0.136%赤·吲乙·芸薹包衣及滴施对棉花生长发育及产量的影响
2024-01-13魏佳峰杨金霞张亚兰桂东东段丽娜罗芙蓉马军陈娜孟永明
魏佳峰,杨金霞,张亚兰,桂东东,段丽娜,罗芙蓉,马军,陈娜,孟永明
(1.北京成禾佳信农资贸易有限公司,北京 100025;2.新疆昌吉市农业技术推广中心,新疆 昌吉 831100;3.新疆昌吉回族自治州农业技术推广中心,新疆 昌吉 831100;4.中国农业科学院棉花研究所,河南安阳 455000)
新疆昌吉市是昌吉回族自治州重要的棉花产区,2022 年植棉面积为2.577 万hm2, 占全州总植棉面积的17.27%, 占全市农作物种植面积的46.69%。2000 年前后,昌吉市主推“矮密早”种植模式,种植密度为每666.7 m21.6 万~2.0 万株,收获密度为每666.7 m21.3 万~1.6 万株,属于高密度种植[1-3],打顶技术以人工打顶为主。近年来,随着植棉技术水平的提高, 当地田间种植密度普遍降低,收获密度为每666.7 m21.0 万~1.4 万株,90%以上的棉田采取化学药剂封顶技术。随着化学药剂封顶技术替代人工打顶,棉田果枝数明显增多,为棉田大幅增产创造了空间。 但是,在实际生产中受早春低温影响,田间保苗密度不理想,加上7 月份高温、水肥调控、化学封顶药剂及封顶前后2 次化学药剂重控的影响,易出现蕾花铃严重脱落,单株空枝率显著上升,造成棉田产量损失的情况。近年来,为了改善此状况棉田广泛使用芸薹素内酯对化学打顶剂的抑制作用进行调节,可在一定程度上起到保蕾花铃及增产的作用,但田间单株有效果枝率表现不理想,仍有改善提高空间。
0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂是一种复合型植物生长调节剂,在植物生长全过程起到安全综合平衡调节作用,能促进植株生长,改善产品品质,提高作物产量。解决了当前市场上植物生长调节剂成分单一、科学复配困难、平衡调节作用不显著、长势和产量不协调等难题。在高密度种植模式和人工打顶技术的栽培条件下,前人在棉花的苗期、蕾期、花铃期进行叶面喷施试验示范,研究表明,该药剂对棉花营养生长和生殖生长均有显著促进作用,能显著提高棉株的抗逆和抗病效果,对产量也有不同程度提高,增产率在2.04%~17.7%[4-7]。
针对当今棉田生产技术的改变及前人研究的空白,在当前降低种植密度及采用化学药剂封顶技术的栽培条件下,为探索0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂对植株营养生长和生殖生长的平衡调节作用,解决棉花蕾铃脱落严重、无效果枝数多的问题,采用包衣、头水和化学药剂封顶后随水肥滴施处理,研究该药剂对棉花生长发育、产量及对提高单株有效果枝数的影响,为昌吉乃至北疆地区棉花优质高产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验地选择在新疆昌吉市滨湖镇下泉子村,土壤类型为盐化潮土,有机质含量为15.6~17.8 mg·kg-1,土壤肥力中等偏上,前茬作物为棉花。
1.2 试验材料
供试品种:新农棉1 号[8],属于新疆北疆早熟棉品种,株型较紧凑,长势稳健,具备良好的丰产性和品质,在当地已示范推广3 年,综合抗逆性强,尤其抗旱,耐贫瘠,适于多种栽培模式。
供试生长调节剂: 赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂,有效成分质量分数0.136%(农药登记证号:PD20096813),由德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司生产。
1.3 试验设计
试验共设3 个药剂处理,分别为T1:播前包衣处理和化学药剂封顶后(7 月11 日)随水肥滴施1次;T2:播前不包衣处理,头水(5 月30 日)和化学药剂封顶后(7 月11 日)随水肥各滴施1 次;T3:播前不包衣处理,头水随水滴施1 次。对照(CK)为化学药剂封顶后8 d(7 月10 日)叶面喷施28- 表高芸薹素内酯(有效成分质量分数0.004%,农药登记证号:PD20082806)。 各小区随机区组排列, 重复4次,共计16 个小区,每小区0.833 hm2,总面积为13.33 hm2。
