化學封頂劑在油后直播棉上的應用效果

張麗娟，陳俊英，秦宇坤，王玉萍，程慧煌，夏紹南

（江西省棉花研究所，江西 九江 332105）

棉花具有無限生長習性，頂端優勢明顯。為控制株高和后期無效果枝的生長，減少無效花蕾的產生，打頂是一項有效的措施。有關棉花打頂的研究一直備受關注［1-4］。人工打頂（去除棉株主莖頂芽和上部幼葉）是一項傳統的生產管理措施，能控制主莖的生長，協調營養生長和生殖生長，促使養分更多地運向果枝，供應結實器官，減少無效果枝［5］。隨著中國經濟和社會的發展，近年來勞動力價格不斷上升，導致植棉成本居高不下［6-8］。盡管人工打頂不是棉花生產用工最多的環節，但從全面降低植棉成本和全程機械化管理的角度考慮，急需發展人工打頂的替代技術［9］。

化學打頂是利用植物生長調節劑強制延緩或抑制棉花頂尖的生長，控制其無限生長習性，從而達到類似人工打頂調節營養生長和生殖生長的目的［10］。相比人工打頂，化學打頂簡單、方便且降低了勞動強度。20 世紀80 年代后，植物生長延緩劑縮節胺（1，1-二甲基哌啶鎓氯化物，1，1-dimethylpiperidinium chloride，DPC）開始在中國和其他植棉國得到廣泛應用和研究［11-14］。李新裕等［15］在長絨棉上開展了噴施縮節胺（DPC）來取代人工打頂的試驗，研究表明，掌握好DPC 的噴施時間和劑量，長絨棉產量與人工打頂相比未降低，纖維品質除馬克隆值增大外，與人工打頂相差不大；李雪等［16］進行了辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-BA 對棉花去頂的影響研究。

目前，應用比較廣泛的是氟節胺和以縮節胺為主的新型化學封頂專用調節劑。董春玲等［17］研究了北疆棉區噴施氟節胺對棉花農藝性狀的影響及化學打頂效應；戴翠榮等［18，19］初步研究了氟節胺在南疆棉區的打頂技術及其對棉花產量、品質的影響；趙強等［10］研制了新型棉花化學封頂專用調節劑（包括縮節胺、緩釋劑和助劑），并在生產應用上取得初步成功。黃河流域棉區化學封頂技術的研究已有報道。黎芳等［9，20］研究了黃河流域北部棉區棉花縮節胺化學封頂技術及不同密度和施氮量條件下增效縮節胺化學封頂對棉花生長、產量和熟期的影響。安靜等［21］研究了增效縮節胺化學封頂對棉花主莖生長的影響及其相關機制。長江流域棉區關于棉花化學封頂技術的研究并不多。李飛等［22］對化學封頂劑在湖南省植棉區的應用進行了研究，而在鄱陽湖植棉區關于化學封頂劑的應用僅限于魯速明等［23］在中早熟品種稀植模式上的初步探索。

本研究考察棉花化學封頂劑在機采模式下早熟品種進行油后直播上的應用效果及其對棉花農藝性狀、產量性狀和品質的影響，并研究其應用技術和參數，旨在為該技術在長江流域鄱陽湖植棉區的熟化、示范和推廣提供依據，為該棉區全程機械化植棉提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗分別于2017年和2018年在江西省棉花研究所科研試驗基地（29°42′51″N，115°50′22″E）進行，為棉花一熟田，冬季空閑。土壤為湖積壤土，2017 年0～20 cm 耕層土壤養分含量：有機質為 11.10 g/kg，全氮為0.79 g/kg，速效磷為42.16 mg/kg，速效鉀為230.43 mg/kg，pH 8.36。2018 年0～20 cm 耕層土壤養分含量：有機質為16.00 g/kg，全氮為1.22 g/kg，有效磷為 70.02 mg/kg，有效鉀為 290.00 mg/kg，pH 7.60。2017年以中棉所50（油后直播，密度為8.25×104株/hm2）為試材。2018 年以中國農業科學院棉花研究所早熟課題組提供的早熟常規棉品系中棉所425（播種方式和密度同2017 年）為試材。供試藥劑為棉花專用化學封頂劑（主要成分為縮節胺與有機鹽），由中國農業大學農學院作物化控研究中心提供。

