滴施烯效唑复配促进剂对棉花生长发育及产量、品质的影响

任若飞，赵 强，王自然，谢 佳，徐开玥，马百幻，宋兴虎，占东霞

（新疆农业大学 农学院/棉花教育部工程研究中心，新疆 乌鲁木齐 830052）

棉花是我国最主要的经济作物之一，在国民经济中占据重要地位[1]。打顶是植棉生产中的关键环节，去除棉株顶端优势有利于抑制其营养生长、促进生殖生长，合理调控养分转移[2]。随着科学技术发展，棉花大田管理措施逐渐趋于轻简化，化学打顶是棉花轻简化栽培技术的重要组成部分。目前，化学打顶主要采用无人机或拖拉机叶面喷施的方式，但叶面喷施封顶剂易随风飘散，污染周围生态环境，甚至会对棉株造成损伤，而单独喷施打顶剂的田间管理措施则会增加人力物力，提高植棉成本，制约棉花生产集约化发展。因此，探索棉花栽培技术向轻简节本、提质增效发展，已成为广大科研工作者的研究热点。

植物生长调节剂在作物全生育期发挥着至关重要的作用，适宜的调节剂能够促进作物生长发育、增强抗逆性、改善株型、增加产量及优化品质等[3-8]，其中植物生长促进剂是植物生长调节剂中应用最为广泛、种类最多的一类。噻苯隆是一种具有高生物活性的促进剂，能够诱导细胞分裂，促进花芽分化，延缓叶片衰老[9-10]。萘乙酸能够促进生根和根系结构建成，有利于植株吸收水分和养分，在逆境条件下提高作物抵抗逆境的能力[11-12]。胺鲜酯是一种新型的植物生长调节剂，有增加叶绿素含量、促进光合速率、调节植物体内养分平衡、提高作物产量等优点，可与多种调节剂或肥料配合使用[13-14]。氯吡脲主要应用于猕猴桃、甜瓜等园艺作物中，具有防止落花落果、提高坐果率及膨大果实等功效。据报道，将某些植物生长促进剂与延缓剂复配施用对棉花进行化学调控，通过促控结合的化控机制，可在抑制棉花营养生长的同时促进生殖发育[15-17]。烯效唑是一种广谱性、高效性植物生长延缓剂，对多种植物生长具有抑制旺长、塑造株型等作用[18-20]，其与多效唑相比，降解速度快，在土壤中残留量少，且大田作物使用后积累效应较弱[21-22]，常被用于棉花化控。

膜下滴灌是近年来新兴的一种高效节水灌溉模式，新疆地处我国西北内陆，降水稀少且水资源匮乏，膜下滴灌模式被广泛应用于棉花生产中，逐渐形成了水肥药一体化栽培管理技术。在棉花化控上，烯效唑的使用方式主要有喷施、浸种或拌种处理，而关于水肥药一体化栽培中滴施烯效唑进行棉花化控的研究鲜有报道。鉴于此，以常规喷施打顶剂为对照，探究膜下滴灌模式下滴施烯效唑复配促进剂对棉花农艺性状、产量及品质的影响，筛选合理的烯效唑复配组合，促进棉花栽培技术向轻简化、集约化发展，为烯效唑复配促进剂在棉花上的应用奠定实践基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2022 年6 月30 日—10 月20 日在新疆昌吉州呼图壁县大丰镇（43°70′N、86°50′E）进行，该地属温带大陆性气候，长期种植棉花。试验地土壤类型为壤土，土壤肥力中等。从播种到收获每日最高温、最低温、降水量如图1所示。

图1 棉花全生育期气象数据Fig.1 Meteorological data during the whole growth period of cotton

1.2 供试材料

供试棉花品种为新陆早42 号。供试药剂为烯效唑（有效成分含量5%）、噻苯隆（有效成分含量0.1%）、胺鲜酯（有效成分含量8%）、萘乙酸（有效成分含量5%）、缩节胺（有效成分含量98%）。

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，设5 个处理，分别为5%烯效唑与0.1%噻苯隆、8%胺鲜酯、5%萘乙酸、0.1%氯吡脲复配滴施，以叶面喷施98%缩节胺（大田常规化学打顶）为对照，具体用量见表1。试验地采用一膜6 行机采棉种植模式，行距为66 cm+10 cm，株距10 cm，前茬作物为棉花。小区长8.00 m，宽7.05 m，面积为56.40 m2，3 次重复。试验各 处 理 于2022 年4 月24 日 播 种，2022 年7 月8 日（初花期）施药，其他农事管理同大田。

