不同打顶剂对棉花干物质及产量品质的影响

张凤娇,武 刚,覃文彬,王 辉,刘春艳,何良荣

(1.塔里木大学农学院, 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)

0 引 言

【研究意义】随着化学打顶技术的不断发展及完善,对化学打顶剂的认知度逐渐提高,且对其种类筛选更加严格。在目前化学打顶剂中,其主要成分多为氟节胺与缩节胺,运用这两种成分打顶效果较人工打顶表现更为良好。化学打顶技术增产效果显著,促进棉花生长发育,但具体的应用效果未做系统研究。【前人研究进展】近年来有研究对棉花化学打顶与人工打顶应用范围进行调研[1-3],化学打顶技术虽效果较好,但不同品种表现不一,若化学打顶剂喷施不当,棉花“三桃”发育也会不良,导致棉田减产,不能起到增产增收的效果。【本研究切入点】化学打顶技术虽在农业生产中初见成效,但仍存在用量不当造成幼蕾损害等一系列问题[4-7]。随着日后化学打顶技术体制的不断成熟和完善,对化学打顶剂的种类及用量筛选将越来越严格,逐渐会形成规范的技术规程,建立相应的质量检测和效果评测机制。【拟解决的关键问题】比较促化王打顶剂和氟节胺打顶剂对新疆南疆棉花农艺性状与产量性状的影响,分析不同棉花品种的最适打顶剂,为新疆南疆阿拉尔垦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 材 料

1.1.1 试验地概况

试验田位于新疆阿拉尔市农一师农业科学研究所(N40°33′15″,E81°18′57″)。该地早晚温差大,年日照时数2 996 h,降水少,年均蒸发量达1 976.6～2 558.9 mm,气候干燥,适合棉花生长。土质壤土,前茬作物为棉花。

1.1.2 化学打顶剂及供试棉花品种

打顶剂选用促化王棉花打顶剂和与之配套的促化王棉花塑型剂(陕西省渭南高新区促花王科技有限公司生产),氟节胺(40%,悬浮剂。沧州志诚有机生物科技有限公司)复配缩节胺(张家口长城农化集团有限责任公司)。

供试棉花品种为新陆中37号[8]、新陆中70号[9]及新陆中82号[10]。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

2020年试验选用市售氟节胺与促化王。试验小区于4月7日宽窄行播种,采用二因素裂区设计,主区为2个打顶剂处理(氟节胺复配缩节胺、促化王塑型剂与打顶剂配合喷施)与人工打顶(CK),副区为3个棉花品种,3次重复,共27个小区,小区面积10.95 m2。每个小区其株行配置为(66+10) cm×11.4 cm,1膜6行,采用膜下滴灌,肥水管理同大田生产。喷施氟节胺的小区:氟节胺1 350 mL/hm2与缩节胺75 g对水750 kg于7月13日喷施;喷施促化王棉花塑型剂与促化王棉花打顶剂的小区:促化王棉花塑型剂分别于6月26日、7月6日及7月9日喷施,浓度为22.5 g/hm2,对水750 kg/hm2,均匀喷于植株上中下部位;促化王棉花打顶剂90 g/hm2与缩节胺75 g对水750 kg,于7月13日进行第1次喷施,促化王棉花打顶剂90 g/hm2对水750 kg于7月23日第2次喷施;人工打顶于7月5日进行。

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 农艺性状

各处理定点观察棉株生长状况,于每次喷药前及收获后对各处理根、茎、叶、花铃进行鲜重、干重测定。

收获时数收获株数,按小区实收记录小区产量,对单株铃数、铃重、衣分等产量指标考种;测定各处理品质指标。

1.2.2.2 干物质

植株样品的采集与干物质测定:于每次喷施药剂前采集棉株样品,每小区随机选取有代表性的棉株3株,按生殖器官和营养器官:根、茎、叶、蕾、花铃不同器官分离开,在105℃下杀青30 min,然后80℃条件下烘干至恒重,称重,记录干物质重并计算干物质分配系数。干物质分配系数=器官干重/单株棉花干重。

1.2.2.3 产 量

10月6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。棉花产量测定:收获期按小区实收计产,各处理各重复的棉株每1节分别收取正常开裂的5～8个棉铃,测定单铃重、籽棉重、皮棉重、衣分等产量性状,单株结铃数由最后一次的数据中所统计的小区内全部铃数与全部株数计算。

1.2.2.4 棉铃品质

上、中、下部棉铃的划分:第7节及以下的棉铃(即第1～3果枝)为下部铃,第8～10节(即第4～6果枝)棉铃划为中部铃,第11节及以上棉铃(即第7果枝以上)为上部铃。

上、中、下部分别取1～2个节位的内围铃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(Mic)、上半部平均长度(Len,mm)、整齐度(Un,%)、断裂比强度(Str,CN/tex)及伸长率(El,%)等品质指标。

1.3 数据处理

试验数据用Excel2010与DPS7.05软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 喷施化学打顶剂对不同棉花品种干物质积累与分配的影响

研究表明,棉花在生长过程中干物质一直增加,到成熟期生殖器官的干物质增加占单株干物质增加的比重较营养器官更大。新陆中37号品种在人工打顶处理下的单株干物质量较其他处理最多,在促化王处理下的次之,与人工打顶处理下的相差5.26 g,氟节胺处理下的最少,与人工打顶处理下的相差37.03 g;新陆中70号品种在人工打顶处理下的单株干物质量较其他处理最多,在促化王处理下的次之,与人工打顶处理下的相差1.08 g,氟节胺处理下的最少与人工打顶处理下的相差37.37 g;新陆中82号品种在氟节胺处理下的单株干物质量较其他处理最多,在促化王处理下的次之,与氟节胺处理下的相差0.97 g,人工打顶处理下的最少,与氟节胺处理下的相差16.92 g。图1

