豫西南麥后直播棉田脫葉催熟劑應(yīng)用效果研究

摘要：化學(xué)脫葉催熟是實(shí)現(xiàn)棉花機(jī)械采收的關(guān)鍵前提。本研究以中棉425為供試材料，設(shè)置5種不同的脫葉催熟劑處理，以噴施清水為對(duì)照，探究豫西南麥后直播棉田施用不同劑量的脫葉催熟劑對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，為麥后直播棉機(jī)械化收獲提供參考。試驗(yàn)設(shè)置單次噴施50%（有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）噻苯·乙烯利懸浮劑 1 799 mL（制劑用量，下同）、2 699 mL、3 598 mL和分2次噴施50%噻苯·乙烯利懸浮劑1 349 mL＋1 349 mL，分別稱為低、中、高劑量噻苯·乙烯利處理和分2次噴施噻苯·乙烯利處理，并設(shè)50%噻苯隆可濕性粉劑450 g＋40%乙烯利水劑2 249 mL常規(guī)藥劑復(fù)配處理，以等量清水處理為空白對(duì)照。結(jié)果顯示：施藥后25 d，中、高劑量噻苯·乙烯利處理、分2次噴施噻苯·乙烯利處理和常規(guī)藥劑處理的棉田脫葉率均超過(guò)98%，均具有較好的脫葉效果；噴施高劑量噻苯·乙烯利處理和分2次噴施噻苯·乙烯利處理的吐絮率和霜前花率均超過(guò)95%；各脫葉催熟劑處理對(duì)棉花單產(chǎn)和霜前皮棉的纖維品質(zhì)均無(wú)顯著影響。結(jié)合氣象分析結(jié)果認(rèn)為，在豫西南麥后直播棉田吐絮率40%～50%、平均氣溫穩(wěn)定在20 ℃以上時(shí)，分2次噴施噻苯·乙烯利的脫葉催熟效果較佳，可達(dá)到機(jī)械化采收標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：豫西南；夏棉；脫葉催熟劑；脫葉效果；催熟效果；產(chǎn)量；纖維品質(zhì)

豫西南地區(qū)是傳統(tǒng)的棉花主產(chǎn)區(qū)，植棉收入曾是該地區(qū)農(nóng)戶的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。然而，近年來(lái)受種植制度調(diào)整、勞動(dòng)力短缺和生產(chǎn)成本上升等因素影響，豫西南植棉面積急劇下降[1]。2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《“十四五”全國(guó)種植業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確提出適度恢復(fù)黃河流域和長(zhǎng)江流域棉區(qū)，建設(shè)高品質(zhì)棉花種植帶。隨著棉花輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)的示范推廣，豫西南地區(qū)的植棉戶選擇在小麥?zhǔn)斋@后直播棉花，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行化學(xué)調(diào)控和病蟲(chóng)害防治，并減免整枝和打頂環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效輕簡(jiǎn)植棉[2]。

棉花機(jī)械采收是降低采收成本和提高生產(chǎn)效率的根本途徑，化學(xué)脫葉催熟是實(shí)現(xiàn)棉花機(jī)械采收的重要前提，在棉花成熟后期噴施脫葉催熟劑促進(jìn)葉片脫落和集中吐絮，可以提高機(jī)械采收作業(yè)效率、降低籽棉含雜率[3-4]。近年來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)棉花化學(xué)脫葉催熟的生理基礎(chǔ)、棉花品種對(duì)脫葉劑的敏感性、脫葉催熟劑的篩選和劑量選擇、噴施脫葉催熟劑對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響進(jìn)行了廣泛研究，研究表明棉花品種、環(huán)境條件和脫葉催熟劑種類、施藥劑量、施藥器具等均會(huì)影響棉花脫葉催熟效果[5-9]。然而，豫西南地區(qū)脫葉催熟劑相關(guān)研究尚屬空白。因此，本研究旨在探索不同劑量脫葉催熟劑對(duì)豫西南麥后直播棉的脫葉催熟效果、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響，以期為豫西南棉花機(jī)械化收獲提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地棉花種植概況

