何 強(qiáng),王 輝,郭方劍,王 瑩,何良榮
(1塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300;2新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師五團(tuán)沙河鎮(zhèn)7連,新疆 阿克蘇 843000)
棉花是重要的天然纖維作物,也是重要的經(jīng)濟(jì)作物。新疆具有獨(dú)特的資源和環(huán)境優(yōu)勢,逐漸成為我國棉花的主產(chǎn)區(qū)。棉花產(chǎn)業(yè)是新疆的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,極大推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來植棉成本迅速增加,而棉花采摘環(huán)節(jié)的人工成本占比最高,嚴(yán)重影響新疆棉花產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[1]。為挖掘棉花生產(chǎn)增收的潛能,棉花機(jī)械采收技術(shù)在新疆得到快速發(fā)展和普及。
近幾年新疆機(jī)采棉種植面積迅速增加,機(jī)械化采收率達(dá)70%以上,機(jī)械采收雖然降低了棉花生產(chǎn)成本,但導(dǎo)致棉花質(zhì)量嚴(yán)重下降[2-6]。化學(xué)脫葉催熟可以促進(jìn)棉花葉片脫落和棉鈴?fù)滦?,從而提高機(jī)采效率,降低機(jī)采棉的雜質(zhì)含量,是棉花機(jī)械化采收必不可少的環(huán)節(jié)之一。前人從脫葉劑的種類、噴施時間、對產(chǎn)量及品質(zhì)的影響等方面進(jìn)行了大量的研究,但是針對不同品種棉花對脫葉的響應(yīng)情況及對脫葉劑敏感性的相關(guān)研究較少[7-12]。棉花噴施脫葉劑后的脫葉和吐絮效果直接影響機(jī)械化采收的效果,而相關(guān)研究表明不同品種棉花噴施脫葉劑后的脫葉效果有所差異[8]。本試驗選取南疆廣泛種植的棉花品種作為試驗對象,研究噴施脫葉劑后不同品種棉花的脫葉和吐絮情況,篩選出對脫葉劑敏感的品種,為南疆機(jī)采棉品種的篩選和新品種的培育提供參考。
本試驗選取7 個陸地棉品種:德農(nóng)0908、瑞雜816、J206-5、中棉所88 號、新陸中 50 號、新陸中 82號和耕野王;3個海島棉品種:新海21號、新海27號和新海46號作為試驗材料。
脫葉劑選擇在生產(chǎn)上應(yīng)用效果較好的脫吐隆懸浮劑(噻苯·敵草隆,總有效成分含量540g·L-1;敵草隆含量180g·L-1;噻苯隆含量360g·L-1,懸浮劑),配合專用助劑(德國拜耳作物科學(xué)公司生產(chǎn)),復(fù)配乙烯利水劑(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%)。
2018 年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師十二團(tuán)11連開展試驗,試驗地土質(zhì)為沙壤土,前茬為棉花。采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,兩次重復(fù),試驗小區(qū)行長4m,行距配置為(10+66+10)cm,株距10.7cm,利用機(jī)械覆膜打孔,人工點(diǎn)播,田間管理同當(dāng)?shù)厣a(chǎn)一致。9月17 日噴施脫葉劑(Defoliant treatment,DT),用量參照大田推薦用量,即脫吐隆懸浮劑225mL·hm-2,施用前與專用助劑1∶4 混合均勻,復(fù)配乙烯利為180mL·hm-2,經(jīng)二次稀釋后人工噴施;對照噴施等量清水(CK)。
每處理選擇長勢均勻的連續(xù)5株定點(diǎn)調(diào)查。于噴藥前調(diào)查棉株的果枝葉數(shù)、葉枝葉數(shù)、主莖葉數(shù)、吐絮鈴數(shù)和總鈴數(shù)。噴藥后第2、4、7、12、17d 調(diào)查并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。
