黄河流域棉区化学打顶剂及落叶剂组合筛选优化研究

高明伟，张超，王家宝，姜辉，陈莹，王秀丽，柴启超，王永翠，赵军胜*

（1.山东棉花研究中心，济南250100；2.山东棉花研究中心试验站，山东临清252600）

棉花打顶是我国各棉区普遍采用的一项整枝技术，是棉花栽培管理中一个关键环节，通过打顶可以消除棉花的顶端优势，减少无效果枝对水肥的消耗，有效控制棉花株高、增加铃数及铃重，提高产量[1-3]。 目前主要的打顶方式为人工打顶、机械打顶和化学打顶3 种，其中以人工打顶为主。 人工打顶虽然效果较好，但耗时、费力、效率低下，在劳动力成本持续上升的背景下大大增加了植棉成本。机械打顶对棉花长势一致性要求较高，生产中容易出现漏打顶或损坏棉铃的情况，且易对棉花造成不必要的物理伤害。 化学打顶则较好地克服了以上的问题，可以满足当前棉花生产的需求；同时，为了减少植棉成本并提高植棉效益，棉花机械采摘成为必然趋势，而落叶剂的使用在机械采摘中是一个重要的环节。前人大多数是对化学打顶剂和落叶剂单独使用进行研究，本研究探索了黄河流域棉区不同化学打顶剂和落叶剂组合处理对棉花主要性状的影响，为棉花生产全程机械化和节本增效提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为山东棉花研究中心培育审定的棉花品种鲁棉1127、鲁棉1131 和鲁棉1141；化学打顶剂为植物阳离子活性控长剂“促花王3 号”（陕西省渭南高新区促花王科技有限公司），用量为15粒·hm－2；落叶剂为噻苯隆纯剂（上海伊卡生物技术有限公司）和40%（质量分数，下同）乙烯利水剂的混剂，用量为噻苯隆 225 g·hm－2，40%乙烯利水剂 2 250 mL·hm－2。

1.2 试验方法

试验于2018年在山东棉花研究中心试验站（临清）进行，采用 4 行区、2 重复设计，密度 5.25 万株·hm－2，大小行种植，大行距 92 cm，小行距 60 cm，小区面积 26.68 m2。 试验分为 6 个处理（表 1），化学打顶剂处理 A1 喷施时间为 7 月 15 日、7 月25 日，A2 喷施时间为 7 月 25 日，人工打顶处理A3 的时间为7 月 25 日；落叶剂处理 B1 为 70%棉铃吐絮时喷施。

所有项目均按棉花DUS 测试指南的要求进行调查，棉花纤维品质由农业农村部棉花品质监督检验测试中心测定，试验数据用MS Excel 和DPS 软件进行处理和分析。

表1 试验处理

2 结果与分析

2.1 不同处理对棉花产量的影响

如表2 所示，在喷施落叶剂的情况下，与人工打顶（处理 3）相比，鲁棉 1127、鲁棉 1131 喷施 2 次及1 次打顶剂（处理1、2）的籽棉、皮棉产量均增加，鲁棉1141 喷施后皮棉产量略降低。在未喷施落叶剂的情况下，鲁棉1127、鲁棉1131 喷施2 次和1次打顶剂（处理4、5）的籽棉、皮棉产量与人工打顶（处理6）相比，有增有减，但差异均不显著。 鲁棉1141 喷施 2 次及 1 次打顶剂（处理 4、5）的籽棉、皮棉产量均高于人工打顶（处理6）；在人工打顶情况下，单独使用落叶剂时（处理3），3 个品种的籽棉、皮棉产量与对照CK2 相比差异虽不显著，但均降低。 由此可见，适量喷施化学打顶剂对棉花的产量有促进作用，可有效避免单独使用落叶剂造成的减产风险。

