氟節胺化學打頂對棉花株型結構、產量形成及纖維品質的影響

王海標 王林 畢顯杰 王文博 宋敏

摘要：研究2種氟節胺化學打頂劑對棉花株型指標、產量形成及纖維品質的影響，為棉花化學打頂技術的推廣提供依據。試驗設置3個處理，分別為噴施打頂劑A和B，A為25%氟節胺懸浮劑，B為40%氟節胺懸浮劑，2種打頂劑均分2次于7月3日、7月24日噴施，用量均是60 mL+95 mL，人工打頂作為對照。測定各處理棉花株型、棉鈴空間分布、產量形成因素、纖維品質等指標。結果表明，化學打頂棉花株高、主根長、單株果枝數比人工打頂增加，主莖節間縮短，果枝與主莖夾角略微減小，株型緊湊；同一時期棉花開花數、結鈴數、吐絮數略微增加，但差異不顯著；頂部果枝結鈴數減少，內圍鈴數增加；衣分顯著增加，產量及構成因素略微增加，但差異不顯著；對棉花整株纖維品質不產生顯著影響，對中部棉鈴纖維長度、斷裂比強度可產生顯著的積極影響。初步表明，氟節胺化學打頂可以有效控制棉花株高，塑造良好株型，提高棉花產量，對整株棉鈴纖維品質無顯著影響。化學打頂技術良好的應用效果對實現新疆棉花生產全程機械化具有重大意義。

關鍵詞：棉花；化學打頂；株型；產量；纖維品質；棉鈴空間分布

中圖分類號：S562.04 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）08-0074-05

基金項目：新疆生產建設兵團科技攻關計劃（編號：2018AB039）。

作者簡介：王海標（1983—），男，河南滑縣人，碩士，農藝師，主要從事作物栽培理論與技術研究。E-mail：983118828@qq.com。

通信作者：宋 敏，博士，推廣研究員，主要從事作物栽培理論與技術研究。E-mail：254211728@qq.com。

新疆棉花是當地經濟發展的重要支柱，其種植規模和產量均居全國首位，常年種植面積約為 253萬hm2，近年皮棉產量維持在500萬t左右，占全國總產的85%，對我國紡織業發展以及國民經濟具有重要影響。打頂對于棉花生產必不可少，而且關系到棉花產量和品質；打頂方式歷經人工打頂、機械打頂以及化學打頂［1］，其中化學打頂技術由于優勢明顯，近年來備受關注。棉花化學打頂技術利用植物生長調節劑抑制棉花頂尖生長，實現調節營養與生殖生長的目的［1］。目前，用作化學打頂的植物生長調節劑主要成分以氟節胺與縮節胺居多，均能起到良好的打頂作用［2-3］。有研究認為，化學打頂劑不僅可以調節棉花株高及果枝長，還可以提高棉花產量［4-6］，但實際生產中有因該技術造成棉花產量和纖維品質降低的情況。趙強等研究表明，與人工打頂相比，化學打頂的棉花株高較高、主莖節數較多，可有效增加單株結鈴數；而其上部果枝長度低于人工打頂，因而使株型更緊湊，通風透光更好［7-9］，且單位面積產量及纖維品質與人工打頂相差不大［10］。對冠層結構研究表明，化學打頂可使棉花葉面積指數增高［7，11］，提高光能利用率，從而提高產量［12-13］。對化學打頂棉花脫葉效果研究表明，棉花脫葉率和籽棉含雜率與人工打頂相比無顯著差異，但是上部果枝鈴質量有所降低［14］。劉開宇等研究發現，化學打頂高產棉田與棉花株高、開花、吐絮時間等密切相關［15］。化學打頂通過機械噴施打頂劑，節省勞動力，作業效率高，降低棉花種植成本，對實現新疆棉花種植管理全程機械化、節約生產成本、提高作業效率具有重大意義。由于機械打頂常對棉株、蕾鈴造成過大損傷，生產上無法大面積推廣應用［16］，傳統的人工打頂費時費力且效率低，嚴重制約棉花產業全程機械化的實現；所以隨著棉花化學打頂技術的發展，它正在逐漸取代人工打頂［17-18］。