采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)歸納整理和作圖,采用DPS 7.05 進(jìn)行分析。脫葉率、脫葉藥效、吐絮率計算方法如下[4,10]:
脫葉率(%)=(施藥前掛枝葉片數(shù)-施藥后掛枝葉片數(shù))/施藥前掛枝葉片數(shù)×100%
脫葉藥效(%)=(處理區(qū)葉片脫落率-對照區(qū)葉片脫落率)/(1-對照區(qū)葉片脫落率)×100%
吐絮率(%)=吐絮棉鈴數(shù)/總鈴數(shù)×100%
將7個陸地棉和3個海島棉品種脫葉率數(shù)據(jù)匯總平均后進(jìn)行分析,如表1所列可知,噴施脫葉劑后陸地棉和海島棉的脫葉率都比CK的脫葉率高。海島棉噴施脫葉劑后脫葉率增加較快,17d 時脫葉率即達(dá)100%,而CK 的脫葉率也逐步增加,17d 時達(dá)90.47%;陸地棉品種17d 時脫葉率達(dá)到90.70%,而CK的脫葉率只有67.50%。由此可見海島棉在不噴施脫吐隆的情況下,依然能達(dá)到較高的脫葉率,而噴施后可達(dá)到更高的脫葉水平。陸地棉在噴施清水的情況下,其脫葉率較低,而噴施脫吐隆能夠很好的促進(jìn)葉片脫落。
表1 噴施脫吐隆后海島棉和陸地棉的脫葉率比較 (%)Table 1 Comparison of defoliation rate of G.barbadense and G.hirsutum after spraying detolone(%)
如表2所列可知,7個陸地棉品種的脫葉率在第17d時均在80%以上,其中5個品種脫葉率在90%以上:J206-5最高為95.65%,其后依次為中棉所88號(94.23%)、耕野王(93.97%)、新陸中50 號(93.07%)和新陸中82號(90.32%),脫葉率在90%以下的有兩個:瑞雜816(87.26%)和德農(nóng)0908(80.38%);3個海島棉脫葉率在第17d 時均達(dá)到100%,其中新海21號在第4d 已達(dá)100%;綜合得出,J206-5 和新海21號的脫葉情況最好。
表2 不同品種棉花噴施脫吐隆的脫葉率(%)對比Table 2 Comparison of the defoliation rate of different varieties of cotton sprayed with detolone
如表3 所列可知,在陸地棉中,第2~7d 時,果枝葉的脫葉藥效與主莖葉和葉枝葉間差異不顯著,第12d 到17d 時,果枝葉和葉枝葉的脫葉藥效都與主莖葉間有顯著差異。在海島棉中,葉枝葉的脫葉藥效與主莖葉間始終無顯著差異,但17d 時主莖葉脫葉藥效達(dá)到100%。綜合可以得出,陸地棉中果枝葉的脫葉藥效效果較好,海島棉中葉枝葉的脫葉藥效較好。
表3 噴施脫吐隆后陸地棉和海島棉葉片的脫葉藥效多重比較(%)Table 3 Multiple comparison leaf defoliation efficacy of G.barbadense and G.hirsutum after spraying detolone(%)
如圖1 所示可知,噴施脫吐隆后海島棉葉枝葉和主莖葉脫葉率均接近或達(dá)到100%。而CK 的葉枝葉和主莖葉的脫葉率在第17d 時才達(dá)到80%以上。由于南疆種植的海島棉品種多為零式果枝或零式果枝混生有限果枝,因此果枝較少,果枝葉很少,可能影響調(diào)查的準(zhǔn)確性,且南疆的海島棉為早熟品種,不噴施脫葉劑其脫葉率仍能達(dá)到較高水平,可能是這些原因?qū)е潞u棉不同類型葉片脫葉率間差異不明顯。
圖1 噴施脫吐隆對海島棉不同類型葉片脫葉率的影響Figure 1 Effect of spraying detolone on the defoliation rate of different types of leaves in G.barbadense
如圖2所示可知,陸地棉CK果枝葉和葉枝葉的脫落率比較低,第2d時僅在10%以下,隨著時間推移葉片脫落率逐漸增加,到第17d時均在65%左右。而主莖葉在未噴施脫吐隆的情況下,最終脫葉率可達(dá)92%,即大部分主莖葉會隨著棉花的成熟自然脫落,主莖葉噴施脫吐隆后的脫葉率與CK 間無顯著差異。噴施脫吐隆可以促進(jìn)棉花各種類型葉片的脫落,最終葉枝葉脫落率達(dá)84%以上,果枝葉的脫落率達(dá)95%以上,主莖葉的脫落率達(dá)92%以上。