1.2 試驗設計

設8 個處理，噴施時間為2 個，T1 同當地一般人工打頂時間、T2 較人工打頂推遲5 d；噴施劑量設3個，分別為 D1（750 mL/hm2）、D2（1 125 mL/hm2）、D3（1 500 mL/hm2），以不打頂（CK1）和人工打頂（CK2）為對照，3 次重復，隨機區組排列，每小區30 m2。2017 年人工打頂時間為 8 月 3 日，2018 年人工打頂時間為8 月2 日。人工打頂按照傳統方法，以一葉一心為標準摘除頂尖，化學封頂用背負式噴霧器按試驗設計的化學封頂劑使用量對水300 kg/hm2進行均勻葉面噴霧，噴藥時防止霧滴漂移。

1.3 調查與測定項目

1.3.1 農藝性狀調查 每小區選擇連續10 株進行標記定點，在處理當天分別用毛線標記上半部果枝和主莖生長點。于處理當天和處理后15 d 分別調查各小區植株株高、果枝數、果節數和上半部果枝長度（上半部果枝為人工打頂后果枝數的3/4 部位，其長度為果枝與主莖接點到該果枝生長點的距離）；于處理后15 d 調查各處理新生節間（不打頂或封頂劑處理棉株相對于人工打頂后新長出的主莖節間）數量、新增果枝（不打頂或封頂劑處理棉株相對于人工打頂后新長出的果枝）長度。

1.3.2 產量性狀調查 于9 月20 日調查標記植株的單株成鈴數，在吐絮盛期每小區收獲中上部自然吐絮較好的棉鈴30 朵，進行室內考種測定平均鈴重，軋花后測衣分。每小區實收計產。

1.3.3 纖維品質測定 測定衣分后的棉纖維樣品，取樣送農業部棉花品質監督檢驗測試中心（安陽）用HVI1000 測定纖維品質。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 2010 軟件對原始數據進行整理和分析，用DPS7.05 統計分析軟件進行Duncan方差分析。

1.5 試驗期間氣象因子及其對棉花生長發育的影響

2017 年6 月至7 月上旬，梅雨時間長，雨日多，日照少，雨量大且集中，棉苗長勢弱。7 月中、下旬晴熱高溫，棉田出現旱情，棉花蕾鈴脫落嚴重，7 月31 日受臺風影響，有一次強降雨，旱情有所緩解。8月上旬天氣較好，有利于棉花生長發育。8 月中旬多雷陣雨天氣，成鈴減少，生育進程推遲。8 月下旬至9 月上、中旬，天氣較好，高溫不明顯，棉花生長良好，坐桃集中。9 月下旬至11 月中旬長時間的陰雨，光照不足，對棉花成熟和吐絮不利。

2018 年5 月中、下旬降雨偏多，棉苗長勢偏弱。進入6 月天氣轉好，晴雨相間，棉苗生長正常。7 月中旬初至8 月中旬出現連續晴熱高溫天氣近40 d，幾乎無降水，棉田出現嚴重旱情，花、蕾脫落增加。9—10 月，天氣晴好，光照充足，降雨少，利于棉花吐絮、采收和晾曬，無僵瓣花，品質較好。

2 結果與分析

2.1 化學封頂劑對早熟直播棉株型調控的影響

2.1.1 化學封頂劑對棉株縱向生長的影響 噴施了化學封頂劑后，棉株的株高生長均受到影響。2017年噴施封頂劑各處理的株高15 d后增加0.7～4.6 cm，2018 年增加 0.8～2.2 cm，均低于 CK1 而高于 CK2（表1）。從噴施時間上看，各噴施處理的株高新增量 2017 年表現為 T1＞T2，其中 T2 時間噴施的 3 個處理極顯著低于CK1（5.2 cm）而與CK2（0 cm）無顯著差異；2018 年則表現為T2＞T1，T1 時間噴施的處理與CK2 差異不顯著，T2 時間噴施的處理顯著低于CK1。在同一時間噴施的不同劑量處理間差異不顯著，2 年結果相同。

