無(wú)人機(jī)噴施化學(xué)打頂劑對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

白志坤, 高 山, 陳 兵, 王 靜, 王海斌, 王 利,趙 靜, 王 剛, 孫樂(lè)鑫, 陳子杰, 韓煥勇, 王方永

(1.塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300; 2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所,新疆石河子 832003 3.新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院水建分院,新疆石河子 832000; 4.北京甸甸豐生物科技有限公司,北京 100000)

棉花是天然纖維作物,在世界范圍內(nèi)棉花生產(chǎn)國(guó)的經(jīng)濟(jì)中扮演著重要角色[1]。新疆棉花種植歷史悠久,棉花種植面積及產(chǎn)量日益增加,已連續(xù)25年成為中國(guó)最大的棉花生產(chǎn)基地[2-3],棉花已成為新疆極為重要的優(yōu)勢(shì)作物。新疆棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平較全國(guó)平均水平高,已基本實(shí)現(xiàn)種植全過(guò)程機(jī)械化[4]。然而,隨著棉種、化肥及人工成本的不斷上漲,棉農(nóng)的植棉成本提高,加之近年來(lái)棉花市場(chǎng)相對(duì)不穩(wěn)定,一系列不良因素致使棉農(nóng)植棉的生產(chǎn)積極性波動(dòng)較大[5-6]。因此,實(shí)現(xiàn)棉花機(jī)械化、規(guī)模化、輕簡(jiǎn)化栽培是新疆棉花“兩高一優(yōu)”可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路[7]。

打頂是棉花生產(chǎn)過(guò)程中一項(xiàng)尤為重要的環(huán)節(jié),主要采用人工打頂去除棉花主莖頂心,抑制棉株頂端優(yōu)勢(shì),調(diào)節(jié)棉株體內(nèi)的養(yǎng)分積累及運(yùn)輸過(guò)程,促使棉株生殖生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,減少蕾鈴脫落,進(jìn)而提高產(chǎn)量。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)棉花化學(xué)打頂技術(shù)研究做了很多研究工作。Zhu等對(duì)黃河流域棉花進(jìn)行化學(xué)打頂?shù)难芯勘砻?化學(xué)打頂后棉花株高、果枝數(shù)和上果枝長(zhǎng)度均顯著低于人工打頂[8]。Shi等認(rèn)為,甲哌(DPC)和25% DPC水劑(DPC+)能夠調(diào)節(jié)棉花頂部結(jié)構(gòu),抑制棉花頂端優(yōu)勢(shì),延緩棉花主莖生長(zhǎng),提高棉籽產(chǎn)量[9]。趙強(qiáng)等對(duì)棉花進(jìn)行化學(xué)打頂后發(fā)現(xiàn),棉花株高較人工打頂高,籽棉產(chǎn)量及結(jié)鈴數(shù)優(yōu)于人工打頂[10]。楊成勛等對(duì)棉花進(jìn)行化學(xué)打頂試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),噴施化學(xué)打頂劑能塑造棉株株型,改變棉花冠層結(jié)構(gòu)特征和冠層光的均勻分布性,優(yōu)化棉株群體光合質(zhì)量,提高棉花產(chǎn)量[11]。徐守振等研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)減少棉花滴灌水量,合理運(yùn)用化學(xué)打頂劑,對(duì)棉花產(chǎn)量及衣分無(wú)顯著影響[12]。可見(jiàn),在棉花中將化學(xué)打頂替代人工打頂是可行的。近年來(lái),無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可視為一場(chǎng)“綠色革命”,極大地解放了勞動(dòng)力,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展[13]。目前,棉花噴施化學(xué)打頂劑主要以人工、機(jī)械噴霧為主,耗時(shí)費(fèi)力,用水量大,機(jī)械損失較大,農(nóng)藥利用率偏低[14],且打頂過(guò)程易受人力、物力、財(cái)力、藥械等條件限制,短期內(nèi)難以達(dá)到預(yù)期的打頂效果。尤其在丘陵山區(qū),因交通不便,地面機(jī)械及人工難以進(jìn)入作業(yè),而無(wú)人機(jī)航空施藥可很好地解決這一難題。此外,無(wú)人機(jī)航空施藥作為一種新型的施藥方式,與傳統(tǒng)的施藥方式相比具有節(jié)水、節(jié)藥、省時(shí)、省工、高效等優(yōu)勢(shì),是未來(lái)棉花打頂?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)[15]。

