崔延楠，張 璐，張 特，康正華，趙 強

(新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】打頂是棉花栽培過程中的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠改善株型，還具備一定的增產(chǎn)效應(yīng)[1-3]。目前生產(chǎn)上主要采用化學封頂和人工打頂兩種方式，也有利用機械進行打頂?shù)膰L試。人工打頂是傳統(tǒng)的打頂方法，對提高棉花產(chǎn)量、優(yōu)化纖維品質(zhì)的作用明顯[4,5]?！厩叭搜芯窟M展】化學封頂對棉花的株型塑造和對棉花頂端生長的控制尤為明顯[6-11]。馬富裕等[12]研究表明，人工打頂分期進行，在提高生態(tài)位適宜度的情況下，可實現(xiàn)產(chǎn)量的提高。趙強等[13]研究表明，噴施化學封頂劑能有效抑制棉花頂尖生長，控制株高，降低株寬。袁青峰等[14]研究表明，在合適的時間下噴施適量的化學封頂劑，有利于皮棉產(chǎn)量的提高?！颈狙芯壳腥朦c】前人對于棉花打頂方式的研究僅限于化學封頂或者人工打頂，但化學封頂和人工打頂結(jié)合起來的研究尚未見報道。研究人工打頂和化學封頂相結(jié)合對棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究將兩種打頂方式結(jié)合，調(diào)整兩種打頂方式先后順序和不同封頂劑用量，分析噴施化學封頂劑和人工打頂相結(jié)合的方式對棉花農(nóng)藝及產(chǎn)量性狀的影響，增強打頂效果，分析提高棉花產(chǎn)量、品質(zhì)的新途徑，為豐富棉花栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2016年在新疆瑪納斯縣六戶地鎮(zhèn)(86°22'N，44°28'E)進行。試驗地前茬為棉花，土質(zhì)為黏壤土，養(yǎng)分含量為堿解氮51.05 mg/kg，速效磷15.53 mg/kg，速效鉀221.88 mg/kg，有機質(zhì)1.95 g/kg。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

供試棉花品種為新陸早57號，供試化學封頂劑為25%縮節(jié)胺水劑。試驗田采用膜下滴灌、1膜6行機采棉種植模式，株行距配置(66 cm+10 cm)×10 cm。不同打頂次序設(shè)先化學封頂(6月30日噴施化學封頂劑，7月5日人工打頂)和先人工打頂(6月30日人工打頂，7月5日噴施化學封頂劑)；各打頂次序下化學封頂劑劑量設(shè)300、450 和600 mL/hm2；對照為常規(guī)人工打頂；共7個處理，各處理重復3次，21個小區(qū)，小區(qū)面積為22.6 m2。噴施化學封頂劑采用背負式噴霧器噴施，人工打頂以1葉1心為標準摘除棉花主莖頂尖，其他栽培管理措施參照一般高產(chǎn)田進行。列出各處理打頂時間、藥劑用量及對應(yīng)編號。表1

表1 各處理信息及編號Table 1 The treatment of specific information and the corresponding number

1.2.2 測定項目

1.2.2.1 農(nóng)藝性狀

7月5日，在各小區(qū)隨機選取長勢均勻且具有代表性棉花10株，每隔10 d調(diào)查棉花株高(株高為子葉節(jié)到主莖頂端的長度，打頂前進行第1次調(diào)查)，葉枝長度，鈴數(shù)。棉花吐絮后，在各小區(qū)隨機選取代表性植株10株，調(diào)查棉花果枝數(shù)，倒1、倒2和倒3果枝長度。

