不同脱叶剂对棉花产量品质的影响
2020-12-12刘婵马银虎李田甜候金枚万素梅张亚林师勇强胡守林
刘婵,马银虎,李田甜,候金枚,万素梅,张亚林,师勇强,胡守林*
(1.塔里木大学,新疆 阿拉尔843300;2.棉花生物学国家重点实验室/ 中国农业科学院棉花研究所,河南 安阳455000)
新疆是我国重要的植棉基地,2018 年新疆棉花种植面积约占全国的83.8%, 产量约占89.9%,稳固新疆棉花生产举足轻重。棉花脱叶剂的使用在棉花机械化采收中尤为重要[1-2],不仅能促使棉铃提早成熟,还能有效提高采净率,减少棉花杂质含量,减少叶片等对棉纤维的污染[3-6]。 研究表明,科学合理的选择脱叶剂品种、使用方法、以及使用剂量能很好的发挥脱叶效果,并且对棉花产量、品质影响不显著[7-8]。
喷施脱叶剂易受到气候条件、药剂种类和施药条件的影响。 近年来,南疆棉花生长后期气候变化大,主要表现为温度急剧下降,棉花上部铃生长发育减慢,新陈代谢速度降低,因而影响上部棉铃正常成熟,对棉花产量及品质产生一定的影响[9-10]。 因此,棉花生长后期喷施脱叶剂促进棉铃开裂,加快生育进程,有利于棉花机械化采收,提高品质,实现增产增收。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试药剂:瑞花(噻苯·敌草隆,总有效成分含量:75%,敌草隆含量:25%,噻苯隆含量:50%,可湿性粉剂)由江苏瑞东农药有限公司生产加工;中棉科技催脱通 (噻苯·敌草隆·乙烯利总有效成分含量:65%,敌草隆含量:7%,噻苯隆含量:18%,乙烯利含量:40%,悬浮剂)由河南翔大化工有限公司生产加工;拜耳·脱吐隆(噻苯·敌草隆,总有效成分含量:540 g·L-1,敌草隆含量:180 g·L-1),噻苯隆含量:360 g·L-1,悬浮剂)由拜耳股份公司生产加工;瑞脱龙(噻苯·敌草隆,总有效成分含量:81%,敌草隆含量:6%,噻苯隆含量:75%,水分散粒剂)由江苏瑞邦农药厂有限公司生产加工。选用绿大地农用背负式多功能电动喷雾器, 药箱容量20 L, 流量1.2~1.8 L·min-1。
供试棉花品种为新陆中88 号, 生育期137 d左右,出苗齐、苗壮,全生育期长势强,整齐度较好。植株较清秀,筒形;茎秆多茸毛;叶片较大、叶裂深、茸毛多;叶色深;果枝长度中等。 株高75~85 cm,第一果枝节位5.0,铃卵圆形、较大,4 室。 单株果枝数8~9,单株铃数6.2,铃重5.8 g,衣分41.9%,籽指11.0 g。早熟性好,吐絮集中,霜前花率96.7%;纤维品质优良,絮色洁白,吐絮畅、易采摘。
1.2 试区概况
试验地在新疆兵团农一师阿拉尔市十二团2连北二斗14 号地, 面积16 hm2,7~15 个条田。膜下滴灌,一膜三管,前茬为棉花。土壤质地为沙壤土,肥力中等。 基肥施过磷酸钙150 kg·hm-2、硫酸钾75 kg·hm-2;追肥施尿素750 kg·hm-2,磷酸一铵375 kg·hm-2,硫酸钾375 kg·hm-2。 作物长势正常。
播种方式:北斗导航,无人驾驶,精量播种,一膜六行。膜宽:2.05 m,幅宽:4.55 m。宽窄行配置,行距(66+10)cm,株距11.5 cm,理论保苗株数23.7万株·hm-2。播种日期2019 年4 月11 日;头水时间2019 年6 月8 日。
1.3 试验设计
试验设5 个处理,分别为瑞花、催脱通、脱吐隆、 瑞脱龙和清水对照, 分别记作D1、D2、D3、D4和CK,棉田吐絮40%时施药(2019 年9 月17 日),叶面喷施,用水量15~30 kg·hm-2,要求喷洒均匀,到头到边。 用量如表1,每处理重复3 次,每重复3张膜,长度5 m。
表1 药剂及用量
1.4 取样测试
在每个处理按照“Z”字形随机3 点取样,每点调查10 株,并挂牌标记,样点要求不能缺苗断垄,并且双株不计数,棉株长势应基本对应一致。 施药前调查整株叶片数量和未吐絮棉铃数量,分别于施药当天(0 d)、施药后5、10、15、20 及25 d 调查脱叶率及吐絮率,在施药当天调查基数时,将直径在1 cm 以内小叶片摘净。 计算各处理的脱叶药效及吐絮药效,公式如下:
叶片脱落率:R(%)=(N0-Ni)/N0×100.