表1 不同复配药剂试验设计Tab.1 Test design of different compound chemicals

1.4 测定指标及方法

1.4.1 农艺性状 施药前，每小区选取5 株长势健康一致的棉花植株并挂牌定株，选株避开缺苗和双株的区域，施药前及施药后每7 d用卷尺测量1次株高（从子叶节到主茎顶端的高度）、单株果枝台数、单株蕾数和单株铃数，分析各处理农艺性状的变化情况。于吐絮期每小区选取3 株棉花调查茎粗、果枝始节高、主茎节间长、叶枝长度以及第3、第6 及第9果枝长度。

1.4.2 干物质积累与分配 施药前及施药后每10 d在每个处理中选取12 株长势相同、健康的代表性棉株，按不同器官（茎、叶、蕾+花+铃）进行分样，于105 ℃烘箱杀青30 min，80 ℃烘干至恒质量后称干质量，重复6 次。

1.4.3 棉铃时间分布 每小区定点选取40株棉花，分别于7月15日、8月15日、9月5日调查伏前桃、伏桃、秋桃数量。

1.4.4 产量及其构成因素 棉花收获时调查并记录每个试验小区实际可收获株数、总铃数，并在每个试验小区选取果枝上15铃、中20铃、下15铃测定其单铃质量，计算衣分、籽棉产量。

1.4.5 纤维品质 选取果枝上15 铃、中20 铃、下15铃共50 个吐絮铃。称取轧花后的各处理棉样15 g以上，测其纤维长度、纤维强度、马克隆值、成熟度、整齐度等指标，并送农业农村部农产品质量监督检验测试中心（乌鲁木齐）进行品质测定。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2016、SigmaPlot 12.5 进行数据整理和作图，用IBM SPSS statistics 26.0 进行数据统计及显著性分析。

2 结果与分析

2.1 滴施烯效唑复配促进剂对棉花花铃期农艺性状的影响

由表2 可知，自施药当天至施药后28 d，各个处理对棉株农艺性状表现出不同的调控力度，随棉花生育进程的推进，棉花株高、单株果枝台数和单株铃数呈增加趋势。施药前，各处理农艺性状表现差异不显著；施药后7 d，CK 株高增长速度较快，T1 处理株高最低，较CK 显著降低1.96%，各处理棉花单株果枝台数、单株蕾数和单株铃数均无显著差异；施药后14 d，T1 和T2 株高处理较CK 显著降低，分别降低2.47、0.74 cm，除T3 处理外，T1、T2、T4 处理单株铃数均显著增加，分别较CK 增加44.14%、38.14%和48.05%；施药后21 d，各处理棉花株高增长逐渐趋于稳定，T1 和T2 处理棉花株高与CK 相比分别显著降低2.17、1.27 cm，其中T1 处理棉花株高最低，为84.93 cm，各处理棉花单株果枝台数、单株蕾数和单株铃数均无显著差异；施药后28 d，株高方面表现为T1 处理较CK 显著降低2.34 cm，各处理棉花单株果枝台数无显著差异，单株蕾数表现为各复配滴施处理与CK 相比均有降低，其中T1和T4处理较CK 分别显著降低44.31%和40.12%，T4处理单株铃数最高，达7.53 个，与CK 相比增加8.66%。综上所述，滴施烯效唑复配促进剂能一定程度上抑制棉花纵向生长，加快蕾铃转化，促进棉铃成熟。

表2 滴施烯效唑复配促进剂对棉花花铃期农艺性状的影响Tab.2 Effect of drip application of uniconazole compound promoter on agronomic characters of cotton during flower and boll stage

2.2 滴施烯效唑复配促进剂对棉花吐絮期农艺性状的影响

由表3可知，滴施烯效唑处理后主茎节间长度、叶枝长度和果枝长度较CK 显著减少，但对棉花茎粗和果枝始节高影响较小，与CK 相比无显著差异。各滴施烯效唑处理棉花主茎节间长度和叶枝长度较CK均降低，其中T4处理棉花主茎节间长度较CK显著缩短11.64%，T2 处理对棉花叶枝长度抑制效果最明显，较CK 减少20.35%。滴施烯效唑处理各节位果枝长度与CK 相比均降低，其中在各节位果枝中对第3 果枝长度影响较小，T1、T2、T3、T4 处理第3 果枝长较CK 分别缩短20.0%、9.1%、12.9%和18.9%；与CK 相比，T2 处理第6 果枝长降低不显著（12.0%），T1、T3、T4 处理第6 果枝长较CK 分别显著降低了20.7%、20.6%、22.4%；T1—T4 处理棉花第9果枝长度比CK 短36.7%、36.6%、28.8%、30.9%；其中T1处理各节位果枝长度较CK均显著缩短。综上所述，滴施烯效唑处理对上部果枝长度抑制程度最高，有利塑造塔形棉花株型。

