉模式下脫葉催熟試劑的用量、時間，不同次數、不同地區、不同品種藥劑的適用性，不同脫葉劑劑量與環境溫度的關系比較研究缺乏[11-12]。同時各種脫葉劑對棉花的成本效益比較分析較少[13]。針對機采棉等行距密植新型模式下不同脫葉劑使用技術和使用效果的研究鮮見報道。本試驗針對機采棉等行距密植新型模式下設置2種常用的脫葉劑，不同噴施時間和不同用量處理，研究棉花在該模式下脫葉率、吐絮率、產量及纖維品質的影響和成本效益，探討機采棉等行距密植新模式下棉花脫葉催熟規律及其效果，為機采棉提質增效脫葉催熟技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2017年在新疆農墾科學院農試場試驗田3-13開展。試驗田前茬為棉花，棉花品種為‘新陸早53號’。試驗地土壤為粘壤土，中等肥力，灌溉設施齊全，灌溉良好。小區面積46 m2，2條膜寬，行長10 m，3個重復，隨機排列，種植模式為1膜3行，等行距76 cm，株距5.6 cm，滴灌帶3根。4月20日播種，盛蕾期滴頭水，以后每隔8～10 d灌溉1次，共計滴灌11水，灌溉量5 400 m3/hm2；基肥施尿素150 kg/hm2、KH2PO4150 kg/hm2，追施尿素675 kg/hm2和KH2PO4300 kg/hm2隨水滴施，每次用量和其他措施按照大田常規管理進行。

1.2 試驗處理

試驗用脫葉劑瑞脫龍(R)(80%的噻苯隆)及其助劑(Z)，脫葉劑脫吐隆(T)(37%噻苯隆+17%敵草隆)及其助劑(Z)為基礎，配合乙烯利(Y)，共設置15個處理。為減少試驗誤差，小區周圍設有保護行，試驗處理見表1。

表1 兩種脫葉劑不同用量和不同噴灑時間處理 Table 1 Treatment design of defoliants dosages and spaying dates

1.3 測定項目及方法

本試驗通過在每個處理內外行選擇長勢均勻的5株棉株，對其進行掛牌定點調查。噴藥前1 d調查1次，噴藥后對定點棉株進行5、10、15、20 d的調查，樣點避開缺苗區和病株。調查指標主要包括總葉片數、總鈴數、吐絮鈴數。

1.3.1 脫葉率和吐絮率 脫葉率=(施藥前葉片總數-施藥后葉片總數)/施藥前葉片總數×100%

吐絮率=吐絮棉鈴數/棉鈴總數×100%

1.3.2 產量及產量構成因素 在棉花的收獲期調查畝鈴數，取10株樣株測定單鈴質量和衣分，然后計算產量和皮棉產量。

1.3.3 棉花纖維品質 每個試驗處理取正常吐絮棉鈴50個由中國農業科學院棉花研究所測定纖維長度、馬克隆值、整齊度、伸長率、成熟度等。

1.4 數據處理與分析

利用Microsoft Excel 2013進行數據歸納整理，利用 SPSS22.0統計軟件進行數據統計和方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同脫葉劑處理的棉花脫葉及吐絮效果

由表2可知，早期(9月1日)噴藥處理1至處理7噴藥前脫葉率均為0，吐絮率在9.59%～14.78%，均與對照(處理8)(0和9.38%)無顯著差異。隨著時間的推移，處理5的脫葉率和吐絮率均逐漸高于對照，但差異不顯著；處理1至處理7，5 d后脫葉率均略高于對照，但差異不顯著， 10 d后至20 d后的脫葉率均顯著高于對照 (P<0.05)，5 d后至15 d后的吐絮率均逐漸高于對照，但差異不顯著，20 d后的吐絮率均顯著高于對照，差異顯著(P<0.05)，其中處理7的脫葉率最高，處理5最低，處理2吐絮率最高，處理5的吐絮率最低。脫葉率由大到小順序為處理 7>1>2>6>4>3>5>8；吐絮率由大到小順序為處理2>4>6>3>7>1>5>8。等行距密植模式下晚期(9月9日)噴藥處理9至處理15噴藥前脫葉率均為0，吐絮率在20.63%～24.95%，均與對照(12.06%)無顯著差異。隨著時間的推移，處理13的脫葉率和吐絮率均逐漸高于對照，差異均不顯著；處理9至處理15，5～20 d后脫葉率和吐絮率均顯著高于對照(P<0.05)，差異不顯著。其中處理12的脫葉率最高(98.57%)，處理13最低(41.30%)，處理11吐絮率最高 (81.80%)，處理13的吐絮率最低(66.42%)。脫葉率由大到小順序為處理12>9>15>14>11>10>13>8;吐絮率由大到小順序為處理11>12>10>15>14>13>9>8。

表2 不同復配脫葉劑處理下的棉花脫葉率和吐絮率變化Table 2 Change of different compound defoliating agents on cotton defoliation rate and boll opening rate

注：同列數據后不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences of different treatments (P<0.05)，the same below.