式中:Ni为田间调查时标记10 株残留总叶片数,N0为施药当天标记10 株叶片总数。
药后吐絮率:r(%)=(n0-ni)/n0×100。
式中:ni为田间调查时标记10 株残留青铃,n0为施药当天标记10 株总铃数。
待田间吐絮率在90%左右,采收各处理小区棉花样品,每处理取10 株考种,分别测定上、中、下部棉铃纤维长度、纤维断裂比强度等指标。 记录各处理实际收获棉花产量、试验棉田的基本情况以及整个试验过程天气情况状况。
1.5 数据分析
数据处理采用MS Excel 2003, 方差分析采用SPSS 9.0。
2 结果分析
2.1 不同处理对棉花脱叶率的影响
从时间来看, 喷施脱叶剂第5 天,4 种脱叶剂中D1 处理脱叶率最高,达到41%,较对照提高31百分点。 喷施脱叶剂第10 天,D3 处理脱叶率变化最大,较第5 天提高了46 百分点。 第20 天最高脱叶率D1 处理达到88%,最低D4 处理达到76%,而对照脱叶率是44%。 D1、D2、D3、D4 各处理在施药后第5 天脱叶率明显优于对照,说明脱叶剂能促进提前脱叶(图1)。
从脱叶效率变化趋势来看,D1 处理在0~5 d上升最明显,脱叶效率最高;5~10 d 上升趋势有所下降,但不明显;10~20 d 继续下降,但脱叶率仍然高于其他处理。 D3 处理在0~5 d 上升最缓慢,脱叶效率最低;5~10 d 上升趋势最明显, 但低于D1处理的脱叶率;10~20 d 脱叶率有所下降, 但是脱叶率大于D1,并在第15 天追上D1 处理。D2 和D3处理在0~10 d 逐日上升, 10~25 d 有所下降。D1、D2、D3、D4 各处理在第25 天较对照提高了32百分点,说明各剂型处理适于棉田脱叶。 脱叶速率从高到低依次为D1、D3、D2、D4, 脱叶率从高到低依次为D3、D2、D1、D4(图1)。
图1 不同脱叶剂脱叶率随时间的变化趋势
2.2 不同处理对棉花吐絮率的影响
施药前各处理间吐絮率间无显著差异, 均在40%左右。 从时间顺序来看,喷施脱叶剂0~5 d 各处理间无明显差异。 施药后10~15 d,D1、D2、D3、D4 处理与对照均有显著差异。 施药后20 d,D3 处理与D1、D2、D4、CK 处理间均有显著差异, 且D3处理吐絮率达到100%。 施药后25 d,D1、D2、D3、D4 处理吐絮率分别是98.33%、99.00%、100.00%、96.67%,均达到了机采要求(93%)。 从吐絮效率来看,施药后10 d,D1、D2、D3、D4 处理与对照均有显著差异,最高吐絮率97%,最低吐絮率78%,较对照分别提高了24 百分点和15 百分点。施药后25 d,吐絮率较对照最高提高了18 百分点, 最低提高了14.67 百分点,吐絮率从高到低依次为D3、D2、D1、D4、CK(表2)。
图2 不同脱叶剂吐絮率随时间的变化趋势
表2 不同脱叶剂对棉花吐絮率的影响/%
施药后0~10 d,D1、D2、D3、D4 处理吐絮率上升趋势明显,15~25 d 上升趋势趋于平缓。D2 处理在施药当天(0 d)吐絮率最低,5~15 d 上升趋势明显,吐絮率明显高于其他处理,说明D2 处理吐絮较快。施药后20 d,D3 处理吐絮率显著高于其他处理,且吐絮率达到100%,说明D3 药效显著(图2)。
