打顶剂不同喷施时间对南疆棉花产量、品质的影响

张凤娇，武刚，覃文彬 ，王辉，刘春艳，何良荣*

（1塔里木大学植物科学学院，新疆 阿拉尔 843300）

（2新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所，新疆 阿拉尔 843300）

新疆是我国最大的商品棉生产基地，2019年种植面积已占全国种植面积的76.08%，棉花总产量达全国的84.9%。在南疆棉花生产中，播种、灌水、施肥、采收等环节都已实现机械化，唯独打顶仍以人工打顶为主，成为实现棉花全程完全机械化的瓶颈，化学打顶是解决当地劳动力不足和成本过高的最好选择。在北疆垦区，化学打顶已经普及，其效果较为明显，能减少落花落蕾，协调库源关系，提高抗性等。

关于化学封顶，已有较多研究报道[1-2]，娄善伟等[3]认为，用植物生长调节剂与缩节胺共同喷施，其单株铃数及单位面积铃数均高于人工打顶，小区产量增加1.3%。叶春秀等[4]、戴翠荣等[5]比较了不同氟节胺配方的封顶效果，结果表明氟节胺处理的株高低于人工打顶处理，果枝数显著增多，籽棉与皮棉产量均显著高于人工打顶处理，且纤维品质与人工打顶无显著差异。目前，大多打顶剂封顶作用强烈，致生长点枯死[6-8]，造成顶部节间及果枝的生长点严重缩短，使“盖顶桃”生长受到影响或脱落。氟节胺系列的化学打顶剂在北疆已经推广，但在南疆施用，因特殊的气候条件及种植模式，使其对棉花产量及棉纤维品质有影响，并且化学打顶的配套技术研究尚未成熟阻碍化学打顶在南疆的普及。本试验旨在研究化学打顶剂对南疆棉花农艺性状与产量性状的影响，明确不同棉花品种的最佳喷施时间，为南疆地区化学打顶剂的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在阿拉尔市第一师农业科学研究所试验田进行，试验田位于北纬40°33'15″，东经81°18'57″。试验田土质为壤土，前茬棉花。

1.2 试验材料与试剂

打顶剂选用“促化王”棉花打顶剂和与之配套的棉花塑型剂（陕西省渭南高新区促花王科技有限公司生产）。

试验材料为南疆推广种植的棉花品种新陆中37号（生育期135 d，Ⅱ式果枝，新审棉2008年35号[9]）和新陆中70号（生育期138 d，Ⅱ式果枝，2014年通过审定[10]）。

1.3 试验设计

2019年4月7日覆膜播种，1膜6行，行长5 m，株行距配置为(66 cm+10 cm)×10 cm。试验采用随机区组设计，3次重复。采用膜下滴灌，其它管理同大田。试验设置了不打顶（T0）、人工打顶（T1，7月1日）、化学打顶（T2、T3、T4、T5）共6个处理。喷施化学打顶剂的小区先喷施塑型剂，于6月18日、28日、7月8日分三次喷施，浓度为22.5 g/hm2，兑水750 kg，均匀喷于植株上、中、下部位；打顶剂喷施分4个不同时间开始喷施共三次，7月1日开始打顶（T2）、7月6日开始打顶（T3）、7月11日开始打顶（T4）和7月16日开始打顶（T5），打顶剂不同喷施时间的处理间隔5 d，详细时间安排见表1。浓度为90 g/hm2，兑水750 kg，各喷施化学打顶剂的处理间隔10 d，连续喷施3次打顶剂。

表1 打顶剂与塑型剂喷施时间

1.4 测定项目及方法

1.4.1 农艺性状测定

试验于2019年6月17日在每个小区内选取长势均匀一致的10株棉花，并进行挂牌标记。分别于6月17日、6月27日、7月7日、7月17日、7月27日、8月20日测量株高、节数、始果节节位、果枝长、蕾铃数等农艺性状指标。

