棉花植物生长调节剂登记现状可视化分析

2022-01-10张教海张友昌王孝刚邵锦涛池立军

湖北农业科学 2021年24期

张教海，张友昌，别墅，王孝刚，邵锦涛，池立军

（1.湖北省农业科学院经济作物研究所，武汉 430064；2.武穴市农技推广中心，湖北武穴 435400；3.公安县农技推广中心，湖北公安 434300）

棉花是中国重要的大田经济作物、纺织工业主要原料，在国民经济中占据重要的地位。棉花具有无限生长特性和可塑性强的特点，利用植物生长调节剂塑造理想株型和高光效冠层结构，减少蕾铃脱落，提高产量是棉花生产中广泛应用的技术。根据中国《农药管理条例》（2017年6月1日起施行），棉花生长调节剂应按农药进行登记管理。本研究通过对目前棉花用植物生长调节剂的登记现状进行分析，为棉花种植户正确选择药剂、科学用药及规范市场提供参考。

1 数据来源与分析方法

植物生长调节剂登记数据来自中国农药信息网（http：//www.chinapesticide.org.cn/hysj/index.jhtml，2021年9月30日）。搜索设置：农药类别，植物生长调节剂；作物/场所，棉花；单剂或混剂；不包括已过有效期产品。导出的数据利用Excel软件建立数据库，统计并结合python软件进行数据可视化分析。

2 结果与分析

2.1 棉花用植物生长调节剂登记概况

截止查询日，棉花用植物生长调节剂有效登记证书共287件，其中单剂占78.7%，混剂61件，占21.3%。按生长调节剂类型分，促进剂类47件，占16.4%；延缓或抑制剂类79件，占27.5%；脱叶剂类101件，占35.2%；催熟剂类60件，占20.9%（图1）。从登记证持有人属地分布看，以中东部省份为主，其中江苏省72件（占比25.1%）、山东省47件（占比16.4%）、河南省38件（占比13.2%）、河北省26件（占比9.1%）、浙江省15件（占比5.2%）分列前五位，新疆棉区目前是中国最大产棉区，面积和产能占全国的80%以上，目前持有棉花用植物生长调节剂登记证书5件，占比1.7%（图2）。

图1 棉花用植物生长调节剂农药登记数量

图2 不同省份植物生长调节剂登记数量

2.2 促进型棉花生长调节剂分析

促进型棉花生长类调节剂有效登记证书47件，其中单剂45件，占比95.7%；混剂2件，占比4.3%（图3）。该类生长调节剂包括12种农药名称，登记最多的是赤霉酸，有21件，占比44.7%；复硝酚钠8件，占比17.0%，排第二；萘乙酸6件，占12.8%，排第三。

图3 棉花用促进剂登记情况

赤霉酸，又称GA3、赤霉素。登记显示其主要效用为提高棉花结铃率、增产或调节生长。萘乙酸，又称NAA或a-萘乙酸，主要效用为调节生长和增产。中国自20世纪50年代开始使用萘乙酸和赤霉素来防止和减轻棉花的蕾铃脱落［1］。彭小峰等［2］研究认为，花期喷施赤霉素能增加中长绒棉的结铃，对品质的影响不显著；用赤霉素10 mg/L溶液多次喷施更有利于棉花结铃；不同浓度赤霉素处理棉花可以抑制NAP、SAG18的表达（二者可以促进叶片衰老），但是在处理6 h后却促进了乙烯合成基因ACS6的表达，初步推断赤霉素可能通过与乙烯的协同作用调控叶片的衰老［3］。王荣等［4］研究认为，0.2 mg/L的GA3溶液可同时较明显地促进棉花幼苗主根、侧根及茎叶的发育。打顶和打顶后涂抹萘乙酸可促进棉花根系生长，提高根系活力和总吸收面积。0.6%萘乙酸水剂对棉花的生长和产量有明显影响，结果表明，0.6%萘乙酸水剂应用于棉花上可促进生长发育、增重、增长［5，6］。

复硝酚钠，又称爱多收、丰产素、增效钠等，主要效用也为调节棉花生长和增产。爱多收拌种可提高发芽率；苗期培育壮苗；蕾期促进根系生长；提早现蕾开花，结铃增加，产量提高并能防早衰等。初花期喷施爱多收的泗棉2号成铃率提高了7.82%［7］。

沈彩霞［8］研究认为，喷施0.01%芸苔素内酯可溶液剂不仅可有效促进棉花的营养生长和生殖生长，提高结铃率，增产幅度达14.1%，而且对提高植株抗病能力和预防病害发生也有一定的作用。3种不同结构芸苔素内酯（24-表、28-高和28-表高）在棉花上的应用研究表明，施药剂量为0.02 mg/kg时，芸苔素内酯可以明显提高棉铃重、棉纤维长度和棉花整齐度，并且也能在一定程度上增加棉花产量［9］。

