不同施用方式下甲哌鎓与矮壮素对棉花生长调控效果研究

王丹，姜伟丽，马亚杰，马小艳，任相亮，胡红岩，马艳

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

甲哌鎓是我国棉花生产上应用最广泛的植物生长调节剂，也是实现棉花高产、优质栽培的一项重要农艺措施[1]。矮壮素是典型的植物生长抑制剂，最早被发现并广泛应用于解决棉花徒长问题[2]。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[3-6]。矮壮素在塑造棉花株型、防止疯长方面具有显著成效，并能提高霜前花率和霜前花产量[7]。上述研究报道中，甲哌鎓和矮壮素主要是以常规喷雾量的施药方式进行，并遵循少量多次的原则。但随着现代植保机械的快速发展，高地隙自走式喷雾机、大型喷杆喷雾机等大容量农药喷洒机械以其高效、环保、智能化等优势，逐渐得到广泛应用[8-9]。棉花作为长周期生长作物，生产成本高，常规喷雾量喷洒化学农药，不仅施药次数多，还浪费一定人力、物力；因此，为减少劳动力，降低植棉成本，增加植棉效益，大容量喷洒机械将具有广阔的应用前景。故本研究采用高喷雾量和常规喷雾量两种施药方式，在棉花不同生育期喷施相应剂量，研究甲哌鎓和矮壮素对棉花生长调控效果，探索其适宜的施药方法和应用技术，为棉花全程化控提供一种高效、稳妥的技术方案，也为甲哌鎓和矮壮素的应用推广提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

98%甲哌鎓SP由中棉小康生物科技有限公司提供；50%矮壮素AS由安阳全丰生物科技有限公司提供。

1.2 试验设计

试验于2017年7—10月在中国农业科学院棉花研究所试验田（河南安阳白壁镇）进行，试验地为一熟春棉田，地势平整，肥力水平中等，有配套沟渠灌溉。棉花品种为转基因抗虫棉品种中棉所79，4月26日播种，行距0.80 m，种植密度5.5万株·hm－2。试验前选取棉株健壮且整齐一致的棉田作为试验区，试验期间小区内进行正常病虫害防治和田间水肥管理，未使用任何其它植物生长调节剂、脱叶剂和激素类农药。

试验共设9个处理，每个处理重复4次，共36个小区，6行为1小区，小区面积38.4 m2，随机排列。各处理施药时期及用药量见表1，依次于棉花初花期（7月4日）、盛花期（7月 25日）、花铃期（8月 8日）喷施。 其中处理 A1、A2、B1、B2为高喷雾量，高喷雾量处理中棉花初花期、盛花期、花铃期用水量分别为 450 L·hm－2、675 L·hm－2、675 L·hm－2；处理 A3、A4（常规应用水平）、B3、B4（常规应用水平）为常规喷雾量，常规喷雾量处理中棉花初花期、盛花期、花铃期用水量分别为225 L·hm－2、450 L·hm－2、450 L·hm－2；另设处理 CK 为清水空白对照。

表1 各处理施药时期及使用剂量 g·hm－2

1.3 调查方法

1.3.1农艺性状调查。施药前在每小区中间4行选取均匀一致的棉株10株定点挂牌作为调查株。药后目测观察棉花的长势，9月15日待株高稳定后调查株高、果枝数、蕾铃数和吐絮数量，同时调查主茎倒数第6果枝第1节间的长度和同一节位主茎叶片的叶柄长度。

1.3.2产量及纤维品质调查。10月25日前在各处理小区内非定点棉株第4～5个果枝上各摘2个霜前吐絮铃，共摘50个，晾干至籽棉含水量低于12%后进行室内考种、轧花，包括铃重、衣分、籽指和衣指；并从中随机取100 g皮棉送至农业部棉花纤维品质监督检验测试中心（安阳）进行品质分析，分析项目包括纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂比强度、伸长率、整齐度指数等指标。同时实收各小区籽棉，计算各小区霜前皮棉产量并进行分析。

1.3.3统计分析。用SPSS20.0统计分析软件对调查结果进行Duncan差异显著性方差分析，比较各处理对棉花生长调控效果，及其对产量和纤维品质等方面的影响。

2 结果与分析

2.1 对棉花生长发育的影响

由表2可见，与CK相比，甲哌鎓各处理均使棉花株高显著降低，其中A1、A2棉花株高降低27.93%、29.13%，A3、A4棉花株高降低 38.21%、34.08%，彼此差异不显著，但A3对棉花株高抑制率显著高于处理A1；并对棉铃吐絮有一定促进作用，A3棉铃吐絮率最高，达到58.64%，显著高于空白对照。此外，处理A1～A4均显著抑制棉花单株果枝数和果枝节间长度，其中果枝减少5.7、5.2、6.7、5.5 个，节间长度缩短 2.0、1.8、3.8、2.1cm，且A3抑制效果最明显，叶柄长度也显著降低。

表2 甲哌鎓各处理对棉花生长发育的影响

由表3可见，与CK相比，矮壮素各处理对棉花果枝节间长度和叶柄长度无显著影响，但可显著降低棉花单株果枝数。同时，矮壮素处理后棉花株高显著降低，B1、B2棉花株高降低 25.15%、22.00%，B3、B4棉花株高降低 33.33%、27.48%，其中B3株高仅为88.8 cm，抑制效果最明显，但B1与 B2、B3与 B4以及 B1与 B3、B2与 B4间差异均不显著；此外，各处理棉铃吐絮率都有所升高，处理B4吐絮率最高，其次是处理B3，均显著高于空白对照。

