机采棉等行距密植模式下棉花脱叶催熟效果研究

陈 兵，张国蕾,，王 静，刘景德，李少昆，余 渝，王方永，韩焕勇

(1.新疆农垦科学院 棉花研究所，新疆石河子 832003；2.石河子大学 农学院，新疆石河子 832000；3.新疆石河子职业技术学院 水建分院，新疆石河子 832003)

新疆是中国产量和面积最大的棉花种植区[1]。新疆北疆棉花生产管理水平较高，目前已基本实现了机械化采收[2]。但近年来由于棉花市场不景气，加上自然灾害的影响，棉花品质日益下降，进而影响了棉花的市场价格[3]。化学脱叶催熟是机械采棉的重要环节，也是促使贪青晚熟棉田成熟的重要措施[4]。棉花脱叶剂可以提高机采棉采收质量，减少机采杂质，化学脱叶剂的效果直接影响机采的质量和效率[5]，随着新疆机采棉面积的扩大，各种脱叶剂的应用越来越广[6]。前人研究主要基于常规机采棉模式开展喷施化学脱叶剂对棉花生长调节、叶绿素荧光动力学参数、脱叶率、吐絮率、产量、纤维品质、棉铃蔗糖代谢、纤维比强度等的影响[7-9]，并对脱叶剂的催熟原理进行探索[10]。近年来新疆农垦科学院棉花栽培课题组依托兵团重大专项开展了多项栽培技术的研究，包括：陈年种子出苗率、不同株行距配置、不同打顶时间和方式、不同水肥管理、不同化调时间和用量、不同脱叶催熟方法等研究。尤其对等行密植模式(76cm等行距，5.6cm株距)下的各项栽培技术进行了研究和示范，目前等行距密植模式已经在兵团第1、6、8师部分团场通过示范并得到推广，种植比例超过8%，并在不断扩大面积，但对不同适宜机采棉模式下脱叶催熟试剂的用量、时间，不同次数、不同地区、不同品种药剂的适用性，不同脱叶剂剂量与环境温度的关系比较研究缺乏[11-12]。同时各种脱叶剂对棉花的成本效益比较分析较少[13]。针对机采棉等行距密植新型模式下不同脱叶剂使用技术和使用效果的研究鲜见报道。本试验针对机采棉等行距密植新型模式下设置2种常用的脱叶剂，不同喷施时间和不同用量处理，研究棉花在该模式下脱叶率、吐絮率、产量及纤维品质的影响和成本效益，探讨机采棉等行距密植新模式下棉花脱叶催熟规律及其效果，为机采棉提质增效脱叶催熟技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2017年在新疆农垦科学院农试场试验田3-13开展。试验田前茬为棉花，棉花品种为‘新陆早53号’。试验地土壤为粘壤土，中等肥力，灌溉设施齐全，灌溉良好。小区面积46 m2，2条膜宽，行长10 m，3个重复，随机排列，种植模式为1膜3行，等行距76 cm，株距5.6 cm，滴灌带3根。4月20日播种，盛蕾期滴头水，以后每隔8～10 d灌溉1次，共计滴灌11水，灌溉量5 400 m3/hm2；基肥施尿素150 kg/hm2、KH2PO4150 kg/hm2，追施尿素675 kg/hm2和KH2PO4300 kg/hm2随水滴施，每次用量和其他措施按照大田常规管理进行。

1.2 试验处理

试验用脱叶剂瑞脱龙(R)(80%的噻苯隆)及其助剂(Z)，脱叶剂脱吐隆(T)(37%噻苯隆+17%敌草隆)及其助剂(Z)为基础，配合乙烯利(Y)，共设置15个处理。为减少试验误差，小区周围设有保护行，试验处理见表1。

表1 两种脱叶剂不同用量和不同喷洒时间处理 Table 1 Treatment design of defoliants dosages and spaying dates

1.3 测定项目及方法

本试验通过在每个处理内外行选择长势均匀的5株棉株，对其进行挂牌定点调查。喷药前1 d调查1次，喷药后对定点棉株进行5、10、15、20 d的调查，样点避开缺苗区和病株。调查指标主要包括总叶片数、总铃数、吐絮铃数。

1.3.1 脱叶率和吐絮率 脱叶率=(施药前叶片总数-施药后叶片总数)/施药前叶片总数×100%

吐絮率=吐絮棉铃数/棉铃总数×100%

1.3.2 产量及产量构成因素 在棉花的收获期调查亩铃数，取10株样株测定单铃质量和衣分，然后计算产量和皮棉产量。

1.3.3 棉花纤维品质 每个试验处理取正常吐絮棉铃50个由中国农业科学院棉花研究所测定纤维长度、马克隆值、整齐度、伸长率、成熟度等。

1.4 数据处理与分析

利用Microsoft Excel 2013进行数据归纳整理，利用 SPSS22.0统计软件进行数据统计和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同脱叶剂处理的棉花脱叶及吐絮效果

