裸地栽培下打顶方式对棉花干物质积累及产量特征的影响

田玉刚 赵书珍 林皎 胡守林 陈国栋 李浩 王博然 郎禹超 李鹏程 万素梅

摘要：本研究旨在探讨裸地栽培下棉花最优打顶方式，以提高生产效率与经济效益。试验以新陆中82为材料，采用单因素完全随机区组设计，研究了化学打顶（3种配方，分别记为C1、C2、C3）、人工打顶（A）和不打顶（N）处理对棉花株型及干物质积累、分配和产量的影响。结果表明：打顶处理能降低棉花株高和单株果枝数，显著提高单株铃数、单铃重和产量，但对茎粗影响较小。打顶后35 d，株高和单株果枝数表现为C3>C2>C1>A，均显著低于N处理；单株铃数、单铃重、产量则表现为C1与A处理相当，均高于C2和C3处理。不同打顶方式下棉花生殖器官与营养器官的干物质积累均较好地符合Logistic曲线，R2值分别达0.97和0.82；生殖器官的最大干物质积累量为48.76-73.33g/株，最大干物质积累量和干物质快速积累持续时间均表现为A>C1>C2>C3>N，营养器官的最大干物质积累量为44.04～51.33g/株，打顶处理的最大干物质积累量和干物质快速积累持续时间均低于不打顶处理。化学打顶处理中，Cl处理的单株果枝数、最大干物质积累量和干物质快速积累持续时间与A处理差异较小，单株铃数、单铃重、产量与A处理无显著差异。综合上述分析，裸地栽培下化学打顶可以代替人工打顶，适时适量喷施打顶剂能有效调控棉花株型，提高产量，其中C1处理（25%氟节胺）效果最好。本研究结果可为南疆裸地栽培模式下棉花化学调控提供理论依据。

关键词：棉花；化学打顶；裸地栽培；干物质积累与分配；产量

中图分类号：S562.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2023）02-0044-07

新疆是我國最主要的棉花生产区，长期采用地膜覆盖栽培技术，对生态环境造成严重的残膜污染。裸地栽培技术完全解决残膜污染，减少生产成本，为“碳达峰”“碳中和”目标的实现做出农业领域的贡献。打顶是棉花生长发育过程中的重要栽培技术环节，合理打顶可以有效抑制其顶端优势，在提高产量与品质方面均有重要作用。传统的人工打顶方式劳动成本较高且劳动效率低下，机械打顶则易对棉株、蕾铃等造成一定的机械损伤，为此，赵强等提出了化学打顶的方法。化学打顶一方面可以节约劳动力，另一方面可以有效抑制棉株主茎生长，尽可能避免出现大量无效果枝，集中营养物质向有效果枝运输，提高结铃率和单铃重，进而提高产量。因此，研究裸地栽培下化学打顶对于解决残膜污染及提高棉花生产效益具有重要意义。

化学打顶对棉花农艺性状、经济产量性状以及品质的影响已有相关报道：Copur等开展了不同植物生长调节剂对棉花农艺性状的影响研究，发现普遍具有较好的调节作用：叶春秀等发现不同化学打顶剂对棉花均具有一定的封顶作用，在一定条件下能够达到增产效果：张凤娇等认为，与不打顶相比，化学打顶处理下南疆棉花的株高、节数显著降低，而产量与人工打顶处理的基本一致：史亚辉等发现施用化学打顶剂的棉花株高和叶枝增长量均低于人工打顶，而且施药间隔期越久株高增长量越低：崔延楠等认为人工打顶5d后喷施化学封顶剂300 mL/hm2，可以抑制无效枝伸长，防止蕾铃脱落，从而增产：吴雪琴等研究发现，滴灌条件下化学打顶较人工打顶更利于光合产物的生产，能够很好地协调棉花生长发育，有助于棉花干物质积累及合理分配。上述研究均是针对覆膜棉花栽培开展的，而裸地栽培下化学打顶对棉花干物质积累、分配及生长影响的研究相对较少。本试验以不打顶和人工打顶为对照，就裸地栽培下3种化学打顶方式对棉花生长发育的调控效应和对产量的影响进行研究，探讨裸地栽培下化学打顶的可行性以及化学打顶新途径，以期为裸地栽培棉花化学打顶技术的发展提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地概况与试验材料

试验于2021年在新疆阿拉尔市东区生态林（N 40°32′34″、E 81°18′07″，海拔1 015 m）进行。该区属温带大陆性气候，年均气温10.7℃，无霜期149-246 d，年日照超过2 900 h，4-10月平均日照长为9.5 h/d，年降水量约50 mm。试验地0-100 cm土层以壤土为主，土壤干容重1.44 g/cm3，田间最大持水量21%。