試驗(yàn)于2022年在南陽(yáng)市科學(xué)院潦河試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試棉花品種為中棉425，屬早熟常規(guī)品種（夏播棉品種），生育期在98 d左右。麥后5月26日直播棉花，小區(qū)采用6行區(qū)，行距0.75 m，株距0.10 m，小區(qū)面積27 m2，行長(zhǎng)6 m，種植密度為13.3萬(wàn)株·hm－2。棉田管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.2 試驗(yàn)藥劑

噻苯·乙烯利懸浮劑（農(nóng)藥登記證號(hào)：PD2018

2119），由河北國(guó)欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)，總有效成分含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為50%，其中含噻苯隆10%、乙烯利40%。噻苯隆可濕性粉劑（農(nóng)藥登記證號(hào)：PD20097445），由四川潤(rùn)爾科技有限公司生產(chǎn)，有效成分含量為50%。乙烯利水劑（農(nóng)藥登記證號(hào)：PD84125-2），由上海華誼集團(tuán)華原化工有限公司生產(chǎn)，有效成分含量為40%。以上藥劑均購(gòu)于正規(guī)農(nóng)資市場(chǎng)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置6個(gè)處理（表1），其中以噴施等量清水作為對(duì)照（T1，CK），T6為常規(guī)藥劑復(fù)配噴施1次處理，T2、T3、T4和T5分別為低、中、高劑量噻苯·乙烯利處理和分2次噴施噻苯·乙烯利處理。當(dāng)棉花吐絮率為40%～50%時(shí)，進(jìn)行脫葉催熟劑人工葉面噴霧。9月11日，T5處理進(jìn)行第1次藥劑噴霧，9月16日，對(duì)T5和其他處理進(jìn)行藥劑噴霧。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，按隨機(jī)區(qū)組排列。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 脫葉率和吐絮率測(cè)定。施藥前，在各處理小區(qū)中間行選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的連續(xù)10株棉株掛牌標(biāo)記，施藥當(dāng)天調(diào)查單株葉片數(shù)、吐絮鈴數(shù)和總鈴數(shù)。以9月16日為始點(diǎn)在施藥后5 d、10 d、15 d、20 d、25 d連續(xù)調(diào)查各處理標(biāo)記棉株的單株葉片數(shù)、吐絮鈴數(shù)，計(jì)算脫葉率（RX）和吐絮率（RY）。計(jì)算公式如下：RX＝（n0－n1）/n0×100%；RY＝N1/N0×100%。式中：n0和n1分別為施藥前和施藥后葉片數(shù)，N0和N1分別為施藥前總鈴數(shù)和施藥后吐絮鈴數(shù)。

1.4.2 產(chǎn)量性狀測(cè)定。于收獲期，各小區(qū)分別采摘長(zhǎng)勢(shì)均勻的50個(gè)吐絮棉鈴進(jìn)行室內(nèi)考種，測(cè)定鈴重和衣分。待各小區(qū)收獲完成后，記錄實(shí)收籽棉產(chǎn)量并折算籽棉單產(chǎn)，計(jì)算霜前花率。

1.4.3 纖維品質(zhì)性狀測(cè)定。對(duì)各處理采收的霜前花進(jìn)行軋花后，取皮棉100 g送至原農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定（HVI校準(zhǔn)棉花標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)）纖維上半部平均長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值、斷裂伸長(zhǎng)率。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和單因素方差分析（數(shù)據(jù)均通過(guò)了正態(tài)性檢驗(yàn)），并利用鄧肯多重范圍檢驗(yàn)（Duncan's新復(fù)極差）法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 施藥期間氣象條件

據(jù)氣象部門數(shù)據(jù)（圖1），施藥期間（9月1日－9月30日）的最高溫度（氣溫）為37.0 ℃，最低溫度為14.0 ℃，平均溫度為24.1 ℃；旬日照時(shí)間為65.77 h，較2021年同期增加17.7%；旬降水量為1.4 mm，較2021年同期減少16.4%。在9月11日和9月16日分別噴施藥劑后5 d天氣以晴為主，平均氣溫穩(wěn)定在23.3 ℃，期間降水偏少，日照充足，整體氣象條件有利于棉花脫葉催熟劑作用發(fā)揮。

