不同海岛棉品种（系）对脱叶剂的响应研究

杜斌，白玉林，王承强，刘霞

（昌吉溢达纺织有限公司，新疆 昌吉831100）

海岛棉（也称为长绒棉）品质优良，纤维柔长，被世人誉为“棉中极品”，是国内高端色织、家纺及出口的高附加值纺织品的主要原材料[1]。 由于海岛棉具有棉铃小、叶大肥厚、晚熟、吐絮期长、果枝始节低等特点，不仅机械采收难度大，而且原棉含杂率高，导致原棉质量降低，用棉成本增加；同时，日益短缺的劳动力资源、快速上涨的人工成本也严重制约了海岛棉生产集约化、可持续发展。 近年随着陆地棉机采配套技术的成熟，机械采收面积逐年扩大， 而针对海岛棉机采配套管理模式的研究仍较少。 化学脱叶技术是机采棉配套栽培技术的关键，通过使用化学脱叶剂及催熟剂干预棉花的生理生化过程，可以加快棉花的生育进程，使叶片提前脱落[2-3]；其效果直接影响采棉机的作业效率、皮棉含杂率以及棉花纤维品质[4]。 洪梅等[5]、余力等[6]研究表明，喷施脱叶剂能提高海岛棉的脱叶率、吐絮率和采净率，而产量性状和品质性状与对照无显著差异。 洪梅等[7]采用5 个海岛棉品种（系）开展脱叶催熟试验，其中新海45 号、4102 品系和4213 品系对脱叶剂敏感，且产量、品质和农艺性状优良，是适合机械采收的海岛棉品种（系）。以脱吐隆或瑞脱龙复配乙烯利作为脱叶剂的施用频次研究发现，较一次性施药，2 次喷施、间隔7～10 d 的脱叶、催熟效果好，采净率高，且对棉花产量、品质无明显影响[8-11]。欣噻利在陆地棉上的应用研究表明：该产品能显著提高棉花脱叶率和吐絮率，且对籽棉产量和纤维品质基本无不良影响[12-14]。 黄晓莉等[13]认为，一次性喷施欣噻利（2 700 mL·hm－2）的产量较对照高；张丽娟等[14]认为喷施欣噻利（1 800～2 700 mL·hm－2）剂量越大，脱叶催熟效果越好。 但关于欣噻利在海岛棉中脱叶效果的研究较少。

为探索不同海岛棉品种（系）对脱叶催熟剂的响应，本研究选取不同特性的海岛棉品系，开展不同施药频次试验，分析脱叶剂对海岛棉脱叶、吐絮、产量性状和品质性状的影响，以期筛选出适宜机械采收的海岛棉品系及脱叶剂喷施频次，为海岛棉机械采收提供技术支撑及品种资源储备。

1 材料与方法

1.1 供试材料

2019 年对海岛棉新品系ZX25、ZX61、ZX85、ZX102、ZX113 开展脱叶剂的敏感性试验，5 份材料均具有株型紧凑、铃柄上举、朵大絮畅的机采棉特征。 基于2019 年试验筛选出熟性早、株型紧凑、铃大絮畅、脱叶率和吐絮率高的品系，于2020 年开展脱叶剂施药频次试验。

1.2 供试药剂和设备

脱叶催熟剂：欣噻利（下文简称为“脱叶剂”），主成分为50%（质量分数）噻苯·乙烯利悬浮剂（农药登记证号：PD20182119，河北国欣诺农生物技术有限公司生产）。

3WBD-20 型电动背负式喷雾器 （台州路桥万苗喷雾器厂生产，流量800 mL·min－1），用于将药液均匀喷施于叶片表面。

1.3 试验设计

试验于2019 年和2020 年在昌吉溢达纺织有限公司阿拉尔育种试验基地进行。 试验地为沙壤土，肥力中等，滴灌设施条件完善，采用1 膜6 行、66 cm＋10 cm 的宽窄行机采棉种植模式， 试验小区长5 m，宽2.3 m，小区面积为11.5 m2，株距11 cm，理论保苗密度约为23.7 万株·hm－2。2019 年开展不同品系对脱叶催熟剂的敏感性筛选试验（预试验），设3 次重复，欣噻利用量为1 200 mL·hm－2（由于海岛棉叶片数量少于陆地棉，为避免对脱叶剂敏感品系造成负面影响[15]，预试验采用了低于推荐剂量的施用量），于9 月25 日喷施，当日平均气温为21 ℃。

2020 年利用2019 年筛选出的适于机械采收的品系进行欣噻利施药频次响应试验，共设3 个处理：清水对照（CK）；1 800 mL·hm－2（一次性足量喷施，记为“一次”）；900 mL·hm－2＋900 mL·hm－2（2次轻量喷施，时间间隔为6 d，记为“两次”）。每个处理设3 次重复。 2020 年9 月温度偏低， 在9 月12日平均温度约为19 ℃时进行脱叶催熟处理。

