化学制剂去除机采棉下部果枝、叶枝的比较试验

韦巧，李洪菊，罗艳萍，罗冬玉，侯玲，王思冕，姬攀攀，李伟，郭璇，王炎，周家华*

（1. 荆门（中国农谷）农业科学研究院，湖北荆门 448000；2. 荆门市植物保护站，湖北荆门 448000；3. 湖北省农业广播电视学校荆门分校，湖北荆门 448000）

随着农业机械装备、品种更新和栽培技术的发展，棉花生产机械化、轻简化成为主要趋势[1-7]。江汉平原作为长江中下游棉区的重要生产区域，机采棉的关键技术也日趋成熟，形成了一播全苗[8-11]、化学调控与打顶[12-14]、简化施肥[15-17]等关键技术，但在杂草防除[18-21]、去除下部果枝和叶枝等方面还存在诸多不足。 然而机采棉种植密度相对较高，且长江中下游6－7 月雨水充足，棉花生长旺盛，容易形成荫蔽，通风透光性差，导致烂铃增多，影响产量和品质。 目前棉花生产上尚无化学去除棉花下部果枝、叶枝的方法，主要提倡不整枝[22-25]或人工简化整枝[26-29]和去早期果枝、叶枝[30-32]。 农民习惯人工去除下部果枝、叶枝以促进集中成铃吐絮，以利于人工或机械采收；但该方法效率低下，且操作不便，人力耗费偏高。因此，如何尽可能减少人工除草，提高下部果枝、叶枝去除效率成为机采棉生产中亟待解决的关键技术问题。 鉴于此，本研究利用前期从不同浓度梯度的草铵膦、尿素、碳酸氢铵、乙烯、脱落酸等化学制剂中筛选得到的去除果枝和叶枝效果较好且不易传导整个植株的草铵膦、尿素、碳酸氢铵进行比较试验，探究适宜使用时期和方式，为高效去除棉花下部果枝、叶枝提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的机采棉品种为中棉425， 供试的化学物质草铵膦（质量分数20%，江西中讯农化有限公司生产）、尿素（质量分数46%，湖北三宁化工股份有限公司生产）、 碳酸氢铵 （质量分数17.2%，湖北京山华贝化工有限责任公司生产）均购自市场。

1.2 试验方法

试验于2020 年在湖北省荆门市沙洋县马良镇北港村进行。 试验地前茬作物为小麦，土壤肥力中等。 5 月23 日使用自主改良播种器（集开沟、镇压、播种、覆土为一体的4 行播种器）进行机械直播。肥料施用和化调、打顶、脱叶催熟按当地常规机采棉种植管理方式进行。

试验采取裂区试验设计，主区为去除时期（S），分为4～6 个果枝时期（S1，7 月14 日）、7～10 个果枝时期（S2，7 月28 日）、11～14 个果枝时期（S3，8月7 日）3 个水平，副区为去除方式（D），分别为草铵膦1 g·L－1（D1）、尿素280 g·L－1（D2）、碳酸氢铵200 g·L－1（D3）、空白对照（免去除，D4）、人工去除（D5）5 个水平， 共计15 个处理组合，3 次重复，共计45 个小区，小区面积30.4 m2（分2 厢种植，每厢2 行，行距0.76 m，行长10 m），种植密度为7.5 万株·hm－2。 去除目标部位为下部5 个果枝、叶枝，草铵膦、尿素、碳酸氢铵采用背负式电动喷雾器（16 L，江苏徐州蓝艺植保器械有限公司生产） 定向喷雾，人工去除采用人工方式去除下部5 个果枝、 叶枝。处理当天和处理后5 d、10 d、15 d，每个重复定点选取15 株调查下部果枝、叶枝凋亡数和存活数，以凋亡率[凋亡数/（凋亡数＋存活数）]衡量去除效果，人工去除凋亡率以100%计算。记录生育进程，并于10 月20 日定点调查连续15 株棉花第一果枝节位高度、吐絮铃数、大铃（直径≥2 cm）数和烂铃数，计算平均值。成熟期每个重复随机选取中上部吐絮铃50 个，用于测定铃重和衣分，并结合10 月20 日调查数据计算单株结铃数、籽棉产量和皮棉产量。 小区收获后， 每个处理取混合纤维样品30 g 送农业农村部棉花品质监督检验测试中心进行品质测定（HVICC 校准）。采用WPS 2019 和DPS 7.05 进行数据整理和分析，多重比较方法为邓肯多重范围检验。