綜上可知,前人研究棉花打頂主要以人工打頂、機(jī)械化或半機(jī)械化噴施化學(xué)打頂劑為主,在無(wú)人機(jī)噴施棉花化學(xué)打頂劑方面報(bào)道較少,無(wú)人機(jī)藥劑打頂參數(shù)的篩選和藥劑濃度的對(duì)比分析未見(jiàn)有系統(tǒng)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)研究無(wú)人機(jī)在不同高度、速度、施藥濃度條件下噴施化學(xué)打頂劑對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響,為機(jī)采棉提質(zhì)增效、合理使用化學(xué)打頂劑提供了借鑒與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

2021年在北疆地區(qū)的新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)田(44°18′52″N,85°58′50″E)開(kāi)展試驗(yàn)。試驗(yàn)田前茬為棉花,品種為早熟棉金墾1565。土壤質(zhì)地為黏壤土,中等肥力,其中速效磷含量12.34 mg/kg,堿解氮含量61.96 mg/kg,速效鉀含量381.75 mg/kg,有機(jī)質(zhì)含量9.61 g/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)處理,小區(qū)間設(shè)有保護(hù)行。4月18日播種,鋪膜精量點(diǎn)播,膜下滴灌,1膜6行,行距(66+10) cm,株距9.5 cm。不施基肥,追施46%尿素705 kg/hm2、73%磷酸一銨345 kg/hm2、61%氯化鉀360 kg/hm2,全部隨水滴施。生育期總灌水量為5 475 m3/hm2,每8～10 d滴灌1次,每次滴灌 450～600 kg/hm2,共滴灌10次。藥劑選用棉花生物免打頂劑水劑(北京甸甸豐生物科技有限公司),主要成分由吲熟酯5份、乳化劑5份、二甲苯15份、控旺劑1份、授粉劑0.5份、膨大劑0.5份、防落素0.5份、微生物復(fù)合菌劑0.2份、微生物代謝物0.5份、氟節(jié)胺3份等原料組成(北京神農(nóng)源生物科技發(fā)展有限公司),規(guī)格為500 mL/瓶。設(shè)置人工打頂處理7(CK)以及無(wú)人機(jī)(廣州極飛科技有限公司生產(chǎn),極飛P30,電動(dòng)多旋翼,4個(gè)旋轉(zhuǎn)式離心噴頭,最大載液量16 kg)噴藥處理1～6(無(wú)人機(jī)距離冠層飛行高度1、2 m,飛行速度3、5、7 m/s,施藥濃度 0.525、0.750、0.975 L/hm2),每個(gè)處理噴施長(zhǎng)度100 m,詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)表1。各處理田間管理保持一致,7月9日同期進(jìn)行無(wú)人機(jī)化學(xué)打頂和人工打頂,其他管理措施按當(dāng)?shù)卮筇镌耘噙M(jìn)行。

表1 不同處理具體設(shè)置

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 各處理選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的3個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)取10株棉花(內(nèi)外行各5株),對(duì)其進(jìn)行掛牌定點(diǎn)定時(shí)調(diào)查。施藥當(dāng)天調(diào)查1次,施藥后5、10、15、20 d分別調(diào)查1次。每次調(diào)查時(shí)間均保持在11:00左右,主要調(diào)查棉花的農(nóng)藝性狀,諸如株高、葉齡、果枝數(shù)、果枝始節(jié)位、果枝始節(jié)高、單株結(jié)鈴數(shù)等。取樣,采用烘干法[16]測(cè)定不同棉株器官鮮質(zhì)量和干質(zhì)量;采用打孔法[17]測(cè)定棉株葉面積指數(shù);根據(jù)下式計(jì)算棉株含水量[18]:

