化学封顶剂在油后直播棉上的应用效果

张丽娟，陈俊英，秦宇坤，王玉萍，程慧煌，夏绍南

（江西省棉花研究所，江西 九江 332105）

棉花具有无限生长习性，顶端优势明显。为控制株高和后期无效果枝的生长，减少无效花蕾的产生，打顶是一项有效的措施。有关棉花打顶的研究一直备受关注［1-4］。人工打顶（去除棉株主茎顶芽和上部幼叶）是一项传统的生产管理措施，能控制主茎的生长，协调营养生长和生殖生长，促使养分更多地运向果枝，供应结实器官，减少无效果枝［5］。随着中国经济和社会的发展，近年来劳动力价格不断上升，导致植棉成本居高不下［6-8］。尽管人工打顶不是棉花生产用工最多的环节，但从全面降低植棉成本和全程机械化管理的角度考虑，急需发展人工打顶的替代技术［9］。

化学打顶是利用植物生长调节剂强制延缓或抑制棉花顶尖的生长，控制其无限生长习性，从而达到类似人工打顶调节营养生长和生殖生长的目的［10］。相比人工打顶，化学打顶简单、方便且降低了劳动强度。20 世纪80 年代后，植物生长延缓剂缩节胺（1，1-二甲基哌啶鎓氯化物，1，1-dimethylpiperidinium chloride，DPC）开始在中国和其他植棉国得到广泛应用和研究［11-14］。李新裕等［15］在长绒棉上开展了喷施缩节胺（DPC）来取代人工打顶的试验，研究表明，掌握好DPC 的喷施时间和剂量，长绒棉产量与人工打顶相比未降低，纤维品质除马克隆值增大外，与人工打顶相差不大；李雪等［16］进行了辛酸甲酯、癸酸甲酯和6-BA 对棉花去顶的影响研究。

目前，应用比较广泛的是氟节胺和以缩节胺为主的新型化学封顶专用调节剂。董春玲等［17］研究了北疆棉区喷施氟节胺对棉花农艺性状的影响及化学打顶效应；戴翠荣等［18，19］初步研究了氟节胺在南疆棉区的打顶技术及其对棉花产量、品质的影响；赵强等［10］研制了新型棉花化学封顶专用调节剂（包括缩节胺、缓释剂和助剂），并在生产应用上取得初步成功。黄河流域棉区化学封顶技术的研究已有报道。黎芳等［9，20］研究了黄河流域北部棉区棉花缩节胺化学封顶技术及不同密度和施氮量条件下增效缩节胺化学封顶对棉花生长、产量和熟期的影响。安静等［21］研究了增效缩节胺化学封顶对棉花主茎生长的影响及其相关机制。长江流域棉区关于棉花化学封顶技术的研究并不多。李飞等［22］对化学封顶剂在湖南省植棉区的应用进行了研究，而在鄱阳湖植棉区关于化学封顶剂的应用仅限于鲁速明等［23］在中早熟品种稀植模式上的初步探索。

本研究考察棉花化学封顶剂在机采模式下早熟品种进行油后直播上的应用效果及其对棉花农艺性状、产量性状和品质的影响，并研究其应用技术和参数，旨在为该技术在长江流域鄱阳湖植棉区的熟化、示范和推广提供依据，为该棉区全程机械化植棉提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验分别于2017年和2018年在江西省棉花研究所科研试验基地（29°42′51″N，115°50′22″E）进行，为棉花一熟田，冬季空闲。土壤为湖积壤土，2017 年0～20 cm 耕层土壤养分含量：有机质为 11.10 g/kg，全氮为0.79 g/kg，速效磷为42.16 mg/kg，速效钾为230.43 mg/kg，pH 8.36。2018 年0～20 cm 耕层土壤养分含量：有机质为16.00 g/kg，全氮为1.22 g/kg，有效磷为 70.02 mg/kg，有效钾为 290.00 mg/kg，pH 7.60。2017年以中棉所50（油后直播，密度为8.25×104株/hm2）为试材。2018 年以中国农业科学院棉花研究所早熟课题组提供的早熟常规棉品系中棉所425（播种方式和密度同2017 年）为试材。供试药剂为棉花专用化学封顶剂（主要成分为缩节胺与有机盐），由中国农业大学农学院作物化控研究中心提供。