播前包衣处理用量:药、水、种子的质量比为1∶120∶5 000; 随水滴施用量: 每次药剂用量为67.5 g·hm-2,滴水量为675 m3·hm-2。对照药剂用量为150 mL·hm-2。 棉花播种期为2022 年4 月23日, 种植模式为一膜六行机采棉滴灌栽培模式,行距为(66+10)cm,卫星定位导航精量播种;滴头水时间为5 月30 日,化学药剂封顶时间为7 月2 日,化学封顶药剂为25%甲哌鎓; 停水日期为8 月25日,全生育期滴水10 次,间隔7~14 d,全生育期“一水一肥”,共滴施磷酸一铵26 kg、尿素45 kg、硫酸钾20 kg,植株整体长势良好。
1.4 调查
1.4.1苗期调查。 出苗水后5 d(4 月28 日)、7 d(5月1 日)、10 d(5 月3 日),每个小区选5 点,每点取样面积为6.67 m2,调查出苗数;出苗水后15 d(5 月8 日),每小区选3 点,每点取样10 株(边行与中间行连续各5 株,下同)调查植株高度、主根长度、侧根数量。
1.4.2蕾花铃期。 每小区选3 点, 每点取连续10株。 头水后11 d(6 月10 日,蕾期),调查植株高度、红茎高,计算红茎百分比,调查叶龄、单株蕾数、单株果枝数;二水后4 d(6 月17 日,始花期),调查植株高度、单株蕾数、单株果枝数;化学药剂封顶后25 d(7 月27 日,花铃期),调查单株成铃数、幼铃数、蕾花数(植株上部),计算单株总铃数。
1.4.3产量性状调查。 9 月27 日(成熟期),每小区选3 点,每点取样面积为6.67 m2,调查全部收获株数和成铃数,折算666.7 m2收获株数、成铃数;每点取连续10 株,在每株上、中、下部各取1 个铃,晾晒3 d 后称量计算铃重,折算666.7 m2籽棉产量。 每点取连续10株,调查单株成铃数、有效果枝数、空果枝数、总果枝数,计算空果枝率。
1.5 数据处理
采用Microsoft Excel 2010 进行数据整理,试验数据利用SPSS 22 软件进行单因素方差分析(其中红茎比、空果枝率等符合正态分布),采用邓肯多重范围检验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 对出苗情况影响
由表1 可知, 在滴出苗水后, 播前包衣处理(T1)6.67 m2出苗株数显著高于其他处理,滴出苗水后5 d,T1 处理的6.67 m2出苗数较T2、T3、CK 分别显著提高28.0%、25.7%、26.7%;滴出苗水后7 d,T1处 理 较T2、T3、CK 分 别 显 著 提 高35.6%、33.8%、35.7%; 滴出苗水后10 d,T1 处理较T2、T3、CK 分别显著提高13.0%、13.2%、12.0%。结果表明,在相同的栽培条件下,试验药剂播前棉种包衣处理,对棉花的单位面积出苗数有显著的促进作用,可缩短出苗期,增加保苗株数,为棉田培育壮苗创造有利的条件。
表1 不同处理出苗的比较
2.2 对幼苗地上地下部生长的影响
由表2 可知, 播前包衣处理T1 棉苗地上部植株高度较T2、T3、CK 分别显著提高5.1%、3.6%、4.5%;T1 处理棉苗地下部主根长较T2、T3、CK 分别提高3.7%、3.6%、3.4%;T1 处理棉苗侧根数较T2、T3、CK 分别显著提高18.7%、16.9%、15.2%。 结果表明,在相同水肥条件下,试验药剂播前包衣处理对棉苗地上和地下部生长有促进作用,特别是对幼苗侧根发育及植株高度有显著的促进作用,为苗期管理提供了良好的基础。
表2 不同处理棉苗地上与地下部生长指标的比较
2.3 对棉花蕾期发育的影响
由表3 可知,在头水滴施处理后11 d(6 月10日),各处理植株高度、叶龄、单株蕾数均高于CK,但差异不显著。 叶龄表现为T2>T3>T1, 较CK增加0.07~0.15; 植株高度表现为T3>T2>T1,较CK 增高1.2~2.0 cm; 单株蕾数表现为T2>T3>T1,较CK 增加0.33~0.48。 单株果枝数表现为T2>T3>T1,其中T2、T3 较CK 分别显著增加0.52、0.45,较T1 分别增加0.22、0.15,T1 较CK 增加0.30。 各处理红茎高和红茎百分比与CK 差异不显著,均表现为T1>CK>T3>T2。 红茎高表现为T1 较CK 略高0.8 cm;T2、T3 较CK 分别 低0.6 cm、0.5 cm,较T1 分别低1.4 cm、1.3 cm;红茎百分比表现为T1 较CK 高0.3 百分点,T2、T3,红茎百分比较CK 分别低4.3、4.0 百分点, 较T1 分别低4.6、4.3 百分点。 结果表明,T2 和T3 处理能显著促进果枝早萌发和早发育。 从红茎百分比可以看出,各处理田间植株长势无明显差异,也未发现突出的旺长现象(蕾期壮苗指标为红茎占植株高度的三分之二左右)。
