氟节胺与缩节胺施用时间对棉花株型及其经济性状的影响

史亚辉，蔡晓虎，韩 睿，张玉栋，王俊刚

(石河子大学农学院/绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室，新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意义】通常采取措施去除棉花顶端优势，实现其营养生长向生殖生长转化[1]。其中，棉花人工打顶就是常用技术，但是现在劳动力成本增加，人工打顶支出上涨，植棉效益大幅压缩。目前，棉花种植呈现规模化、机械化、轻简化和集约化[2]。研究氟节胺与缩节胺施用时间对棉花株型及其经济性状的影响，对筛选出棉花化学封顶和前期调控塑形最佳时间有重要意义。【前人研究进展】缩节胺在棉花塑形和化学封顶有局限性。为了实现棉花种植机械化，在棉花栽培中引进氟节胺，即抑芽敏，是一种低毒的植物生长调节剂，具有接触兼局部内吸、高效抑制侧芽生长的作用[3-4]。据研究，作为化学封顶剂，氟节胺对棉花产量的影响不仅与棉花品种有关，而且与其使用剂量、时间、频次有关。赵强等[5]研究用含有DPC、缓释剂和助剂的化学打顶剂，分别于2009年7月20日和2010年7月16日施药，发现棉株高、株型更紧凑、上部果枝结铃数和内围铃数略高、铃重相当、衣分略低，籽棉和皮棉产量相当且有增产潜力，对综合纤维品质无显著影响。戴翠荣等[6]研究南疆棉区氟节胺化学打顶技术，发现氟节胺在棉花上应用2次，化学打顶后棉株高， 铃重与衣分略有降低，籽棉和皮棉产量与人工打顶的棉花相当，对纤维品质无显著影响；氟节胺在6月20日(第1次)、7月10日(第2次，即化学封顶)或6月25日(第1次)、 7月15日(第2次，即化学封顶)喷施较为合理。韩焕勇等[7]研究认为，新疆北疆棉区应用化学封顶剂最适时间为7月4～12日；叶春秀等[8]则认为7月8日使用氟节胺化控1次效果最佳。【本研究切入点】新疆南疆和北疆气候条件差异较大，棉花系统性调控与化学封顶研究尚少。研究氟节胺与缩节胺施用时间对棉花株型及其经济性状的影响。【拟解决的关键问题】研究棉田施用氟节胺与缩节胺，其施用时间对棉花株型、产量和品质的影响，分析棉花封顶最佳时间，为棉花生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试药剂：25%氟节胺可分散油悬浮剂由张掖大弓农化有限公司提供；98%缩节胺可湿性粉剂由四川国光农化股份有限公司生产。供试棉花品种为新陆早53号。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验于2019年选取石河子大学农学院教学试验场三连多年连作棉田，肥力中等。4月19日采用1膜6行(66+10+66+10+66+10)cm模式播种，4月21日滴出苗水，6月20日前棉田化学调控按照常规大田管理。

采用裂区区组试验设计，以棉花不同时间封顶(简称封顶期)施药，即以第2次用药(7月5日、7月10日、7月15日)为主区；以封顶前不同时间(简称封顶前期)施药塑形，即以第1次用药(6月20日、6月25日、6月30日)为副区。第1次施用氟节胺600 g/hm2+缩节胺60 g/hm2，第2次施用氟节胺1 200 g/hm2+缩节胺120 g/hm2。各试验组以棉花封顶期人工打顶为对照，即于7月5日(CK0-5)、7月10日(CK0-10)、7月15日(CK0-15)摘除1叶1心。每个小区23.8 m2，重复3次。药剂均现用现配，采用背负式电动喷雾器(型号：3WBD-20)施药，用水量为450 kg/hm2。表1

表1 氟节胺与缩节胺施用时间

1.2.2 测定指标

1.2.2.1 棉花农艺性状

6月20日，于每个小区的中行选取长势均匀的棉株9株，每5 d定点定株调查棉花株高(子叶节至顶端)、果枝长(倒1至倒4)、叶枝长、主茎节间距等指标，重复3次，直至棉花采收。

1.2.2.2 棉铃空间分布

棉花吐絮后，每个小区选取具有代表性的棉花15株，调查其上部(7果枝及以上)、中部(4～6果枝)、下部(1～3果枝)等棉铃数。

1.2.2.3 棉花产量及其品质

(1)于收获期，每个小区选取自然吐絮的连续的10株棉花，重复3次，测定单铃重。(2)每个小区取样6.69 m2，调查样地棉花全部株数、铃数，用于单株铃数、单位面积总铃数、产量等经济指标估算。(3)采集不同小区籽棉，轧花，称取皮棉30 g编号，送新疆生产建设兵团石河子市棉花纤维检验所进行棉花纤维品质测定。

