新疆棉区棉花脱叶催熟剂的筛选研究

王香茹 ，张恒恒 ，胡莉婷 ，庞念厂 ，董强 ，贵会平 ，宋美珍 *，张西岭 *

（1.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000；2.中国农业大学资源与环境学院农业气象系,北京100193）

实现机械采收是解决棉花生产中劳动力不足和生产成本较高的最有效措施。为了提高机械采收效率、降低机采棉杂质含量，机采棉田采收前需进行脱叶催熟处理。新疆棉区自20世纪90年代末至今开展了大量的棉田化学脱叶和催熟相关研究和示范工作，然而至今并未形成成熟技术，化学脱叶催熟效果不一[1-3]。目前生产上所使用的脱叶催熟剂主要是脱吐隆（噻苯隆和敌草隆复配剂）、噻苯隆及乙烯利的复配剂[4-6]。然而，脱叶催熟剂的效果受天气条件的影响较大，在不同的地区或者不同时间喷施效果差异较大[4-5,7-8]。2017年在新疆奎屯开展了不同品系和种植模式下包括脱吐隆在内的多种棉花脱叶催熟剂效果试验，以进一步研究种植模式、品系和脱叶催熟剂种类对脱叶催熟剂效果的影响，并筛选出新疆棉区适宜的脱叶催熟剂，以降低脱叶催熟成本，保证脱叶催熟效果，为新疆棉区机采棉脱叶催熟技术的建立打下基础。

1 材料与方法

试验于2017年在中国农业科学院棉花研究所新疆胡杨河试验站 （新疆兵团第七师130团七连）进行。供试材料为中641（优质棉材料，生育期125 d左右）和中早优1702（杂交组合，生育期120 d左右，果节较短，果枝夹角小，株型紧凑；早熟性好，吐絮畅而集中）。

1.1 试验设计

试验采用裂裂区设计，共设3次重复。种植模式为主区，分别为一膜 6行（A1：行距（66+10）cm，株距 19.5 cm）和一膜 3行（A2：行距 76 cm，株距9.8 cm）2种模式；品系为裂区，包括中641和中早优1702两个品系；脱叶催熟剂处理为裂裂区，设5个脱叶催熟剂处理和空白对照（表1）。

试验小区行长7.2 m，宽2.28 m，小区面积16.41 m2，播种密度为 13.5万株·hm－2。于 9月 7日用背负式喷雾器人工喷施脱叶催熟剂，药液用量为600 L·hm－2。其他田间管理措施同常规大田。

1.2 取样及测定

处理当天（9月7日）每小区标记5株长势均匀一致的棉株，分别在药后0 d、5 d、10 d和20 d调查单株叶片数、青铃数和吐絮数。按以下公式计算脱叶率和吐絮率：叶片脱叶率=（施药前棉株叶片数－调查时剩余叶片数）/施药前棉株叶片数×100%.棉铃吐絮率=吐絮铃数/棉铃总数×100%.

脱叶催熟处理后25 d进行收获，记录小区实收籽棉产量，换算成单位面积产量。标记株分下（第1～4果枝）、中（第 5～8果枝）、上（第 9及以上果枝）3部分单独收获，统计收获铃数，并称量，计算铃重。单株收获的籽棉称重，轧花后称皮棉重，计算衣分。取中部和上部果枝棉铃皮棉15～20 g送农业部棉花品质监督检验测试中心测定纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、马克隆值和伸长率（HVICC）。

表1 棉花脱叶催熟剂处理

1.3 数据处理与分析

用Microsoft Excel 2010对数据进行基本整理和作图，用数据处理软件DPS 7.05进行裂裂区试验统计分析，Duncan’s法对结果进行多重比较。

1.4 气象条件

试验点药后20 d内的温度与降水如图1所示。药后20 d内日最高气温、日最低气温和日平均气温均呈现出波动中下降的趋势。除药后7 d（9月14日）最低气温低于10℃外，药后13 d内日最低温度都在12℃以上，日均温在18℃以上，有利于脱叶催熟剂发挥作用。药后1 d有0.7 mm的降水，但并不会影响药剂吸收和药效发挥。