2 结果与分析

2.1 不同去除方式的去除效果比较

从除去下部果枝、 叶枝效果来看，D1 效果最佳， 能使棉花下部6 个果枝、 叶枝均凋亡，D2、D3次之，空白对照D4 有少部分叶片自然凋亡，而D5人工去除处理的部分棉花节位会长出新叶。

由图1 可知，D1 处理在3 个时期均表现出较好的去除效果， 主要表现在处理后10～15 d 达到或超过预定目标； 而D2、D3 处理在S1、S2 时期效果一般，在S3 时期去除效果较好，也主要表现在处理后10～15 d 达到或超过预定目标。 有的处理去除效果超过预定目标是由于草铵膦、尿素和碳酸氢铵采用的是喷雾器定向喷雾， 存在部分药剂飘移，且草铵膦虽以触杀为主， 但存在一定内吸传导性。上述结果表明，D1 处理效果基本不受使用时期影响，而D2、D3 处理效果受时期影响较大，在S1、S2时期多阴雨天气下效果不佳。从安全性考虑，D1 处理若过早进行会导致下部果枝、 叶枝去除过多，且会使上部新生叶受到影响，部分凋亡，因此宜推迟进行。

图1 不同时期不同去除方式的下部果枝、叶枝去除效果比较

2.2 不同去除方式的第一果枝节位高度变化

由图2 可知，各时期D1 处理的第一果枝节位高度均显著高于其他处理（P＜0.05）；各时期D5 处理的第一果枝节位高度均高于D2、D3、D4 处理， 其中显著高于D4 处理（P＜0.05）；S1、S2 时期D2、D3 处理和S3 时期D3 处理的第一果枝节位高度均显著高于D4 处理（P＜0.05）；S3 时期D2 处理的第一果枝节位高度高于D4 处理，但差异不显著（P＞0.05）。

图2 不同时期不同去除方式的第一果枝节位高度比较

2.3 不同去除方式对机采棉生育期的影响

由表1 可知，去除时期、去除方式对棉花的生育进程影响不大，仅对开花期、吐絮期略有影响。相比D4 处理， 各去除时期D1 处理的开花期和吐絮期分别推迟1～2 d 和0～3 d， 而D2、D3、D5 处理的开花期和吐絮期分别推迟1 d 和1～2 d。

表1 不同时期不同去除方式的棉花生育进程

2.4 不同去除方式对成铃、吐絮的影响

由表2 的方差分析可知，去除时期显著影响大铃数和烂铃数 （P＜0.05）， 而去除方式显著影响吐絮铃数（P＜0.05），极显著影响烂铃数（P＜0.01），去除时期和去除方式的互作对这3 个指标没有显著影响。

表2 不同时期不同去除方式的棉花结铃指标方差分析结果

从10 月20 日的调查结果（表3）来看，相比D4 处理， 不同时期D1、D2、D3、D5 处理均能够减少烂铃（25%～100%），且差异显著（P＜0.05）。 与D4 处理相比， 在S1 时期采用D1、D2 和D5 处理会导致吐絮铃数减少，大铃数增多；而从S2、S3 时期各种去除方式的吐絮铃数、 大铃数比较可知，仅S2 时期D1 处理的吐絮铃数显著多于D2、D4 和D5 处理（P＜0.05）。 这说明，D1 处理应在果枝数较多的时期进行， 而D2 和D3 处理宜在果枝数较少的时期进行。

