艾氟迪和缩节胺不同处理对黄河流域棉花产量的影响

刘帅，董合林，李亚兵

（棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所，河南安阳455000）

棉花作为重要的经济作物和战略物资，对纺织工业发展、社会就业、出口创汇和国民经济发展具有重要的影响。随着社会的发展，劳动力成本也在逐年增加，导致植棉效益不断下降[1]。由此导致农户植棉的积极性受到严重影响，直接威胁到我国棉花产业的可持续健康发展。在棉花栽培环节，化学调控是生产中不可或缺的一环[2]。植物生长调节剂在棉花生产上的应用，为解决棉花的徒长、协调群体与个体的矛盾、改善棉田通风透气环境、降低棉铃的僵烂率、提高棉花的产量和品质开辟了新途径。目前，棉花植物生长调节剂以缩节胺（DPC）应用最为广泛，在20世纪80年代末期，缩节胺的应用已经由“对症应用”发展到“系统化控”阶段。“系统化控”技术要求从种子处理开始到收获期间内施用DPC在4次以上[3]。但随着化学调控次数的增加，相应的生产成本也在不断地加大。为了简化化学调控，达到节本增效的目的，本试验研究了由中国农业科学院棉花研究所和安阳小康农药有限公司共同研发的新型植物生长调节剂艾氟迪 (Agent of flower bud differentiation,AFD)在生育期内不同化控方式下对棉花生理性状、农艺性状、产量性状的影响，基于此探索新型植物生长调节剂AFD简化化控在棉花生产中的可行性，为其在生产中合理施用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

田间试验于2016年在河南省安阳市中国农业科学院棉花研究所试验基地 （36°06'N，114°21'E）进行，该地土壤类型为轻壤土，全氮含量为660 mg·kg－1，P2O5为 10.3 mg·kg－1，K2O 为 110 mg·kg－1，有机质含量为 9.63 g·kg－1。 多年棉花连作，棉花长势稳定。试验设A（对照）：不化调，于蕾期、初花期、花铃期分别喷施清水 75、450、900 mL·hm－2；B（AFD 1次）：生育期内AFD化调1次，打顶后叶面喷施，用药量 1 425 mL·hm－2；C（AFD 2 次）：生育期内AFD化调2次，于初花期、打顶后叶面喷施，分别用药量 525、900 mL·hm－2；D（AFD 3 次）：生育期内AFD化调3次，于蕾期、初花期、打顶后叶面喷施， 分别用药量 75、450、900 mL·hm－2； E（DPC）：生育期内DPC常规化调，分别于蕾期、初花期、打顶后叶面喷施，分别用药量15、30、45 g·hm－2。随机区组设计，每个处理3次重复。播种日期为4月24日，采用地膜覆盖方式，1膜2行，行间距为80 cm，施肥、化调、灌溉均采用常规方式。

试验所用棉花品种为常规种中棉所60（CCRI 60），所用植物生长调节剂为艾氟迪（河南省安阳市小康农药公司生产）和缩节胺（1，1-二甲基哌啶翁氯化物）。由田间气象站获得田间气象资料，2016年4－10月10℃以上有效积温4 515.3℃，降水量为247.5 mm，日照总时间为1 426 h。

1.2 调查取样

从蕾期开始，每10 d取样1次，每次在各处理中选取具有代表性的连续10株棉株，调查株高，蕾、花、幼铃、成铃、吐絮、脱落、烂铃的空间分布情况；同时从各处理中选取具有代表性的2株棉花于实验室进行处理，分解为根、茎、叶、生殖器官4部分，将其分开放置于105℃烘箱中杀青30 min，再于80℃温度下烘干至恒重，然后取出称量并记录。

收花前分小区调查单株成铃数与种植密度，于10月12日和11月11日两次收花，人工采摘。第一次收花收取50铃称籽棉重，并用皮辊轧花机（SY-20）轧出皮棉，计算衣分。纤维品质由农业部棉花品质监督检验测试中心测定。