2.3 滴施烯效唑复配促进剂对棉花干物质积累与分配的影响

由图2 和图3 可知，随着生育时期不断推进，棉花生殖器官干物质积累量与分配比例逐渐增加。施药前各处理棉花各器官干物质积累量均无显著差异，蕾铃干物质积累量为3.50～4.14 g。

图2 滴施烯效唑复配促进剂对棉花干物质积累的影响Fig.2 Effect of drip application of uniconazole compound promoter on dry matter accumulation in cotton

图3 滴施烯效唑复配促进剂对棉花干物质分配的影响Fig.3 Effect of drip application of uniconazole compound promoter on dry matter distribution in cotton

施药后10 d，各处理叶片和茎秆干物质积累量无显著差异，蕾铃干物质积累量表现为T3 和T4 处理较CK 分别显著增加18.50%和32.01%；分配比例表明，T4 处理生殖器官占比最高，达27.95%，与CK相比显著增加20.73%。

施药后20 d，各处理叶片和茎秆干物质积累量无显著差异，除T2 处理外，T1、T3、T4 处理棉花蕾铃干物质积累量与CK 相比分别提高3.71%、10.93%和15.23%，其中T3和T4处理与CK相比差异达到显著水平；分配比例表明，生殖器官干物质分配比例较施药后10 d 迅速增加，各处理间生殖器官和营养器官均无显著差异。

施药后30 d，除T1 处理外，其他各滴施烯效唑处理叶片和茎秆干物质积累量与CK 无显著差异，T4处理蕾铃干物质积累量最高，达36.79 g，较CK提高9.43%；分配比例表明，此时期各处理棉株分配比例逐渐形成以生殖器官占比为主的干物质积累，但各处理间差异不显著。

施药后40 d，各处理叶片和茎秆均无显著差异，T2 处理蕾铃干物质积累量最高，较CK 提高7.32%；分配比例表明，T1 和T2 处理生殖器官占比显著提高，以T2 处理最高，达60.32%，较CK 显著提高6.09%。

施药后50 d，各滴施烯效唑处理叶片干物质积累量均高于CK，其中T2 和T4 处理较CK 显著提高30.32%和32.99%，蕾铃干物质积累量表现为T2 和T3处理较CK 分别显著提高19.13%和15.62%；分配比例表明，T2 处理蕾铃占比最高，较CK 提高4.94%。

2.4 滴施烯效唑复配促进剂对棉花干物质积累特征值的影响

由表4 可知，各处理棉花单株干物质积累Logistic 模型R2均大于0.98，达到极显著水平，方程拟合结果好，说明各处理棉花干物质积累符合Logistic 模型。T4 处理干物质积累速率最大时间和进入快速积累期分别较CK 提前2.55 d 和0.57 d，除T4处理外，其他滴施烯效唑处理结束快速积累期均晚于CK，T3处理干物质积累快速增长期最长，T2和T3 处理单株干物质最大积累量均高于CK，分别较CK 增加31.15%和46.26%，T4 处理单株干物质日积累量最高，达1.41 g/d，较CK增加6.02%。

表4 棉花干物质积累Logistic方程及特征值Tab.4 Logistic equation and eigenvalues of dry matter accumulation in cotton

2.5 滴施烯效唑复配促进剂对棉花“三桃”比例的影响

对棉花“三桃”进行调查，结果（表5）表明，T2处理伏前桃数量高于其他滴施烯效唑处理，较CK 显著增加31.76%，伏前桃比例达27.95%；各处理伏桃数量为4.28～4.80 个/株，处理间无显著差异，其中CK 伏桃比例最高，达70.59%；T2 处理秋桃数量最多，达0.70 个/株，较CK 显著增加34.62%。综上所述，T2 处理一定程度上促进了棉铃发育，在生育后期保证了棉铃数量。

表5 滴施烯效唑复配促进剂对棉花“三桃”比例的影响Tab.5 Effect of drip application of uniconazole compound promoter on the ratio of cotton“three peaches”

2.6 滴施烯效唑复配促进剂对棉花产量及其构成因素的影响

由表6可知，各处理收获株数、单铃质量和衣分无显著差异，滴施烯效唑处理中T2 和T4 处理棉花单株结铃数与CK 相比均有不同程度提高，分别较CK 提高0.20 个和0.08 个，其中T2 处理单株结铃数最高，较CK 显著提高3.28%。籽棉产量表现为T2处理最高，但与CK 相比无显著差异。T2 处理衣分与CK 相比提高2.89%，皮棉产量与CK 相比显著提 高8.10%。