2.3 不同处理对棉花纤维长度的影响
研究表明,棉花果枝节位不同,棉花纤维长度存在一定的差异。 由图3 知,喷施脱叶剂的4 个处理棉花中部和下部棉铃纤维长度无显著差异,但是上部棉铃纤维长度处理间有显著差异,说明喷施脱叶剂对棉花上部棉铃纤维长度有一定的影响。不同部位棉铃的纤维长度平均值为上部30.33 mm、中部29.82 mm、下部30.54 mm。不同脱叶剂处理纤维长度范围为上部29.86~31.07 mm, 中部29.36~30.17 mm,下部30.12~30.80 mm,下部纤维长度范围最小,其次是中部纤维,上部纤维范围最大。不同脱叶剂处理对棉花中下部纤维长度影响不大,对上部纤维长度略有影响,整体比较D2 处理对纤维长度的影响较小且稳定。
2.4 不同处理对棉花纤维断裂比强度的影响
不同脱叶剂处理后,棉花下部和上部棉铃的纤维断裂比强度变化不大, 但中部棉铃的纤维变化大。 显著性分析表明,棉花上部和下部棉铃的纤维断裂比强度差异不显著,中部差异显著。 上部棉铃的断裂比强度平均值为30.98 cN·tex-1, 中部为30.41 cN·tex-1,下部为30.17 cN·tex-1。D2 处理下纤维断裂比强度较稳定(图4)。
2.5 不同处理对棉花产量的影响
图3 不同脱叶剂对棉花纤维长度的影响
图4 不同脱叶剂对棉花比强度的影响
喷施脱叶剂的4 个处理与对照产量差异不显著,产量由高到低依次为D3(7 005 kg·hm2)、D2(6 900 kg·hm2)、D1(6 780 kg·hm2)、CK(6 630 kg·hm2)和D4(6 585 kg·hm2),说明喷施脱叶剂不影响棉花产量。
3 讨论
棉花脱叶剂的使用不仅能使棉铃提前集中吐絮,还可以减少棉花杂质含量,有效减轻绿叶等对棉纤维的污染。 李慧琴等[11]研究表明,喷施脱叶剂15 d 后棉花脱叶率达92.65%; 各处理均能够提高棉铃吐絮效果,对棉花品质影响不大。 马龙等[12]研究表明, 使用不同脱叶剂前15 天对脱叶率及吐絮率的影响高于后15 天。本研究发现,从喷施脱叶剂后的药效时间来看,前10 天内脱叶效率较后15 天高。D1 处理脱叶效率最快,D4 处理最慢,D3 和D2处理的脱叶率和吐絮率最好,D3 处理药效显著。
韩迎春、马龙等研究表明,适期使用脱叶剂,不仅能加速棉铃发育成熟,还能促使棉铃集中吐絮提高霜前花率,有效提高采收产量和品质[13-14]。 王谊、陈兵等研究表明,施用不同种类的脱叶剂对棉花产量影响不同[15-16]。韩焕永等研究表明,瑞脱龙增加了棉花的产量及其经济产值[18]。 田晓燕等的研究结论表明脱叶剂处理的棉花铃重与对照存在差异,但产量均高于对照,即脱叶剂能够提高棉花产量[19],这与本试验结果一致。
4 结论
施用4 种脱叶剂都有很好的吐絮效果和脱叶效果,其中催脱通和脱吐隆处理的脱叶率及吐絮率较好,脱吐隆药效最显著,催脱通对棉花品质最稳定。 脱吐隆、催脱通、瑞花不同程度增加了棉花单产,脱吐隆、催脱通经济效益最好。