综上所述，甲哌鎓和矮壮素在不同施药方式下对棉花生长发育均有一定程度的影响，尤其是对棉花株高、吐絮率、果枝数影响显著。在常规喷雾量下，甲哌鎓于初花期、盛花期喷施2次对株高、果枝节间长度、叶柄长度抑制效果优于高喷雾量处理，于初花期、盛花期、花铃期喷施3次抑制效果与高喷雾量处理相当。在相同施药次数条件下，与高喷雾量处理相比，矮壮素在常规喷雾量下对株高抑制效果较好，但差异不显著，同时具有显著的催熟作用；当喷雾量相同时，施药次数不影响矮壮素对棉花生长的调节作用，但甲哌鎓在常规喷雾量下喷施2次对果枝节间长度、叶柄长度抑制效果优于3次施药。

表3 矮壮素各处理对棉花生长的影响

2.2 对棉花产量的影响

由表4可见，与CK相比，甲哌鎓各处理均可显著增加棉花单株成铃数和霜前皮棉产量，增产9.0%～10.3%，并在一定程度上增加铃重，处理间无显著差异。此外，处理A1～A4对棉花衣指无显著影响，而籽指却升高0.93～1.68 g，相应地衣分降低1.6～3.14百分点，但各处理衣分仍维持在39.00%、37.87%、39.41%和38.56%，符合良种棉标准。

由表5可以看出，矮壮素各处理均能显著提高棉花霜前皮棉产量，增产率可达8.4%～11.0%，且处理B1、B3增产率显著高于处理B2、B4，单株成铃数也显著升高。而对棉花衣分、籽指、衣指影响不大，仅处理B1、B2籽指略有升高。

表4 甲哌鎓各处理对棉花产量及其构成因素的影响

表5 矮壮素各处理对棉花产量性状的影响

产量结果表明，甲哌鎓和矮壮素在不同施药方式下均可显著增加棉花单株成铃数，减少蕾铃脱落，保花保蕾，并增加铃重，进一步提高霜前皮棉产量，矮壮素于棉花初花期和盛花期喷施2次增产效果更好，且2种药剂对棉花产量性状均无不良影响。

2.3 对棉花纤维品质的影响

由表6可以看出，甲哌鎓各处理对棉花纤维上半部平均长度无显著影响，但可在不同程度上增加纤维整齐度、伸长率和断裂比强度。其中A2、A4纤维整齐度指数分别达到85.6%、85.3%，与A3相当，显著高于A1和空白对照；同时，A1～A4伸长率也显著高于空白对照，且彼此差异不显著；除A4外，其它各处理对马克隆值无显著影响。

由表7可见，矮壮素各处理对棉纤维上半部平均长度和马克隆值无显著影响，但均可显著提高伸长率，且彼此无显著差异。同时，B3、B4整齐度指数分别达到85.2%、85.3%，B1断裂比强度达到30.7 cN·tex－1，均显著高于空白对照。

表6 甲哌鎓各处理对棉花纤维品质的影响

表7 矮壮素各处理对棉花纤维品质的影响

综上所述，甲哌鎓和矮壮素在适宜施药方式下均可显著提高棉纤维整齐度、伸长率和断裂比强度，改善纤维品质。

3 小结与讨论

研究发现，甲哌鎓和矮壮素在不同施药方式下对棉花生长均具显著调节作用。具体表现在：无论是采用高喷雾量还是常规喷雾量施药方式，甲哌鎓和矮壮素均可在一定条件下增加棉花单株成铃数和铃重，提高霜前花率（吐絮率），进一步提高霜前皮棉产量，同时改善棉纤维品质。但采用高喷雾量施药方式时，甲哌鎓和矮壮素对棉花株高抑制和催熟效果不及常规喷雾量处理。因此，可考虑适当增加用药量，在实现优质、高产的同时，促进对棉花生长发育的调控作用，进而达到控旺、增产相结合的目的。此外，喷雾量相同时，98%甲哌鎓SP 73.5～117.6 g·hm－2处理比 50%矮壮素 AS 37.5～60 g·hm－2处理控旺、催熟效果更明显，但两者在提高棉花产量和纤维品质方面无显著性差异，表明在棉花控旺、防徒长方面，98%甲哌鎓SP更具优势；而从优质、高产的角度来看，50%矮壮素AS同样具有应用前景。

棉花花铃期是其营养生长与生殖生长并进的时期，也是棉花产量形成的关键时期[10]。研究表明，棉花花铃期喷施适宜浓度的甲哌鎓不仅可以控制营养生长，还可提高内源可溶性蛋白含量，提高抗逆性，进一步提高产量和品质[11]。本研究结果显示，在相同施药方式下，甲哌鎓、矮壮素在棉花生长期内喷施2次和3次对棉花生长、产量等影响差异不大，且矮壮素于棉花初花期、盛花期喷施2次增产效果更好。而棉花花铃期喷施甲哌鎓和矮壮素并未取得应有的调控效果，可能是由于甲哌鎓和矮壮素使用剂量不当，或者是本年度棉花生长后期降雨量偏低，连续干旱气候条件下造成的逆境胁迫难以克服，导致花铃期喷施并未取得很好的调控效果。因此，应切实把握好植物生长调节剂在棉花生产中的使用时间和使用剂量，并根据气候、土壤等条件及棉花长势因时因地制宜，合理施用，为棉花优质高产保驾护航。

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