表3 不同处理棉花蕾期发育指标的比较
由表4 可知,在6 月17 日(药剂滴施处理17 d后),各处理植株高度、单株蕾数、单株果枝数均高于CK。 单株果枝数表现为T3>T2>T1,T3 和T2较CK 分别显著增加0.37、0.33, 较T1 分别增加0.13、0.09,T1 较CK 增加0.24; 植株高度表现为T2>T3>T1,较CK 分别显著增高6.2 cm、4.9 cm、2.3 cm,T2 和T3 较T1 分别显著增高3.9 cm、2.6 cm; 各处理区单株蕾数表现为T2>T3>T1,较CK 分别增加1.0、0.8、0.5,差异不显著。 结果表明,始花期前,各处理对植株高度、单株果枝数和单株蕾数有明显的促进作用。
表4 不同处理始花期棉花生长发育指标的比较
2.4 对棉花花铃期发育的影响
由表5 可知,在7 月27 日(化学药剂封顶处理后25 d),各处理的单株成铃数、单株花蕾数、单株总铃数较CK 均显著增多。 单株成铃数表现为T2>T3>T1, 较CK 分别显著增加1.1、1.0、0.3,T2、T3 较T1 分别显著增加0.8、0.7;单株总铃数表现为T2>T3>T1, 较CK 分别显著增加1.5、1.2、0.7,T2、T3 较T1 分别增加0.8、0.4; 单株花蕾数表现为T2>T1>T3,较CK 显著增加0.9、0.7、0.4;单株幼铃数表现为T1=T2>T3, 较CK 分别增加0.4、0.4、0.1,T1、T2 较CK 差异显著。 结果表明,各处理对单株成铃数、单株花蕾数、单株总铃数生长发育有明显促进作用。 其中,T2 和T1 处理在保单株幼铃和单株花蕾数方面表现更优,T2 和T3 处理对提高花铃期单株成铃数效果更好, 综合表现以T2 处理最优。
表5 不同处理棉花花铃期发育指标的比较
2.5 对产量性状的影响
由表6 可知,在成熟期(9 月27 日),各处理单株成铃数表现为T2>T3>T1, 较CK 分别增加1.1、0.8、0.2, 其中T2、T3 处理较CK 差异显著;单株有效果枝数表现为T2=T3>T1, 较CK 分别显著增加1.1、1.1、0.6; 单株总果枝数表现为T3>T2>T1,较CK 分别增加0.8、0.5、0.1,其中T2、T3处理较CK 差异显著;各处理单株空果枝数、空果枝率均表现为T2<T1<T3,其中,单株空果枝数较CK 分别显著减少0.5、0.4、0.2,空果枝率较CK 分别显著减少6.2、5.2、4.1 百分点。 结果表明,T2、T3处理能在使用化学药剂封顶后显著提高单株成铃数和单株总果枝数;而T1、T2、T3 处理在棉田进行化学药剂封顶后进行药剂滴施处理能显著降低单株空果枝率,提高单株有效果枝数。 说明各药剂处理均能在不同程度上提高棉株的调控能力、减缓或减轻化学药剂封顶对棉株的抑制作用。
表6 不同处理成熟期棉花结铃和果枝形成的比较
由表7 可知,T1 处理666.7 m2收获株数较T2、T3、CK 分别显著增加12.0%、16.0%、13.1%;各处理666.7 m2成铃数、 籽棉产量及铃重均表现为T1>T2>T3, 其中,666.7 m2成铃数较CK 分别显著增加17.1%、14.4%、7.1%,666.7 m2籽棉产量较CK 分别显著提高23.5%、20.3%、8.6%,铃重较CK分别显著增加0.31 g、0.29 g、0.08 g。 结果表明,各处理均有显著的增产作用, 其中T3 处理666.7 m2成铃数显著低于T1 和T2,666.7 m2籽棉产量较T1、T2 分别显著减少12.1%、9.7%, 可以看出在化学药剂封顶后滴施药剂处理较头水滴施增产作用更优。
表7 不同处理棉田产量及其构成的比较
3 讨论与结论
刘强等[7]研究表明,用碧护5 000 倍液拌种可促进种子萌发,提高发芽势,提早出苗,促棉苗健壮,有效提高棉苗综合抗逆能力。 本研究表明在滴出苗水后5 d、7 d、10 d,使用0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂包衣处理的单位面积出苗数均显著高于未包衣处理; 播前包衣处理(T1) 的棉花成熟期666.7 m2收 获 株 数 较T2、T3、CK 分 别 显 著 增 加12.0%、16.0%、13.1%。 说明试验药剂包衣对单位面积出苗株数和666.7 m2收获株数有显著促进作用,与前人研究结果[7]一致。 本研究还显示在相同水肥条件下,包衣处理的株高、侧根数量显著高于未包衣处理,主根长度也略长,这与杨克泽等[9]认为赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂包衣种薯有利于促根壮苗的研究结果一致。 试验期间4 月25 日有小雨降温过程,相较于包衣处理,未包衣处理的少数已出苗区域出现冻害和死苗现象, 说明使用0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂包衣处理可以在一定程度上解决棉田种子由于早春低温、寒潮、除草剂等因素造成的出苗速度慢、缺苗等问题。 但对药剂包衣处理对提高出苗整齐度、解决大小苗、降低无效株,进而提高产量的机理仍需要进一步研究。