1.2.2.2 三桃數(shù)量

在7月15日、8月15日和9月5日分別定點定株調(diào)查伏前桃、伏桃和秋桃數(shù)量。每個小區(qū)3個點，每點調(diào)查10株。

1.2.2.3 產(chǎn)量性狀

在吐絮期每小區(qū)隨機選取6.6 m2作為樣點，調(diào)查樣點內(nèi)總株數(shù)和有效鈴數(shù)。樣點內(nèi)選取代表性棉株，取下部(1～3果枝)30個吐絮鈴，中部(4～6果枝)40個吐絮鈴，上部(7果枝及以上)30個吐絮鈴，共計100鈴，測定平均鈴重，軋花后計算衣分，并估算產(chǎn)量。

1.2.2.4 纖維品質(zhì)

取適量棉花纖維樣品，送農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心(烏魯木齊)進行品質(zhì)測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及作圖，并采用SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行方差分析檢驗其差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種打頂方式結(jié)合處理對棉花株高的影響

研究表明，在封頂劑用量相同時，先人工打頂處理的棉株株高均低于先化學封頂?shù)奶幚?，降低?.19%～9.46%；相比于對照處理，其降低幅度僅為5.73%，先人工打頂處理對株高的抑制效果最為直接有效。在相同打頂方式下，先人工打頂處理的棉株株高與打頂劑劑量呈負相關(guān)趨勢；先化學打頂?shù)奶幚聿⑽从写艘?guī)律，其中處理2的棉株株高顯著高于其它處理。圖1

圖1 各處理株高變化Fig. 1 Variation of plant height in each treatment

2.2 兩種打頂方式結(jié)合處理對葉枝增長的影響

研究表明，相同封頂劑用量下，僅處理1棉株葉枝增長量較處理4增加了0.45 cm，其余先化學封頂處理棉株的葉枝伸長量小于先人工打頂棉株，450 mL劑量下減少了0.82 cm，600 mL/hm2劑量下減少了0.68 cm。較早噴施化學封頂劑對葉枝伸長抑制效果較好。相同打頂順序下的葉枝增長量隨打頂劑劑量的增加而減小，處理3的棉株葉枝增長量最小，比對照減少了60.68%，并且處理的葉枝長度均小于對照，兩種方式結(jié)合比單一人工打頂更能有效抑制葉枝伸長。

在化學封頂劑施藥后10 d，對葉枝長度的葉枝生長的抑制效果隨劑量增大而增加，300 mL/hm2劑量下其它處理相比于對照并未表現(xiàn)對葉枝生長產(chǎn)生明顯抑制作用，而450與600 mL/hm2劑量處理的抑制效果明顯，達到了19.76%～59.88%。施藥后20 d，無論先人工打頂還是先化學打頂處理的葉枝增長速率均低于對照處理，其平均日增長量僅為0.016～0.05 cm，此時化學封頂劑藥效處于最佳狀態(tài)；同等劑量下先人工打頂處理的葉枝增長速率低于先化學打頂處理。施藥后20至40 d內(nèi)，除處理2與處理3的葉枝增長量低于對照處理，其余處理與對照相比無明顯差異。圖2

圖2 噴施封頂劑后各處理葉枝增長量變化Fig.2 Changes in growth of leaf branches after treatment with topping agent

2.3 兩種打頂方式結(jié)合對鈴數(shù)增長與脫落影響

研究表明，所有處理在打頂后10 d鈴數(shù)均有增加，平均每株增加了0.27個棉鈴，之后部分處理的棉鈴開始脫落。同等劑量下，先化學打頂?shù)奶幚砻掴徝撀鋽?shù)均高于先人工打頂處理，其中處理2棉鈴脫落最為嚴重，先化學打頂與先人工打頂處理分別脫落0.9、0.4與0.2個棉鈴。先人工打頂?shù)母魈幚砼c對照處理中棉鈴的脫落數(shù)和增長數(shù)相當，其平均脫落鈴數(shù)均少于先化學封頂處理；而先化學打頂?shù)奶幚碇忻掴徝撀鋽?shù)高于增長數(shù)。先化學封頂棉花坐桃有不利影響。圖3