棉株含水量=(棉株鮮質(zhì)量-棉株干質(zhì)量)/棉株鮮質(zhì)量×100%。

1.3.2 產(chǎn)量及構(gòu)成因素 棉花收獲前調(diào)查各處理株數(shù)、單株鈴數(shù),重復(fù)3次,每次重復(fù)取長(zhǎng)勢(shì)均勻的10株棉株測(cè)定衣分、單鈴質(zhì)量,計(jì)算產(chǎn)量。

1.3.3 棉花纖維品質(zhì) 棉花收獲前各處理分別收獲60個(gè)鈴,包括下部1～3果枝20個(gè)鈴,中部4～6果枝20個(gè)鈴,上部7以上果枝20個(gè)鈴,重復(fù)3次。由新疆農(nóng)墾科學(xué)院測(cè)定樣品的纖維長(zhǎng)度(LEN)、整齊度指數(shù)(UI)、馬克隆值(MIC)、比強(qiáng)度(STR)、伸長(zhǎng)率(ELG)、成熟度系數(shù)(MR)、短纖維指數(shù)(SFI)等。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)歸納整理及繪圖,采用SPSS 26.0進(jìn)行方差分析;采用LSD和Duncan’s進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同打頂處理對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

表2所示,打頂前,各處理之間的棉花株高、葉齡、果枝數(shù)、果枝始節(jié)位、果枝始節(jié)高分別相差0.02～2.31 cm、0～0.89葉、0～1臺(tái)、0～0.56、0～2.43 cm,且均無(wú)顯著差異。打頂后,隨時(shí)間推移,不同打頂方式(處理1～7)株高均緩慢增長(zhǎng),打頂后20 d,其中UAV飛行高度2 m、速度3 m/s、噴藥濃度 0.750 L/hm2處理的株高最高、增長(zhǎng)速率(與打頂前相比,下同)最大,分別為87.09 cm、3.29%,UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.975 L/hm2處理的株高與UAV飛行高度2 m、速度(5、7 m/s)、噴藥濃度0.750 L/hm2處理差異顯著(P<0.05)。各處理棉花株高變化的大小順序?yàn)樘幚?>處理6>處理4>處理3>處理7>處理1>處理5。UAV噴藥處理1～6葉齡和果枝數(shù)在打頂后15～20 d均高于CK,分別為1.01～2.02葉、0.44～2.56臺(tái),且與CK差異顯著(P<0.05),其中打頂20 d后UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理最高。葉齡變化的大小順序?yàn)樘幚?>處理4>處理1>處理6>處理7>處理5>處理2。單株結(jié)鈴數(shù)在打頂10～20 d后,UAV飛行高度2 m、速度 5 m/s、噴藥濃度0.525 L/hm2處理與CK相比達(dá)顯著差異水平(P<0.05),其他UAV噴藥打頂處理與CK基本無(wú)顯著差異(P>0.05)。打頂5～20 d后,棉花果枝始節(jié)位和果枝始節(jié)高多數(shù)基本不變,UAV噴藥處理1～6與CK相比基本無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表2 不同打頂方式對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

綜上,打頂20天后與打頂前相比,UAV飛行高度2 m、速度7 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理對(duì)棉花株高和葉齡抑制性較好,且差值最小,CK單株結(jié)鈴數(shù)最多,有利于產(chǎn)量形成。說(shuō)明UAV不同打頂方式對(duì)棉花株高和葉齡影響較大,但15 d后趨于穩(wěn)定,可起到控制株高和葉齡的作用,果枝數(shù)和單株結(jié)鈴數(shù)不斷增加,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定的同時(shí),生殖生長(zhǎng)不斷增強(qiáng)。