1.2.2.4 增长量

增长量=当日测定值-初始测定值(6月20日)

1.3 数据处理

原始数据用Microsoft Office 2010 软件整理，用SPSS 19.0 统计分析软件对试验结果进行Duncan法显著性分析，并采用Sigmaplot12.0作图。

2 结果与分析

2.1 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花株高增长量的影响

研究表明，棉花株高增长量先呈现较快增加趋势，后趋于平缓。CK0-5、CK0-10、CK0-15棉株摘除顶尖，虽然去除其顶端优势，却分别于10、5和5 d后停止生长。2次喷施氟节胺和缩节胺调控棉花，在不同时期进行棉花封顶情况下，其株高增长趋势均是7月10日封顶组最高；在相同封顶时间下，棉花株高增长量与2次用药间隔时间呈相反关系，间隔时间长则株高增长量少。

在7月5日封顶的棉花组中，棉花在第1次与第2次施药期间的株高增长量为4.05～7.73 cm，少于对照(CK0-5)4.45～8.12 cm，其中2次施药间隔15 d(A20-5)的棉花株高增长量最小，为4.05 cm。棉花在第2次施药封顶后，其株高增长量与2次施药间隔期有关，间隔期越长则株高增长量越少，2次间隔15 d(A20-5)、10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的株高增长量依次为8.28、11.89和14.67 cm，较对照(CK0-5)减少0.33～6.67 cm。

在7月10日封顶的棉花组中，棉花在2次施药期间的株高增长量均低于对照(CK0-10)，减少了4.54～9.83 cm，其中，2次施药间隔期为10 d(B30-10)、15 d(B25-10)的棉花株高增长量仅相差1.00 cm。棉花在第2次施药封顶后，棉花株高增长量不同，对照(CK0-10)最高，为22.11 cm，2次施药间隔期为20 d(B20-10)的最小，为13.67 cm。

在7月15日封顶的棉花组中，棉花在2次施药期间的株高增长量在10.33～16.94 cm，少于对照(CK0-15)0.71%～65.15%，其中，2次施药间隔期为15 d(C30-15)的棉花株高增长量与CK0-15相差不大。棉花在第2次施药封顶后，株高增长量少于对照(CK0-15)0.17～7.06 cm，2次施药间隔期25 d(C20-15)的最小，为11.44 cm。图1

注：编号表示处理序号+第1次施药日期-第2次施药日期

2.2 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花叶枝增长量的影响

研究表明，CK0-5、CK0-10、CK0-15棉花摘顶后，叶枝增长持续时间不同，分别为15、10和5 d。经2次喷施氟节胺和缩节胺调控棉花，第1次施药后叶枝生长受到明显抑制，第2次施药后则较快停止伸长。

在7月5日封顶的棉花组中，叶枝增长量少于对照(CK0-5)8.13～9.94 cm。2次施药间隔5 d(A30-5)的增长量最大，为7.91 cm，而间隔10 d(A25-5)、15 d(A20-5)的棉花叶枝增长量相差不大。

在7月10日封顶的棉花组中，叶枝增长量少于对照(CK0-10)6.26～8.60 cm。2次施药间隔10 d(B30-10)、20 d(B20-10)的增长趋势基本相近，但略低于15 d(B25-10)的增长量。

在7月15日封顶的棉花组中，叶枝增长量少于对照(CK0-15)4.10～6.64 cm。2次施药间隔20 d(C25-15)、25 d(C20-15)、15 d(C30-15)的叶枝增长量分别为6.72、7.03和9.57 cm，施药间隔期越短，叶枝增长量越大。氟节胺和缩节胺能有效控制叶枝增长。图2

注：编号表示处理序号+第1次施药日期-第2次施药日期

2.3 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花果枝长的影响

研究表明，喷施氟节胺与缩节胺后，随着药剂发挥调控作用，棉花果枝增长明显受到抑制，与对照相比差异显著(P<0.05)，而处理组间无差异(P>0.05)。

在7月5日封顶的棉花组中，施药当天棉花的倒1、倒2、倒3果枝长与CK0-5之间无差异(P>0.05)，而2次施药间隔期10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的倒4果枝长则有差异(P<0.05)。与CK0-5相比，A20-5、A25-5、A30-5棉花的果枝长分别减少78.6%～82.8%、74.6%～83.4%、64.4%～69.6%、61.1%～72.3%。喷施氟节胺与缩节胺对果枝的抑制效果不同，越靠近生长点果枝受到抑制作用越强。