1.2 试验设计

设8 个处理，喷施时间为2 个，T1 同当地一般人工打顶时间、T2 较人工打顶推迟5 d；喷施剂量设3个，分别为 D1（750 mL/hm2）、D2（1 125 mL/hm2）、D3（1 500 mL/hm2），以不打顶（CK1）和人工打顶（CK2）为对照，3 次重复，随机区组排列，每小区30 m2。2017 年人工打顶时间为 8 月 3 日，2018 年人工打顶时间为8 月2 日。人工打顶按照传统方法，以一叶一心为标准摘除顶尖，化学封顶用背负式喷雾器按试验设计的化学封顶剂使用量对水300 kg/hm2进行均匀叶面喷雾，喷药时防止雾滴漂移。

1.3 调查与测定项目

1.3.1 农艺性状调查 每小区选择连续10 株进行标记定点，在处理当天分别用毛线标记上半部果枝和主茎生长点。于处理当天和处理后15 d 分别调查各小区植株株高、果枝数、果节数和上半部果枝长度（上半部果枝为人工打顶后果枝数的3/4 部位，其长度为果枝与主茎接点到该果枝生长点的距离）；于处理后15 d 调查各处理新生节间（不打顶或封顶剂处理棉株相对于人工打顶后新长出的主茎节间）数量、新增果枝（不打顶或封顶剂处理棉株相对于人工打顶后新长出的果枝）长度。

1.3.2 产量性状调查 于9 月20 日调查标记植株的单株成铃数，在吐絮盛期每小区收获中上部自然吐絮较好的棉铃30 朵，进行室内考种测定平均铃重，轧花后测衣分。每小区实收计产。

1.3.3 纤维品质测定 测定衣分后的棉纤维样品，取样送农业部棉花品质监督检验测试中心（安阳）用HVI1000 测定纤维品质。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010 软件对原始数据进行整理和分析，用DPS7.05 统计分析软件进行Duncan方差分析。

1.5 试验期间气象因子及其对棉花生长发育的影响

2017 年6 月至7 月上旬，梅雨时间长，雨日多，日照少，雨量大且集中，棉苗长势弱。7 月中、下旬晴热高温，棉田出现旱情，棉花蕾铃脱落严重，7 月31 日受台风影响，有一次强降雨，旱情有所缓解。8月上旬天气较好，有利于棉花生长发育。8 月中旬多雷阵雨天气，成铃减少，生育进程推迟。8 月下旬至9 月上、中旬，天气较好，高温不明显，棉花生长良好，坐桃集中。9 月下旬至11 月中旬长时间的阴雨，光照不足，对棉花成熟和吐絮不利。

2018 年5 月中、下旬降雨偏多，棉苗长势偏弱。进入6 月天气转好，晴雨相间，棉苗生长正常。7 月中旬初至8 月中旬出现连续晴热高温天气近40 d，几乎无降水，棉田出现严重旱情，花、蕾脱落增加。9—10 月，天气晴好，光照充足，降雨少，利于棉花吐絮、采收和晾晒，无僵瓣花，品质较好。

2 结果与分析

2.1 化学封顶剂对早熟直播棉株型调控的影响

2.1.1 化学封顶剂对棉株纵向生长的影响 喷施了化学封顶剂后，棉株的株高生长均受到影响。2017年喷施封顶剂各处理的株高15 d后增加0.7～4.6 cm，2018 年增加 0.8～2.2 cm，均低于 CK1 而高于 CK2（表1）。从喷施时间上看，各喷施处理的株高新增量 2017 年表现为 T1＞T2，其中 T2 时间喷施的 3 个处理极显著低于CK1（5.2 cm）而与CK2（0 cm）无显著差异；2018 年则表现为T2＞T1，T1 时间喷施的处理与CK2 差异不显著，T2 时间喷施的处理显著低于CK1。在同一时间喷施的不同剂量处理间差异不显著，2 年结果相同。