2.2 不同打頂方式對(duì)棉花群體指標(biāo)的影響

表3顯示,隨著打頂時(shí)間的推移,棉株各器官鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均呈現(xiàn)出緩慢升高的趨勢(shì)。打頂前,無(wú)人機(jī)(UAV)噴藥處理1～6和人工打頂處理7(CK)相比無(wú)顯著差異(P>0.05)。打頂5 d后,UAV飛行高度1 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.750 L/hm2處理的棉株各器官鮮質(zhì)量均高于其他處理0.86～5.15、10.40～34.67、8.91～32.03、1.70～28.43 g,各處理間無(wú)明顯變化(P>0.05)。打頂15 d后,處理1～6葉鮮質(zhì)量顯著低于CK 2.81～29.53 g(P<0.05),降幅達(dá)1.84%～19.37%。打頂5～20 d 后,地上總鮮質(zhì)量有明顯升高的趨勢(shì),其中UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理的增長(zhǎng)速率最大。打頂20 d后,UAV噴藥所有處理的葉干質(zhì)量均小于CK,但無(wú)顯著變化(P>0.05)。打頂5 d后,UAV飛行高度 1 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理的地上總干質(zhì)量均高于其他處理,但無(wú)顯著變化(P>0.05);打頂10 d后,處理1～6的地上總干質(zhì)量均比CK高1.80～51.67 g,其中UAV飛行高度1 m、速度 5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理與CK差異顯著(P<0.05)。打頂20 d后,UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.975 L/hm2處理的地上總干質(zhì)量顯著高于其他處理11.65～53.12 g,較CK增長(zhǎng)約3.54%。綜上,UAV化學(xué)打頂20 d后與打頂前相比,飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理棉株干質(zhì)量較高,能有效促進(jìn)生殖生產(chǎn),有利于產(chǎn)量形成。說(shuō)明UAV不同打頂方式對(duì)棉株各個(gè)器官鮮質(zhì)量和干質(zhì)量影響較大,且總體上一直在增加,同時(shí)為棉花產(chǎn)能的提高供應(yīng)了較多的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表3 不同打頂方式對(duì)棉花群體指標(biāo)的影響

表4顯示,在打頂前,無(wú)人機(jī)(UAV)噴藥處理 1～6棉株葉面積指數(shù)(LAI)與人工打頂處理7(CK)相比多數(shù)無(wú)顯著差異。打頂10 d后,處理1～6的WC均高于CK,其中處理1、2、4與CK差異顯著(P<0.05);打頂15 d后,處理1顯著高于CK(P<0.05);打頂20 d后,UAV飛行高度1 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理的WC與其他處理差異顯著(P<0.05)。打頂5～15 d后,UAV飛行高度1 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理的LAI高于其他處理;打頂20 d后,UAV噴藥處理1～5的LAI小于CK,且各處理間多數(shù)存在顯著差異(P<0.05)。綜上,打頂20 d后與打頂前相比,UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理的棉花LAI最大,指標(biāo)最優(yōu)。說(shuō)明UAV不同打頂方式對(duì)WC和LAI有一定的影響,15 d后WC和LAI不斷增加,有助于棉花光合作用,與棉花群體指標(biāo)增加的趨勢(shì)一致。

表4 不同打頂方式對(duì)棉花WC和LAI的影響

2.3 不同打頂方式對(duì)棉花產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

表5可知,無(wú)人機(jī)(UAV)噴藥處理1～6與人工打頂處理7(CK)的棉花株數(shù)、單株鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量無(wú)顯著差異(P>0.05)。UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、施藥濃度0.975 L/hm2處理的棉花株數(shù)、單株鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量均高于其他處理0～15 818.10株、0.05～1.53個(gè)、828.26～1 659.39 kg/hm2。UAV飛行高度(1、2 m)、速度(3、5、7 m/s)、噴藥濃度(0.525、0.750 L/hm2)棉花單株鈴數(shù)均小于CK 0.64～1.48個(gè)。單株鈴數(shù)的大小為處理6>處理7>處理2>處理5>處理4>處理3>處理1。UAV飛行高度2 m、速度(3、5 m/s)、噴藥濃度(0.750、0.975 L/hm2)籽棉產(chǎn)量較CK增加321.65～1 253.59 kg/hm2,增產(chǎn)率4.79%～18.66%,其中飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.975 L/hm2處理增產(chǎn)最多,達(dá)18%以上,其他UAV噴藥處理的籽棉產(chǎn)量比CK低 38.23、307.42、405.80 kg/hm2,減產(chǎn)率達(dá)0.57%、4.58%、6.04%,籽棉產(chǎn)量的大小順序?yàn)樘幚?>處理3>處理2>處理7>處理4>處理5>處理1。處理2、4、5的衣分比CK高7.26%～10.85%,衣分的大小順序?yàn)樘幚?>處理2>處理 4>處理7>處理3>處理6>處理1。處理1～6的單鈴質(zhì)量分別比CK高 0.30～1.11 g,其中飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理最高,較CK增加1.11 g,增幅約22.20%,單鈴質(zhì)量變化的大小順序?yàn)樘幚?>處理1>處理4>處理6>處理5>處理2>處理7。綜上,處理2、3、6棉花產(chǎn)量較高。說(shuō)明UAV不同打頂方式對(duì)棉花產(chǎn)量的影響存在較大差異,產(chǎn)量構(gòu)成因素中單鈴質(zhì)量的影響差異較大,各處理間單鈴質(zhì)量多數(shù)差異顯著,株數(shù)、單株鈴數(shù)和衣分影響較小,可通過(guò)調(diào)控單鈴質(zhì)量來(lái)提高或降低產(chǎn)量。