表3 不同时期下不同去除方式的棉花成铃吐絮情况

2.5 不同去除方式对机采棉产量性状及产量的影响

由表4 和表5 可知，去除时期对机采棉产量性状和产量影响不大，而去除方式对铃重影响极显著（P＜0.01），对籽棉产量和皮棉产量影响显著（P＜0.05）， 去除时期和去除方式的互作对铃重影响极显著（P＜0.01）。 其中，S1 时期D2、D3 处理的单株结铃数、公顷铃数较多，铃重较重，衣分差异不大，最终籽棉产量和皮棉产量较高；S2 时期的不同去除方式处理间，仅铃重存在差异，其中D5 处理铃重显著高于其他处理（P＜0.05），D1、D2 处理铃重显著低于D3、D4 处理 （P＜0.05）；S3 时期D3 和D4 处理的单株结铃数和公顷铃数较多， 籽棉产量和皮棉产量较高，但不同去除方式的各产量性状及产量差异均不显著。 这表明，过早地进行D1 处理会导致产量降低， 而早期进行D2、D3 处理可增加产量（与空白对照相比，籽棉产量增加24.9%～33.4%，皮棉产量增加24.2%～31.9%），再次说明D1 处理应在果枝数较多的时期进行， 而D2 和D3 处理宜在果枝数较少的时期进行。

表4 不同时期不同去除方式的棉花产量性状及产量方差分析结果

表5 不同时期不同去除方式的棉花产量性状及产量

2.6 不同去除方式对机采棉纤维品质的影响

由表6 可知，整体上而言，不同时期和不同去除方式对断裂伸长率的影响不大，采用不同去除方式后，马克隆值大多升高，长度整齐度指数大多降低，不同去除方式主要影响上半部平均长度和断裂比强度。在S1 和S2 时期，采用D1、D2 方式去除下部果枝、叶枝，有利于增加上半部平均长度，D1 在S2 时期处理可增强断裂比强度，且分别超过30 mm和30 cN·tex－1； 在S1 和S2 时期， 采用D3、D5 处理，上半部平均长度略降低，在30 mm 以下，对断裂比强度基本无不利影响。而在S3 时期，D1 和D3处理的上半部平均长度和断裂比强度略降低；D5处理的上半部平均长度和断裂比强度增加，分别在30 mm 和30 cN·tex－1以上。 这表明，合理去除下部果枝有利于提高棉花的纤维品质，不同去除方式和时期的效果有差异，D1、D2 处理宜在S1、S2时期进行，而D5 处理宜在S3 时期进行。

表6 不同时期不同去除方式的机采棉纤维品质

3 结论与讨论

前人研究表明，棉花不整枝与整枝相比，单株结铃数明显增多，铃重降低，衣分略有降低，但有产量优势[33-39]。张颖等[40]研究表明，去叶枝有利于提高光合能力，促进同化物及水分的运输，增加产量。杨艳敏等[41]研究表明整枝有效减少了蕾铃的脱落，增加了有效铃数。齐洪鑫等[42]研究发现，整枝方式对2个品种纤维上半部平均长度和长度整齐度指数存在一定影响。 刘国栋等[43]研究发现整枝措施对纤维断裂比强度有显著影响，整枝的纤维断裂比强度显著好于不整枝，而史加亮等[44]研究发现，随留叶枝数量增加，马克隆值呈下降趋势。

本研究结果表明，不同去除方式和不同去除时期下，仅在早期（4～6 个果枝时）使用高浓度尿素和碳酸氢铵溶液能够增加产量。 这与前人的研究结果[19-27]略有不同，可能与种植密度有关，也可能是由于采用高浓度肥液去除下部果枝、 叶枝后，改善了棉株的营养转运，具体机理还有待研究。 不同去除方式不仅减少了蕾铃的脱落，而且显著减少了烂铃，增加了有效铃数。 部分化学制剂处理和人工去除下部果枝、 叶枝有利于提高棉花纤维品质，但不同去除方式在不同时期的影响效果有所不同：在4～10 个果枝时使用草铵膦和尿素处理的棉纤维上半部平均长度比不整枝有所提高， 而在11～14 个果枝时人工去除处理的棉花纤维品质比不整枝好。造成不同去除方式间棉花纤维品质差异的机理尚待探究，且本研究只有1 年结果，还存在一定局限性，需要对不同年份和不同品种进行重复验证。

本研究初步表明，草铵膦或高浓度尿素、碳酸氢铵等化学制剂也能够去除机采棉下部果枝、叶枝。 在中高密度下，适期使用化学制剂去除机采棉下部果枝、叶枝，可使烂铃数减少25%～100%，籽棉产量增加24.9%～33.4%，皮棉产量增加24.2%～31.9%，有利于增加产量，提高品质。相比人工去除，这些处理方式效率更高，为高效去除机采棉下部果枝、叶枝提供了新的技术参考，但还有待于后续验证优化。