缩节胺在我国棉花生产中应用研究概述*

赵树琪，张华崇，闫振华，李蔚，戴宝生，黄晓莉

（黄冈市农业科学院，湖北 黄冈 438000）

0 引言

棉花是我国重要的经济作物，是我国重要的纺织原料，在国民经济中占有重要地位。近年来，由于植棉成本的提高，棉花机械化水平低，籽棉价格降低等原因导致农民植棉积极性受挫，植棉面积不断下滑[1]。棉花是喜温好光作物，在适宜的温度、光照、水肥条件下具有无限生长的特性。棉花产量与品质不仅受到遗传因素影响，而且受环境的直接影响。在棉花生产中，棉花生育前期多雨高温，易造成营养生长过旺，营养生长与生殖生长不协调，影响棉花的产量和品质[2]。协调棉花营养生长与生殖生长是促进棉花高产、提升棉花品质的重要因素。植物生长调节剂的应用很好地调节作物生长发育，协调作物营养生长与生殖生长[3]。棉花生产中应用最为广泛的植物生长调节剂是缩节胺（1，1-dimethyl-piperidinium chloride，DPC）。缩节胺是一种赤霉素生物合成抑制剂，通过抑制植株内生赤霉素合成，抑制细胞生长，调节棉花生长，塑造良好株型，从而提高棉花产量，改善纤维品质。缩节胺化学调控技术是棉花轻简化栽培、棉花机械化发展的必然要求。缩节胺从应用至今，国内外学者对其研究[4-6]从未停止，因此，作者主要总结近些年来缩节胺在棉花生产中的应用及对棉花生长发育调控的研究进展，希望为棉花轻简化栽培、棉花全程机械化及棉花育种工作提供一些参考。

1 缩节胺在棉花生产中应用技术

缩节胺的使用受到环境影响很大，不同气候条件下施用技术有所差异。目前，我国三大棉区（西北内陆棉区、黄河流域棉区、长江流域棉区）因不同的环境因素导致缩节胺在生产中应用技术有所差别。王刚，等[7]研究表明在新疆推广膜下滴灌技术的种植模式下，缩节胺使用时间为1～2片真叶期、4～8片真叶期、现蕾期到头水前、头水前到开花期、花期及打顶后期，施用量分别为4.5～7.5 g/hm2、7.5～15.0 g/hm2、15.0～22.5 g/hm2（ 北 疆 为15.0～22.5 g/hm2、 南 疆为 18.0～22.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆为22.5～30.0 g/hm2、南疆为22.5～37.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆为30.0～37.5 g/hm2、南疆22.5～37.5 g/hm2）。严根土，等[8]研究表明黄河中游滩区棉花合理的缩节胺用量为90.0～135.0 g/hm2。王延琴，等[9]提出黄河流域化学调控技术：蕾期为7.5～15 g/hm2，加水150～300 kg喷洒；初花期为22.5～37.5 g/hm2，加水450～600 kg喷洒；打顶后5～7天为37.5～45 g/hm2，加水600～750 kg喷洒株冠。别墅，等[10]对长江流域棉区缩节胺化控技术进行研究，初花期用缩节胺为30～37.5 g/hm2，加水450 kg喷雾；盛花期用缩节胺为45.0～52.5 g/hm2，加水525 kg 喷雾；打顶后5～7天用缩节胺60～75 g/hm2，加水600 kg喷雾。

不同的棉花品种对缩节胺敏感程度有所差异。有研究表明低浓度缩节胺对棉花生长具有促进作用，可调控棉花营养生长，提高棉花抗逆性；高剂量缩节胺可显著抑制棉花生长[11-13]。不同棉花品种在生产中不能采用同一化控模式[14]，且有研究表明少量多次喷施缩节胺调节效果优于初花期一次喷施[15]。

2 缩节胺对棉花生长发育调控

2.1 缩节胺对种子萌发及根系生长的影响

种子萌发极易受到机械伤害、病害和环境胁迫的影响，是植物生活周期中最重要和最脆弱的阶段[16]。缩节胺对种子萌发影响国内外学者多有研究，赵强，等[17]以中棉所49作为试验材料，设置高、中、低3个剂量缓释缩节胺对种子包衣，发现高剂量缩节胺包衣种子萌发需要时间最长。田晓莉，等[18]利用缩节胺拌种，生物测试发现，未用缓释缩节胺包衣的种子表面缩节胺释放快、量大，植株吸收的缩节胺多，生长延缓；利用14C进行同位素标记测试发现缩节胺一部分被种胚吸收，一部分扩散至土壤被幼苗根系吸收。

缩节胺对根系生长的影响也多见报道，王宁，等[19]以国欣棉3号为材料，用200 mg/L的缩节胺浸种12 h，发现浸种处理后，棉花幼苗根系活力增强，能够显著改善根系ROS代谢活性。唐中杰，等[20]研究结果表明缩节胺可以促进侧根增多，并且增加同化产物向根系运输，从而促进棉花根系发育。