2.2 不同脫葉劑處理的棉花產量及產量構成 因素

由表3可知，各藥劑處理都對產量造成減產，減產2～67 kg/667m2，減產率1%～23%，處理6和處理14減產最少，1%以內。早期噴藥(9月1日)，與對照8 相比，所有噴藥處理1至處理7均有不同程度減產，且均與對照差異不顯著，其中噴藥處理6減產程度最小，并與其他藥劑處理差異顯著(P<0.05)，噴藥處理7減產幅度最大，較對照CK減產最多為18.1%，但與處理6以外的施藥處理差異不顯著。減產順序由小到大為6> 2>3>5>1>4>7。噴施脫吐隆的處理3，4產量接近，噴施瑞脫龍的處理1、2、6、7產量差異較大，噴施乙烯利的處理5與脫吐隆的處理3、4產量接近。同種藥劑相同劑量(處理1和2；處理3和4)加乙烯利后減產較小。所有處理的每667m2株數和每667m2鈴數變化較小，衣分基本無影響，差異均不顯著，處理4，7的單鈴質量減少了 1.0 g，差異顯著(P<0.05)。晚期噴藥(9月9日)，與對照8 相比，所有噴藥處理9至15均有不同程度減產，其中噴藥處理9、11、13、15減產幅度大，且均與對照差異顯著(P<0.05)，噴藥處理10、12、14減產幅度小，且均與對照差異不顯著，減產(皮棉)順序由小到大為14>12>10>11>13>15>9。所有處理的每667m2株數和每667m2鈴數變化較小，衣分基本無影響，差異不顯著，處理10、14的單鈴質量減少了0.6～0.7 g，差異顯著(P<0.05)。

表3 不同脫葉劑下的棉花產量及產量構成因素特征Table 3 Trait of different defoliants on cotton yield and yield components

2.3 不同脫葉劑處理的棉花品質

從表4可以看出，與對照8相比，噴施脫葉劑不同處理對棉花絨長、比強度、成熟系數基本無影響，均未達到顯著水平。噴藥對馬克隆值影響較大，無論噴藥早晚，噴藥后馬克隆值有增減，藥量較小的處理6、11、14的馬克隆值減小幅度較大，均與對照差異顯著(P<0.05)；藥量較大的處理1、2、7、9、10、15的馬克隆值均增加，均與對照差異不顯著。單獨噴施乙烯利的處理5、13的馬克隆值略微增加，均與對照未達到顯著水平。噴藥對整齊度影響較小，噴藥后整齊度均減小，其中處理3的整齊度減小幅度最大，降低1.3%，達到顯著水平(P<0.05)，其他處理降低了0.27%～ 1.23%，均未達到顯著水平。

2.4 不同脫葉劑處理的棉花效益分析

表5可知，2種藥劑的成本相差較大，2017年零售價格脫吐隆1 200元/kg，瑞脫隆650元/kg，兩者相差550元/kg，但脫吐隆用量少，瑞脫隆用量多，處理間的兩者成本差價在4.75～11.28 元/667m2，乙烯利成本價格在2.6元/667m2。2016年棉花籽棉價格統一按照7.2元/kg計算，棉花成本統一按照1 600元/667m2計算，處理7、15的效益較差，棉花凈產值在1 681.47 元/667m2以下，藥劑效益減少377.64元/667m2以上，藥劑減產率大于18.08%；處理1、3、4、5、9、11、13的效益一般，棉花凈產值在1 696.82～ 1 817.86元/667m2，藥劑效益減少252.50～ 480.31元/667m2，藥劑減產率12.09%～ 23.00%；處理2、6、10、12、14效益較好，棉花凈產值都達到了1 919.81元/667m2以上，其中處理6、10、14效益最好，棉花凈產值都達到了 2 055.24元/667m2以上，藥劑效益減少20 元/667m2以內，藥劑減產率小于1%。

表4 不同脫葉劑下的棉花纖維品質特征Table 4 Trait of different defoliants on the quality of cotton fiber