由表2可知，早期(9月1日)喷药处理1至处理7喷药前脱叶率均为0，吐絮率在9.59%～14.78%，均与对照(处理8)(0和9.38%)无显著差异。随着时间的推移，处理5的脱叶率和吐絮率均逐渐高于对照，但差异不显著；处理1至处理7，5 d后脱叶率均略高于对照，但差异不显著， 10 d后至20 d后的脱叶率均显著高于对照 (P<0.05)，5 d后至15 d后的吐絮率均逐渐高于对照，但差异不显著，20 d后的吐絮率均显著高于对照，差异显著(P<0.05)，其中处理7的脱叶率最高，处理5最低，处理2吐絮率最高，处理5的吐絮率最低。脱叶率由大到小顺序为处理 7>1>2>6>4>3>5>8；吐絮率由大到小顺序为处理2>4>6>3>7>1>5>8。等行距密植模式下晚期(9月9日)喷药处理9至处理15喷药前脱叶率均为0，吐絮率在20.63%～24.95%，均与对照(12.06%)无显著差异。随着时间的推移，处理13的脱叶率和吐絮率均逐渐高于对照，差异均不显著；处理9至处理15，5～20 d后脱叶率和吐絮率均显著高于对照(P<0.05)，差异不显著。其中处理12的脱叶率最高(98.57%)，处理13最低(41.30%)，处理11吐絮率最高 (81.80%)，处理13的吐絮率最低(66.42%)。脱叶率由大到小顺序为处理12>9>15>14>11>10>13>8;吐絮率由大到小顺序为处理11>12>10>15>14>13>9>8。

表2 不同复配脱叶剂处理下的棉花脱叶率和吐絮率变化Table 2 Change of different compound defoliating agents on cotton defoliation rate and boll opening rate

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)，下同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences of different treatments (P<0.05)，the same below.

2.2 不同脱叶剂处理的棉花产量及产量构成 因素

由表3可知，各药剂处理都对产量造成减产，减产2～67 kg/667m2，减产率1%～23%，处理6和处理14减产最少，1%以内。早期喷药(9月1日)，与对照8 相比，所有喷药处理1至处理7均有不同程度减产，且均与对照差异不显著，其中喷药处理6减产程度最小，并与其他药剂处理差异显著(P<0.05)，喷药处理7减产幅度最大，较对照CK减产最多为18.1%，但与处理6以外的施药处理差异不显著。减产顺序由小到大为6> 2>3>5>1>4>7。喷施脱吐隆的处理3，4产量接近，喷施瑞脱龙的处理1、2、6、7产量差异较大，喷施乙烯利的处理5与脱吐隆的处理3、4产量接近。同种药剂相同剂量(处理1和2；处理3和4)加乙烯利后减产较小。所有处理的每667m2株数和每667m2铃数变化较小，衣分基本无影响，差异均不显著，处理4，7的单铃质量减少了 1.0 g，差异显著(P<0.05)。晚期喷药(9月9日)，与对照8 相比，所有喷药处理9至15均有不同程度减产，其中喷药处理9、11、13、15减产幅度大，且均与对照差异显著(P<0.05)，喷药处理10、12、14减产幅度小，且均与对照差异不显著，减产(皮棉)顺序由小到大为14>12>10>11>13>15>9。所有处理的每667m2株数和每667m2铃数变化较小，衣分基本无影响，差异不显著，处理10、14的单铃质量减少了0.6～0.7 g，差异显著(P<0.05)。

表3 不同脱叶剂下的棉花产量及产量构成因素特征Table 3 Trait of different defoliants on cotton yield and yield components

2.3 不同脱叶剂处理的棉花品质

从表4可以看出，与对照8相比，喷施脱叶剂不同处理对棉花绒长、比强度、成熟系数基本无影响，均未达到显著水平。喷药对马克隆值影响较大，无论喷药早晚，喷药后马克隆值有增减，药量较小的处理6、11、14的马克隆值减小幅度较大，均与对照差异显著(P<0.05)；药量较大的处理1、2、7、9、10、15的马克隆值均增加，均与对照差异不显著。单独喷施乙烯利的处理5、13的马克隆值略微增加，均与对照未达到显著水平。喷药对整齐度影响较小，喷药后整齐度均减小，其中处理3的整齐度减小幅度最大，降低1.3%，达到显著水平(P<0.05)，其他处理降低了0.27%～ 1.23%，均未达到显著水平。

2.4 不同脱叶剂处理的棉花效益分析

表5可知，2种药剂的成本相差较大，2017年零售价格脱吐隆1 200元/kg，瑞脱隆650元/kg，两者相差550元/kg，但脱吐隆用量少，瑞脱隆用量多，处理间的两者成本差价在4.75～11.28 元/667m2，乙烯利成本价格在2.6元/667m2。2016年棉花籽棉价格统一按照7.2元/kg计算，棉花成本统一按照1 600元/667m2计算，处理7、15的效益较差，棉花净产值在1 681.47 元/667m2以下，药剂效益减少377.64元/667m2以上，药剂减产率大于18.08%；处理1、3、4、5、9、11、13的效益一般，棉花净产值在1 696.82～ 1 817.86元/667m2，药剂效益减少252.50～ 480.31元/667m2，药剂减产率12.09%～ 23.00%；处理2、6、10、12、14效益较好，棉花净产值都达到了1 919.81元/667m2以上，其中处理6、10、14效益最好，棉花净产值都达到了 2 055.24元/667m2以上，药剂效益减少20 元/667m2以内，药剂减产率小于1%。