1.4.2 棉铃空间分布的测定

1.4.2.1 上中下部的划分

为调查打顶剂对棉铃产量、品质性状空间分布的影响，第8节及以下果枝的棉铃为下部铃，第9至第11节果枝棉铃划为中部铃，第12节果枝及以上棉铃为上部铃。

1.4.2.2 产量品质测定

10月2日分不同节位按单铃采收棉花，室内考种，测定单铃籽棉重、衣分。皮棉于恒温恒湿环境下放置24 h后，用棉花纤维品质测试仪M700测定马克隆值、上半部平均长度整齐度、断裂比强度及伸长率等品质指标。

试验数据用Microsoft Office Excel 2010与DPS 7.05软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同时间喷施化学打顶剂对棉花果枝长度增长量的影响

将两个品种不同处理下的各果枝长度整理于图1至图13。由图可知，新陆中37号第6、7、8果枝长度在生长初期无显著差异，但随生育期推进各处理间差异逐渐显现；新陆中70号第6果枝长度在每次测量时均呈显著性差异，两品种的第6果枝均在T0处理下最长。

图1 不同处理下新陆中37号的第6果枝长

图2 不同处理下新陆中70号的第6果枝长

图3 不同处理下新陆中37号的第7果枝长

图4 不同处理下新陆中70号的第7果枝长

图5 不同处理下新陆中37号的第8果枝长

图6 不同处理下新陆中70号的第8果枝长

图7 不同处理下新陆中37号第9果枝长

图8 不同处理下新陆中70号第9果枝长

图9 不同处理下新陆中37号的第10果枝长

图10 不同处理下新陆中70号的第10果枝长

图11 不同处理下新陆中37号的第11果枝长

图12 不同处理下新陆中70号的第11果枝长

图13 不同处理下新陆中37号第12果枝长

8月20日调查数据显示，新陆中37号的第9果枝长度在T0处理下最长，T4处理次之，除T0处理外，其他处理的中上部果枝均明显短于下部果枝；新陆中70号的第9节果枝在T0处理下最长，T5处理次之。两品种在T0处理下的第10节果枝均显著长于其他处理；新陆中37号第11果枝长度与第10节相近，且8月20日各处理间无差异；新陆中70号第11节果枝明显短于新陆中37号，最短的仅1.5 cm，无成铃能力。仅新陆中37号有第12节果枝且各化学打顶处理下长度无差异。可见打顶剂能有效控制上部果枝长。第11、12节果枝生长时间短，难发育出有效铃，应尽量减少其生长，避免养分不必要的供给。中上部果枝缩短，株型由桶型变为塔形，增强植株通风透光，增强叶片光合作用，使棉花更好的从营养生长转变为生殖生长，促进棉铃发育，提高产量。

2.2 不同时间喷施化学打顶剂对不同棉花品种主茎株高增长量的影响

不同打顶处理下两品种棉株的主茎增长量变化见图14、图15。随着生育期的推进，新陆中37号各处理主茎增长量均逐渐下降直至停止生长，但T1处理从7月27日到8月20日的株高呈现负增长，可能由于掐掉生长点的顶端干枯萎缩。在各处理中，T4处理下新陆中37号株高生长速度缓慢下降，其余处理的株高生长速度波动较大，不利于棉花的生长发育。由此可见，T4处理对新陆中37号的生长发育具有促进作用。新陆中70号各处理主茎增长量均呈现上升趋势，其中T2处理增长量随时间变动较为平衡，优于其他处理，由此可知T2处理对新陆中70号的生长发育具有促进作用。T1处理和T4处理在7月27日至8月20日出现负增长，可能由于棉株后期开始植株干枯萎缩。

图14 新陆中37号棉株主茎增长量随时间的变化

图15 新陆中70号棉株主茎增长量随时间的变化

2.3 不同时间喷施化学打顶剂对棉花主茎节数的影响

将不同打顶方式对不同棉花品种主茎节数的影响整理于图16，由图可知，不打顶与化学打顶处理下的棉花主茎节数随生育期推进一直增加，人工打顶处理下的棉花主茎节数自打顶后均无增长。