1.4 调查项目与计算方法

1.4.1脱叶、吐絮效果调查。每小区选取连续10 株（中间行）进行定点定株调查，样点避开缺苗断垄，双株不计算，选取植株挂牌标记。

施药前调查棉花总叶片数、吐絮铃数、总铃数，施药后每隔2 d 调查1 次吐絮铃数和叶片数，计算脱叶率和吐絮率。每处理分别收取喷施脱叶剂后的下部果枝（第1～6 果枝）、上部果枝（第7 果枝及以上）棉铃，每小区按照上部、下部位各收取80个吐絮棉铃进行轧花、考种，计算铃重、衣分、籽指， 并进行HVI 测试，HVI 测试由昌吉溢达纺织有限公司纤维品质测试实验室完成， 小区实收并计产。

1.4.2计算方法。按照下式分别计算不同脱叶剂处理后0 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d、18 d 各品系的叶片脱落率（R）及棉铃吐絮率（r）。 公式如下：R＝（No－Ni）/No×100%。 式中：Ni为第i次调查时植株残留叶片数，No为施药前植株叶片总数。r＝no/n×100%。 式中：n为棉铃总数，no为调查时吐絮棉铃数。

1.5 统计分析

采用Microsoft Excel 2003 作图，SPSS 17.0 统计分析软件的单因素方差分析和邓肯多重范围检验对调查数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同海岛棉品系对脱叶剂的敏感性比较

2.1.1喷施脱叶剂后不同海岛棉品系的脱叶效果。分析不同品系的脱叶率（图1）发现，在喷施脱叶剂后的0～6 d， 所有海岛棉品系的脱叶率快速增加，之后增势趋缓，药后12 d 基本平稳，药后15 d 所有品系的脱叶率均达90%以上。 其中：ZX102 药后6 d 的脱叶率达到90.80%，并与其他品系间存在显著性差异； 尽管ZX113 在药后15 d 脱叶率才达到93%以上， 但其在药后3 d 时的脱叶率达到34.13%，高于同期其他品系。说明ZX102 和ZX113早期对脱叶剂的吸收利用好， 而且ZX102 的叶片对脱叶剂敏感，易脱落，具有机械采收品种的基本特征。

图1 不同海岛棉品系的脱叶率

2.1.2喷施脱叶剂后不同海岛棉品系的吐絮效果。比较不同品系的吐絮率（图2），从初始值看，ZX102明显高于其他品系。 使用脱叶剂后，所有品系的吐絮率随施药时间的增加呈逐渐增加的趋势， 药后18 d 大部分品系的吐絮率达95%左右。 其中ZX102 的吐絮率在药后12 d 就已超过95%， 较其他品系提前3～6 d。施药前，ZX102 的吐絮率较高，达到75.64%，说明该品种早熟、吐絮集中，适于机械化生产；尽管ZX113 与ZX61、ZX85 的初始吐絮率相差不大，但其施药后18 d 的吐絮率稍高，且絮畅朵大，株型紧凑，也适于机械采收。

图2 不同海岛棉品系的吐絮率

结合不同品系对脱叶剂的敏感性、棉铃吐絮率的表现可知，ZX102 早熟、对脱叶剂敏感，药后其脱叶率和吐絮率明显优于其他品系；ZX113 的熟性适中、前期脱叶快、棉铃整体吐絮率表现优良。结合以上特性和株型特性认为ZX102 和ZX113 适合机采，所以选择这2 个品系开展脱叶剂不同喷施频次试验。

2.2 不同海岛棉品系对脱叶剂施用频次的响应

2.2.1脱叶剂不同施用频次下的脱叶效果。 分析ZX102 和ZX113 在脱叶剂不同喷施频次下的脱叶效果（图3），2 个品系的脱叶率在施药后3～9 d 快速增加，药后15 d 基本趋于平稳；使用脱叶剂后植株的脱叶率显著高于清水对照；一次性足量喷施脱叶剂较2 次轻量喷施脱叶剂的脱叶率达到90%的时间提前3～6 d。 其中ZX102 品系一次性足量喷施脱叶剂的脱叶率在药后9 d 时接近90%（89.98%），2 次轻量喷施脱叶剂处理后9 d 时的脱叶率为88.38%， 约在药后12 d 超过90%；ZX113在不同喷施频次处理后脱叶率达到90%的时间相差约6 d， 其中一次性足量喷施脱叶剂处理的脱叶率在药后9 d 已达到92.11%，而2 次轻量喷施脱叶剂在药后9 d 的脱叶率仅为79.25%， 在药后15 d时达到93.98%。 综上，一次性足量喷施脱叶剂较2次轻量喷施脱叶剂处理的脱叶率达到90%的时间提前3～6 d， 但2 种喷施频次处理后18 d 的脱叶率基本相当。