表4 不同脱叶剂下的棉花纤维品质特征Table 4 Trait of different defoliants on the quality of cotton fiber

表5 脱叶催熟剂的成本效益情况Table 5 Cost-benefit condition of defoliation ripener

3 讨 论

本研究表明，不同时期喷施不同棉花脱叶剂对棉花的脱叶率和吐絮率有显著影响，早期喷施瑞脱龙的脱叶和催熟效果较好，晚期喷施脱吐隆脱叶和催熟效果较好，单喷乙烯利也具有一定的脱叶和催熟效果，但比单独使用脱叶剂加助剂差，脱叶剂加上催熟剂的施用好于单独使用脱叶剂或催熟剂药剂。与杨金海等[14]研究基本一致。无论早期还是晚期喷药，药剂浓度大脱叶效果好，吐絮效果影响不大。说明供试的2种药剂均可以促进棉花叶片老化，为棉花的机械采收提供保障，起到了积极的效果。

研究发现喷施脱叶剂剂量增大，对棉花有显著催熟和减产作用；药剂处理都对产量造成减小，减产2～67 kg/667m2，减产率1%～23%；同一药剂时间无论早晚用量越大减产越大，时间早药剂量少减产少，用量越大减产越大，时间晚药剂量少减产多，用量越大减产越小，乙烯利具有催熟作用也会造成减产。不同药剂施药早药剂间减产差异不明显，施药早瑞脱龙减产少，施药晚脱吐隆减产少，瑞脱龙减产多。说明脱吐隆对施药时间不敏感，可在2个时期施药，瑞脱龙对施药晚比较敏感，减产幅度较大，不宜较晚施药。与王谊等[11]的观点有些不同。王谊等[11]认为脱叶剂喷施时间越早，产量损失越大，所以要延迟脱叶剂喷施时间；但是脱叶剂喷施时间越晚，机械采收时的杂质含量就越高，棉花效益会下降。可能原因是2次喷施时间不同，本试验2次喷药时间比王谊等分别早了4 d和1 d，脱叶剂脱吐隆的种类也存在差异，王谊等所用的脱吐隆是含54%的噻苯隆，本试验是含37%噻苯隆+17%敌草隆。

喷施脱叶剂对棉花纤维品质长度、比强度、成熟度基本没有影响，这与杨金海等[14]观点一致，对马克隆值和整齐度有一定的影响，马克隆值受施药剂量和种类的影响较大，施药剂量越大，马克隆值越大，反之，单独施用乙烯利对马克隆值基本无影响。喷药降低了整齐度，但幅度较小，2%以内。与胡君霞[15]观点略有不同。胡君霞[15]认为喷施棉花脱叶剂能影响马克隆值，但是喷施1次对马克隆值基本无影响，喷施2次影响较大，能够降低马克隆值，可能是由于2次喷药增大了药剂用量，棉铃脱水提前完成。与李新裕等[16]略有不同，他们认为9月15日施药各的麦克隆值均低于麦克隆值的正常值，可能是施药时间和药剂种类不同所致。

从经济效益分析来看，脱吐隆、瑞脱隆和乙烯利的所有药剂处理均减小了棉花效益，瑞脱隆用量少对效益减少的最少，用量多的对效益减少的最多，脱吐隆对效益减少的较少，乙烯利对效益减少的较多。脱吐隆和瑞脱隆的药剂常量处理喷施越晚对效益减少的较多，过量处理喷施早晚均对效益减少的较多。在温度允许条件下，适当延迟脱叶剂喷施时间，减小产量损失，提高棉花脱叶率和吐絮率。

4 结 论

(1)早期喷施瑞脱龙的脱叶和催熟效果较好，晚期喷施脱吐隆脱叶和催熟效果较好，单喷乙烯利也具有一定的脱叶和催熟效果，早期喷药，药剂浓度大脱叶效果好。

(2)每个药剂处理都对产量造成减产，减产 2～67 kg/667m2，减产率1%～23%；同一药剂时间无论早晚用量越大减产越大，乙烯利具有催熟作用并造成减产。施药晚脱吐隆减产少，施药早的瑞脱龙减产小。

(3)每个药剂处理都对棉花纤维品质绒长、比强度、成熟系数影响较小，均未达显著差异；对马克隆值影响较大，处理6、11、14与对照达显著性差异。

(4)脱吐隆、瑞脱隆和乙烯利的所有药剂处理均减小了棉花效益，瑞脱隆用量少对效益减少的最少，用量多的对效益减少的最多，脱吐隆对效益减少的较少，单独喷施乙烯利对效益减少的较多。综合分析得出试验处理6(瑞脱龙15 g/667m2+助剂15 g/667m2+乙烯利100 g/667m2，9月1日喷药)和14(瑞脱龙15 g/667m2+助剂15 g/667m2+乙烯利100 g/667m2，9月9日喷药)的经济效益最好，可以在北疆早熟棉地区大面积推广应用。