本研究應用生產上主流打頂劑產品，以大田棉花為研究對象，以傳統人工打頂為對照，研究化學打頂對棉花株型結構及地下根系長度、生殖生長進程、產量及纖維品質的影響，為化學打頂技術在新疆棉花生產中的推廣與應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：K07-12，由新疆建設兵團第七師農業科學研究所等單位選育，審定編號為國審棉2013004，生育期128 d，植株筒形，適宜在西北內陸早熟棉區種植。

供試藥劑：A，農藥登記證號為PD20170480，有效成分為氟節胺，含量為25%，劑型為懸浮劑，由張掖大弓農化有限公司生產；B，農藥登記證號為PD20172172，有效成分為氟節胺，含量為40%，劑型為懸浮劑，由滄州志誠有機生物科技有限公司生產。

1.2 試驗設計

試驗于2019年在新疆生產建設兵團第七師128團2連11斗15號地開展，試驗地為壤土，肥力中等，前茬作物為棉花，采用1膜3行76 cm等行距的種植模式，株距9.5 cm，種植密度為7 622株/667 m2。試驗設置3個處理：A為噴施藥劑A，B為噴施藥劑B，C為人工打頂（對照）。每個處理重復3次，小區面積46 m2，隨機排列。處理A、B均于7月3、24日施藥2次，處理C同期噴施相同量的水，藥劑使用量詳見表1。7月6日人工打頂，田間水肥管理與當地大田相同。

1.3 測定內容和方法

1.3.1 株型指標 吐絮期在各小區隨機選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調查不同處理棉花株高（子葉節到主莖頂端的長度）、主莖節間長度、單株果枝數、果枝夾角、果枝節間長度、主根長度等農藝性狀。

1.3.2 生殖生長 在第1次施藥后20 d（7月23日），在各小區隨機選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調查花鈴期棉花開花數、結鈴數（鈴直徑＞2 cm）等。在第1次施藥后60 d（9月22日），在各小區隨機選代表性植株6株（邊行3株，中間行3株），調查吐絮期棉花結鈴數、吐絮數（鈴殼開裂＞3 mm）等。

1.3.3 棉鈴空間分布 棉花吐絮期，在各小區隨機選代表性植株6株，統計各處理棉花全部果枝不同節點結鈴數及吐絮數。

1.3.4 產量形成 吐絮后，在各小區隨機選代表性植株10株（邊行5株，中間行5株），全部收獲并統計鈴數，計算鈴質量，軋花后計算衣分；在各小區選取6.67 m2，統計有效鈴數和株數，計算單株結鈴數、籽棉產量及皮棉產量。

1.3.5 纖維品質 整株取樣，吐絮后在各小區中間行連續取6株；分空間部位取樣，在各小區選取中間行連續棉株，分別收取上部（倒1、倒2果枝）、中部（上、下部以外）、下部（第1、第2果枝）棉花20朵，軋花后送農業農村部棉花品質監督檢驗測試中心進行品質測定。

1.4 統計方法

用SPSS 19.0與Excel 2007進行統計分析與圖表制作，多重比較用 Duncans 新復極差法。

2 結果與分析

2.1 化學打頂對棉花株型結構的影響

由表2可知，化學打頂與人工打頂相比主莖節間長、果枝第2節間長明顯縮短，單株果枝數顯著增加；而株高、主根長增加，果枝與主莖夾角變小，但差異不顯著。處理A與處理B主莖節間長比人工打頂分別減少0.4、0.6 cm，果枝第2節間長度分別縮短1.1、0.8 cm，單株果枝數分別增加1.3、1.6臺，棉花株高分別增加3.1、0.6 cm，主根長分別增加3.5、2.3 cm，果枝夾角略微減小。處理A與處理B相比在棉花株型結構方面差異不顯著，均能起到很好的打頂效果。

