土优塔化学打顶剂对新疆棉花农艺性状及经济特性的影响

陈兵 王静 王刚 张国蕾 张素宣 李小刚 李宪和

摘要：【目的】研究土優塔棉花打顶剂对棉花农艺性状、产量及纤维品质的影响，为化学打顶技术在新疆特早熟棉区的推广和应用提供科学依据。【方法】以新疆建设兵团第十师184团主栽棉花品种金垦5-6和新陆早62号为研究对象，以人工打顶为对照，于2013～2014年开展不同打顶时间（2013年为7月5日和7月15日，2014年为7月10和7月20日）、不同浓度（450、600、750、900和1050 mL/ha）土优塔打顶剂的棉花打顶对比试验，测定不同处理的棉花农艺性状、产量及品质性状等指标，并对各指标进行对比分析。【结果】喷施土优塔打顶剂后，棉株顶心内缩，停止生长，可在一定程度上抑制株高继续增长；多数化学打顶处理棉株叶龄数、果枝数和单铃重较对照增加，单铃数有增有减，衣分略微降低，籽棉产量和皮棉产量均有增有减。其中低浓度（450和600 mL/ha）土优塔打顶剂处理与对照相比，叶龄数增加2.00～4.00个，果枝数增加2.00～4.00台；2013年籽棉产量增加332～1014 kg/ha，皮棉产量增加124～377 kg/ha。品质分析结果表明，喷施打顶剂对棉花绒长影响较明显，对马克隆值、比强度、整齐度、伸长率、短纤维指数、成熟系数和纺织参数等品质指标影响不明显。【结论】低浓度（450和600 mL/ha）土优塔打顶剂处理对棉花的打顶效果较好，且对棉花品质基本无影响，可在新疆特早熟棉区推广应用。

关键词： 棉花；化学打顶；农艺参数；产量；纤维品质；新疆

中图分类号： S562.01 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2017）06-0991-06

Chemical topping agent Toyouta on agronomic traits and economical characters of cotton in Xinjiang

Abstract：【Objective】The effects of chemical topping agent Toyouta on agronomic traits，yield and fiber quality of cotton were analyzed，in order to provide theoretical reference for agricultural application of chemical topping technology in early-ripe cotton region in Xinjiang. 【Method】Jinken 5-6 and Xinluzao 62 planted by Corp 184， Division 10， Xinjiang Production and Construction Corps were used as materials， and seedlings of artificial topping as control. During 2013-2014， topping experiments with different times（5 July and 15 July in 2013， 10 July and 20 July in 2014） and dosages of Toyouta（450， 600， 750， 900 and 1050 mL/ha） were set. Agronomic traits，yield and quality traits of cottons in different treatments were recorded and analyzed. 【Result】After spraying Toyouta， top centers shrank， growing stopped， and plant height was inhibited to some extents. Compared with control， leaf number， branch number and single boll weight of most Toyouta treated cottons increased， single boll number， raw cotton yield and lint yield increased or decreased，lint percentage slightly decreased . Compared with control， in low dosage treatments（450 and 600 mL/ha）， leaf number increased by 2.00-4.00，fruit branch number increased by 2.00-4.00， raw cotton yield increased by 332-1014 kg/ha and lint yield increased by 124-377 kg/ha in 2013. Quality analysis indicated that， spraying topping was influential to fuzz length， but it had less influence on micronaire value， specific strength， uniformity， elongation， short fiber index， maturity coefficient and textile parameter. 【Conclusion】The effects of low dosage Toyouta treatment（450 and 600 mL/ha） are satisfactory. Meanwhile， it has little influence on cotton quality. So it can be promoted in early-ripe cotton region in Xinjiang.

Key words： cotton； chemical topping； agronomic trait； yield； fiber quality； Xinjiang

