縮節胺與萘乙酸和蕓苔素內酯配施在雜交棉上的化學調控互作效應

高 振， 王冀川， 孫 婷， 張建芳

(塔里木大學 植物科學學院， 新疆 阿拉爾 843300)

棉田進行化學調控是保證棉花高產的一項關鍵措施，通過棉田化學調控，能有效控制棉花旺長，定向培育高產株型，調節群體與個體生長的矛盾，達到最佳群體冠層分布與生長質量，取得高產高效。一般生產中，化學調控主要采用植物生長調節劑縮節胺(DPC)進行，其調控效果顯著，能有效控制株型、防止旺長，調節棉花營養生長與生殖生長的矛盾，促進營養物質向蕾鈴中運輸，提高產量，實現較高的生產效率[1]。但在實際應用中，不同棉花品種對DPC的敏感程度不同[2]。目前新疆推廣的雜交棉品種大多對DPC敏感，造成DPC化控劑量不易控制，往往發生控制過重、棉花群體長勢衰退，不利于產量形成。噴施一定劑量的植物生長促進劑能有效緩解DPC化控的不利效果，恢復棉花生長勢，減輕DPC造成的不利影響，確保產量的高效形成[3]。有研究表明，赤霉素是較好的化控緩解劑[4]，但赤霉素水溶性差、濃度配置不方便，因此，使用其他生長促進劑不失為一項選擇。萘乙酸(NAA)系萘類具有生長素類活性的廣譜型植物生長調節劑，能促進細胞分裂與擴大，誘導形成不定根并增加座果，在棉花生產上應用可減少蕾鈴脫落，增桃增重，提高質量[5]。蕓苔素內酯(BR)是一種甾體化合物，生產上能提高光合作用，打破頂端優勢，促進側芽萌發和側枝生成，防止落花落果，協調營養平衡，增強作物抗逆性等[6]。為探尋適宜的棉田DPC化控緩解劑，選取植物生長促進劑NAA和BR，分析2種生長促進劑與DPC化控的互作效應，以期為植物生長調節劑在雜交棉生產中化學調控應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試棉花品種為兆豐1號，湖南兆豐種業有限公司提供。縮節胺(DPC)選用98%甲哌鎓粉劑，湖北棗陽天燕化工有限公司提供。生長促進劑選用三六國光牌?20%萘乙酸(NAA)粉劑和481?0.1%蕓苔素內酯(BR)可濕性粉劑，分別由四川國光農化股份有限公司和碩豐成都新朝陽生物化學有限公司提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 采用2種生長促進劑(NAA和BR)分別與植物生長延緩劑(DPC)組合施用，在棉花生產中開展植物生長調節劑的2因素3水平完全隨機區組試驗，考察2種生長促進劑對棉花的生長促進作用，以及對生長延緩劑DPC抑制過度的緩解作用。植物生長調節劑用量均設置零劑量、中劑量和高劑量3個水平(表1)，劑量水平DPC表達為D0(0 g/hm2)、Dm(31.3 g/hm2)和Dh(62.6 g/hm2)；NAA為N0(0 g/hm2)、Nm(37.5 g/hm2)和Nh(75.0 g/hm2)；BR為B0(0 g/hm2)、Bm(75.0 g/hm2)和Bh(150.0 g/hm2)。每組試驗共9個處理(表2)，每處理3次重復，小區面積13.5 m2，完全隨機區組排列。棉田見花期(2017年6月19日)開始施用植物調節劑，根據試驗設計劑量水平，先噴施生長抑制劑DPC，3 d后噴施生長促進劑NAA和BR。

表1 3種植物生長調節劑不同水平的施用劑量

表2 NAA、BR分別與DPC組合的2因素3水平完全隨機區組試驗處理

1.2.2 試驗過程 試驗于2017年在塔里木大學第1師10團試驗站進行。試驗田按大田常規管理，4月22日播種，1～2葉期定苗，7月17日打頂。生育期間滴灌水9次，于盛蕾期進行第1次滴灌(頭水)，以后每隔10～12 d滴灌1次，每次灌溉量225～300 m3/hm2，灌溉定額4 350 m3/hm2。在第3～8次滴灌期間共施尿素375 kg/hm2、KH2PO4120 kg/hm2，其中第3次滴灌施尿素45 kg/hm2，第4滴灌施尿素60 kg/hm2、KH2PO415 kg/hm2，第5～7次滴灌各施尿素75 kg/hm2、KH2PO430 kg/hm2，第8次滴灌施尿素45 kg/hm2、KH2PO415 kg/hm2。