表5 不同打頂方式對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

2.4 不同打頂方式對(duì)棉花品質(zhì)的影響

表6可知,UAV噴藥處理1～6的棉花品質(zhì)參數(shù)LEN、UI、MIC、SFI、ELG、MR變化較小,較CK無(wú)顯著差異(P>0.05),其中品質(zhì)參數(shù)LEN、STR高于CK。UAV在同一飛行高度2 m、速度5 m/s和不同噴藥濃度(0.750、0.975 L/hm2)下噴施打頂劑時(shí),噴藥濃度為0.975 L/hm2處理的ELG、SFI更高。說(shuō)明除比強(qiáng)度外,UAV噴藥處理的棉花品質(zhì)指標(biāo)與CK基本一致,其飛行高度(1、2 m)、速度(5、7 m/s)、噴藥濃度(0.750 L/hm2)處理的棉花纖維品質(zhì)指標(biāo)LEN、UI、STR、MR、SFI優(yōu)于人工打頂,一定程度上提高了棉花的潛在品質(zhì)。

表6 不同方式打頂對(duì)棉花品質(zhì)的影響

3 討論

當(dāng)前,新疆棉花在實(shí)際生產(chǎn)中,人工打頂是限制其全程機(jī)械化的主導(dǎo)因素之一,而且人工打頂易出現(xiàn)漏打或多打的現(xiàn)象[19]。相較于人工打頂,無(wú)人機(jī)化學(xué)打頂高效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、省工,且打頂全過(guò)程中棉株不易出現(xiàn)機(jī)械損傷,能有效避免漏打頂或重復(fù)打頂?shù)葐?wèn)題[20-21]。

3.1 不同打頂方式對(duì)棉花農(nóng)藝性狀的影響

隨無(wú)人機(jī)(UAV)噴藥時(shí)間的推移,各處理棉花株高、葉齡、果枝數(shù)有不同程度的增加,且存在顯著差異(P<0.05),而果枝始節(jié)位、果枝始節(jié)高、單株結(jié)鈴數(shù)多數(shù)無(wú)顯著變化。棉花株高隨UAV噴藥濃度的增加而下降,與韓煥勇等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂類(lèi)似的研究[5]基本一致,其中UAV飛行高度 2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.750 L/hm2處理明顯低于其他處理。棉花葉齡、果枝數(shù)在不同噴藥處理下均有增加,果枝始節(jié)位、果枝始節(jié)高基本不變,與陳兵等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂類(lèi)似的研究[22]基本一致。打頂20 d后,UAV噴藥處理1～6棉花單株結(jié)鈴數(shù)均增加,其中噴藥處理2、3、6高于其他噴藥處理1、4、5,但低于人工打頂處理(CK),與張?zhí)氐鹊娜斯つM機(jī)車(chē)噴藥打頂研究結(jié)果[23]類(lèi)似。說(shuō)明UAV飛行高度2 m,速度5 m/s,噴藥濃度0.750、0.975 L/hm2處理對(duì)棉花生長(zhǎng)參數(shù)較好。