噴施封頂劑各處理棉花的果枝新增數在15 d 后增加 0.1～1.9 層，均少于 CK1（表 1）。從噴施時間上看，各噴施處理的果枝新增數2017 年表現為T1＞T2，T2 時間噴施的3 個處理均極顯著少于CK1，除T2D3 外均與 CK2 無明顯差異；2018 年表現為 T2＞T1，T1 時間噴施的處理均極顯著少于CK1，除處理T1D1 外均與CK2 無明顯差異。

噴施化學封頂劑后，棉株的主莖在新生節間方面也受到不同程度的影響。2017 年噴施封頂劑各處理的主莖新生節間數為 0.3～1.3 個，2018 年為 0.1～2.2 個，2 年結果相同，均顯著少于CK1。從時間上看，與株高增量和果枝新增量趨勢一致，同樣表現為2017 年 T1＞T2，T2 時間噴施的 3 個處理除 T2D2 均與 CK2 無顯著差異；2018 年表現為 T2＞T1，T1 時間噴施的除處理T1D1 外均與CK2 無明顯差異。

表1 化學封頂劑對棉株縱向生長的影響

綜上所述，噴施了化學封頂劑后，棉株在株高、果枝數和主莖節間數的增長上均不同程度地少于不打頂處理，表明植株在縱向生長上會受到不同程度的抑制。

2.1.2 化學封頂劑對棉株橫向發展的影響 噴施了封頂劑之后，不同處理棉花總果節數的增量存在差異（表2）。2017 年，噴施封頂劑15 d 之后，各處理棉花的單株新增總果節數為0～6.0 個，除處理T1D1 外均顯著少于 CK1（7.6 個/株）而與 CK2（2.2 個/株）無顯著差異。2018 年，噴施封頂劑各處理棉花的單株新增總果節數為2.0～3.3個，顯著少于CK1（6.1個/株）而極顯著多于CK2（1.0 個/株），但各處理間差異不顯著。

不同處理在棉花新增果枝平均長度方面存在顯著差異。2017 年，噴施封頂劑各處理的新增果枝平均長度為1.09～1.92 cm，均極顯著小于CK1（2.79 cm）而極顯著高于CK2（0 cm），各處理間無顯著差異。2018 年，噴施封頂劑的各處理這一指標為0.17～1.05 cm，均極顯著小于CK1，除了2 個低劑量處理（T1D1和T2D1）外均與CK2 差異不顯著。

2018 年不同處理棉花的上半部果枝長度的增加量見表2。由表2 可以看出，各噴施封頂劑處理的上半部果枝長度的增加量為0.30～1.04 cm，顯著小于CK1 而與CK2 無明顯差異。可見，噴施了封頂劑后，棉花植株的橫向生長也會受到不同程度的抑制，其影響效果與人工打頂相當。

表2 化學封頂劑對直播棉植株橫向發展的影響

2.2 化學封頂劑對早熟直播棉產量及其構成因素的影響

由表3 可知，2017 年，各處理棉花的單株成鈴數、單鈴重及衣分均表現為差異不顯著?？傮w上看，噴施封頂劑處理的單株成鈴數和單鈴重大部分高于CK1 而與CK2 相當，衣分則大部分低于CK1 而與CK2 相當。2018 年，各處理的單株成鈴數、單鈴重及衣分亦表現為差異不顯著?？傮w上看，噴施封頂劑的各處理與CK1 和CK2 的差異沒有明顯規律。

表3 化學封頂劑對早熟直播棉產量及其構成因素的影響

2017 年，不同化學封頂劑處理的棉花實收子棉產量以CK1 最低，各處理（除T1D2 和T1D3 外）均顯著高于CK1 而與CK2 差異不顯著，其中以T2D3 處理相對較高，略高于CK2。2018 年，棉花各處理（除T1D3 和T2D1 外）的實收子棉產量均與CK1 和CK2差異不顯著，其中以CK1 產量最高。噴施封頂劑處理中T2D2 相對較好，比CK2 增產4.8%。皮棉產量與子棉產量趨勢一致，2 年結果相同。