图3 脱叶剂不同使用频次下的脱叶率

2.2.2脱叶剂不同喷施频次对棉花吐絮效果的影响。 比较脱叶剂不同喷施频次下ZX102 和ZX113的吐絮率（图4）发现：各处理的吐絮率均在喷施脱叶剂后逐渐增加， 药后0～15 d 吐絮率快速增加，15～18 d 基本达到最大吐絮率；脱叶剂处理后18 d的吐絮率均高于对照，但未达到显著性差异。其中：ZX102 品系一次性足量喷施脱叶剂的吐絮率约在药后15 d 已超过95%， 而2 次轻量喷施脱叶剂的吐絮率约在药后18 d 才超过95%， 相差约3 d；而ZX113 在不同喷施频次处理后吐絮率超过95%的时间相差约6 d， 一次性足量喷施脱叶剂的吐絮率在药后12 d 已接近95%， 而2 次轻量喷施脱叶剂的吐絮率在药后18 d 才达到94.80%。整体看，一次性足量喷施脱叶剂后的吐絮率超过95%的时间要比2 次轻量喷施脱叶剂处理的早3～6 d，2 个品系间稍有差异。

图4 脱叶剂不同使用频次下的吐絮率

2.2.3脱叶剂不同喷施频次对纤维品质性状的影响。 如表1 所示：喷施脱叶剂对2 个品系上部棉铃的马克隆值影响最大，其中一次性足量喷施脱叶剂处理与清水对照存在显著性差异；上部棉花纤维其他主要品质性状在各处理中虽较清水对照有下降趋势，但无显著性差异。 下部棉铃的所有品质性状在清水对照、一次性足量喷施脱叶剂和2 次轻量喷施脱叶剂间均无显著差异。

表1 不同频次脱叶剂处理后ZX102 和ZX113 海岛棉品系品质性状比较

2.2.4脱叶剂不同喷施频次对产量性状的影响。产量性状结果（表2）显示：喷施脱叶剂后2 个品系上部棉铃铃重降幅明显，其中一次性足量喷施处理的铃重降幅最大，与清水对照存在显著性差异；喷施脱叶剂后上部棉铃籽指有降低的趋势，但处理间差异不显著；对上部棉铃的衣分和籽棉产量无显著影响，这是因为喷施脱叶剂时下部棉铃多已吐絮。

表2 不同频次脱叶剂处理后ZX102 和ZX113 海岛棉品系产量性状比较

3 讨论与结论

近年来新疆棉花生产中机采棉种植面积逐年增加，而长绒棉因品种特性尚未大面积开展机械采收。虽然长绒棉种植面积少，但面对人工短缺、成本上涨的市场现状，开展长绒棉机采新品种的选育和机采配套措施的研究势在必行。 经预试验筛选出2 份海岛棉品系ZX102 和ZX113，均表现出早熟性好、絮畅朵大、株型紧凑、茎秆柔韧不倒伏、丰产性好，并对脱叶剂欣噻利敏感的特点。

2020 年开展了上述2 个品系对欣噻利施药频次的响应试验，研究表明：（1）从不同频次的施用效果分析， 一次性足量喷施脱叶剂的脱叶率在9 d时达90%、吐絮率在12～15 d 时达95%，较2 次轻量喷施脱叶剂处理提前3～6 d；脱叶剂不同频次喷施后的脱叶率、 吐絮率较清水对照有明显的提升，表明2 种频次喷施均可促进海岛棉脱叶，并起到很好的催熟作用，这与前人在海岛棉上的研究结果[5-7，16]一致。（2）棉纤维品质性状上，不论是一次性足量喷施还是2 次轻量喷施脱叶剂，对下部棉铃各品质性状无影响，而对上部棉铃各品质性状有一定的负面影响，其中一次性足量喷施脱叶剂的上部棉铃的马克隆值较清水对照显著降低；其他品质性状较对照差异不显著，其中脱叶剂处理的棉纤维上半部平均长度、断裂比强度、长度整齐度指数、成熟度较对照低，而＜16 mm 短纤维指数较对照略高，这与前期[17-22]在陆地棉上的研究结果有相同之处，且一次性足量喷施处理的负面影响大于2 次轻量喷施处理。 （3）从棉花产量看，脱叶剂处理的籽棉产量、衣分、籽指与对照均无显著性差异，上部棉铃的铃重较对照显著降低，一次性足量喷施处理后的铃重降幅高于2 次轻量喷施处理，分析认为喷施脱叶剂的时间正好处于上部棉铃发育后期， 喷施脱叶剂后，棉花叶片干枯脱落，转运到棉籽和棉纤维中的光合产物随之减少， 棉纤维和棉籽的生长发育受到影响，造成铃重和籽指降低。

综上所述，尽管2 次轻量喷施脱叶剂处理的吐絮率和脱叶效果达到最大值的时间稍晚于一次性足量喷施脱叶剂处理， 但仍能满足机械采收的要求， 而且对品质性状及产量性状的负面影响较小。因此， 在海岛棉生产实践中为确保原棉质量和品质，可采用900 mL·hm－2＋900 mL·hm－2（2 次轻量喷施欣噻利）进行脱叶处理。 筛选的2 个品系具有熟性早、絮畅朵大、茎秆粗壮不倒伏、对脱叶剂敏感的特点，其马克隆值较高、纤维相对较粗、较短，在机械采收及加工环节中，棉结、索丝出现的概率会相对较低，可作为机采海岛棉种质资源或备选品种。