0 引言

【研究意义】新疆北疆属早熟棉区，其中新疆生产建设兵团第十师184团属特早熟棉区，该区棉花生长季节短，劳动力短缺，棉花生产风险大，因此对棉花栽培技术要求较高。目前，新疆棉花种植过程中的打顶环节主要依靠人工进行，不但费工费时、劳动强度及成本投入巨大，还存在质量和效果欠佳等问题（韩辉，2007）。虽然有部分棉区采用了机械打顶，但当前棉花机械打顶主要针对群体进行，过打、漏打现象明显，未能实现大面积推广（Yang et al，2008；周桂鹏等，2014）。化学打顶是利用植物生长调节剂强制延缓或抑制棉花顶尖的生长，控制其无限生长习性，从而达到类似人工打顶调节营养生长及生殖生长的目的。与人工打顶相比，化学打顶省时省力、成本低。因此，研究风险棉区化学打顶剂对棉花农艺性状及品质的影响，不仅能够缩短棉花打顶时间、解决该区植棉的全程机械化问题，还能在棉花打顶环节解放劳动力，对风险棉区棉花化学打顶技术的提高和推广均具有重要意义。【前人研究进展】棉花的化学打顶技术在国内外已成为研究热点。吉秀梅（2012）研究表明，化学打顶剂能有效抑制顶尖生长，且对产量和品质无影响。苏成付等（2012）研究表明，0.10和0.08 g/L的氟节胺喷施效果最好，在达到整枝目的的同时，既避免了对棉株的物理伤害，增加了皮棉产量，又节省了人工和时间。张小敏等（2012）研究认为，施用化学打顶剂对棉花生长无不良影响，化学打顶剂改善了棉株群体通风透光条件，提高了单株成铃数，增加了籽棉产量，同时可节省生产成本。刘仙若（2013）在机采棉模式下对氟节胺和人工打顶技术进行了对比，认为两种打顶方式的棉花产量相当，效果相当，但氟节胺打顶的棉花后期易徒长。王刚等（2015a）以新陆早48号为材料，开展了土优塔棉花打顶剂不同剂量对棉花生长发育及产量的影响试验，结果表明，使用土优塔打顶剂的棉花株高、果枝台数、叶龄数等农艺性状均优于人工打顶，打顶剂能有效控制株高，对棉花产量和品质影响不明显。王刚等（2015b）研究认为，喷施化学打顶剂能够抑制棉花顶芽生长，促进棉株多结铃，可增加单铃重，从而增加产量，同时节约劳动成本450～600元/ha。张晓莉等（2015）基于兵团第八师134团的调查数据对棉花化学打顶的综合效益进行分析，认为化学打顶技术有助于节约劳动力、降低植棉成本、提高棉花种植机械化水平，增加植棉团场经济收益。【本研究切入点】目前，鲜见在新疆特早熟棉区开展化学打顶剂对棉花农艺性状和经济特性影响的相关研究报道。【拟解决的关键问题】采取小区定位试验，选用土优塔棉花打顶剂，在新疆特早熟棉区开展机械喷施化学打顶剂试验，分析其对棉花农艺性状、产量及纤维品质的影响，为化学打顶技术在新疆特早熟棉区的推广和应用提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试药剂为土优塔棉花化学打顶水剂（河南东立信生物工程有限公司），供试品种为新疆生产建设兵团第十师184团主栽棉花品种金垦5-6（2013年）和新陆早62号（2014年）。

1. 2 试验方法

试验于2013～2014年在新疆生产建设兵团第十师184团农业技术推广站试验地（东经86°16′，北纬46°20′）进行。采用随机区组排列， 按照66 cm+10 cm宽窄行播种，株距10 cm，理论株数2.97万株/ha，旁设保护带，行长40 m，6 行区，小区面积720 m2，每处理重复3次。试验区采用膜上点播，膜下滴灌，于4月16日滴出苗水，深施基肥二铵150 kg/ha。生育期灌水8次，灌水量5700 m3/ha。蕾期随水滴施3次化肥，每次尿素45～90 kg/ha，磷酸二氢钾30 kg/ha；花铃期随水滴施5次棉花专用肥，每次120～150 kg/ha。2013年10月20日人工采收，2014年10月10日人工采收。

2013年试验设12个打顶剂处理，其中早打顶（7月5日）6个处理（T1：450 mL/ha、T2：600 mL/ha、T3：750 mL/ha、T4：900 mL/ha、T5：1050 mL/ha、CK1：人工打顶）；晚打顶（7月15日）6个处理（T6：450 mL/ha、T7：600 mL/ha、T8：750 mL/ha、T9：900 mL/ha、T10：1050 mL/ha、CK2：人工打顶）。各处理的田间管理措施保持一致，土优塔打顶剂用背负式喷雾器喷施，棉株健壮且整齐度一致，样点无病害。2014年打药时间比2013年推迟5 d，其中早打顶为7月10日，晚打顶为7月20日，浓度处理同2013年。