由此可見，化學打頂可抑制地上部分主莖與果枝節間長度，促進地下根系生長，化學打頂與人工打頂相比株高增加，從而導致單株果枝數顯著增加，同時果枝夾角減小，果枝長度減少，使棉花株型更加緊湊。

2.2 化學打頂對棉花生長后期生殖生長的影響

由圖1可知，化學打頂與人工打頂相比棉花同一時期開花數、結鈴數、吐絮數均增加，但處理間差異不顯著。花齡期（藥后20 d）處理A與處理B開花數比人工打頂分別增加2.0、0.4個，結鈴數分別增加1.6、0.2個；吐絮期（藥后60 d）化學打頂結鈴數比人工打頂平均增加0.66個，吐絮數平均增加0.72個。究其原因，一是化學打頂可能存在促進棉花生殖生長的作用，促進花蕾提早開花、提早結鈴、提早吐絮；二是化學打頂可能存在抑制蕾鈴脫落的作用，從而導致化學打頂棉花植株開花數、結鈴數和吐絮數高于人工打頂。具體原因有待進一步確認。處理A與處理B相比在促進棉花生殖生長方面效果較好，處理A在花鈴期（M）的鈴數、吐絮期（N）的吐絮數均多于處理B，但差異不顯著。

2.3 化學打頂對棉株頂部與內外圍棉鈴性的影響

由圖2可知，化學打頂對棉株頂部2個果枝結鈴數的影響較大，處理A倒1果枝結鈴數比人工打頂減少0.6個，差異顯著，處理B減少0.5個，但差異不顯著；處理A、處理B倒2果枝結鈴數均顯著少于人工打頂，分別相差0.6、0.5個；處理A、處理B倒3果枝結鈴數與人工打頂相比均減少0.2個，但無顯著差異。化學打頂與人工打頂相比果枝內圍鈴（第1果節鈴）、外圍鈴（第2果節及以外鈴）均無顯著差異。處理A、處理B內圍鈴比人工打頂分別增加0.7、1.8個；處理A外圍鈴比人工打頂減少0.1個，處理B增加0.4個。處理A與處理B相比，頂部（M）結鈴數、內外圍（N）結鈴數略少，但差異不顯著。

2.4 化學打頂對棉花產量構成因素與產量的影響

由表3可知，在棉花產量構成因素中，化學打頂與人工打頂相比，除衣分顯著增加外，籽棉產量、皮棉產量、單株結鈴數、鈴質量均略微增加，差異不顯著。與人工打頂相比，噴施A、B打頂劑的衣分分別增加1.2、1.0百分點，單株結鈴數分別增加0.3、0.1 個，鈴質量均增加0.2 g，籽棉產量分別增加11.0、10.6 kg/667 m2。處理A與處理B相比單位面積產量幾乎相同。

結合圖2分析，化學打頂棉花頂部倒1果枝、倒2果枝鈴數明顯少于人工打頂，所以要發掘化學打頂棉花增產潛力，可通過提高化學打頂棉花頂部2個果枝結鈴數來實現。

2.5 化學打頂對整株棉花纖維品質的影響

由表4可知，化學打頂對整株棉花纖維品質無顯著影響。與人工打頂相比，處理A、處理B上半部平均長度分別降低0、0.7 mm，長度整齊度指數分別降低1.6、0.7百分點，斷裂比強度均降低0.1 cN/tex，斷裂伸長率均增加0.1百分點，反射率分別增加0.9、0百分點，紡紗均勻性指數分別減少10、8，黃度處理A降低0.3，處理B增加0.2，化學打頂馬克隆值均為4.9，而人工打頂為4.8，均處于B級。處理A與處理B相比，整株棉花纖維品質差異很小。