表2 不同处理棉花产量的比较分析 kg·hm－2

2.2 不同处理对棉花产量构成因素的影响

由表3 可知，在喷施落叶剂的情况下，与人工打顶（处理 3）相比，鲁棉 1127 喷施 2 次及 1 次打顶剂（处理1、2）的衣分均增加，其中喷施2 次打顶剂（处理1）达到了差异显著水平；铃重和单株结铃数则差异不显著，但均高于人工打顶处理 （处理3）。鲁棉 1131 和鲁棉 1141 喷施 2 次及 1 次打顶剂（处理1、2）的衣分、铃重、单株结铃数与人工打顶（处理3）相比均没有显著差异。 在未喷施落叶剂的情况下，3 个品种喷施2 次及1 次打顶剂 （处理4、5）与人工打顶（处理6）相比，衣分、铃重和单株结铃数虽差异不显著，但大部分处理增加。 在人工打顶情况下，单独使用落叶剂时（处理3），3 个品种的衣分、 铃重、 单株结铃数与CK2 相比差异也不显著。 总的来看，喷施化学打顶剂和落叶剂不会对棉花的产量构成因素造成明显的负面影响，在喷施1次打顶剂的条件下，3 个品种的单株结铃数还有一定程度的提高。

表3 不同处理棉花产量构成因素的比较

2.3 不同处理对棉花主要纤维品质的影响

从表4 可以看出，在喷施落叶剂的情况下，3个品种喷施2 次及1 次打顶剂（处理1、2）的纤维上半部平均长度、 断裂比强度和马克隆值与人工打顶（处理3）相比，差异均不显著。 在未喷施落叶剂的情况下，3 个品种喷施2 次及1 次打顶剂（处理4、5）与人工打顶（处理6）相比，纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的差异也不显著。人工打顶条件下，单独使用落叶剂 （处理3）与CK2 （处理6） 相比，3 个品种纤维上半部平均长度、 断裂比强度和马克隆值的差异也不显著。 因此，化学打顶剂和落叶剂组合使用不会对棉纤维上半部平均长度、 断裂比强度和马克隆值造成显著的影响。

表4 不同处理棉花纤维品质的比较

2.4 不同处理对棉花农艺性状的影响

由表5 可知，无论是否喷施落叶剂，3 个品种喷施 2 次和 1 次打顶剂（处理 1、2、4、5）与人工打顶（处理3、6）相比，株高均升高，部分处理达到差异显著甚至极显著水平。单株果枝数虽然大部分差异不显著，但除了鲁棉1141 的处理4 以外，其余各处理均高于人工打顶处理。所以喷施打顶剂可以较明显地提高棉花株高和单株果枝数，易搭建丰产架子。

表5 不同处理棉花农艺性状的比较

3 讨论与结论

此前相关研究表明，使用化学打顶剂可以增加收获指数，对产量及品质无显著影响[4-6]。 与人工打顶相比，喷施打顶剂的棉花株高、果枝数及果节数较高[7]，有利于顶部铃数增加，具有实现超高产的潜力[8]。对落叶剂的研究结果差异较大，有的研究认为施用落叶剂，会降低铃重和产量[9]，可能影响纤维品质[10]，或降低种子发芽率[11-12]；有的研究认为对棉花产量与上部棉铃纤维品质和中上部棉铃的种子质量均无显著影响，对棉花生产比较安全[13-15]；有的研究认为合理施用落叶剂或与一些农艺措施配套有增产作用[16-17]。

本研究采用化学打顶剂和落叶剂不同的组合方式对棉花进行处理，结果表明，适量喷施化学打顶剂和落叶剂对棉花的产量有促进作用，可有效避免单独使用落叶剂造成的减产风险，且不会对棉花的产量构成因素、上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值造成明显的负面影响。喷施打顶剂对棉花的株高和果枝数影响较为明显，是因为与人工打顶相比，喷施打顶剂的棉花保留了顶芽，而且打顶剂发挥作用需要一定的时间[18]，使果枝数以及结铃数增加，从而提高棉花产量。

综上所述，化学打顶剂和落叶剂联合使用或单独使用化学打顶剂对棉花的产量、品质等经济性状不会产生负面的影响，甚至还可提高部分性状。 就田间表现来看，化学打顶剂喷施1 次和喷施2 次，封顶效果差异不大，均能起到很好的封顶效果。 同时，前人研究也表明，即便各地的生产成本不同，但使用化学打顶剂后可以有效地降低植棉成本，增加效益[19-22]。 因此，建议在黄河流域棉花生产中进行1次化学打顶剂和落叶剂喷施，以利于实现机械化管理和机械收花，解放劳动力，促进棉花生产节本增效。本研究选用的试验材料未出现棉花不能封顶及脱叶不及时、不彻底等情况，但不同棉花品种对化学打顶剂和落叶剂的耐受性可能不同，有待进一步研究。