李欣欣 田阳青 赵强 穆妮热·阿卜杜艾尼 吴刚 王文庆 张家豪 占东霞 宋兴虎
doi:10.7606/j.issn.1004-1389.2024.07.008
https://doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2024.07.008
收稿日期:2023-06-02 修回日期:2023-09-07
基金项目:新疆维吾尔自治区重大科技专项(2020A01002-2)。
第一作者:李欣欣,女,硕士研究生,研究方向为作物化学控制原理与技术。E-mail:l1901023664@163.com
通信作者:赵 强,男,博士,教授,研究方向为作物化学控制原理与技术。E-mail:qiangzhao99@163.com
占东霞,女,博士,讲师,研究为作物高产栽培技术。E-mail:zhandongxia@sina.cn
摘 要 通过田间试验,探寻亚磷酸钾复配的最优搭配组合,为提高棉花产量和新疆棉花高产高效栽培技术的发展提供新思路和理论依据。试验于2022年在新疆阿克苏地区沙雅县进行,供试棉花品种为‘新陆中84号,采用随机区组设计,以亚磷酸钾750 mL/hm2为主,分别和6-苄氨基嘌呤12 mL/hm2(PHO1)、14-羟基芸苔素甾醇150 mL/hm2(PHO2)、萘乙酸0.18 mL/hm2(PHO3)、吲哚乙酸0.18 g/hm2(PHO4)和胺鲜酯20 g/hm2(PHO5)进行复配,单施亚磷酸钾750 mL/hm2(CK1)和清水(CK2)为对照,在化学封顶(7月5日)和封顶后7 d各喷施1次,分析各处理下棉铃时空分布、干物质积累与分配、光合特性和产量指标。结果表明:各处理均提高叶片光合速率,增加地上部干物质积累量,提高棉花单株结铃数和产量;其中PHO4和PHO5处理均可提高第1果节成铃率,从而增加单株结铃数,分别较对照单株结铃数增加3.09%~ 17.89%;PHO5处理较对照单铃质量提高1.35%,PHO4处理较对照籽棉产量提高15.76%~19.81%。因此,新疆地区化学封顶后推荐使用750 mL/hm2亚磷酸钾复配0.18 g/hm2吲哚乙酸(PHO4)或复配20 g/hm2胺鲜酯(PHO5),以增加棉花单株结铃数,形成增产效果。
关键词 棉花;亚磷酸钾;外源物质;成铃特性;产量
棉花打顶是棉区普遍采用的一项整枝技术,是棉花栽培管理措施的一个重要环节,影响棉花的产量和品质。新疆棉花化学封顶面积大,其中以缩节胺为主成分的封顶剂应用最为广泛[1-4]。喷施外源物质可减少蕾铃脱落,增加成铃率,改善纤维品质,在提高棉花产量方面发挥了重要作用[5]。亚磷酸钾是一种具环保、杀菌作用的新型特殊磷钾复合水溶性肥[6],前人研究结果表明亚磷酸钾可以通过提高马铃薯叶片中的抗氧化系统而提高叶面光合能力[7-9]。棉花叶面喷施6-苄氨基嘌呤(6-BA),单施或与赤霉素进行复配可延长作物叶片的功能期,增加叶面积,提高叶片叶绿素含量,增强光合能力,增加中部果枝棉铃质量和单株结铃数从而提高产量[10-12]。芸苔素类物质复配外源物质或叶面肥可促进植物生长发育和根系活力[13-14],增加大白菜单球质量[15]。萘乙酸(NAA)能够调节植物生长发育[16],诱导叶片气孔张开,提高植物光合速率[17]。李健忠等[18]研究表明α-NAA应用在棉花种植上可以减少棉花蕾铃的脱落,增加单铃质量,改善品质;吲哚乙酸(IAA)可诱导叶片气孔张开,提高光合速率,促进植物生长[19]。郑乐娅等[20]研究表明喷施外源IAA可提高水稻叶净光合速率和群体叶面积指数从而增加水稻产量。胺鲜酯能提高植物酶的活性和叶绿素的含量,加快光合速率从而促进植物细胞的分裂伸长和根系的发育,调节植物生长发育[21-22];胺鲜酯与IAA和NAA混用后提高玉米叶绿素含量,增加产量[23],前人研究发现胺鲜酯复配不同外源物质可增加干物质积累量和百粒质量[24-25],提高根系活力,增加叶绿素含量,从而提高产量改善品质[26]。