圖3 各處理棉鈴數(shù)增長和脫落變化Fig.3 The number of cotton bolls growth and shedding of cotton bolls by each treatment

2.4 兩種打頂方式結(jié)合對果枝數(shù)與倒1、倒2和倒3果枝長度的影響

研究表明，相同打頂次序下各處理果枝數(shù)無顯著差異，同等封頂劑劑量下的不同處理的果枝數(shù)差異顯著，先化學封頂處理的果枝數(shù)增加20.87%～29.60%。

不同打頂次序下各處理倒1、倒2和倒3果枝長度均存在顯著性差異。先人工打頂處理倒1、倒2和倒3果枝長度顯著高于先化學封頂處理，分別平均增加了3.93、2.61與3.55 cm，同時均低于人工打頂對照。相同打頂次序下，倒1、倒2和倒3果枝長度隨著噴施化學封頂劑劑量的增加而減小，先人工打頂處理中倒1與倒3果枝長度差值分別為1.17、5.00與2.50 cm，先化學封頂處理中倒1與倒3果枝長度差值分別為2.50、0.83與1.50 cm。噴施化學封頂劑對倒1、倒2和倒3果枝長度有一定的抑制作用，且在一定范圍內(nèi)，這種抑制作用與封頂劑劑量正相關(guān)。表1

表1 各處理果枝數(shù)與倒1、倒2和倒3果枝長度Table 1 The number of fruit branches and the last, the last but 1, and the last but 2 fruit branch length in each treatment

2.5 兩種打頂方式結(jié)合處理對棉鈴時間分布的影響

研究表明，各處理間伏前桃和秋桃差異顯著，而伏桃數(shù)無顯著差異。處理3伏前桃數(shù)小于同打頂順序下其他處理；當先人工打頂時，噴施600 mL/hm2打頂劑的處理伏前桃數(shù)多于相同打頂順序下的其他處理，處理4伏前桃和伏桃總數(shù)最多。說明先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學封頂劑的處理，能促進伏前桃和伏桃總數(shù)的增加，有一定的增產(chǎn)效果。表2

表2 不同處理下棉花“三桃”比例Table 2 Proportion of "three bolls" of cotton under different treatments

2.6 兩種打頂方式結(jié)合處理對棉花產(chǎn)量的影響

研究表明，各處理的單鈴重、衣分均無顯著差異；單株鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量在相同打頂順序下無顯著差異，而相同化學封頂劑用量下差異顯著。在噴施相同劑量化學封頂劑的條件下，先人工打頂?shù)膯沃赈彅?shù)顯著多于先化學封頂處理，平均增加了1.04個，人工打頂對照處在于中間水平。在相同打頂順序下，先化學封頂處理中，處理1的籽棉產(chǎn)量較高，相較對照增加了5.47%，與對照處理呈顯著差異；處理2與處理3與對照處理無顯著差異，在先人工打頂處理中，處理4的籽棉產(chǎn)量顯著高于對照，增產(chǎn)幅度高達15.29%。300 mL/hm2劑量處理有利于提高產(chǎn)量。先化學封頂?shù)奶幚?產(chǎn)量高于人工對照，而先化學封頂劑中處理2與處理3產(chǎn)量均小于人工對照，先化學打頂條件下劑量過大不利于棉花增產(chǎn)。先人工打頂在噴施300 mL/hm2化學封頂劑的棉花增產(chǎn)效應(yīng)最明顯。表3

表3 不同處理下棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 3 Yield and yield components of cotton under different treatments