1. 3 测定项目及方法

1. 3. 1 农艺性状测定 每处理定点选取长势均匀一致的健康植株10株（内外行各5株），挂牌标记，分别在化学打顶前、化学打顶后10和20 d及收获前，调查棉花株高、叶龄数、果枝数、顶端棉叶情况等农艺性状指标。2013年早打顶处理的调查时间分别为7月5日、7月15日和7月25日；晚打顶处理的调查时间分别为7月15日、7月25日和8月5日。2014年早打顶处理的调查时间分别为7月10日、7月20日和7月30日；晚打顶处理的调查时间分别为7月20日、7月30日和8月10日。

1. 3. 2 产量和纤维品质测定 吐絮后每小区测产并实收，2013年10月20日和2014年10月10日分别调查收获株数和有效铃数，计算平均单株结铃数，同时选取定点调查植株10株，分3层采收棉株上、中、下部各20朵完全吐絮棉铃，取全部正常吐絮铃测定平均铃重，軋花后计算衣分，之后取棉纤维样品送农业部指定农产品质量监督检验测试中心（石河子）进行纤维品质测定。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2007和SPSS 21.0进行整理及差异显著性分析。

2 结果与分析

2. 1 喷施打顶剂对棉花农艺性状的影响

由表1和表2可看出，不同施药时间下，两年试验施药前各处理（T1～T5、T6～T10，下同）与对照（CK1、CK2，下同）的株高无显著差异（P>0.05，下同）；施药10 d后，施药处理与对照间（CK1、CK2）差异均不显著，但施药处理株高增幅整体大于对照增幅，各处理株高增幅均呈先快后慢的变化趋势。2013年早施药（7月5日）时，施药前各处理与对照的叶龄数差异不显著，晚施药（7月15日）时，施药前各处理（T7除外）叶龄数显著高于对照（P<0.05，下同）；两年试验施药10和20 d后，多数施药处理叶龄数显著高于对照；施药20 d后，对照叶龄数不再增加，各施药处理叶龄数仍可再相对增加。各处理棉花果枝数变化趋势与叶龄数变化基本一致，且处理时间越早、剂量越小，果枝数增加越多，反之越少。与对照顶端正常生长的棉叶相比，各施药处理顶端1～3片棉叶均出现皱缩现象，且顶心内缩坚硬，缩为一团，生长停止，说明化学打顶剂可在一定程度上抑制株高的增长。综上所述，低浓度（450和600 mL/ha）土优塔打顶剂效果相对较好，喷施20 d后，施药处理株高较高，与对照相比，叶龄数约增加2.00～4.00个，果枝数增加2.00～4.00台。

2. 2 喷施打顶剂对棉花产量的影响

由表3可知，2013年的T2处理单株铃数显著高于CK1，T6、T7、T8和T9处理单株铃数显著高于CK2，其他施药处理与各自对照无显著差异；各处理单铃重均高于对照（T5除外），但差异不显著；棉花衣分除T1、T10处理与对照持平外，其他处理均低于对照；T2处理的籽棉产量显著高于CK1，T6、T7处理的籽棉产量显著高于CK2，其他处理籽棉产量与对照差异不显著；T2处理的皮棉产量显著高于CK1、T5处理显著低于CK1，T6处理显著高于CK2，其他处理皮棉产量与对照差异均不显著；各处理霜前花率均为0。2014年，T1、T3、T4和T5处理单株铃数显著高于CK1，其他处理单株铃数与对照差异不显著；各施药处理单铃重均与对照差异不显著；棉花衣分T1和T2处理显著高于CK1，其他处理与对照差异不显著；各处理籽棉产量差异不显著；皮棉产量T1处理显著高于CK1，T3处理与CK1相当，T2、T4和T5处理略高于CK1但差异不显著，T6和T10处理略高于CK2，其他处理比CK2低55～91 kg/ha，差异不显著；霜前花率各施药处理较对照低0.01～ 0.08，但差异不显著。表明合理的化学打顶剂量和打顶时间可提高棉花单铃重，降低衣分，进而增加籽棉产量和皮棉产量，降低霜前花率。综上所述，低浓度（450和600 mL/ha）土优塔打顶剂喷施处理效果相对较好，2013年籽棉产量增加332～1014 kg/ha，皮棉产量增加124～377 kg/ha。

