不同打頂劑對棉花干物質及產量品質的影響

張鳳嬌,武 剛,覃文彬,王 輝,劉春艷,何良榮

(1.塔里木大學農學院, 新疆阿拉爾 843300;2.新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所, 新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】隨著化學打頂技術的不斷發展及完善,對化學打頂劑的認知度逐漸提高,且對其種類篩選更加嚴格。在目前化學打頂劑中,其主要成分多為氟節胺與縮節胺,運用這兩種成分打頂效果較人工打頂表現更為良好。化學打頂技術增產效果顯著,促進棉花生長發育,但具體的應用效果未做系統研究。【前人研究進展】近年來有研究對棉花化學打頂與人工打頂應用范圍進行調研[1-3],化學打頂技術雖效果較好,但不同品種表現不一,若化學打頂劑噴施不當,棉花“三桃”發育也會不良,導致棉田減產,不能起到增產增收的效果。【本研究切入點】化學打頂技術雖在農業生產中初見成效,但仍存在用量不當造成幼蕾損害等一系列問題[4-7]。隨著日后化學打頂技術體制的不斷成熟和完善,對化學打頂劑的種類及用量篩選將越來越嚴格,逐漸會形成規范的技術規程,建立相應的質量檢測和效果評測機制。【擬解決的關鍵問題】比較促化王打頂劑和氟節胺打頂劑對新疆南疆棉花農藝性狀與產量性狀的影響,分析不同棉花品種的最適打頂劑,為新疆南疆阿拉爾墾區化學打頂劑的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 試驗地概況

試驗田位于新疆阿拉爾市農一師農業科學研究所(N40°33′15″,E81°18′57″)。該地早晚溫差大,年日照時數2 996 h,降水少,年均蒸發量達1 976.6～2 558.9 mm,氣候干燥,適合棉花生長。土質壤土,前茬作物為棉花。

1.1.2 化學打頂劑及供試棉花品種

打頂劑選用促化王棉花打頂劑和與之配套的促化王棉花塑型劑(陜西省渭南高新區促花王科技有限公司生產),氟節胺(40%,懸浮劑。滄州志誠有機生物科技有限公司)復配縮節胺(張家口長城農化集團有限責任公司)。

供試棉花品種為新陸中37號[8]、新陸中70號[9]及新陸中82號[10]。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

2020年試驗選用市售氟節胺與促化王。試驗小區于4月7日寬窄行播種,采用二因素裂區設計,主區為2個打頂劑處理(氟節胺復配縮節胺、促化王塑型劑與打頂劑配合噴施)與人工打頂(CK),副區為3個棉花品種,3次重復,共27個小區,小區面積10.95 m2。每個小區其株行配置為(66+10) cm×11.4 cm,1膜6行,采用膜下滴灌,肥水管理同大田生產。噴施氟節胺的小區:氟節胺1 350 mL/hm2與縮節胺75 g對水750 kg于7月13日噴施;噴施促化王棉花塑型劑與促化王棉花打頂劑的小區:促化王棉花塑型劑分別于6月26日、7月6日及7月9日噴施,濃度為22.5 g/hm2,對水750 kg/hm2,均勻噴于植株上中下部位;促化王棉花打頂劑90 g/hm2與縮節胺75 g對水750 kg,于7月13日進行第1次噴施,促化王棉花打頂劑90 g/hm2對水750 kg于7月23日第2次噴施;人工打頂于7月5日進行。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 農藝性狀

各處理定點觀察棉株生長狀況,于每次噴藥前及收獲后對各處理根、莖、葉、花鈴進行鮮重、干重測定。

收獲時數收獲株數,按小區實收記錄小區產量,對單株鈴數、鈴重、衣分等產量指標考種;測定各處理品質指標。

1.2.2.2 干物質

植株樣品的采集與干物質測定:于每次噴施藥劑前采集棉株樣品,每小區隨機選取有代表性的棉株3株,按生殖器官和營養器官:根、莖、葉、蕾、花鈴不同器官分離開,在105℃下殺青30 min,然后80℃條件下烘干至恒重,稱重,記錄干物質重并計算干物質分配系數。干物質分配系數=器官干重/單株棉花干重。