2.2 缩节胺对棉花农艺性状影响

利用缩节胺化学调控是棉花生产过程中重要的栽培技术措施，同时也是获得高产的途径之一。喷施缩节胺有助于塑造良好的棉花株型，防止棉花疯长，有效降低了棉花株高[21]和第一果枝节位及其高度，减小果枝夹角和叶片面积[22]。有研究表明在蕾期适度喷施缩节胺有助于促进棉花根系的发育，促进棉花提早开花，增强棉花抗逆性，并且可以防止棉花疯长，防止节间长度过长，叶片过于肥大，促进果枝、果节增多。另有研究表明花铃期喷施缩节胺能够有效地抑制主茎和果枝节间长度，抑制侧生量，塑造良好株型，提高棉花产量。

2.3 缩节胺对棉花产量与纤维品质的影响

棉花产量与纤维品质性状多为数量性状，受遗传因素控制外，受环境影响较大。棉花产量构成因素主要是单株铃数、单铃重、衣分、单位面积株数等，其中，衣分受遗传因素的影响较大，棉花结铃性和单铃重受环境影响较大，可以通过农艺措施进行调节，特别是结铃性可塑性大[23]。棉农可以通过缩节胺等化学调控技术加之合理的水肥管理实现棉花高产。徐新霞，等[24]研究表明，在棉花全生育期适时适量喷施缩节胺3次可以增加棉株结铃数和铃重，显著提高皮棉产量。宋妮，等[25]利用盆栽实验，探究不同水分条件下喷施缩节胺对棉花产量及其构成因素的影响，发现在土壤含水量高情况下，喷施缩节胺有利于产量增加。也有研究结果显示，喷施缩节胺对增产不显著或者减产[26-27]。

缩节胺对棉花纤维品质的影响研究结果不尽一致。何钟佩，等[28]研究发现，喷施缩节胺对棉花纤维长度、强度、马克隆值等指标未有影响。Ren，等[29]研究发现，蕾期或者现蕾期和开花期喷施缩节胺显著提高纤维长度及整齐度。棉花纤维品质受到光照、温度、水肥及化学调控等因素的综合影响，这导致了不同试验条件下喷施缩节胺对纤维品质影响结果不尽一致。

2.4 缩节胺对棉花生长发育的影响

光合作用为作物生长提供了物质来源和能量来源，提高植株光合作用能力，协调库源关系是棉花高产的基础[30]。喷施缩节胺有利于棉花叶片增厚变绿，促进叶绿素含量增加，提高光能利用效率。杨成勋，等[31]研究利用缩节胺打顶处理的棉花叶片叶绿素含量较人工打顶叶绿素含量、叶面积指数、光合面积等均增加，光合时间延长。唐光木，等[32]研究发现，喷施缩节胺促使光合同化产物向生殖器官转移，降低可溶性蛋白含量、减小叶片气孔面积，可以增加叶片硝酸还原酶和谷氨酸合成酶的活性。其他一些研究表明适宜浓度的缩节胺能提高棉花花铃期叶绿素含量，降低丙二醛含量[33]；并且可以提高棉花细胞渗透压，增强抗胁迫能力[34]。缩节胺能有效地调节棉花营养生长与生殖生长矛盾，合理喷施缩节胺有助于促进棉花干物质积累，促进干物质转移，改善源库关系，提高棉花的产量，改善纤维品质。

另外，缩节胺抑制多种病虫害、提高棉花抗性[35]。有研究表明缩节胺有效提升棉花顶端嫩叶中抗虫次生物单宁和芸香苷的表达[36]，提高抗虫能力；缩节胺化学调控显著提高了棉株抗黄萎病的能力[37]。利用缩节胺浸种可显著提高棉花苗期耐盐性[38]。

3 在棉花生产上缩节胺施用注意的问题及展望

缩节胺化学调控可有效地改善棉花株型，协调营养生长与生殖生长之间矛盾，提高棉花产量和品质。但在实际生产应用中，广大棉农使用缩节胺的方式简单而粗放。具体按表现为：把喷施缩节胺当作简单地控制旺长的措施，缩节胺的使用失时、失量，导致棉花旺长失控或化控过严，棉花植株高大、蕾铃脱落等不良结果。在实际生产中施用缩节胺要灵活，综合考虑品种、水肥、棉花长势及栽培密度、气候条件等因素，这样才能更好地发挥其提质增效、增产的作用。

施用缩节胺化学调控时应该注意几点。第一，缩节胺化调与密度结合，密度大，及早进行化调，可适当增加化控的次数，减少荫蔽，降低蕾铃脱落，提高结铃性；中低密度棉田可以在中后期适量使用。第二，定向调节，塑造理想株型。根据种植品种、播期和收花的方式，通过合理的缩节胺调控，塑造理想株型。第三，与其他药剂（碱性药剂除外）或植物生长调节剂混合使用。第四，与气候、棉花长势结合进行化控，雨水多，植株长势旺多用、阴天可全天喷施、避开高温时段喷施。第五，考虑内源激素与外部栽培条件，充分利用缩节胺双重调控。第六，全程化学调控要遵循“早、轻、勤”的原则。

当前，棉花机械化水平低，极大地制约了棉花产业发展及棉农植棉积极性。缩节胺化学调控与全程机械化发展极大地解放了生产力，同时，缩节胺化调有助于塑造适宜机采的株型，加快了棉花机械化进程。蕾期及花铃期适时缩节胺调控能够有效地降低蕾铃脱落，极大地提高棉花结铃性，增加棉花产量。所以说，缩节胺调控作为化学调控的重要的技术手段，不仅有利于提高棉花产量，改善棉花品质，而且有利于促进棉花产业向规模化、机械化、信息化、智能化发展。

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