3.2 不同打頂方式對(duì)棉花群體指標(biāo)的影響

不同打頂方式下各處理間棉花物質(zhì)積累量多數(shù)存在顯著差異(P<0.05)。打頂20 d后,無(wú)人機(jī)(UAV)飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理的棉花根鮮質(zhì)量、莖鮮質(zhì)量、地上總鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量、莖干質(zhì)量、地上總干質(zhì)量、葉面積指數(shù)均顯著高于其他處理(P<0.05)。與康正華等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂研究結(jié)果[24]類(lèi)似。與時(shí)曉娟等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂試驗(yàn)結(jié)果[6,25]略有不同。黎芳等認(rèn)為,化學(xué)打頂后棉花葉面積指數(shù)和地上總干質(zhì)量間無(wú)顯著差異[25];時(shí)曉娟等認(rèn)為,隨施藥濃度增加棉花葉面積指數(shù)呈下降趨勢(shì)[6]。造成試驗(yàn)結(jié)果不同可能是因?yàn)榍叭嗽陂_(kāi)展試驗(yàn)時(shí)所種植的棉花品種及后期施肥量存在差異所致。說(shuō)明UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理有利于棉花群體指標(biāo)增加。

3.3 不同打頂方式對(duì)棉花產(chǎn)量的影響

無(wú)人機(jī)(UAV)噴藥處理2、3、6的籽棉產(chǎn)量高于CK,但無(wú)顯著差異(P>0.05),與齊海坤等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂研究結(jié)果[26]類(lèi)似。UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度0.975 L/hm2處理的籽棉產(chǎn)量顯著高于其他處理,且其經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)最高。所有UAV噴藥處理下棉花單鈴質(zhì)量較CK均有不同程度的增加,且存在顯著差異(P<0.05)。這與趙強(qiáng)等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂研究結(jié)果[ 10,25]類(lèi)似。說(shuō)明UAV飛行高度2 m、速度 5 m/s、噴藥濃度0.975 L/hm2處理對(duì)棉花增產(chǎn)效果最好。

3.4 不同打頂方式對(duì)棉花品質(zhì)的影響

不同打頂方式對(duì)棉花品質(zhì)整體影響較小,各處理間多數(shù)無(wú)顯著差異,與陳兵等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂研究結(jié)果[22,27]趨于一致。UAV飛行高度 2 m,速度5 m/s,噴藥濃度0.750、0.975 L/hm2處理與CK相比存在差異,其中飛行高度、速度一致時(shí),噴藥濃度0.750 L/hm2處理的棉花整齊度指數(shù)、馬克隆值、成熟度系數(shù)優(yōu)于噴藥濃度0.975 L/hm2處理,噴藥濃度0.975 L/hm2處理的棉花伸長(zhǎng)率、短纖維指數(shù)優(yōu)于噴藥濃度0.750 L/hm2處理。本研究結(jié)果與王剛等的人工模擬機(jī)車(chē)噴藥打頂類(lèi)似研究[28]基本一致,即整齊度指數(shù)、纖維長(zhǎng)度、馬克隆值、伸長(zhǎng)率等品質(zhì)參數(shù)與CK相比均無(wú)顯著差異。說(shuō)明UAV打頂在很大程度上優(yōu)于人工打頂,對(duì)提高棉花潛在品質(zhì)有一定的促進(jìn)作用,UAV飛行高度2 m、速度 5 m/s、噴藥濃度0.750、0.975 L/hm2對(duì)棉花品質(zhì)較好。

4 結(jié)論

與人工打頂(CK)相比,無(wú)人機(jī)(UAV)化學(xué)打頂可提高棉花株高、葉齡,增加果枝數(shù)。UAV化學(xué)打頂對(duì)棉花產(chǎn)能有不同增減效應(yīng),其中飛行高度 2 m,速度3、5 m/s,噴藥濃度0.750、0.975 L/hm2處理高于CK,且噴藥濃度0.975 L/hm2處理的增產(chǎn)潛力更大,其余UAV化學(xué)打頂?shù)淖衙蕻a(chǎn)量低于CK。UAV飛行高度2 m、速度5 m/s、噴藥濃度 0.975 L/hm2處理的棉花群體指標(biāo)量均高于其他處理。除比強(qiáng)度外,UAV化學(xué)打頂同CK相比無(wú)明顯變化。綜上,UAV飛行高度2 m,速度5 m/s,噴藥濃度0.750、0.975 L/hm2處理的效果較好,可在北疆早熟棉區(qū)推廣應(yīng)用。