图16 三种打顶方式不同时期下节数的比较

2.4 不同时间喷施化学打顶剂对棉花产量性状空间分布的影响

两品种各部位铃数所占比例如表2所示，在不同处理下的上中下部铃数如图17，新陆中37号T1至T5处理下的平均单株铃数为4.75个/株，较T0处理下的单株铃数多0.05个/株；打顶处理中，化学打顶处理下的平均单株铃数为4.81个/株，较T1处理下的单株铃数多0.27个/株；在化学打顶处理中T4的单株铃数最多，为5.14个/株；新陆中70号T1至T5处理下的平均单株铃数为4.54个/株，较T0处理下的单株铃数少0.29个/株；在打顶的处理中，化学打顶处理下的平均单株铃数为4.49个/株，较T1处理下的单株铃数少0.28个/株；在化学打顶处理中T2的单株铃数最多为4.80个/株，较T0处理下的单株铃数少0.03个/株，较T1处理下的单株铃数多0.03个/株。

表2 不同处理下两品种的上中下部铃数占比

图17 两品种棉花在不同处理下的铃数空间分布比较

新陆中37号喷施过打顶剂的处理，上部铃数所占比例平均为24.07%，低于不打顶和人工打顶处理；喷施过打顶剂的处理中部铃数所占比例平均为39.37%，与不打顶和人工打顶相差不大；喷施过打顶剂的处理下部铃数所占比例平均为41.69%，远高于不打顶与人工打顶，说明施用化学打顶剂可影响到新陆中37号的下部铃。综上所述，该打顶剂对新陆中37号品种上下部铃比例有调控效应，可大幅提高下部铃数占比，降低上部铃数占比。

新陆中70号喷施过打顶剂的处理，上部铃数所占比例平均为17.35%，高于不打顶和人工打顶处理；喷施过打顶剂的处理中部铃数所占比例平均为44.35%，与不打顶和人工打顶相差不大；喷施过打顶剂的处理下部铃数所占比例平均为38.31%，略低于不打顶与人工打顶，说明施用化学打顶剂对新陆中70号的下部铃影响不大，也证明该品种成熟较早，施用化学打顶剂时下部铃数已基本确定。综上，化学打顶剂对该品种上部铃比例有调控效应，可提高上部铃数占比。

新陆中37号棉株在T5处理下的单株铃数显著大于T3处理下的单株铃数，其余处理均无差异，化学打顶与人工打顶相比不会减少棉株产量。

从品种特性对比，新陆中37号较新陆中70号成熟晚，新陆中37号棉株的上部成铃数略逊于中下部，试验结果显示T5处理下的植株结铃数最多，故新陆中37号品种的棉株应尽可能在7月11日至7月16日之间开始喷施化学打顶剂；新陆中70号棉株的成铃集中在中下部，成熟较早，在各处理下的单株铃数均无显著差异，T2处理下的棉株较其他处理下的棉株单株铃数更多，可用7月1日化学打顶代替人工打顶。

化学打顶剂对棉铃空间分布影响较大，尤其是中上部铃。稳长下部铃，多结中上部铃对棉花增产稳产具有重要意义。

两品种在不同处理下的上中下部单铃重及其衣分如表3，新陆中37号在T3处理下棉株下部铃重最重，为4.86 g，衣分最大，为47.60%；T4处理下其中部铃单铃重最大为5.22 g，衣分也最大，为49.09%；上部铃T3处理单铃重最大，达到4.54 g，下部铃T2处理衣分最高，为48.74%；T4处理下的平均单铃重最大，为4.62 g，T3处理下的平均衣分最高，为47.81%。