化学封顶通过缩节胺及助剂抑制棉花顶尖生长达到封顶效果,但是化学封顶后棉花生长尤其是生殖生长逐渐达到高峰期,如果不加强养分供应可能会造成落蕾落花落铃,结铃减少和铃质量减轻,加之高温天气影响可能导致上部果枝成铃率低,进而影响产量、品质;因此挖掘化学封顶棉花的增产潜力,减少蕾铃脱落,促进棉铃发育,提高铃质量,增加上部果枝成铃率是亟待解决的问题。本试验通过测定化学封顶棉花的成铃特性、光合特性和产量等指标,探明亚磷酸钾与外源物质复配对化学封顶棉花生长发育及产量形成的影响,揭示亚磷酸钾复配不同外源物质对化学封顶棉花系统的调控效应,为提高棉花产量与品质提供理论依据,及全程轻简化栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2022年在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇(82°75′E,41°25′N)进行,试验地前茬作物为棉花,播种时间为4月10日,采用机采棉1膜4行种植模式,行距为(76+10)cm。该地属于温暖带沙漠边缘气候,常年日照充足,年平均日照 3 031.2 h,降水量稀少,年平均降水47.33 mm,昼夜温差大,平均气温10.7 ℃。从播种到收获的每日最高温/最低温、日照时数和降水量如图1所示。土壤质地为壤土,0~40 cm土层pH为8.2,有机质为8.08 g/kg,速效氮含量为54.12 mg/kg,速效磷为 15.47 mg/kg,速效钾为 125.85 mg/kg。
1.2 供试品种与材料
供试品种为‘新陆中84号(当地主栽品种),植株为塔形,全生育期138 d左右[27],由新疆天玉种业有限责任公司提供。
供试材料:亚磷酸钾(H3PO3≥520 g/L, K2O≥400 g/L,液体),6-苄氨基嘌呤(6-BA,液体), 0.01% 14-羟基芸苔素甾醇(液体),α-萘乙酸(α-NAA,含量:98%,用丙酮溶解配置,固体粉剂),吲哚乙酸(IAA,含量:98%,用75%无水乙醇溶解配置,固体粉剂)和8%胺鲜酯(固体粉剂)分别由新疆强农丰禾农业科技有限公司,郑氏化工产品有限公司提供,中化作物保护品有限公司提供,新疆宝信源柏生物技术有限公司和四川国光农化股份有限公司提供。
1.3 试验设计
本试验药剂用量参考前人[6,9-12,15-16,21-22]研究成果,其中吲哚乙酸和萘乙酸为原药。共设7个处理,采用随机区组设计,以亚磷酸钾为主体,分别与6-苄氨基嘌呤(6-BA)、14-羟基芸苔素甾醇、萘乙酸、吲哚乙酸和8%胺鲜酯进行复配,以单施亚磷酸钾和清水为对照,试验处理如表1所示。各处理设 4 次重复,共计28个小区,各小区长 10 m,宽 6.88 m,小区面积为68.8 m2,采用背负式电动喷雾器进行喷施,小区之间用塑料布遮挡,防止雾滴漂移,于棉花化学封顶(7月5日)当日及封顶后7 d(7月12日)各喷施1次;所用封顶剂为225 g/hm2 98%缩节胺+150 mL/hm2助剂,棉花整个生育期过程共滴灌10次,灌溉量为 4 050 m3/hm2,施黄腐殖酸60 kg/hm2,尿素405 kg/hm2,磷酸一铵232.5 kg/hm2,钾肥142.5 kg/hm2,复合型肥(N∶P∶K=15∶15∶15)345 kg/hm2,其他管理措施与当地农事管理一致。
1.4 测定项目及方法
1.4.1 棉花蕾铃数 施药前在各小区选取长势一致棉花植株5株并进行挂绳定株,于药后每隔 7 d调查1次蕾铃数;铃叶比=总铃数/总叶片数。
1.4.2 地上部干物质积累与分配 喷药后每隔10 d在各小区选取代表性棉花 3 株,从子叶节剪断,按不同器官(茎、叶、蕾花、铃)分样,分器官放入105 ℃烘箱杀青30 min,80 ℃下烘干至恒量后称干质量。
1.4.3 棉铃时空分布 时间分布:三桃比例于7月15日、8月15日和9月15日选取连续长势均匀且具有代表性的50株棉株进行成铃数调查,并挂牌。
空间分布:在吐絮期时,测量定株每个果枝果节棉铃情况,按照横向和纵向分布,分析内外围铃(内围铃为各果枝第1果节的棉铃,外围铃为各果枝第2果节及以上的棉铃)和上中下部(下部为第1~3果枝,中部为第4~6果枝,上部为第7~9果枝,顶部为第9果枝以上)的成铃分布。
1.4.4 成铃率 吐絮期时,利用株式图调查方法记录棉株各果枝、果节上的成铃(棉铃直径大于2 cm)情况,利用Surfer 15.0软件,绘制各处理下棉花的成铃率等值线图。