表6 滴施烯效唑复配促进剂对棉花产量及其构成因素的影响Tab.6 Effect of drip application of uniconazole compound promoter on cotton yield and its constituent factors

2.7 滴施烯效唑复配促进剂对棉花纤维品质的影响

由表7 可知，滴施烯效唑处理对棉花中部纤维影响较大，对上部纤维发育影响较小。滴施烯效唑处理均提高了棉花上部纤维马克隆值，但无显著差异。T4处理提高了棉花中部纤维长度和强度，但均未达到显著差异，同时T4处理显著提高了棉花中部整齐度；T1—T4 处理提高了棉花中部纤维马克隆值，其中T3 处理与CK 相比差异显著。各处理棉花下部纤维品质差异均不显著。

表7 滴施烯效唑复配促进剂对棉花纤维品质的影响Tab.7 Effect of drip application of uniconazole composite promoter on cotton fiber quality

3 结论与讨论

农艺性状能直观地反映棉株生长发育状况，为产量构成因素的形成奠定基础。应用植物生长调节剂是推动棉花轻简化栽培不断向前发展的重要环节，植物生长调节剂的研制及如何合理配套使用已成为众多学者关注的重点。前人研究[23-25]表明，施用烯效唑会显著降低植株株高和节间长度，抑制纵向生长态势，尤其是对新梢生长影响较大。本试验研究表明，滴施烯效唑处理棉花株高与CK 相当，其中T1处理对棉花株高的抑制效果最为明显，施药后28 d 较CK 显著降低2.34 cm，但是T3 处理棉花株高反而显著高于CK，这可能是由于萘乙酸具有促进棉花根系生长的作用，进而促进棉花营养生长，造成棉花旺长；滴施烯效唑处理对棉株茎粗无显著影响，对棉株叶枝长度和果枝长度有一定的抑制效果，其中对上部果枝长度调控力度最为显著，T1—T4处理第9果枝长分别较CK 缩短了36.7%、36.6%、28.8%和30.9%。综上所述，滴施烯效唑复配促进剂能达到与喷施缩节胺进行化学封顶相类似的农艺性状，促进形成紧凑型棉花株型，改善群体通透性。

营养生长和生殖生长构成作物全生育期，二者相互联系相互制约，干物质生产对产量形成有直接影响，其积累和合理分配是作物高产的关键。黄文婷等[26]于大豆初花期喷施烯效唑，发现烯效唑能显著提高各时期大豆单株干物质积累，在盛荚期提高分荚比例。张露[27]研究表明，多种植物生长促进剂复配使用有利于提高玉米幼苗生物量积累。吴雪琴等[28]研究发现，随水滴施植物生长调节剂能促进棉花生殖器官干物质积累量。本试验中，T2处理促进棉花生殖器官生物量积累，较CK 显著提高19.13%，同时生殖器官占比较CK增加4.94%。说明滴施烯效唑复配促进剂能提高棉株营养生长向生殖生长养分转运，提高生殖器官养分积累与分配，具有一定的增产潜力。

正确施用植物生长调节剂不仅能塑造理想棉花株型，合理调控营养生长和生殖生长关系，同时还可以提高产量、改善纤维品质[7，29-31]。王为[32]研究认为，在棉花叶面喷施烯效唑复配外源物质药剂组合可提高单株结铃数和单铃质量，对纤维品质无显著影响。而本试验结果表明，滴施烯效唑复配促进剂均能提高衣分，但对单株结铃数和单铃质量的影响表现不一致，滴施处理中单株结铃数和单铃质量降低可能是烯效唑与部分促进剂产生拮抗效应或者环境因素不同所导致；T2处理能显著增加单株结铃数，与CK 相比增加3.28%，T2 处理通过较大的单株结铃数以及相对较高的衣分使得皮棉产量较CK显著提高8.10%；纤维品质表现为滴施烯效唑复配促进剂对棉花中部纤维品质造成一定的影响差异，T4处理增加了棉花中部纤维整齐度，T3处理显著增加了棉花中部纤维马克隆值，但总的来说，滴施烯效唑复配促进剂对棉花纤维品质的影响较小。

滴施烯效唑复配促进剂均能抑制棉花纵向及横向生长态势，特别是对上部新生果枝影响较大，可塑造紧凑型棉花株型，其中烯效唑复配胺鲜酯促进蕾铃干物质积累，提高生殖器官占比，增加棉花单株结铃数，同时提高籽棉和皮棉产量。在新疆棉区膜下滴灌条件下，通过滴施烯效唑复配胺鲜酯药剂组合代替叶面喷施缩节胺切实可行，为棉花生产轻简化、集约化提供了实践基础。