1.3 统计分析

试验数据用 SAS 9.2的 PROG GLM（ANOVA）分析不同处理之间的差异程度，用Surfer 12（Golden Software Inc.,USA）进行棉铃空间分布的描述，用 Grapher 12 （Golden Software Inc.,USA）和Microsoft Office 2010制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同化控方式对棉花成铃结构的影响

在初花期各处理棉铃已有不同程度的脱落（图1），AFD 1 次、AFD 2 次、AFD 3 次均有不同程度的脱落率。AFD 3次和AFD 2次处理在第2、第3果枝处脱落率较高，其脱落率在0.4以上；AFD 1次脱落率最高位置则在第4果枝处，脱落率在0.4以上；对照组脱落率最高的位置集中在第5～7果枝高度处，脱落率在0.35以上。从整体来看，对照组的脱落率明显高于其它4个处理，DPC处理脱落率最低，该时期A、B、C、D和E 5个处理棉铃总体脱落率分别为 0.15、0.12、0.14、0.12、0.08。

盛花期棉铃脱落率已达到较高水平（图2）。在脱落率较高的第2～10果枝的2～4果节处，A、B、C、D 和 E 5个处理脱落率分别在 0.48、0.42、0.39、0.36、0.40以上。该时期5个处理平均脱落率为0.46、0.40、0.37、0.29、0.39，AFD 3 次的处理脱落率较低，对照和AFD 1次的脱落率最高。该时期棉铃的脱落率在下部果枝较高，并集中在第3、第4果节；而在冠层上部，集中在第1～2果节。

图1 初花期棉株冠层棉铃脱落率的空间分布

图2 盛花期棉株冠层棉铃脱落率的空间分布

图3 吐絮期棉株冠层棉铃脱落率的空间分布

吐絮期施用AFD化控的处理脱落率相对较小，而对照组脱落率较高，第10果枝以下的第2、第3果节的脱落率基本在0.6以上（图3）。由于在生长后期天气以及田间管理等原因造成部分果枝折断，因此吐絮期棉铃脱落率比花铃后期有所减小。从吐絮期各处理脱落情况来看，对照组的脱落率最高，其次为 AFD 1次处理，A、B、C、D 和 E 5个处理棉铃脱落率分别为 0.42、0.39、0.32、0.31、0.37。

2.2 不同化控方式对棉花干物质的影响

不同处理棉花单株干物质变化差异不大，但经DPC处理的棉株较其他处理单株干物质质量略高（图4）。随生育期的推进，各处理单株干物质积累量均呈先快速增加后趋于平稳的趋势。

棉株地下部分干物质积累量在7月8日至8月20日之间处于不断增加阶段，但在后期有趋于平稳的趋势（图5）；同一时期对照组的地下部分干物质质量最大，其次为DPC处理，AFD 3次最小。棉株叶片干物质积累量在生育前期为快速增加阶段，在生育后期则略有降低，这可能跟生育后期棉花的早衰有关 （图5）；9月8日测得的对照组叶片干物质质量最大（23.06 g），其次为AFD 3次处理，DPC处理和AFD 2次处理最小。棉株茎干物质积累量增长趋势与地下部分相似，均为生育期内先不断增加后趋于平稳（图5）。生殖器官干物质积累量在8月20日之前为快速增长阶段，之后增势平稳，这可能与其后期的棉铃脱落有关；对照组在前期生殖生长速率较快，后期生殖器官干物质质量低于其他处理，这可能是由于对照较其他处理脱落率较高；AFD 3次化控的处理生殖生长速率次之，在后期其干物质质量积累速率逐渐减小，但生殖部分干物质质量仍高于对照（图5）。9月8日测得的A、B、C、D和E 5个处理生殖器官干物质质量占单株的比重分 别为 0.45、0.48、0.46、0.46、0.49，DPC 处理的植株生殖器官所占比重较高，其次是AFD 1次，而AFD 2次和AFD 3次均与对照差别不大。