各处理下生殖器官在9月3日的占比比较,喷施氟节胺的占比最高,促化王处理下的最低;营养器官分配系数在各处理下营养器官在9月3日占比比较,喷施促化王的占比最高,喷施氟节胺的最低。表1

图1 不同处理下不同品种棉花单株干物质的积累量变化

表1 各处理下不同品种棉花的生殖器官与营养器官干物质占比变化Table 1 Ratio of dry matter in reproductive and vegetative organs of different cotton varieties under different treatments(%)

2.2 喷施化学打顶剂对不同棉花品种产量及衣分的影响

研究表明,喷施氟节胺的3个品种产量均值最高,人工打顶的棉花3个品种产量均值最低;新陆中37号和新陆中82号棉花均在喷施氟节胺处理下较其他处理下的棉花产量最高,人工打顶处理下的新陆中82号棉花产量较其他处理下的棉花产量最低,喷施促化王处理下的棉花产量居中。按处理求平均,氟节胺处理下的产量最高5 082.80 kg/hm2,促化王处理下的产量次之4 888.80 kg/hm2,人工打顶处理下的产量最低4 784.10 kg/hm2。

所有处理中,在氟节胺处理下的新陆中37号品种衣分最高,为47.90%,人工打顶处理下的新陆中82号品种衣分最低,为41.05%,按处理的平均值比较,促化王处理下的棉花衣分较其他处理最高达到46.19%,人工打顶处理下的最低,为44.47%。表2

2.3 喷施化学打顶剂对不同棉花品种棉纤维品质的影响

研究表明,比较各处理下的马克隆值,人工打顶下的棉纤维最优,氟节胺处理下的棉纤维最差;上半部均长指标,氟节胺处理下的棉纤维最优,人工打顶处理下的棉纤维最差;整齐度,促化王处理下的棉纤维最优,人工打顶处理下的棉纤维最差;比强度,氟节胺处理下的棉纤维最优,促化王处理下的棉纤维最差;伸长率,人工打顶处理下的棉纤维最优,氟节胺处理下的棉纤维最差;黄度,促化王处理下的棉纤维最优,氟节胺处理下的棉纤维最差。表3

3 讨 论

棉花的生长发育过程分为营养生长和生殖生长,二者在棉花的生长发育进程中扮演极其重要的角色,营养生长时间过短或过长都不利于棉花的生长发育,若营养生长时间过长,则生殖生长时间会大幅度缩短,影响养分向生殖器官运输,会因棉铃发育不足导致减产,不利于棉花的生长发育。棉花化学打顶剂会有效的调控棉花的营养生长时间,通过抑制顶端发育来调控棉花株高,缩短棉花中上部的果枝节间长度及叶面积,使其株型更加紧凑[11-13]。增加棉花干物质量,生育后期养分在棉铃中分配较多,无效铃数显著减少,成铃率较高,尤其棉花下部铃数增加最为明显,减少无效铃对棉花水分肥料的消耗。

生殖器官的干物质分配系数一定程度上代表了经济产量,尤其收获时期生殖器官的干物质分配系数越大产量越高。时小娟等[14]通过研究打顶剂与氮肥互作效应发现喷施化学打顶剂和追施一定量的的氮肥可增加生殖器官的干物质分配系数。

董春玲等[15]在北疆垦区设置不打顶、人工打顶及化学打顶对比产量,结果显示化学打顶处理下的棉株单铃重显著较人工打顶处理下的单铃重高,与试验的研究结果相一致;化学打顶处理下的产量较人工打顶处理下的产量略高,与娄善伟等[16]的研究结果相一致。

试验测试了马克隆值、上半部均长、整齐度、比强度、伸长率及黄度,虽每个指标的最优值在各处理下的部位均不相同,两种化学打顶剂同一部位在同一处理下品质指标均在同一等级,化学打顶处理下的和人工打顶处理下的整体结果无差异,与前人研究结果相一致。

表3 不同处理下上中下部棉铃的纤维品质比较Table 3 Comparison of cotton fiber quality of upper, middle and lower bolls of different varieties under different treatments

4 结 论

4.1各主处理下生殖器官在9月3日的占比比较,喷施氟节胺的占比最高为62.44%,促化王处理下的最低为56.06%;各主处理下营养器官在9月3日分配系数的占比比较,喷施促化王的占比最高44.02%,喷施氟节胺的最低为37.56%。

4.2主处理间对比:促化王处理下的新陆中70号籽棉产量较其他品种最高,达到5 105.55 kg/hm2,其余两品种棉花均在氟节胺处理下的籽棉产量较其他处理最高,新陆中37号达到5 235.37 kg/hm2,新陆中82号5 239.50 kg/hm2;新陆中37号在氟节胺处理下衣分最高,47.90%,其余两品种棉花均在促化王处理下衣分最高,新陆中70号46.47%,新陆中82号45.22%,人工打顶处理下的新陆中37号与新陆中82号衣分均为最低,分别为46.63%与41.05%。

4.3比较各主处理下的品质指标,氟节胺处理下棉纤维的上半部均长与断裂比强度最优,分别为27.62 mm与27.15 cN/tex,马克隆值与伸长率最差,分别为4.93与7.20%;促化王处理下棉纤维的长度整齐度与黄度最优,分别为83.31%与7.91%,比强度最差为26.89 cN/tex;人工打顶处理下棉纤维的马克隆值与伸长率最优,分别为4.75与7.53%,上半部均长、长度整齐度与黄度最差,分别为27.15%、83.16%与8.05%。