2.3 化學封頂劑對早熟直播棉纖維品質的影響

從2 年的試驗結果（表4）來看，各噴施封頂劑處理的棉纖維在上半部平均長度、整齊度、斷裂比強度、馬克隆值和伸長率5 個指標方面均與CK1 和CK2 無顯著差異，說明噴施封頂劑后對棉纖維的品質無明顯影響。

表4 化學封頂劑對早熟直播棉纖維品質的影響

3 討論

3.1 噴施封頂劑對早熟直播棉花株型的影響

噴施了封頂劑后，植株的縱向生長受到抑制，但相對于人工打頂并沒有徹底抑制主莖頂芽的生長，其株高、果枝數和主莖節間均有所增加。在抑制程度上不同年份的2 次噴施之間趨勢不一致（3 個指標的增量 2017 年表現為 T1＞T2，2018 年表現為 T2＞T1），這除了與品種有關以外還有可能與試驗實施期間的天氣情況有關。2018 年，棉花生長期間4—10 月降水少，特別是在 7 月 7 日—8 月 15 日均是晴熱高溫天氣，棉株遭遇干旱，生長發育受到影響，T2 處理在噴施后9 d 時有一次有效降雨（降水量為46 mm），干旱狀況有所緩解，植株生長迎來了一次小高峰，而T1 各處理則在14 d 時經歷此次降雨，因此在15 d 調查時植株生長變化很小。據田間觀測，噴施封頂劑處理的植株頂部2～3 層緊縮在一起，使得株型更為緊湊，有利于中、下部鈴的成熟吐絮，而人工打頂后的植株頂部2～3 層果枝明顯伸長，對上部鈴的成熟吐絮有利。本試驗中，2 種處理對上半部（人工打頂后3/4）果枝長度的影響相當?？梢娤鄬τ诓淮蝽斕幚?，2 種頂端處理方式是在不同層面上影響株型，從而影響產量。

3.2 噴施封頂劑對棉花產量和纖維品質的影響

徐宇強等［24］研究表明，大劑量且過早應用氟節胺會造成減產，從本試驗2 年的結果來看，2017 年以T1D3 和 T1D2 處理產量相對較低，2018 年以 T2D1 和T1D3 處理產量相對較低?？梢?，噴施時間和劑量互作對產量的影響有差異，噴施時間早且劑量大或者噴施時間晚而劑量小有減產的風險。2018 年，不打頂處理較人工打頂并未減產，這可能與該年7—8 月近40 d 的晴熱高溫天氣有關，在連續的晴熱高溫天氣條件下，棉花營養生長勢弱，主莖頂芽提早停止生長，避免了因營養生長過旺而產生的與生殖生長的矛盾。

李新裕等［15］研究表明，掌握好DPC 的應用時間和劑量，棉花（長絨棉）的纖維品質除馬克隆值增大外與人工打頂相差不大。戴翠榮等［19］研究表明，噴施氟節胺使棉纖維馬克隆值增高，不影響纖維長度和比強度，有的處理纖維品質甚至更優于人工打頂。大多數的研究［10，20，22，25］表明，噴施化學藥劑封頂后，對棉纖維的品質無明顯影響，本試驗結果與其一致。

4 小結

噴施了化學封頂劑后，棉株的生長在縱向和橫向上同時受到抑制，形成緊湊株型。與人工打頂相比，利用化學藥劑對棉株進行封頂，只要掌握好噴施時間和使用劑量就不會造成減產，對棉纖維品質也無明顯影響。從2 年的結果來看，在鄱陽湖植棉區的氣候和生產條件下，利用化學藥劑對早熟油后直播棉進行封頂，封頂劑的濃度以1 125～1 500 mL/hm2，施用時間以人工打頂推遲5 d 左右為宜。