3 討 論

3.1 兩種打頂方式結(jié)合對棉株農(nóng)藝性狀的影響

研究表明，對于棉花這種具有無限生長習性的作物來說，果枝長度對植物株型的構(gòu)建具有極其重要的地位[15]，而化學打頂對棉花主莖及果枝的生長具有顯著的抑制作用[7]。研究表明，先人工打頂棉花株高低于其他處理，其倒1、倒2和倒3果枝長度大于先噴施化學封頂劑的棉花，小于常規(guī)人工打頂?shù)拿藁?。先化學封頂處理對果枝長度的抑制效果更明顯，株型更緊湊。先化學封頂?shù)拿藁ü?shù)多于先人工打頂棉花和人工對照，果枝長度短于先人工打頂?shù)拿藁ê腿斯φ?，造成這一現(xiàn)象的原因是化學封頂初期未能徹底抑制棉花縱向生長，從而導致先噴施化學封頂劑的處理果枝數(shù)多于先人工打頂?shù)奶幚?；而噴施化學打頂劑抑制了葉片內(nèi)源赤霉素的合成，致棉株的橫向生長受到抑制[16]，有效縮短了棉花上部倒1、倒2和倒3果枝長度。

研究認為[17,18]，去除葉枝可以減輕棉株間的蔭蔽狀況，改善棉田通風、透光條件，減少養(yǎng)分的無謂消耗。研究表明，人工打頂與化學封頂相結(jié)合方式設(shè)置的所有處理，均能有效抑制棉花葉枝長度，且葉枝長度與化學封頂藥劑劑量成反比，化學封頂與人工打頂相結(jié)合的方式能有效控制葉枝長度，減少葉枝生長所消耗的養(yǎng)分，使棉花生育后期更多的養(yǎng)分向生殖生長轉(zhuǎn)化，促進光合同化物向生殖器官的轉(zhuǎn)移和分配，提高棉花產(chǎn)量。

3.2 兩種打頂方式結(jié)合對棉株產(chǎn)量性狀的影響

棉花產(chǎn)量主要由鈴數(shù)、鈴重和衣分決定，其中鈴數(shù)對棉花產(chǎn)量的影響最大[19]。已有研究表明，新疆地區(qū)的棉花伏前桃和伏桃總數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)[20]。研究中，先人工打頂處理的棉花，伏前桃與伏桃總數(shù)較高，其中300 mL/hm2化學封頂劑處理的數(shù)值最高。先人工打頂處理與先化學打頂和對照處理相比，棉花單鈴重與衣分無差異，單株鈴數(shù)顯著增高，平均產(chǎn)量分別提高6.00%與6.30%。而先化學打頂處理的棉鈴脫落率較高，對產(chǎn)量有一定影響，這與葉偉[1]，白燈莎[21]的研究相似。

新疆棉花主要依靠機械采收，棉花株型緊湊是適應(yīng)機械化采收的必要條件[22，23]。把先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學封頂劑的處理中人工打頂時間適當推遲，可能使棉花株高和果枝長度與先噴化學封頂劑的處理相似，更有利于抑制果枝長度，保持株型緊湊，為新疆“矮密早”栽培模式下棉花群體數(shù)量大，難以做到打頂、整枝全面性、高效性等問題，提供更加有效的解決辦法，形成完備的棉花打頂、整枝栽培技術(shù)。

4 結(jié) 論

4.1 先人工打頂棉花最高低于先化學打頂棉花；相同順序打頂方式下，葉枝增長量隨打頂劑劑量的增加而減小，并且較早噴施化學封頂劑對葉枝伸長抑制效果顯著；先化學封頂處理的果枝數(shù)增加20.87%～29.60%。

4.2 先人工打頂再噴施300 mL/hm2化學封頂劑的處理，能促進伏前桃和伏桃總數(shù)的增加，300 mL/hm2劑量處理的籽棉產(chǎn)量顯著高于對照，增產(chǎn)幅度高達15.29%。

4.3 棉花噴施化學封頂劑和人工打頂結(jié)合是一種新的打頂組合，其中先人工打頂再噴施化學封頂劑較常規(guī)打頂更有利于塑造棉花株型，發(fā)揮增產(chǎn)效應(yīng)，噴施打頂劑的適宜劑量以300 mL/hm2為宜。