2.3 延缓或抑制型棉花生长调节剂

延缓或抑制型棉花生长类调节剂登记农药名称有8种，登记证书79件，其中单剂69件，占比87.3%；混剂10件，占比12.7%（图4）。棉花具有无限生长习性，采用延缓或抑制型植物生长调剂进行株型调控是塑造理想高效光合群体结构，提高产量的有效手段。在棉花化学调控的过程中使用最广泛的就是延缓或抑制型植物生长调节剂，如前轻后重，少量多次；全程化调、系统化控等均为此类调节剂的使用技术。

图4 延缓或抑制型生长调节剂登记证数

矮壮素，又称CCC。矮壮素应用于农业生产始于20世纪60年代。国内外研究结果基本一致，在塑造棉花株型、防止疯长方面具有显著成效，是典型的植物生长抑制剂，但对产量的影响则有增有减［10-12］。

甲哌鎓，又称缩节胺、助壮素、调节啶、健壮素等。甲哌鎓是目前研究与生产应用较成熟的一类棉花生长调控剂，登记的8种植物生长调节剂，5种含甲哌鎓成分，占62.5%。大量研究表明，在棉花生长发育不同阶段，连续数次喷施甲哌鎓可对其进行定向诱导，改变棉株群体冠层结构、塑造合理的株型，调节其营养生长与生殖生长的关系，提高光合效率，最终达到理想产量［1］。

氟节胺，又称抑芽敏，Prime。1977年由瑞士汽巴—嘉基公司开发，作为烟草抑芽剂使用，1990年开始在中国登记［13］，国内用在棉花上始于2012年，主要用作化学打顶［14］。

棉花打顶是中国棉花高产栽培的重要一环。棉花打顶即去除棉花顶心，以消除其顶端优势，促进棉花营养生长与生殖生长协调，让营养物质和水分输送到枝叶促进棉花的横向生长，从而增加棉花的产量和提升棉花品质。传统打顶技术主要以人工结合植物生长调节剂为主，机械打顶较少，化学打顶近年在新疆棉区应用较多，技术日趋成熟，长江流域棉区和黄河流域棉区也在积极开展相关试验示范［1，15，16］。目前，使用的化学打顶剂主要成分以甲哌鎓和氟节胺较多。

从3种主要生长调节剂登记的制剂与含量来看，矮壮素登记了2种剂型含量，其中50%水剂16件，占比88.9%。甲哌鎓以25%水剂最多，有20件，占比50.0%，其次是98%可溶性粉剂15件，占比37.5%；10%可溶性粉剂3件，占比7.5%；其他2件，占比5.0%。氟节胺以25%悬浮剂最多，有6件，占比54.55%；其次为25%乳油2件、30%悬浮剂2件、40%悬浮剂1件（图5）。

图5 3种主要生长抑制剂的剂型

2.4 脱叶催熟类棉花生长调节剂分析

目前，共登记7种名称的棉花用脱叶剂，包括单剂3个、混剂4个，共有登记证101件，其中单剂52件，占比51.5%；混剂49件，占比48.5%（图6）。其中，含噻苯隆成分的登记了98件，占97%；另3件分别是吡草醚2件，敌草快1件。登记最多的脱叶剂噻苯隆（单剂）有49件，混剂噻苯·敌草隆有46件，分别占总数的48.5%、45.5%。

图6 棉花用脱叶剂单剂和混剂登记情况

噻苯隆，又称脱叶灵、脱叶脲、Dropp、塞苯隆、TDZ等，是西德Schering公司1976年宣布合成的新型植物生长调节剂，国内开展棉花脱叶技术研究始于20世纪80年代。噻苯隆登记有5种剂型，其中可湿性粉剂最多，36件，占比73.5%；混剂噻苯·敌草隆登记证以悬浮剂为主，有39件，占比84.8%（图7）。

图7 棉花用脱叶剂剂型登记情况

催熟类生长调节剂只有乙烯利一种，共登记60件，包括6种剂型，其中40%水剂最多，有52件，占87%（图8），也是棉花催熟用主要剂型。研究表明，催熟剂乙烯利施用后，释放的乙烯能促进纤维素酶合成，越老的棉铃反应越快；喷药10 d后，棉株吐絮铃数明显增加；乙烯利对离体的青铃和烂铃也有催熟作用；乙烯还有抑制棉株生长、促进开花的作用［1］。

图8 催熟剂乙烯利农药登记情况

通过化学催熟脱叶促进棉铃开裂、吐絮、落叶，是减少中国主产棉区因气候或茬口矛盾导致的产量和品质损失的重要技术手段，也是机采棉花实现机收的前提。新疆机采棉近年发展迅速，与脱叶催熟技术日趋成熟完善密不可分，预计2021年机采棉种植面积将突破200万hm2［17］。内地棉区近年来也在积极开展机采棉试验示范工作［18，19］。