圖2 噴施脫葉劑對陸地棉不同類型葉片的脫葉率的影響Figure 2 Effect of spraying detolone on the defoliation rate of different types of leaves in G.hirsutum
為將噴施脫葉劑后不同品種棉花的脫葉特點(diǎn)進(jìn)行對比分析,根據(jù)10個品種在不同時期的脫葉率進(jìn)行聚類分析(Ward 法)。如圖3 所示可知,3 個海島棉中,新海21 號的脫葉特點(diǎn)與新海46 號和新海27號不同,3個海島棉品種未能聚為一類。7個陸地棉品種中耕野王、J206-5、中棉所88 號脫葉特點(diǎn)比較接近,且最終的脫葉藥效最高,瑞雜816和新陸中82 號的脫葉特點(diǎn)比較類似,且最終的脫葉藥效較高,而德農(nóng)0908 和新陸中50 號最終的脫葉藥效最低,且二者脫葉特點(diǎn)相似。
圖3 不同品種棉花噴施脫葉劑后脫葉率聚類結(jié)果Figure 3 Cluster results of defoliation rate of different varieties of cotton after spraying detolone
如表4所列可知,海島棉D(zhuǎn)T的吐絮率較陸地棉D(zhuǎn)T無顯著差異,在17d時海島棉和陸地棉吐絮率都達(dá)92%以上;從整個調(diào)查時期來看,海島棉吐絮情況優(yōu)于陸地棉,在17d 時海島棉CK 吐絮率達(dá)98.15%。由此可見,海島棉要早熟于陸地棉。
表4 噴施脫吐隆對海島棉和陸地棉吐絮率的影響(%)Table 4 Effect of detolone on boll opening rate of G.barbadense and G.hirsutum
如表5 所示可知,噴施脫葉劑后第17d,除中棉所88 號吐絮率為84.7%,其他6 個品種均能達(dá)91%以上;海島棉中,在整個時期,新海21號的吐絮率都高于其他品種,新海21 號在第2~4d 時吐絮率顯著高于新海27 號,在17d 時,海島棉品種的吐絮率均能達(dá)到98%以上;綜合得出,耕野王、新海21號的吐絮情況最好。
表5 噴施脫吐隆的不同品種棉花吐絮率對比(%)Table 5 Comparison of boll opening rate of different cotton varieties sprayed with detolone
關(guān)于脫葉劑敏感性及其影響因素并沒有明確的評價標(biāo)準(zhǔn),大部分研究都是以脫葉率及吐絮率作為評價標(biāo)準(zhǔn)。本試驗研究結(jié)果表明,噴施脫吐隆懸浮劑能加快葉片脫落,這與陳貝貝等[12]、雷斌等[13]、高麗麗等[14]的研究結(jié)果相同。在不同時間段,不同品種棉花葉片脫落情況有所差異,在12d 時海島棉品種的脫葉率要大于陸地棉品種,F(xiàn)aircloth J C 等[15]認(rèn)為噴施脫葉劑時間因品種不同而有所不同。洪梅等[16]研究4種不同類型脫葉劑對新海45號脫葉率和吐絮率的影響,結(jié)果表明噴施噻苯隆+乙烯利混合液的脫葉率和吐絮率分別達(dá)100%和88.76%。
不同部位的葉片脫落情況也不相同。陸地棉中,主莖葉自然脫落率就能達(dá)到很高水平,而果枝葉、葉枝葉的脫落率很低,噴施脫吐隆懸浮劑后也能達(dá)到較高水平。從脫葉效果來看,果枝葉的脫落效果最好。廖寶鵬等[17]認(rèn)為葉片脫落順序為:幼葉>功能葉>基部第1~2葉,且基部第1~2葉容易出現(xiàn)枯而不落的現(xiàn)象。
本試驗結(jié)果表明,噴施脫吐隆后,海島棉品種在第12d 時脫葉率和吐絮率均能達(dá)到90%以上,其中J206-5、新海21 號和中棉所88 號在噴施脫吐隆后第17d,脫葉率均達(dá)94%左右,脫葉效果較好。
不同棉花品種噴施脫吐隆后的脫葉率和脫葉效果表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。陸地棉品種噴施脫吐隆后,果枝葉的脫葉效果最好,葉枝葉次之,海島棉噴施脫吐隆后葉枝葉的脫葉效果較好。