图4 不同处理单株干物质变化情况

图5 不同处理各器官干物质变化情况

2.3 不同化控次数对棉花产量和纤维品质的影响

各处理籽棉和皮棉产量之间不存在显著差异，但AFD 2次处理的皮棉产量相对较高，其次为DPC处理，对照组皮棉产量最低。不同处理的铃数无显著差异，但总体来看，化控处理的铃数均高于对照组，且各化控处理之间亦有所不同，AFD 2次和DPC处理的铃数最高，其次为AFD 1次和AFD 3次处理。不同处理的铃重之间有所差异，AFD 2次处理铃重最大，且与对照差异显著。AFD 1次、AFD 3次、DPC 3个处理铃重之间无显著差异，对照组的铃重最小为5.33 g。衣分则为AFD 3次与AFD 2次最大，其次为DPC处理，AFD 1次处理与对照组衣分较小。各处理纤维品质无显著差异（表2），可以看出不同化控方式对纤维品质影响不大。

表2 不同处理纤维品质比较

3 讨论与结论

研究表明，不同的化控方式对棉花的生长发育有着重要的影响。宋妮等[4]通过对棉花施用不同植物生长调节剂，指出DPC和AFD化控分别在施药后7 d、21 d停止新蕾的产生，结果表明经AFD化控的棉株在盛花期成铃数高于DPC化控处理。本试验中DPC化控的处理棉株脱落率在一定程度上有所减小，但仍高于AFD3次处理；发现在棉花生育前期进行化控的AFD2次、AFD3次处理，其棉铃脱落率明显低于仅在棉花生育后期进行化控的AFD1次处理，这与夏绍楠等[5]研究结果相似。

本试验中各处理单株干物质质量没有显著差异，但化控处理的棉株生育后期生殖器官干物质质量占全株干物质质量的比重较对照组有所提高，这与化控处理增加了铃数和铃重有关[6-7]。在棉花生产中，通常将产量因素分为铃数、铃重、衣分3个基本因素，而铃数的变化幅度较大，对产量起着关键作用[8]。本试验中各处理之间铃重有所差异，但铃数之间没有显著差异，各处理之间皮棉产量亦无显著差异。从所得数据来看，AFD 2次化控的处理铃重显著高于对照，且皮棉产量较其他处理有一定的提高。可以看出，棉花生育期内在化控次数有所减少的情况下，依然可以得到较高的皮棉产量。各化控处理的棉花在纤维品质方面均无显著差异，表明AFD的施用对棉花纤维品质影响较小。

生育期内AFD 2次化控能得到较高的皮棉产量，同时相对于以往缩节胺（DPC）化控减少了化控次数，降低了用工成本，在生产中可根据不同的生产环境适当地选择化控方式。

[1]李培良，魏晓文.我国棉花生产成本与收益分析[J].中国棉花，2017，44(2)：1-6.

[2]周运刚，王俊刚，马天文，等.不同DPC(缩节胺)处理对棉花生理生化特性的影响[J].新疆农业科学，2010，47(6)：1142-1146.

[3]中国农业科学院棉花研究所.中国棉花栽培学[M].上海：上海科学技术出版社，2013：686-687.

[4]宋妮，崔文军，孙景生.喷施艾氟迪与缩节胺对棉花生育性状的影响[J].棉花科学，2012，34(3)：15-18.

[5]夏绍南，张丽娟，彭苗苗，等.艾氟迪(AFD)在棉花上施用时期的研究[J].棉花科学，2012，34(1)：20-24.

[6]张璇，孙建船，杨涛，等.艾氟迪在甘肃敦煌棉田的应用效果[J].中国棉花，2012，39(9)：29-30.

[7]金路路，徐敏，王子胜.艾氟迪(AFD)在辽河流域棉田应用效果[J].中国棉花，2013，40(2)：24-25.

[8]谈春松.棉花株型栽培研究[J].中国农业科学，1993，26(4)：36-43.