2.2 不同處理對(duì)棉花脫葉率的影響

由圖2可知，施藥后5 d，T3、T4、T5和T6處理的脫葉率超過(guò)50%，且T5處理高達(dá)91.53%。施藥后10 d，與T1（CK）和T2處理相比，T3、T4、T5和T6處理的脫葉效果較好。施藥后25 d，各處理的脫葉率表現(xiàn)為T4＞T5＞T3＞T6＞T2＞CK，其中T3、T4、T5和T6處理的脫葉率均超過(guò)98%，T4處理的脫葉率最高（99.41%），以上4個(gè)處理均達(dá)到機(jī)采棉脫葉率≥93%的要求。

2.3 不同處理對(duì)棉花吐絮率的影響

由圖3可知，施藥后5 d，噴施脫葉催熟劑處理的吐絮率均高于CK處理。施藥后10 d，T5處理的吐絮率達(dá)98.65%，高于CK和其他藥劑處理。施藥后25 d，各處理的吐絮率表現(xiàn)為T5＞T4＞T3＞T2＞T6＞CK，其中T4和T5處理的吐絮率均超過(guò)95%，較CK處理增加26.43～29.34百分點(diǎn)，符合機(jī)械采收標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 不同處理對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

由表2可知，與CK處理相比，不同脫葉催熟劑處理對(duì)棉花單株有效鈴數(shù)、鈴重、衣分和籽棉單產(chǎn)均無(wú)顯著影響，但對(duì)霜前花率有一定影響。具體而言，T6與CK處理的霜前花率差異不顯著，但T3、T4和T5處理的霜前花率較CK顯著增加20.3、22.5和24.9百分點(diǎn)，說(shuō)明噴施中、高劑量和分2次噴施50%噻苯·乙烯利懸浮劑均能較好地提高霜前花率，但對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素影響不顯著。

比較各處理下霜前皮棉的纖維品質(zhì)指標(biāo)（表3）可知，不同脫葉催熟劑處理的棉花纖維上半部平均長(zhǎng)度、長(zhǎng)度整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值和斷裂伸長(zhǎng)率均無(wú)顯著差異，說(shuō)明噴施脫葉催熟劑對(duì)霜前皮棉的纖維品質(zhì)影響較小。

3 討論與結(jié)論

棉花種植密度和氣候條件均會(huì)影響脫葉催熟劑的效果。王林等[9]在新疆利用植保無(wú)人機(jī)噴施棉花脫葉催熟劑的研究表明：在棉花種植密度大、群體郁閉，冠層稠密時(shí)，無(wú)人機(jī)噴施的脫葉催熟劑霧滴難以穿透到棉花的下層，脫葉效果差，導(dǎo)致機(jī)采棉含雜率增高，嚴(yán)重影響棉花品質(zhì)。田曉莉等[10]研究表明棉花生長(zhǎng)期間和脫葉催熟劑噴施前后的天氣條件均會(huì)影響脫葉和催熟效果。郭祝年[6]研究了不同溫度下噴施脫葉劑對(duì)機(jī)采棉脫葉和吐絮效果的影響，結(jié)果表明氣溫在20 ℃以上時(shí)噴施脫葉劑，脫葉催熟效果較好；溫度越低，脫葉越慢，吐絮率越低。筆者等對(duì)近5年的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，豫西南地區(qū)8月下旬至9月中旬在棉花進(jìn)入吐絮期后，天氣以高溫干旱為主，日照充足，降水偏少；10月中旬低溫寡照天氣增多，易導(dǎo)致棉花貪青晚熟。此外，豫西南地區(qū)麥后直播棉田的種植密度在13萬(wàn)～15萬(wàn)株·hm－2，棉花冠層葉片交叉重疊，棉田中下部通風(fēng)透光性差，對(duì)葉片脫落和棉鈴開(kāi)裂吐絮有一定影響，因此合理噴施脫葉催熟劑尤為關(guān)鍵。本研究中，噴施脫葉劑期間的溫度在14.0～37.0 ℃，平均氣溫為24.1 ℃，旬日照時(shí)間為65.77 h，氣象條件整體有利于化學(xué)脫葉劑發(fā)揮作用。