1.2.3 指標測定 現蕾后每隔7 d定點觀察形態指標，包括株高、主莖節數和節間長度、分枝數、葉片數、果節數和果節長度、蕾鈴數等，收獲期各處理選擇有代表性植株10株，按單株分別摘取棉株不同部位果枝上的全部吐絮棉鈴，供室內考種用，以實收籽棉產量計產。

1.3 數據統計分析

采用DPS 10對試驗數據進行統計分析，Excel 2003作圖。

2 結果與分析

2.1 NAA-DPC及BR-DPC組合施用雜交棉的生長及產量性狀

2.1.1 NAA-DPC組合 從表3看出，在NAA劑量一定的條件下，棉花植株株高、綠葉數、主莖節數、果臺數、總果節長等植株性狀以及產量均隨DPC劑量增加而降低，表明DPC對棉花生長的抑制作用隨施用劑量增加而增強。在DPC劑量一定的條件下，株高、果臺數隨NAA劑量增加而增大；綠葉數、主莖節數以及產量均隨NAA劑量增大呈先減后增趨勢，表明NAA對DPC在株高和果臺數方面的過度抑制具較好的緩解作用。從不同劑量NAA的施用效果看，NAA在棉花營養生長中主要促進棉株莖枝節生長，與N0處理相比，Nh處理的平均株高、果臺數、總果節長度、單株果節數分別增加10.7%、8.2%、5.5%和17.3%；在生殖生長方面主要促進單株鈴數，平均單株鈴數Nh較N0提高13.5%，平均脫落率Nh與N0相當，未有所下降，這可能是NAA顯著增加果節數，造成結鈴部位增加從而增加單株鈴數，并非表明NAA具有保花保鈴功效。NAA對棉株生長指標的促進效果隨噴施劑量的增大而增大，但從產量表現看，適宜劑量處理產量最高，NAA劑量過大會造成棉株松散徒長、營養生長與生殖生長關系惡化，產量下降。

表3 不同劑量NAA與DPC組合施用棉花的植株性狀及產量

總體看，未噴施促進劑NAA的DPC處理(N0D0、N0Dm和N0Dh)，棉株僅表現出化控效果，即株高降低、果節變短、果臺變少等；噴施促進劑NAA后則表現出化控、化促的雙重互作效果，即噴施DPC后再噴施促進劑，其化控效果減弱，對過度化控的緩解效果隨促進劑施用劑量增加而加強。

2.1.2 BR-DPC組合 從表4看出，在BR劑量一定時，棉株的生長性狀及產量隨DPC劑量增加而降低，鈴重則有增加趨勢；在DPC劑量一定的條件下，除鈴重外BR噴施對雜交棉生長均具有不同程度的促進效果，且隨著BR劑量的增加，促進效果有一定增加，其中以綠葉數和總果節長增加較多(分別較B0增加7.8%和4.5%)，而主莖節數、株高、果節數等變化不大。可見，BR在對DPC過度控制效應的緩解方面不突出。從不同劑量BR的施用效果看，高劑量噴施對綠葉數、果臺數和總果節長有促進作用，中等劑量噴施對株高、單株鈴數和產量效果最大，說明適宜劑量的BR處理有利于個體生長和產量形成，劑量過高，植株營養生長增加，不利于生殖器官的生長。

表4 不同劑量BR與DPC組合施用棉花的植株性狀及產量

2.2 不同促進劑與DPC互作效果

通過試驗觀察，未配合噴施促進劑NAA和BR的DPC處理，棉株僅表現出化控效果(株高降低，果節變短，果臺變少等)，噴施促進劑，則表現出化控、化促的雙重互作效果，即噴施DPC后再噴施促進劑，化控效果減弱，且隨促進劑噴施劑量增加其化控減緩效果越明顯。針對株高而言，在NAA-DPC配合施用中，Dm水平條件下，NmDm處理較N0Dm株高增加5.4%，NhDm處理較N0Dm株高增加10.8%；而在Dh水平條件下，NmDh較N0Dh株高增加11.5%，NhDh較N0Dh株高增加23.0%。BR-DPC配合施用中也具有類似效果。