表3 两品种在不同处理下的上中下部单铃重及衣分比较

新陆中70号棉株下部铃中，T1处理下的平均单铃重最大，达到5.23 g，T4处理下的下部铃衣分最高，为45.44%；T2处理下的中部铃单铃重最重，达到5.78 g，T1处理下的中部铃衣分最大，为46.83%；T1处理下的上部铃单铃重最重，达到4.77 g，T2处理下的下部铃衣分最大，为47.16%；T2处理下的平均单铃重最大为5.18 g，T3处理下的平均衣分最大，为46.34%。

综上所述，不同时间喷施化学打顶剂对棉株产量及其构成因素有显著影响，在T4处理下，新陆中37号棉株中部单铃重、衣分较其他处理均达到最大，由此可知，在7月11日喷施化学打顶剂有利于植株中部结铃；在T2处理下，新陆中70号棉株中部铃单铃重较其他处理最大，上部铃重、衣分较高，由此可知，在7月1日喷施打顶剂有利于棉株的中上部棉铃发育。

2.5 不同时间喷施化学打顶剂对不同空间花品质的影响

两品种在不同处理下的上中下部铃的棉花纤维品质如表4、表5，两品种的马克隆值主要差异存在于上部铃；两品种的上半部均长和长度整齐度主要差异存在于下部铃，新陆中70号中部铃棉纤维的长度整齐度也有差异；新陆中37号的比强度上中下部铃均存在差异，新陆中70号的比强度只有下部铃存在差异；两品种的伸长率差异存在于中下部铃。综合整体情况，新陆中37号的棉纤维品质，T2与T4处理较T1处理无差异，T3处理与T5处理略优于T1处理。新陆中70号的棉纤维品质，综合上中下部铃的整体情况，化学打顶的处理与人工打顶无差异，T3处理下的棉纤维品质略优于人工打顶下的棉纤维品质。

表4 新陆中37号在不同处理下上中下部铃的棉花纤维品质比较

表5 新陆中70号在不同处理下上中下部铃的棉花纤维品质比较

3 讨论

对于喷施化学打顶剂对主茎及果节的影响已有大量研究，尽管研究结果不尽相同，但多数研究学者认为喷施化学打顶剂对主茎增长量及果节长度有抑制作用[11-12]。有学者研究结果表明[13]，喷施化学打顶剂对棉株株高有正增长效应，人工打顶的棉株株高在打顶初期仍在增长，但随后几天内株高增长处于停止状态。李新裕等[14]、董红强等[15]认为化学打顶剂对纤维内在品质无影响，对棉株中上部果枝长度具有调控效应。本研究与前人研究结果相一致，不同棉花品种在不打顶处理下的棉株上部果枝长均显著长于化学打顶处理下棉株的上部果枝长。人工打顶掐除生长点使人工处理下的棉株比化学打顶处理下的棉株果枝数少。棉株上部果枝有显著缩短的现象，继而使棉株株型更加紧凑，增加有效光热资源，有利于提高作物的群体质量，增加有效铃数，使棉株稳结下部铃，多结中上部铃，减少外围铃及上部铃的脱落，使棉田增产稳产，但对棉株品质无显著影响。在本研究中，TI、T5处理打顶后主茎增长量仍存在增加的趋势，可能由于掐掉生长点后的顶端还残存未消耗完的激素继续作用，或是在打顶初期灌水过多、偏施氮肥，使棉花进行二次生长，到后期出现负增长，也有可能由于断点失水萎缩，进而使株高缩短。

4 结论

同一品种棉花，在不同时间下喷施打顶剂的产量存在差异；相较于其他处理，T4处理（7月11日开始喷施化学打顶剂）对中上部果枝长度增加有显著抑制作用，对下部果枝无显著影响；新陆中37号的单株铃数在T4处理下最多、单铃重最重、产量因素最优，同时T4处理对棉花中上部棉铃品质的形成具有促进作用；新陆中70号在T2处理（7月1日开始喷施化学打顶剂）下，可获得最大经济效益，在T0处理下单株铃数最多，但单铃重较T1、T2、T4和T5处理低，T2处理与T0处理下的单株铃数差异不显著。