喷施封顶剂各处理棉花的果枝新增数在15 d 后增加 0.1～1.9 层，均少于 CK1（表 1）。从喷施时间上看，各喷施处理的果枝新增数2017 年表现为T1＞T2，T2 时间喷施的3 个处理均极显著少于CK1，除T2D3 外均与 CK2 无明显差异；2018 年表现为 T2＞T1，T1 时间喷施的处理均极显著少于CK1，除处理T1D1 外均与CK2 无明显差异。

喷施化学封顶剂后，棉株的主茎在新生节间方面也受到不同程度的影响。2017 年喷施封顶剂各处理的主茎新生节间数为 0.3～1.3 个，2018 年为 0.1～2.2 个，2 年结果相同，均显著少于CK1。从时间上看，与株高增量和果枝新增量趋势一致，同样表现为2017 年 T1＞T2，T2 时间喷施的 3 个处理除 T2D2 均与 CK2 无显著差异；2018 年表现为 T2＞T1，T1 时间喷施的除处理T1D1 外均与CK2 无明显差异。

表1 化学封顶剂对棉株纵向生长的影响

综上所述，喷施了化学封顶剂后，棉株在株高、果枝数和主茎节间数的增长上均不同程度地少于不打顶处理，表明植株在纵向生长上会受到不同程度的抑制。

2.1.2 化学封顶剂对棉株横向发展的影响 喷施了封顶剂之后，不同处理棉花总果节数的增量存在差异（表2）。2017 年，喷施封顶剂15 d 之后，各处理棉花的单株新增总果节数为0～6.0 个，除处理T1D1 外均显著少于 CK1（7.6 个/株）而与 CK2（2.2 个/株）无显著差异。2018 年，喷施封顶剂各处理棉花的单株新增总果节数为2.0～3.3个，显著少于CK1（6.1个/株）而极显著多于CK2（1.0 个/株），但各处理间差异不显著。

不同处理在棉花新增果枝平均长度方面存在显著差异。2017 年，喷施封顶剂各处理的新增果枝平均长度为1.09～1.92 cm，均极显著小于CK1（2.79 cm）而极显著高于CK2（0 cm），各处理间无显著差异。2018 年，喷施封顶剂的各处理这一指标为0.17～1.05 cm，均极显著小于CK1，除了2 个低剂量处理（T1D1和T2D1）外均与CK2 差异不显著。

2018 年不同处理棉花的上半部果枝长度的增加量见表2。由表2 可以看出，各喷施封顶剂处理的上半部果枝长度的增加量为0.30～1.04 cm，显著小于CK1 而与CK2 无明显差异。可见，喷施了封顶剂后，棉花植株的横向生长也会受到不同程度的抑制，其影响效果与人工打顶相当。

表2 化学封顶剂对直播棉植株横向发展的影响

2.2 化学封顶剂对早熟直播棉产量及其构成因素的影响

由表3 可知，2017 年，各处理棉花的单株成铃数、单铃重及衣分均表现为差异不显著。总体上看，喷施封顶剂处理的单株成铃数和单铃重大部分高于CK1 而与CK2 相当，衣分则大部分低于CK1 而与CK2 相当。2018 年，各处理的单株成铃数、单铃重及衣分亦表现为差异不显著。总体上看，喷施封顶剂的各处理与CK1 和CK2 的差异没有明显规律。