1.2.2.3 產 量

10月6日分不同節位按單鈴采收棉花,室內考種,測定單鈴籽棉重、衣分。棉花產量測定:收獲期按小區實收計產,各處理各重復的棉株每1節分別收取正常開裂的5～8個棉鈴,測定單鈴重、籽棉重、皮棉重、衣分等產量性狀,單株結鈴數由最后一次的數據中所統計的小區內全部鈴數與全部株數計算。

1.2.2.4 棉鈴品質

上、中、下部棉鈴的劃分:第7節及以下的棉鈴(即第1～3果枝)為下部鈴,第8～10節(即第4～6果枝)棉鈴劃為中部鈴,第11節及以上棉鈴(即第7果枝以上)為上部鈴。

上、中、下部分別取1～2個節位的內圍鈴皮棉于恒溫恒濕環境下放置24 h后,用棉花纖維品質測試儀M700測定馬克隆值(Mic)、上半部平均長度(Len,mm)、整齊度(Un,%)、斷裂比強度(Str,CN/tex)及伸長率(El,%)等品質指標。

1.3 數據處理

試驗數據用Excel2010與DPS7.05軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 噴施化學打頂劑對不同棉花品種干物質積累與分配的影響

研究表明,棉花在生長過程中干物質一直增加,到成熟期生殖器官的干物質增加占單株干物質增加的比重較營養器官更大。新陸中37號品種在人工打頂處理下的單株干物質量較其他處理最多,在促化王處理下的次之,與人工打頂處理下的相差5.26 g,氟節胺處理下的最少,與人工打頂處理下的相差37.03 g;新陸中70號品種在人工打頂處理下的單株干物質量較其他處理最多,在促化王處理下的次之,與人工打頂處理下的相差1.08 g,氟節胺處理下的最少與人工打頂處理下的相差37.37 g;新陸中82號品種在氟節胺處理下的單株干物質量較其他處理最多,在促化王處理下的次之,與氟節胺處理下的相差0.97 g,人工打頂處理下的最少,與氟節胺處理下的相差16.92 g。圖1

各處理下生殖器官在9月3日的占比比較,噴施氟節胺的占比最高,促化王處理下的最低;營養器官分配系數在各處理下營養器官在9月3日占比比較,噴施促化王的占比最高,噴施氟節胺的最低。表1

圖1 不同處理下不同品種棉花單株干物質的積累量變化

表1 各處理下不同品種棉花的生殖器官與營養器官干物質占比變化Table 1 Ratio of dry matter in reproductive and vegetative organs of different cotton varieties under different treatments(%)

2.2 噴施化學打頂劑對不同棉花品種產量及衣分的影響

研究表明,噴施氟節胺的3個品種產量均值最高,人工打頂的棉花3個品種產量均值最低;新陸中37號和新陸中82號棉花均在噴施氟節胺處理下較其他處理下的棉花產量最高,人工打頂處理下的新陸中82號棉花產量較其他處理下的棉花產量最低,噴施促化王處理下的棉花產量居中。按處理求平均,氟節胺處理下的產量最高5 082.80 kg/hm2,促化王處理下的產量次之4 888.80 kg/hm2,人工打頂處理下的產量最低4 784.10 kg/hm2。

所有處理中,在氟節胺處理下的新陸中37號品種衣分最高,為47.90%,人工打頂處理下的新陸中82號品種衣分最低,為41.05%,按處理的平均值比較,促化王處理下的棉花衣分較其他處理最高達到46.19%,人工打頂處理下的最低,為44.47%。表2

