农作物化学控制技术及其在棉花生产上的应用

朱鹤，徐敏，王子胜

（辽宁省经济作物研究所，辽宁辽阳 111000）

作物化学控制是指应用植物生长调节剂，通过影响植物内源激素系统而调节作物生长发育过程，使其朝着人们预期的方向和程度发生变化的技术体系[1]。该技术与除草剂的发现和免耕法的应用、地膜覆盖栽培技术一起，被称为栽培学上的三次革命。

1 作物化学控制技术发展历程及其在我国的应用

20世纪30年代，“植物生长调节物质”开始在农业生产中进行应用，作物化学控制技术体系由此萌芽。但是，在很长一段时间内，受客观因素的限制，该技术主要应用在经济价值林木、花卉和蔬菜等园艺作物上。直至20世纪60年代，“矮壮素”防止小麦倒伏技术”作为第一项具有商业价值的大田作物化控技术，开始在英国大面积推广[1]。自此以后，大田作物化学调控技术开始取得突飞猛进的发展，其中中国的成就尤为突出，1992年我国大田作物化控技术年应用面积达到约为0.07亿～0.13亿hm2。

棉花是应用化学调控技术体系较早、较成功的大田作物，主要是应用缩节胺控制徒长、塑造株型，覆盖面积达到80%以上[1-2]。此外，乙烯利催熟，多效唑培育油菜、水稻壮秧，多效唑及其复配剂防止小麦倒伏，赤霉素促进杂交稻制种田母本抽穗、乙烯利复配剂防止玉米倒伏等，均在我国大面积应用，创造了巨大的经济效益和社会效益[3-4]。

2 作物化学控制技术的作用原理及发展方向

从作用机理上来说，作物化学调控已经从单纯地控制株高及长相，发展到植株的整体调控，包括塑造理想株型、构造合理冠层结构、提高根系活力、协调源库关系、提高产量等[5-6]。作物化学控制技术通过人为干预，在活化常规栽培措施、突破环境因素限制、挖掘作物遗传潜能等方面发挥了重要作用，成为持续提高作物生产力的重要技术体系[2-5]，为农业生产提质增效提供了新思路，增强了生产者的主动性，具有不容忽视的应用潜力。

以作物化学控制技术为基础的“化控栽培工程”，可以更好地利用自然资源，使作物的栽培过程更加接近于工业工程，实现有目标设计和可控制生产流程，同时使投入产出效益进一步提高。“化控栽培工程”是作物化学控制发展的最终目标，目前除了在棉花上已基本成型外，在其他作物上还处于经验积累阶段，因而需要加快速度，尽快实现主要农作物的完善的“化控栽培工程”体系[2，5]，为解决粮食安全、生态安全等一系列生产问题提供可行有效的手段。

3 作物化学控制技术在棉花生产上的应用

棉花为无限生长作物，生长过程中，只要水肥条件合适、空间条件允许，就可无限进行横向和纵向生长。棉花株型栽培就是在特定的自然气候条件下，通过一系列人工措施，主动而有预见性地干预棉花个体发育，培育理想株型，从而协调棉花生育与气候、个体和群体、营养生长与生殖生长的关系，促进内围铃的形成和发育，达到早熟、高产、优质相结合的目的。

棉花化学调控，首先是对植株生长进行调控，即棉花生育期间合理使用人工合成的化学产品进行调控，进而构造合理株型[7-8]，促进营养生长向生殖生长转移，使产量构成因素更加协调[8]，从而达到提升产量和纤维品质的目的。棉花化控技术的发展经历了药剂筛选和使用方法探讨的复杂过程，最后确定了以缩节胺（DPC）为基础，多次合理用药的技术体系[8-15]，进而提出了“棉花全程化控技术”——就是从棉花蕾期、甚至苗期开始进行调控，最终实现高产、高效和优质[16]。目前，以我国新疆棉区为代表，基本确定了全生育期少量、轻控、多次的化控技术规程，并在实际应用中取得了良好的效果。

随着棉花化学调控技术的不断改进，以缩节胺为基础，许多科研院所研发出了多种新型化学调控复配制剂，其中以中国农业大学化学调控国家重点实验室为代表，取得了突出成绩。利用“缩节胺”调控棉花生长、利用“乙烯利”催熟吐絮技术在棉花生产上已广泛应用，并取得了公认的良好效果。此外，随着棉花机械化收割技术的广泛应用，棉花化学脱叶剂成为研究与应用的重点之一，并在不断地改进和突破。棉花生产中的另一个重要环节——打顶，操作费工费时，正处于高温多湿的季节，同时可允许的操作时间又极其有限，诸多不利因素一直困扰着广大生产者。为此，科研工作者研究推出了化学打顶剂，通过叶面喷施、植株内吸达到影响和停止顶尖生长的目的。这是目前棉花化学调控技术研究的2个热点。

4 农作物化学控制技术的展望

农作物化学控制技术不仅可以应用在棉花生产上，如开篇所述，还广泛地运用于多种农作物，尤其是具有无限生长特性的农作物。随着我国新一轮农业种植业改革的进行，尤其是调减玉米种植面积、发展经济作物生产政策的制定，化学控制技术将会越来越受到重视。目前在辽宁西部地区杂粮杂豆的生产发展迅速，其中占比重较大的绿豆、小豆等作物普遍存在倒伏现象，既影响了品质，又给收获造成了困扰。那么，通过合理化控，调控其营养生长，从而改良其长势和长相，将是今后研发的一个重点内容。

与人类漫长的农业生产历史相比，作物化学控制技术还处在萌芽期，无论是化学制剂的种类、应用作物的范围、配套技术的应用等，目前都局限于极其有限的范围之内。随着有关植物生长发育机理研究的持续突破，不断有新的成果应用到实践之中，这些成果也将推动农作物化学控制技术的发展。有了坚实的技术支撑，理想中的“工厂化”、“设计化”农业生产才能够实现，从而使人类摆脱“靠天吃饭”的束缚，农业生产也必将会迎来新的局面。