在7月10日、7月15日封顶的棉花组，倒1、倒2、倒3、倒4果枝长显著少于对照(P<0.05)，但间隔不同时间喷施氟节胺与缩节胺，棉花相同部位的果枝间不存在显著差异(P>0.05)。图3

注：编号表示处理序号+第1次施药日期-第2次施药日期，图中不同小写字母表示在0.05 水平上差异显著性，具有相同字母的差异不显著(Duncan法)

2.4 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花主茎节间距的影响

研究表明，在7月5日封顶的棉花组中，倒1、倒2、倒3主茎节间距与CK0-5存在显著差异(P<0.05)，而倒4、倒5主茎节间距则无差异(P>0.05)，化学封顶对主茎节间距的抑制作用是从棉花顶尖至底部逐渐减弱，越靠近顶尖主茎节间距受抑制作用越强。

在7月10日、7月15日封顶的棉花组中，倒1至倒4主茎节间距均与同期对照(CK0-10、CK0-15)有显著差异(P<0.05)，均短于对照。通过2次施药调控棉花，主茎节间距呈现施药间隔时间长则节间距短，反之相反。表2

表2 不同氟节胺与缩节胺施用时间下棉花主茎节间距变化

2.5 氟节胺与缩节胺施用时间对棉铃空间分布的影响

研究表明，试验组和各个对照组棉花结铃数均表现为，下部铃>中部铃>上部铃，且主要集中于棉花下部。但试验组和各个对照组的棉花中、下部铃无差异(P>0.05)，2次间隔不同时间施药对棉花中、下部铃无影响。

氟节胺与缩节胺使用后对棉花上部铃有一定的影响。在7月5日、7月10日进行封顶的棉花中，其上部铃数与对照(CK0-5、CK0-10)无差异(P>0.05)，但是7月5日封顶的棉花上部铃数多于对照(CK0-5)。在7月15日封顶的棉花组中，2次施药间隔15 d(C30-15)、20 d(C25-15)的上部铃与CK0-15有差异，但不显著，其中，2次施药间隔15 d(C30-15)的上部铃增加了0.47个，增幅为36.78%，而两次施药间隔20 d(C25-15)的上部铃却减少了0.30个，降幅为23.1%。图4

注：编号表示处理序号+第1次施药日期-第2次施药日期，图中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著性，具有相同字母的差异不显著(Duncan法)

2.6 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花产量性状的影响

研究表明，在7月5日、7月10日封顶的棉花组中，随着2次施药间隔时间的缩短，单株铃数、单铃重均有增加趋势。在7月15日进行封顶的棉花组中，随着2次施药间隔时间的缩短，单株铃数增加，而单铃重呈减少趋势。但各试验组单株铃数与对照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)存在显著差异(P<0.05)，而单铃重无差异。喷施氟节胺与缩节胺调控棉花，对其衣分无影响，且与对照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)无差异(P>0.05)。

棉花收获的关键指标是籽棉、皮棉产量。在7月5日进行封顶的棉花组中，2次施药间隔为15 d(A20-5)的棉花籽棉产量、皮棉产量最小，相对于CK0-5分别减少9.34%、13.94%，而2次施药间隔10 d(A25-5)、5 d(A30-5)的棉花籽棉比CK0-5增加了4.32%～15.99%，而皮棉产量增加了3.34%～12.77%。

在7月10日封顶的棉花组中，2次施药间隔为20 d(B20-10)的棉花籽棉、皮棉产量相对于CK0-10分别减少7.88%、1.21%，而间隔施药时间为15 d(B25-10)、10 d(B30-10)的棉花籽棉增加在2.05%～12.61%、皮棉在6.73%～19.87%。

在7月15日封顶的棉花中，2次施药间隔为25 d(C20-15)、20 d(C25-15)的棉花籽棉产量比CK0-15增加0.61%、2.49%，皮棉产量减少1.01%、2.12%，而间隔施药为15 d(C30-15)的籽棉、皮棉产量分别增加10.71%、8.75%。表3

表3 不同氟节胺与缩节胺施用时间下棉花产量性状变化

2.7 氟节胺与缩节胺施用时间对棉花纤维品质的影响

研究表明，喷施氟节胺与缩节胺后棉花的整齐度、短纤维指数、比强度、伸长率均与对照(CK0-5、CK0-10、CK0-15)无差异(P>0.05)。

在7月5日封顶的棉花组中，2次施药间隔为15 d(A20-5)、10 d(A25-5)的棉花纤维长度有所下降，且与对照(CK0-5)有差异(P<0.05)，马克隆值则无显著差异(P>0.05)。