2.6 化學打頂對不同空間位置棉鈴纖維品質的影響

由圖3可知，人工打頂處理上部棉鈴的4個纖維品質指標均與化學打頂差異不顯著。其中，處理A、處理B上部棉鈴纖維上半部平均長度比人工打頂分別降低0.3、0.2 mm，長度整齊度指數分別降低0.9、0.4百分點，斷裂比強度均降低0.3 cN/tex，而3個處理的馬克隆值均處于B級。化學打頂對中部棉鈴纖維上半部平均長度、斷裂比強度有顯著影響，對其他2個指標無顯著影響。其中，處理A中部棉鈴上半部平均長度顯著優于人工打頂，增加0.7 mm，而處理B與人工打頂相差不大，降低 0.2 mm；處理A、處理B長度整齊度指數均優于人工打頂，分別增加1.3、0.6百分點；化學打頂斷裂比強度優于人工打頂，處理A顯著增加1.8 cN/tex，處理B增加1.0 cN/tex；馬克隆值化學打頂與人工打頂均處于C級。化學打頂對下部棉鈴纖維品質無顯著影響。棉株上部纖維品質指標處理B略優于處理A，但差異不顯著；中部纖維品質指標處理A略優于處理B，其中長度指標差異顯著。

3 討論與結論

棉花化學打頂技術可大幅提高打頂效率，對實現棉花生產全程機械化具有重要意義；同時，隨著人工打頂成本的不斷攀升［19］，棉花化學打頂技術的推廣應用已是大勢所趨。

前人研究表明，化學打頂棉花株高高于人工打頂，主莖與果枝節間比人工打頂稍短，從而使果枝數增加［20］，本研究結果與前人一致。除此之外，本研究結果初步證實，化學打頂可以增加棉花根系長度，縮小主莖與果枝間夾角，使棉花生長更加健壯，株型結構更加緊湊。化學打頂果枝數增多為棉花增產提供了保障，合理的株型有利于通風透光，提高棉花光合作用，不利于病蟲害發生。

本研究結果證實，與人工打頂相比，雖然化學打頂棉花頂部果枝鈴數減少，但是整株果枝數、結鈴數增多，由此可知，化學打頂棉株多出的果枝結的鈴數多于頂部果枝減少的鈴數；同時，化學打頂棉花內圍鈴數、棉鈴質量、衣分均優于人工打頂，具有增產潛力。本研究結果初步證實，應用化學打頂劑后，同一時期的棉花開花、結鈴、吐絮數均多于人工打頂，所以應用化學打頂技術可以提早棉花生育進程，在此基礎上，選擇合適的棉花品種、結合配套的農藝栽培措施，提高化學打頂棉花頂部果枝結鈴數，對于進一步提高棉花單位面積產量具有重大意義。2種打頂劑處理棉花株型結構、產量水平差異不大，處理A在促進生殖生長方面略優于處理B，但頂部、內外圍結鈴數略少處理B。

從整株取樣對棉花纖維品質測試結果來看，化學打頂纖維品質與人工打頂相比無顯著差異。從不同部位取樣測試結果來看，人工打頂植株上部纖維品質與化學打頂相比差異不顯著；對于植株中部纖維品質，化學打頂可對上半部平均長度、斷裂比強度產生積極的顯著影響；而下部纖維品質化學打頂與人工打頂無顯著差異。2種打頂劑處理相比，處理A中部纖維品質指標略優，處理B上部纖維品質指標略優。

本研究結果初步表明，棉花化學打頂整枝技術可以縮短主莖與果枝節間長度，減小主莖與果枝間的夾角，塑造良好的棉花株型，使株型緊湊，利于田間通風透光，增強棉花光合作用，不利于棉花病害發生；可以增加根系長度，提早棉花開花、結鈴、吐絮；可以增加株高、果枝數、單株結鈴數、鈴質量、衣分、單位面積產量等，加之頂部結鈴數具有提升空間，所以化學打頂比人工打頂在提高籽棉及皮棉單位面積產量方面更具優勢；對整株棉花纖維品質而言，化學打頂與人工打頂差異不顯著；但是對植株中部棉鈴纖維上半部平均長度、斷裂比強度可產生顯著的積極影響，對于上部與下部棉鈴纖維品質化學打頂與人工打頂均無顯著差異。2種化學打頂劑在棉花生產中均可以起到良好的打頂效果。

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