2.3 噴施化學打頂劑對不同棉花品種棉纖維品質的影響

研究表明,比較各處理下的馬克隆值,人工打頂下的棉纖維最優,氟節胺處理下的棉纖維最差;上半部均長指標,氟節胺處理下的棉纖維最優,人工打頂處理下的棉纖維最差;整齊度,促化王處理下的棉纖維最優,人工打頂處理下的棉纖維最差;比強度,氟節胺處理下的棉纖維最優,促化王處理下的棉纖維最差;伸長率,人工打頂處理下的棉纖維最優,氟節胺處理下的棉纖維最差;黃度,促化王處理下的棉纖維最優,氟節胺處理下的棉纖維最差。表3

3 討 論

棉花的生長發育過程分為營養生長和生殖生長,二者在棉花的生長發育進程中扮演極其重要的角色,營養生長時間過短或過長都不利于棉花的生長發育,若營養生長時間過長,則生殖生長時間會大幅度縮短,影響養分向生殖器官運輸,會因棉鈴發育不足導致減產,不利于棉花的生長發育。棉花化學打頂劑會有效的調控棉花的營養生長時間,通過抑制頂端發育來調控棉花株高,縮短棉花中上部的果枝節間長度及葉面積,使其株型更加緊湊[11-13]。增加棉花干物質量,生育后期養分在棉鈴中分配較多,無效鈴數顯著減少,成鈴率較高,尤其棉花下部鈴數增加最為明顯,減少無效鈴對棉花水分肥料的消耗。

生殖器官的干物質分配系數一定程度上代表了經濟產量,尤其收獲時期生殖器官的干物質分配系數越大產量越高。時小娟等[14]通過研究打頂劑與氮肥互作效應發現噴施化學打頂劑和追施一定量的的氮肥可增加生殖器官的干物質分配系數。

董春玲等[15]在北疆墾區設置不打頂、人工打頂及化學打頂對比產量,結果顯示化學打頂處理下的棉株單鈴重顯著較人工打頂處理下的單鈴重高,與試驗的研究結果相一致;化學打頂處理下的產量較人工打頂處理下的產量略高,與婁善偉等[16]的研究結果相一致。

試驗測試了馬克隆值、上半部均長、整齊度、比強度、伸長率及黃度,雖每個指標的最優值在各處理下的部位均不相同,兩種化學打頂劑同一部位在同一處理下品質指標均在同一等級,化學打頂處理下的和人工打頂處理下的整體結果無差異,與前人研究結果相一致。

表3 不同處理下上中下部棉鈴的纖維品質比較Table 3 Comparison of cotton fiber quality of upper, middle and lower bolls of different varieties under different treatments

4 結 論

4.1各主處理下生殖器官在9月3日的占比比較,噴施氟節胺的占比最高為62.44%,促化王處理下的最低為56.06%;各主處理下營養器官在9月3日分配系數的占比比較,噴施促化王的占比最高44.02%,噴施氟節胺的最低為37.56%。

4.2主處理間對比:促化王處理下的新陸中70號籽棉產量較其他品種最高,達到5 105.55 kg/hm2,其余兩品種棉花均在氟節胺處理下的籽棉產量較其他處理最高,新陸中37號達到5 235.37 kg/hm2,新陸中82號5 239.50 kg/hm2;新陸中37號在氟節胺處理下衣分最高,47.90%,其余兩品種棉花均在促化王處理下衣分最高,新陸中70號46.47%,新陸中82號45.22%,人工打頂處理下的新陸中37號與新陸中82號衣分均為最低,分別為46.63%與41.05%。

4.3比較各主處理下的品質指標,氟節胺處理下棉纖維的上半部均長與斷裂比強度最優,分別為27.62 mm與27.15 cN/tex,馬克隆值與伸長率最差,分別為4.93與7.20%;促化王處理下棉纖維的長度整齊度與黃度最優,分別為83.31%與7.91%,比強度最差為26.89 cN/tex;人工打頂處理下棉纖維的馬克隆值與伸長率最優,分別為4.75與7.53%,上半部均長、長度整齊度與黃度最差,分別為27.15%、83.16%與8.05%。