外施赤霉素对棉花蕾铃的生长促进作用研究

钱江伟 周海平

摘    要：针对棉花蕾铃脱落影响棉花产量问题，研究外施赤霉素对棉花蕾铃的生长促进作用。从外施赤霉素的浓度、自然环境水土因素、光照因素等角度出发，以试验实测值的方式探究赤霉素对棉花蕾铃的生长促进作用。研究结果表明，外施氮肥3次各20%水平，同时加施3次20 g/（hm2·L）的赤霉素，棉花产量为540 kg/hm2时，棉花蕾铃脱落率最低。在蕾期，外施赤霉素浓度越高，棉花蕾铃脱落率越低。

关键词：赤霉素;棉花蕾铃;农作物生长

文章编号：1005-2690（2021）21-0007-02       中国图书分类号：S562       文献标志码：B

赤霉素作为一种重要的植物生长素，能够促进植株生长，刺激果实生长。棉花是我国重要的经济作物之一，生产质量水平直接关系到我国农业经济的发展[1]。棉花蕾铃留存是影响产量的重要因素之一，蕾铃脱落的一般规律如下。第一，铃比蕾更容易脱落。第二，大蕾比小蕾脱落少。第三，开花前后的脱落量呈正向关系。第四，棉花进入盛花期后蕾铃达到脱落高峰，但这种情况不会一直持续，以后会减少。第五，通常情况下，生长在植株下半部分并且靠近主干的蕾铃脱落数量比较少，生长在植株上半部分并且距离主干较远的蕾铃脱落较多[2]。蕾的脱落，一般在蕾出现后10～20 d;铃的脱落，大多数在开花后的2～8 d出现，在第7天左右是铃脱落的高发期。为了研究赤霉素对棉花蕾铃的生长促进作用，开展本次试验。

1   试验准备

1.1   试验地和材料

试验设在某地学院试验基地，位于我国西部边疆。试验田基本理化性质如表1所示。

试验区是温带大陆性气候，全年干旱少雨，属于典型的需要借助外力促进农作物生长的农业区。当地阳光充足，植物所需的热能非常丰富;年均气温12.6 ℃，1月是全年最冷月份，平均气温-8.2 ℃，7月是全年最热月份，平均气温28.7 ℃;年平均降水量72.5 mm，年平均蒸发量2 283.4 mm;一年总日照时长为2 464 h;≥10 ℃累计温度高达4 000 ℃，无霜期近200 d。

1.2   观测技术

在试验田选定观察的植株。首先记录作物生长参数，每隔一段时间记录关键生育期，即播种、发芽、现蕾、盛铃、初絮、盛絮等具体时期，以及棉花植株的高度、果枝数量、每枝上的蕾铃数量、脱落的数量和每个枝最终成铃的数量。其次要进行观察对象养分吸收测评试验准备，需要在生长期间进行数值记录和统计分析，按生育期节点取样，还需要在初花期、花铃前期、花铃盛期此类状态变化节点取样。每次外施处理取10株棉花植株，边行、中行各5株，将其分解，取样在保持新鲜的状态下进行60 ℃恒温处理，烘干之后称重定量，接着磨碎，用40 mm不锈钢筛过筛用作养分测定的样品。最后进行产量测评，于8月中下旬测产。单产量=铃数×单铃重×100。在公式的辅助下还要测量3次试验地中的棉花产量。

2   试验过程

2.1   试验设计

对样本设计两个外施赤霉素浓度水平、4种正常施肥水平。实时监测赤霉素在处理棉花各个生长期的蕾铃脱落的作用，记录脱落率，确定试验地区的外施赤霉素制度。根据以往棉花各生长时期吸收肥料的特点，结合棉花生育期的蕾铃脱落率变化情况，初步调整研究水肥中氮元素的用量，以此提出施肥量的有效建议。

试验采取随机组合方法，以植株为一个小区，重复组合6次。选取试验地中的24株棉花作为外施赤霉素的试验植株，设定两种不同浓度的试剂并另外设定一组清水处理作为试验对照组，两种浓度下的赤霉素处理植株分别选取4组。选取两种赤霉素浓度中的各个生长期的棉花植株各两组对比果实不同发育期对赤霉素的反应。选取30个长势一致并且没有病虫害的蕾铃枝，其中20个用于基本对照组。余下10个用于测定蕾