表3 化学封顶剂对早熟直播棉产量及其构成因素的影响

2017 年，不同化学封顶剂处理的棉花实收子棉产量以CK1 最低，各处理（除T1D2 和T1D3 外）均显著高于CK1 而与CK2 差异不显著，其中以T2D3 处理相对较高，略高于CK2。2018 年，棉花各处理（除T1D3 和T2D1 外）的实收子棉产量均与CK1 和CK2差异不显著，其中以CK1 产量最高。喷施封顶剂处理中T2D2 相对较好，比CK2 增产4.8%。皮棉产量与子棉产量趋势一致，2 年结果相同。

2.3 化学封顶剂对早熟直播棉纤维品质的影响

从2 年的试验结果（表4）来看，各喷施封顶剂处理的棉纤维在上半部平均长度、整齐度、断裂比强度、马克隆值和伸长率5 个指标方面均与CK1 和CK2 无显著差异，说明喷施封顶剂后对棉纤维的品质无明显影响。

表4 化学封顶剂对早熟直播棉纤维品质的影响

3 讨论

3.1 喷施封顶剂对早熟直播棉花株型的影响

喷施了封顶剂后，植株的纵向生长受到抑制，但相对于人工打顶并没有彻底抑制主茎顶芽的生长，其株高、果枝数和主茎节间均有所增加。在抑制程度上不同年份的2 次喷施之间趋势不一致（3 个指标的增量 2017 年表现为 T1＞T2，2018 年表现为 T2＞T1），这除了与品种有关以外还有可能与试验实施期间的天气情况有关。2018 年，棉花生长期间4—10 月降水少，特别是在 7 月 7 日—8 月 15 日均是晴热高温天气，棉株遭遇干旱，生长发育受到影响，T2 处理在喷施后9 d 时有一次有效降雨（降水量为46 mm），干旱状况有所缓解，植株生长迎来了一次小高峰，而T1 各处理则在14 d 时经历此次降雨，因此在15 d 调查时植株生长变化很小。据田间观测，喷施封顶剂处理的植株顶部2～3 层紧缩在一起，使得株型更为紧凑，有利于中、下部铃的成熟吐絮，而人工打顶后的植株顶部2～3 层果枝明显伸长，对上部铃的成熟吐絮有利。本试验中，2 种处理对上半部（人工打顶后3/4）果枝长度的影响相当。可见相对于不打顶处理，2 种顶端处理方式是在不同层面上影响株型，从而影响产量。

3.2 喷施封顶剂对棉花产量和纤维品质的影响

徐宇强等［24］研究表明，大剂量且过早应用氟节胺会造成减产，从本试验2 年的结果来看，2017 年以T1D3 和 T1D2 处理产量相对较低，2018 年以 T2D1 和T1D3 处理产量相对较低。可见，喷施时间和剂量互作对产量的影响有差异，喷施时间早且剂量大或者喷施时间晚而剂量小有减产的风险。2018 年，不打顶处理较人工打顶并未减产，这可能与该年7—8 月近40 d 的晴热高温天气有关，在连续的晴热高温天气条件下，棉花营养生长势弱，主茎顶芽提早停止生长，避免了因营养生长过旺而产生的与生殖生长的矛盾。

李新裕等［15］研究表明，掌握好DPC 的应用时间和剂量，棉花（长绒棉）的纤维品质除马克隆值增大外与人工打顶相差不大。戴翠荣等［19］研究表明，喷施氟节胺使棉纤维马克隆值增高，不影响纤维长度和比强度，有的处理纤维品质甚至更优于人工打顶。大多数的研究［10，20，22，25］表明，喷施化学药剂封顶后，对棉纤维的品质无明显影响，本试验结果与其一致。

4 小结

喷施了化学封顶剂后，棉株的生长在纵向和横向上同时受到抑制，形成紧凑株型。与人工打顶相比，利用化学药剂对棉株进行封顶，只要掌握好喷施时间和使用剂量就不会造成减产，对棉纤维品质也无明显影响。从2 年的结果来看，在鄱阳湖植棉区的气候和生产条件下，利用化学药剂对早熟油后直播棉进行封顶，封顶剂的浓度以1 125～1 500 mL/hm2，施用时间以人工打顶推迟5 d 左右为宜。