2 结果与分析

2.1 脱叶催熟剂处理对脱叶率和吐絮率的影响

方差分析结果（表2）表明，种植模式不影响施药前棉株叶片数、药后10 d和20 d脱叶率，但药后5 d，76 cm等行距种植的脱叶率显著低于（66+10）cm种植模式，这可能是由于宽行距下棉花个体较大，上部果枝幼叶较多，叶片活力旺盛对脱叶剂敏感性较差，导致叶片叶柄离层形成较晚，叶片脱落所需时间较长。两个品系间施药前叶片数、药后5 d和药后20 d脱叶率差异不显著；而药后10 d中641脱叶率较中早优1702显著高9.8百分点，这可能与中1702的生长特性有关。中早优1702为早熟品系且果枝紧凑、果节较短，生长后期二次生长较中641旺，果枝赘芽较多且被吐絮棉铃遮挡不易着药，因而导致脱叶较慢。脱叶催熟剂处理对药后5 d、10 d和20 d的脱叶率影响显著，但种植模式、品系和脱叶剂处理间没有互作。

图1 2017年棉花喷施脱叶催熟剂20 d内气温和降水情况

表2 脱叶催熟剂处理对棉花脱叶率和吐絮率的影响

药后5 d、10 d和20 d，各脱叶催熟药剂处理的脱叶率均高于对照（表2）。药后5 d，空白对照脱叶率仅为16.6%，而各药剂处理脱叶率在40%～56%；药后10 d，空白对照脱叶率不到30%，各药剂处理脱叶率在65%～82%变动；药后20 d左右，空白对照脱叶率为40.6%，各药剂处理脱叶率均高于70%，显著高于空白对照。5种脱叶催熟剂处理中欣噻利处理脱叶率最高，显著高于其他药剂处理（药后5 d脱吐隆除外）。药后20 d左右，各处理脱叶率表现为欣噻利＞朝越＞脱吐隆＞棉爽＞脱净＞空白对照。

方差分析结果（表2）表明，种植模式和品系显著影响施药当天（0 d）吐絮率，但两者互作效应不显著，其中76 cm等行距模式下棉花吐絮率显著高于（66+10）cm种植模式（高13.9百分点），说明等行距宽行种植有利于提高棉花早熟性。中早优1702早熟性较好，施药当天（药后0 d）吐絮率较中641高39.9百分点。药后5～20 d，各种植模式和品系之间吐絮率差异不显著。脱叶剂处理对药后5 d和10 d的吐絮率影响不显著，但药后20 d脱叶催熟剂处理棉铃吐絮率显著高于空白对照，且吐絮率在94.5%～96.8%之间，满足机采的要求。各处理吐絮率表现为欣噻利＞脱吐隆＞脱净＞朝越＞棉爽＞空白对照。种植模式、品系和脱叶催熟剂处理之间没有互作。

2.2 脱叶催熟剂处理对产量性状的影响

由表3可知，种植模式对籽棉产量、铃重和衣分影响较小，显著影响了单株铃数。76 cm等行距种植模式单株铃数较 （66+10）cm种植模式增加3.2个。品系对产量和产量构成因素的影响显著（单株铃数除外），中早优1702各处理平均籽棉产量较中641高17.1%，铃重高1.3 g，衣分提高5.9百分点。脱叶催熟剂处理对棉花产量和产量构成因素影响较小，但籽棉产量和单株铃数较对照有增加趋势。欣噻利处理籽棉产量最高，较对照增加4.5%，较其他脱叶催熟剂处理增产1.2%～3.9%。种植模式、品系和脱叶催熟剂处理之间没有互作。