铃的不同发育期光和特性的处理，并从其中选取5枝测定赤霉素处理机制。不同生长期的棉花对土壤相对含水量的要求不同，试验过程中要把握好这些已知变量[3]。苗期的相对含水量为56%～71%，蕾期为61%～71%，花铃期为71%～81%，吐絮期为51%～71%。根据试验地区的气象特征、土壤特征，制定试验区外施赤霉素制度表，外施赤霉素分为两种水平。根据农科院育种基地高产棉田的棉花施肥规律、生产中高产外施比重、基本肥料摄入量并结合当地的土壤性质，制定施氮用量及追施比例，施氮方法设为4个水平，具体操作见表2。

基础肥料在播种之前锄地时撒施，第一次和第二次外施之间间隔24 d，第二次和第三次间隔17 d即可。第一次外施在棉花蕾期第一次施肥之前，简称为蕾期肥。第二次外施是在棉花花铃前期施用。第三次的外施称为花铃后期肥，是在花铃期的后期进行外施处理。

外施赤霉素方式为叶面喷雾，3次外施赤霉素与外施氮肥同时进行，处理外施赤霉浓度分两组，次数相同，外施赤霉素量分别为30 g/（hm2·L）、60 g/（hm2·L）。

2.2   调查方法

棉花蕾铃脱落的统计方法：每个区域选择20株具有代表性的植株。从6月3日发现蕾生长开始调查，从子叶节逐个数出一枝上蕾的数目，每隔10 d记录1次。到8月中上旬吐絮期停止统计。调查时间按此规律推进，6月3日—8月10日，每隔10 d进行数据统计。在7月上旬，棉花蕾铃进入脱落高发期，根据棉花现有的生长规律进程，蕾铃在1～4观察节点的脱落是蕾期蕾铃脱落，5～6观察节点的脱落定为花铃前期蕾铃脱落，6～7观察节点的脱落为花铃盛期的蕾铃脱落，7～8观察节点的脱落是花铃后期的蕾铃脱落。

3   结论

在基本肥料是60%的基础上，3次外施处理发现棉花产量和棉花植株的蕾铃脱落相关。在基肥为40%，外施赤霉素两种处理中，棉花产量和蕾铃脱落的关系呈正相关，具体数据如图1。

棉花皮棉产量与总蕾铃脱落率的关系见下式。

H=0.001 2J 2-0.414 4J+37.55  （R2=0.922 1）     （1）

式中：H为棉花总的蕾铃脱落率;J为棉花产量。

对上式求偏导，H可取最小值53.37%。数据显示，当定量条件基肥为40%时，外施3次浓度20 g/（hm2·L）的赤霉素进行棉花蕾铃处理，棉花产量为540 kg/hm2时，棉铃的脱落率达到最低，为53%。

分析数据发现，蕾期外施赤霉素的浓度越高，蕾铃的脱落数量越少。花铃前期和花铃盛期，中等及以上的赤霉素浓度更有利于蕾铃的牢固度，有利于棉花坐果。花铃后期，高浓度的赤霉素刺激植株二次生长出蕾铃，但二次生长的蕾铃脱落率很高，所以花铃后期低中浓度的赤霉素有利于原有蕾铃坐实。

4   结束语

外施赤霉素植物生长调节剂改变了棉花花朵朵芽和果实中自生激素的含量和比重，也影响了相关细胞的外显表达，从而对花芽分裂和果实产量产生了影响。深入探究植物生长调节剂的使用机制，研究其对花芽分化和果实发育的深层影响，尤其是如何影响植物整体的代谢水平、植物细胞内部运作和路线流转路径，可以从分子水平解释植物生长调节剂对棉花芽和果实影响的内在机制。本研究发现，赤霉素在最高浓度时效果最好，可在之后的试验研究中扩大变量，调整各变量之间的搭配，选择合适的外施赤霉素浓度。

参考文献：

[1]严泽埔，张佳琦，梁璧，等.外施赤霉素对薄壳山桃幼苗生长及相关代谢基因表达的影响[J].浙江农林大学学报，2020，37（5）：922-929.

[2]陈芬，罗桂杰，谭军.外施赤霉素對重瓣大花萱草开花、内源激素和酶活性的影响[J].北方农业学报，2020，48（2）：96-101.

[3]姚艳艳.棉花蕾铃脱落因素与防控措施[J].现代农业，2019（2）：40-41.