7月10日封顶的棉花组，2次施药间隔为15 d(B25-10)、20 d(B20-10)的马克隆值与对照(CK0-10)有差异(P<0.05)，2次施药间隔为10 d(B30-10)的棉花纤维长度有所下降，与CK0-10差异显著(P<0.05)。

7月15日封顶的棉花组中，2次间隔施药为25 d(C20-15)的纤维长度与对照(CK0-15)存在差异(P<0.05)。表4

表4 不同氟节胺与缩节胺施用时间下棉花纤维品质变化

3 讨 论

Donald[9]认为，农作物个体最小竞争强度的理想株型，不仅能够充分利用自己有限环境，而且不侵占邻株环境。为了塑造株型，需要主动有预见性地控制棉花个体发育，培植株矮、枝短、叶小等特点的理想株型，协调棉花生育与气候、个体与群体、营养生长与生殖生长的关系[10-11]。生产中大量使用外源植物生长调节剂进行棉花株型和群体优势的塑造。其中，缩节胺能抑制棉花节间伸长和果枝的生长，控制棉花营养生长过剩，塑造紧凑植株结构[12-13]，氟节胺会引起顶芽的短期氧化应激反应，降低与主茎生长点发育和花芽分化相关基因的表达水平，延缓棉株生长和花芽的产生[14]，2种化学调节剂混用后不仅能起到自封顶的效果，而且可塑造良好的株型结构。

研究通过氟节胺与缩节胺混用，2次施用调控棉花，以棉花封顶时间为主要因子，发现2次间隔施药期越长，棉花株高增长量越小，与戴翠荣等[6]研究结果一致，即随着棉花化学封顶剂喷施后天数延长，生长量呈现逐渐减小的趋势，处理时间越早则株高生长量减缓会提前。与陈兵等[15]所研究的施药越早株高增幅越大，越难控制结果不同。究其因，试验在化学封顶剂中混用了缩节胺有效控制节间伸长。娄善伟等[16]、孙国军等[17]研究认为，化学封顶控制不住顶尖，出现2次生长现象。而试验研究结果显示，棉花化学封顶可行。高光效群体结构要求棉株由下而上各果枝的果节数逐渐减少，果枝长度逐渐变短，使棉株上下形成塔式株型，果枝在空间分布上，须符合果枝的下长上短，且各果节节间长度要有一个合理的范围[18]。研究表明，2次间隔施药的不同处理均能降低棉株上部果枝长、叶枝长以及节间长，与赵强等[5]、董春玲等[19]、杨成勋等[20]认为化学封顶能抑制棉株纵向生长研究结果相同，化学封顶有助于高光效群体结构的形成。

有研究表明，使用缩节胺能改变棉花的结铃部位，使棉铃集中在下部果枝[21]，赵强等[5]使用化学封顶剂后棉花的上部果枝数增多，上部铃同时也相应的增加。而上部结铃增多，铃库比例较大，使冠层上部充足的光合源同化的有机物能及时运转到棉铃库中[22]，增加上部结铃是提高产量的重要途径之一。研究表明，化学封顶的上、中、下部铃相对于人工打顶无差异，但上部铃有增加趋势，与董春铃等[19]研究认为化学封顶的上部棉铃数有所增加结果相同。单位面积株数、单株结铃数、铃重是棉花产量的构成因素。试验研究表明，2次间隔施药期短的单株铃数、单铃重有所增加，并且产量比人工打顶有所提高，与王刚等[23]认为化学封顶剂能促进棉株多结铃，可增加单铃重，从而增加产量研究结果一致。试验发现，2次间隔施药期长棉花单株结铃数少，可能是因为棉株瘦弱造成，也可能因营养供应不足或光合产物分配失调，生理代谢紊乱，以及不良气候条件和环境胁迫引起棉铃脱落[24]。研究结果与王刚等[23]认为，化学封顶剂对马克隆值、整齐度、伸长率、短纤维指数等品质指标影响较小。

4 结 论

氟节胺与缩节胺混用后能有效控制棉花横向和纵向的生长，并且2次施药间隔较长时间对棉花的横向和纵向抑制效果明显。2次施药间隔较短时间的单株结铃、单铃重较间隔较长时间的处理有所增加，且对棉花品质基本无影响，尤其是在6月30日和7月10日2次施药，棉花籽棉和皮棉产量相对于采用人工打顶处理提高了12.61%、19.87%，可在机采棉区试用。