關(guān)于脫葉催熟劑的劑量和噴施時(shí)間對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響。已有研究表明，適時(shí)噴施脫葉催熟劑對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響較小，但不同地區(qū)和噴施時(shí)間對(duì)棉花產(chǎn)量的影響有所不同。王愛(ài)玉等[8]和田景山等[11]研究指出，適時(shí)噴施脫葉催熟劑至關(guān)重要，過(guò)早噴施脫葉催熟劑，會(huì)導(dǎo)致光合器官過(guò)早老化，從而增加未成熟棉鈴和纖維的比例；若噴施過(guò)晚，則會(huì)增加遭遇霜凍和惡劣天氣的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致葉片枯而不落，增加籽棉含雜率。王希等[12]在黃河流域棉區(qū)開(kāi)展了多種脫葉催熟劑的應(yīng)用研究，結(jié)果表明脫葉催熟劑對(duì)棉花產(chǎn)量、纖維品質(zhì)和種子質(zhì)量均無(wú)顯著影響。代建龍等[13]認(rèn)為黃河流域9月底10月初，氣溫穩(wěn)定在20 ℃左右，棉花吐絮超過(guò)40%時(shí)，噴施脫葉催熟劑對(duì)產(chǎn)量影響最小。馬立剛等[7]在河北棉田采用噻苯隆＋乙烯利復(fù)混方式進(jìn)行脫葉催熟，結(jié)果表明噴施脫葉催熟劑大幅提高了籽棉產(chǎn)量，對(duì)纖維品質(zhì)影響不大。周婷婷等[4]研究認(rèn)為棉花吐絮率達(dá)到40%時(shí)噴施脫葉催熟劑對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響均較小。本研究發(fā)現(xiàn)，在棉田吐絮率為40%～50%，平均氣溫穩(wěn)定在23.3 ℃左右時(shí)，噴施脫葉催熟劑可促進(jìn)棉花脫葉及棉鈴開(kāi)裂，對(duì)籽棉單產(chǎn)和霜前皮棉的纖維品質(zhì)影響較小，該結(jié)果與前人研究結(jié)果一致。

脫葉率和吐絮率是判定脫葉催熟劑效果的主要指標(biāo)[4，9]。在本研究中，從脫葉率來(lái)看，噴施脫葉催熟劑后25 d，T3、T4、T5和T6處理的脫葉率均超過(guò)98%，表明中、高劑量的噻苯·乙烯利懸浮劑處理和分2次噴施噻苯·乙烯利懸浮劑處理，以及50%噻苯隆可濕性粉劑＋40%乙烯利水劑復(fù)配處理，均具有較好的脫葉效果。從吐絮率來(lái)看，施藥后25 d，T4和T5處理的吐絮率均超過(guò)95%，其中分2次噴施50%噻苯·乙烯利懸浮劑（T5處理）的吐絮率達(dá)到99.75%，說(shuō)明高劑量的50%噻苯·乙烯利懸浮劑一次性噴施和分2次噴施處理具有很好的催熟效果，均達(dá)到機(jī)械采收要求[14]。然而，T6 處理的吐絮率較CK無(wú)顯著差異，表明50%噻苯隆可濕性粉劑＋40%乙烯利水劑處理的脫葉效果較好，但催熟效果不理想。

綜合考慮認(rèn)為，在豫西南棉田吐絮率達(dá)到40%～50%、平均氣溫穩(wěn)定在20 ℃以上時(shí)，按1 349 mL＋1 349 mL的劑量分2次噴施50%噻苯·乙烯利懸浮劑可以有效促進(jìn)棉花葉片脫落和集中吐絮，達(dá)到機(jī)械化采收標(biāo)準(zhǔn)，且對(duì)棉花產(chǎn)量和霜前皮棉的纖維品質(zhì)均無(wú)顯著影響，可在豫西南麥后直播棉田應(yīng)用推廣。

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（責(zé)任編輯：莊蕾 責(zé)任校對(duì)：楊子山）