研究显示,相较于CK,头水滴施0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂的T2 和T3 处理,蕾期(6 月10 日)单株果枝数分别显著增加0.52、0.45;始花期(6 月17 日) 单株果枝数分别显著增加0.33、0.37,植株高度分别显著增加6.2 cm、4.9 cm; 说明头水滴施该药剂对植株生殖生长和营养生长均有显著促进作用,利于棉花协同稳健生长,利于棉田早期搭建丰产群体。 T2 和T3 处理花铃期(7 月27 日)单株成铃数较CK 分别显著增加1.1、1.0,单株总铃数分别显著增加1.5、1.2, 说明滴施本药剂在生产中有助于提高单株结铃数,对保铃有显著的促进作用。 T2 和T3 处理成熟期(9 月27 日)单株总果枝数较CK 分别显著增加0.8、0.5, 进一步说明头水滴施本试验药剂对促进植株生殖生长有显著的促进作用。 上述研究显示,在早春出苗期遇到寒潮低温等不利因素造成保苗株数不理想的条件下,通过头水或化学封顶后滴施本试验药剂的方式, 能快速、 稳健促进个体发育进而培育合理群体结构,可作为降低灾害损失的一项有效措施。
由棉花产量性状研究结果可知, 相较于CK,T2、T3、T1 处理单株有效果枝数分别显著增加1.1、1.1、0.6,T2、T1、T3 处理单株空果枝率分别显著减少6.2、5.2、4.1 百分点。 毛树春等[10]研究认为,棉花蕾铃脱落的生理原因包括有机养料不足,无机养料缺乏,激素、不良环境条件等,其中,植物内源激素,如吲哚乙酸、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等在棉花蕾铃脱落过程中都起到一定的作用。它们可以通过相互促进或抑制棉株光合生产、光合产物的运输和分配,调节和控制棉花蕾铃脱落,也可通过影响离层形成中某些生理生化反应的途径,直接控制蕾铃的脱落[11-12]。由上述结果推测,本试验药剂可以通过调节植物内源激素,解决激素浓度降低或不平衡导致蕾花铃脱落的问题,降低、减缓化学封顶药剂、高温、水肥等因素对植株的影响,最终显著提高单株有效果枝数, 降低空果枝率。 相较于CK,T1、T2、T3 处理的铃重分别显著增加0.31 g、0.29 g、0.08 g,666.7 m2籽棉产量分别显著提高23.5%、20.3%、8.6%。 此结果与杨克泽等[9]用赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂包衣马铃薯可增强光合作用,增加单株产量,大幅度提高商品薯率和大薯率,进而大幅度增加产量的研究结果一致。 2022 年7-9 月温度高于常年,8 月22 日有中雨降温过程,夜晚温度低于10 ℃,8 月平均温度较常年偏低, 不利于后期棉铃发育。 但处理T1、T2 的单株花蕾数较CK 分别显著增加0.7、0.9,单株幼铃数均显著增加0.4,后期的铃重和产量也表现更优, 说明化学药剂封顶后滴施药剂处理对植株中后期保蕾花铃有显著的促进作用,可以增强棉株后期的抗逆性,改善棉铃发育情况。
综上所述, 采用0.136%赤·吲乙·芸薹可湿性粉剂进行播前包衣处理能提高666.7 m2出苗株数,促进根系发育;随头水进行滴施处理,能促进植株高度和果枝数增长,利于棉田前期培育高产个体和群体; 在药剂封顶后滴施处理可降低单株空果枝率,提高单位面积成铃数,进而显著提高籽棉产量。在使用过程中需要注意,对于播期偏晚、土壤肥力一般且棉花长势不强的棉田在用量和频次上要酌情增加,一般采用头水与化学药剂封顶后2 次滴施为佳。对于肥力水平较高和长势较强的棉田采用种子包衣与药剂封顶后滴施为佳。本研究由于条件所限,对于不同类型品种和土壤肥力偏低的棉田使用剂量和频次没有进行试验研究,计划后续在肥力偏低和生长偏弱的棉田进一步开展药剂使用剂量和频次的研究试验,提出较为全面系统的用药剂量和频次方案,为棉田产量增加提供技术支撑。