2. 3 喷施打顶剂对棉花品质的影响

由表4可知，2013年的棉花绒长受喷药时间和药量影响较明显，早期（7月5日）喷药后各处理绒长显著高于CK1，而晚期（7月15日）喷药绒长均低于CK2，其中低浓度处理较高浓度处理变化幅度小；比强度除T7处理显著低于CK2外，其他处理与对照差异不显著。2014年，各施药处理棉花绒长受喷药时间和药量影响不明显，除T10处理绒长显著高于CK2外，其他处理与对照差异均不显著；比强度除2014年T5处理显著高于CK1、T10处理显著高于CK2外，其他处理均与对照差异不显著。两年中各处理的马克隆值（2014年T8处理与CK2差异显著除外）、棉花整齐度、伸长率（2014年T5处理与CK1差异显著除外）、短纤维指数（2014年T6与CK2差异显著除外）、成熟系数（2014年T4处理与CK1差异显著除外）和紡织参数（2013年T7与CK2差异显著除外）均与对照差异不显著。说明喷施打顶剂对棉花绒长影响较明显，对其他品质参数影响不明显。

3 讨论

本研究表明，化学打顶控制棉花株高受喷药时间和药量影响较明显，化学打顶棉花株高高于人工打顶棉株，同时施药后株高增加幅度比人工打顶略高；施药越轻株高增加幅度越大，施药时间越早株高增加幅度越大，越难控制。说明尽管施药无法阻止棉花株高短期内的增加，但随生育进程的推移其对株高还是起到了抑制作用，最终能将株高控制在一定的高度范围内。化学打顶剂的有效成分能破坏棉花顶部1～3叶的正常生理功能，对顶部叶片造成伤害，抑制顶芽生长，最终起到免打顶效果。王刚等（2015b）以陆地棉新陆早60号为试验材料，在新疆生产兵团第七师130团进行了化学打顶剂不同浓度的试验，得到了类似结果，表明化学打顶可以替代人工打顶。

赵强等（2011）研究认为，在南疆使用化学打顶剂可在一定程度上增加棉株单铃重和籽棉重，进而促使棉花增产。本研究中，大部分化学打顶处理单铃重增加，单株成铃数有增有减，籽棉和皮棉产量均有增有减，其中450和600 mL/ha浓度处理后增产效果明显，说明合理浓度的化学打顶剂对棉花产量具有一定的增产效果。化学打顶处理的棉花绒长在两年试验中存在一些差异，可能是由于两年试验所使用的棉花品种不同、气候不同及喷药时间不同所导致，但马克隆值、整齐度、伸长率、 短纤维指数、成熟系数和纺织参数等品质指标基本不变，且不受时间、药量、品种和年际间影响，相对稳定。苏成付等（2012）研究表明，在棉花上使用烟草抑芽剂氟节胺，棉花品质性状较对照无明显变化。虽然该研究与本研究使用的打顶剂种类和区域时间存在差异，但结果基本相同。本研究结果与王刚等（2015a）的研究结果也基本一致，即化学打顶不同处理的棉花百粒重、籽指、衣指、纤维长度、马克隆值、整齐度、伸长率等与对照相比均无显著差异。

在化学打顶技术的实施过程中，为更好地实现打顶效果，配合使用了缩节胺。土优塔棉花化学打顶剂只能起到抑制棉株顶端的生长，代替人工打顶作用。刘燕等（2012）认为缩节胺主要起到抑制细胞伸长，控制节间的作用，二者的作用机理不同，所以不能互相替代。但由于二者均能调节棉花的生长，调节株高，所有可相互补充结合使用，更能发挥控制棉花株高和生长的作用。因此，建立二者互补的打顶技术，合理化学调控措施，能更好地优化化学打顶效果。

本研究在新疆最北部的特早熟棉区开展土优塔化学打顶试验，意在改善该地区劳动力紧张、棉花打顶时间较长，导致生育期延长，收获期风险较大的困境。因此，在该地区开展化学打顶示范可作为一项新型简化植棉措施，对推动新疆全区实现棉花机械化种植具有重要意义。本研究对打顶剂实施后的棉花农艺性状和经济特性进行分析，发现产量有增有减，其原因可能是喷施打顶剂对棉花叶片生理参数及冠层参数产生了一定影响，棉株的内源激素含量及叶片光合性能发生改变，具体原理仍需进一步研究。试验中发现化学打顶改变了植株的株型，使植株更加紧凑，上部主茎和果枝节间均缩短，上部叶片较小，增加了中下部通风透光性，有利于后期脱叶剂喷施均匀和脱叶，利于整株棉铃的生长和吐絮。化学打顶后个别处理棉花后期有贪青现象，但未发现后期脱叶困难。

4 结论

土优塔打顶剂能有效控制棉花株高，多数处理可相对增加叶龄数、果枝数和单铃重，提高棉花产量，尤其以低浓度（450和600 mL/ha）处理的效果较好，且对棉花品质基本无影响，可在特早熟棉区推广应用。

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（责任编辑 王 晖）