2.3 脱叶催熟剂处理对纤维品质的影响

由方差分析结果（表4）可知，种植模式对中、上部铃纤维品质影响较小，而品系效应显著。中641纤维长度和强度分别为34.0 mm和33.7 cN·tex－1（中部铃）、32.3 mm 和 32.6 cN·tex－1（上部铃），较中早优1702分别显著增加1.3 mm和1.2 cN·tex－1、2.4 mm 和 3.3 cN·tex－1。 种植模式和品系没有互作效应。

脱叶催熟剂处理对纤维品质影响较小，喷施脱叶催熟剂不会造成纤维品质的显著降低（表4）。然而，脱叶催熟剂对纤维品质的影响效应显著受到种植模式和品系以及二者之间互作效应的影响。种植模式和脱叶催熟剂的互作效应显著影响中上部铃纤维长度、中部铃马克隆值和伸长率以及上部铃纤维整齐度指数。例如，对于中部棉铃，（66+10）cm行距种植模式下，脱吐隆处理平均纤维最长，欣噻利处理最短，而在76 cm等行距种植模式下正相反。而对上部棉铃，（66+10）cm行距种植模式下，脱净处理平均纤维长度最长，显著高于其他处理，脱吐隆处理最短；76 cm等行距种植模式欣噻利处理平均纤维最长，显著高于其他处理，脱吐隆处理纤维最短（表5）。品系和脱叶催熟剂互作显著影响上部铃纤维强度和整齐度指数。脱净处理的中641纤维强度最高，而欣噻利处理的中早优1702平均纤维强度最高。种植模式、品系及脱叶催熟剂三者的互作效应显著影响上部铃整齐度指数。（66+10）cm行距种植模式下，中641棉爽处理纤维整齐度最低，而空白对照整齐度最高。

表3 脱叶催熟剂对产量和产量构成因素的影响

表4 脱叶催熟剂处理对棉铃纤维品质的影响

3 讨论

全程机械化是我国棉花生产发展的必然趋势，也是降低我国棉花成本、提高植棉效益最有效的措施。为了提高机械采收的采收效率和机采棉品质，必须在采收前进行化学脱叶催熟[9-10]。

本试验中，喷施脱叶催熟剂显著提高了棉花脱叶率和吐絮率，与前人研究结果一致[8,11-13]。5种脱叶催熟剂处理棉花产量和铃数较空白对照有不同程度的增加，但均未达到显著水平，表明脱叶催熟剂不会对棉花产量和产量构成因素产生显著影响。这与王希等[8]、杨金海等[14]观点一致。然而，也有研究表明脱叶催熟剂会不同程度地降低单铃重和棉花产量[15-17]，这可能与棉花品种和脱叶催熟剂的使用技术有关。因此，关于脱叶催熟剂对棉花产量及产量构成因素影响有待进一步研究。有关棉花脱叶催熟剂对纤维品质的影响的报道较多，但并未得到一致的结论[8,18]。

本试验中，栽培模式和品系并未显著影响脱叶催熟剂的脱叶和催熟效果，表明脱叶催熟剂的脱叶和催熟效果与栽培模式和品系无关。脱叶剂处理未对纤维品质造成显著影响，但种植模式和品系与脱叶催熟剂的互作效应对个别纤维品质指标影响显著。

表5 种植模式、品系和脱叶催熟剂种类对中、上部铃纤维品质的影响

4 结论

本试验中，喷施欣噻利棉花脱叶和催熟效果最好。药后20 d左右，脱叶率和吐絮率分别达到85%和 97%；籽棉产量为 6 927.0 kg·hm－2，比对照增产4.5%，较其他脱叶催熟剂处理增产1.2%～4.0%。欣噻利处理与其他脱叶催熟剂处理纤维品质间的差异较小，且与对照相比纤维品质未显著降低。因此，综合考虑对脱叶率和吐絮率以及棉花产量和纤维品质的影响，欣噻利可在新疆棉区进行推广应用。

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