DPC與NAA和BR組合施用棉花植株性狀平均值的變異系數(CV)分析結果(表5)表明，除綠葉數、主莖節數、總果節長及鈴重外，NAA處理的CV均大于BR處理，說明BR作用效果明顯小于NAA，可能與BR的作用機理有關[7]。從產量性狀的互作效應上看，2種促進劑均以適宜劑量處理的產量最高，且NAA的增產效果明顯高于BR。說明促進劑過量使用會造成植株體內激素代謝紊亂[8]，作物營養生長和生殖生長不協調，間接影響產量形成。

從對雜交棉各性狀的互作效果程度看，2種促進劑作用重點不同，NAA處理互作效應大小為果節數>總果節長>單株鈴數>株高>果臺數，其對綠葉數、主莖節數和鈴重的化控互作效應較小；BR處理互作效應大小為總果節長>果節數>株高>果臺數>綠葉數，其對鈴重、主莖節數和單株鈴數等性狀化控互作效應較小。

表5 促進劑對DPC化控緩解效應的變異系數

2.3 促進劑與DPC組合施用的優化模擬

通過二次多項式逐步回歸分析，建立抑制劑(DPC，x1)與促進劑(NAA與BR，x2)對雜交棉性狀和產量構成(y)影響的模擬方程(y=a+bx1+cx12+dx22+ex1x2)。其中，NAA-DPC處理組合的產量模擬方程yNAA-DPC=490.95-52.32x1+27.82x12-125.45x22+21.79x1x2(R2=0.971 0)，DPC-BR處理組合的產量模擬方程yBR-DPC=452.86-54.07x1-32.20x12-31.83x22-7.20x1x2(R2=0.944 3)。對產量方程求極值[9]可得到產量最高時的化調制劑最佳用量與相應的生長及產量性狀。對于NAA-DPC處理組合，當噴施DPC 16.65 g/hm2、NAA 40.5 g/hm2時，棉花產量最高，達7 350 kg/hm2，株高控制在75.9 cm，果臺數7.3臺，脫落率小于64%，單株果節數19.7節，鈴重4.7 g，單株鈴數5.9個；對于BR-DPC處理組合，當噴DPC 11.7 g/hm2、BR 80.7 g/hm2時，產量最高，達6 793.5 kg/hm2，株高為72.99 cm，果臺數8.26臺，脫落率小于60%，單株果節數20.8節，鈴重4.69 g，單株鈴數6.8個。

3 結論與討論

研究表明，NAA和BR均對棉株具有一定的生長促進作用，且隨噴施劑量增大，促進生長效果越大，但作用重點不同，NAA主要促進雜交棉莖、枝、節的生長，易使棉株個體增大、果節增多，從而產生較多的花鈴器官，最終能增加單株鈴數，產量提高；BR主要促進葉片生長和植株的橫向擴展(總果節長度增加)，延緩植株衰老。從產量效益看，并非劑量越大，增產效果越好，而是適宜劑量噴施，既有利于個體果節和花蕾量增加、葉片功能延長，又有利于棉株營養合理運轉、營養生長與生殖生長關系優化、產量高效形成。從2種促進劑的作用大小看，NAA促進效果明顯高于BR。

DPC與NAA和BR組配施用時具有明顯的化控、化促的雙重互作效果，即是在DPC化控后噴施NAA和BR具有減緩化控的效果，增大促進劑噴施量，其化控減緩效果越明顯。2種促進劑互作效應重點不同，與其單獨噴施時的作用效果一致。從與DPC的互作強度看，NAA明顯高于BR；從產量性狀的互作效應看，2種促進劑均以適宜劑量處理的產量最高，且NAA的增產效果明顯高于BR，故建議生產上采用NAA緩解DPC過重化控。

通過對促進劑與DPC互作效應的數學模擬分析，得到促進劑NAA和BR與抑制劑DPC配合使用的優化組合：對于NAA-DPC處理組合，當噴施DPC 16.65 g/hm2、NAA 40.5 g/hm2時，試驗田產量最高，達7 350 kg/hm2，此時株高控制在75.9 cm，果臺數7.3臺，脫落率小于64%，單株果節數19.7節，鈴重4.7 g，單株鈴數5.9個；對于BR-DPC處理組合，當噴DPC 11.7 g/hm2、BR 80.7 g/hm2時，產量最高，達6 793.5 kg/hm2，此時的株高為72.99 cm，果臺數8.26臺，脫落率小于60%，單株果節數20.8節，鈴重4.69 g，單株鈴數6.8個。