表5 脫葉催熟劑的成本效益情況Table 5 Cost-benefit condition of defoliation ripener

3 討 論

本研究表明，不同時期噴施不同棉花脫葉劑對棉花的脫葉率和吐絮率有顯著影響，早期噴施瑞脫龍的脫葉和催熟效果較好，晚期噴施脫吐隆脫葉和催熟效果較好，單噴乙烯利也具有一定的脫葉和催熟效果，但比單獨使用脫葉劑加助劑差，脫葉劑加上催熟劑的施用好于單獨使用脫葉劑或催熟劑藥劑。與楊金海等[14]研究基本一致。無論早期還是晚期噴藥，藥劑濃度大脫葉效果好，吐絮效果影響不大。說明供試的2種藥劑均可以促進棉花葉片老化，為棉花的機械采收提供保障，起到了積極的效果。

研究發現噴施脫葉劑劑量增大，對棉花有顯著催熟和減產作用；藥劑處理都對產量造成減小，減產2～67 kg/667m2，減產率1%～23%；同一藥劑時間無論早晚用量越大減產越大，時間早藥劑量少減產少，用量越大減產越大，時間晚藥劑量少減產多，用量越大減產越小，乙烯利具有催熟作用也會造成減產。不同藥劑施藥早藥劑間減產差異不明顯，施藥早瑞脫龍減產少，施藥晚脫吐隆減產少，瑞脫龍減產多。說明脫吐隆對施藥時間不敏感，可在2個時期施藥，瑞脫龍對施藥晚比較敏感，減產幅度較大，不宜較晚施藥。與王誼等[11]的觀點有些不同。王誼等[11]認為脫葉劑噴施時間越早，產量損失越大，所以要延遲脫葉劑噴施時間；但是脫葉劑噴施時間越晚，機械采收時的雜質含量就越高，棉花效益會下降。可能原因是2次噴施時間不同，本試驗2次噴藥時間比王誼等分別早了4 d和1 d，脫葉劑脫吐隆的種類也存在差異，王誼等所用的脫吐隆是含54%的噻苯隆，本試驗是含37%噻苯隆+17%敵草隆。

噴施脫葉劑對棉花纖維品質長度、比強度、成熟度基本沒有影響，這與楊金海等[14]觀點一致，對馬克隆值和整齊度有一定的影響，馬克隆值受施藥劑量和種類的影響較大，施藥劑量越大，馬克隆值越大，反之，單獨施用乙烯利對馬克隆值基本無影響。噴藥降低了整齊度，但幅度較小，2%以內。與胡君霞[15]觀點略有不同。胡君霞[15]認為噴施棉花脫葉劑能影響馬克隆值，但是噴施1次對馬克隆值基本無影響，噴施2次影響較大，能夠降低馬克隆值，可能是由于2次噴藥增大了藥劑用量，棉鈴脫水提前完成。與李新裕等[16]略有不同，他們認為9月15日施藥各的麥克隆值均低于麥克隆值的正常值，可能是施藥時間和藥劑種類不同所致。

從經濟效益分析來看，脫吐隆、瑞脫隆和乙烯利的所有藥劑處理均減小了棉花效益，瑞脫隆用量少對效益減少的最少，用量多的對效益減少的最多，脫吐隆對效益減少的較少，乙烯利對效益減少的較多。脫吐隆和瑞脫隆的藥劑常量處理噴施越晚對效益減少的較多，過量處理噴施早晚均對效益減少的較多。在溫度允許條件下，適當延遲脫葉劑噴施時間，減小產量損失，提高棉花脫葉率和吐絮率。

4 結 論

(1)早期噴施瑞脫龍的脫葉和催熟效果較好，晚期噴施脫吐隆脫葉和催熟效果較好，單噴乙烯利也具有一定的脫葉和催熟效果，早期噴藥，藥劑濃度大脫葉效果好。

(2)每個藥劑處理都對產量造成減產，減產 2～67 kg/667m2，減產率1%～23%；同一藥劑時間無論早晚用量越大減產越大，乙烯利具有催熟作用并造成減產。施藥晚脫吐隆減產少，施藥早的瑞脫龍減產小。

(3)每個藥劑處理都對棉花纖維品質絨長、比強度、成熟系數影響較小，均未達顯著差異；對馬克隆值影響較大，處理6、11、14與對照達顯著性差異。

(4)脫吐隆、瑞脫隆和乙烯利的所有藥劑處理均減小了棉花效益，瑞脫隆用量少對效益減少的最少，用量多的對效益減少的最多，脫吐隆對效益減少的較少，單獨噴施乙烯利對效益減少的較多。綜合分析得出試驗處理6(瑞脫龍15 g/667m2+助劑15 g/667m2+乙烯利100 g/667m2，9月1日噴藥)和14(瑞脫龍15 g/667m2+助劑15 g/667m2+乙烯利100 g/667m2，9月9日噴藥)的經濟效益最好，可以在北疆早熟棉地區大面積推廣應用。