1.4.5 光合参数 喷药后每隔7 d使用LI-6400便携式光合仪(北京力高泰科技有限公司)于晴天11:00—13:30测定标记棉花功能叶片(化学封顶后棉花倒3叶)的胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)以及蒸腾速率(Tr)。
1.4.6 产量构成因素 棉花吐絮期在每个小区选取6.67 m2的样点,调查样点内全部株数和铃数,计算出棉花种植密度和单株结铃数并估算产量;每小区取100个吐絮铃(分上部铃30个、中部铃40个、下部铃30个)风干后测其单铃质量,百粒质量和衣分。
1.5 数据处理
采用SPSS 26.0和Excel 2021对试验数据进行数据分析,SPSS 26.0对数据进行单因素方差分析及邓肯多重范围检验法(Duncan),Sigmaplot 12.5和Surfer 15.0做图。
2 结果与分析
2.1 亚磷酸钾复配不同外源物质对单株棉花蕾铃数的影响
单株棉花蕾数随施药后时间的增加大体呈现下降的趋势(图2-A),单株花蕾铃数随施药时间的增加呈现先上升后下降的趋势(图2-B)。PHO4和PHO5处理在施药后0~14 d较各处理显著增加蕾数,14~28 d增加单株铃数;PHO4和PHO5处理在前期有利于花蕾的生长发育,在后期增加单株花蕾铃数,提高棉花营养生长向生殖生长转化的速率。各处理均不同程度增加了单株棉铃数量,PHO4较CK1和CK2铃数分别增加6.84%和17.89%,PHO5铃数较CK1和CK2分别增加3.09%和13.75%。各处理对棉花蕾铃生长发育的影响不一致,PHO4和PHO5在前期具有保蕾保铃作用,促进蕾铃发育,提高蕾铃数量。
2.2 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花铃叶比的影响
由图3可知,铃叶比随着生育进程的推进呈现先上升后下降的趋势。PHO3、PHO4和PHO5较CK1提高铃叶比,分别较CK1提高 3.58%、5.39%和7.29%;较CK2铃叶比分别提高2.81%、4.62%和6.50%;其中PHO5铃叶比为最高,可能光合生产潜力得到充分发挥,说明PHO5的库容增大所需的养分能够由叶源的供应得以满足。
2.3 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花棉铃时空分布的影响
2.3.1 对棉铃时间分布的影响 由表2可知,亚磷酸钾复配不同外源物质均不同程度地增加了棉花伏前桃和秋桃数量。PHO1显著增加伏前桃,较CK1和CK2分别增加6.86%和16.51%;PHO2增加伏桃数,较CK2分别增加10.53%;PHO4较CK1和CK2显著增加秋桃,分别增加1.02倍和1.13倍。说明PHO4处理更好地调节棉株营养生长和生殖生长的平衡,从而提高棉花产量。
2.3.2 对棉花空间分布的影响 由棉铃纵向空间分布(图4-A)可知,各处理对棉花下部成铃数无显著差异;对棉花中部成铃数PHO3和PHO4处理大于CK1,较CK1铃数提高27.59%,说明亚磷酸钾复配不同外源物质的不同处理可以增加中下部棉铃数量。由棉铃横向空间分布(图4-B)可知,PHO4处理较CK1和CK2内围铃分别增加8.70%和11.94%,PHO3处理较CK1外围铃增加25.93%。
2.3.3 对成铃率的影响 由吐絮期成熟棉株的成铃空间分布图(图5)可以看出,各处理不同位点果节成铃率呈现由内到外逐次递减的趋势,且接近第1果节成铃率高于第2果节成铃率,下部果枝成铃率高于上部果枝的成铃率。PHO5处理较其他各个处理提高第5至第6果枝台第1果节成铃率,PHO3和PHO4处理较CK1和CK2提高第7至第8果枝台第1果节成铃率。各处理均提高第2至第3果枝台第2果节成铃率,PHO4处理较各处理提高第4果枝第2果节成铃率,较各处理提高75%、40%、2.50倍、40%和1.33倍;说明各PHO4和PHO5处理均提高中上部第1果节成铃率,提高下部第2果节成铃率。
2.4 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花单株干物质积累量的影响
由表3可知,各处理棉花地上部分单株干物质积累量随着时间的增加而增加。药后0~20 d各处理对茎杆单株干物质积累量呈现上升趋势,20~40 d各处理大致呈现下降趋势,药后40 d PHO5处理显著增加茎杆单株干物积累量,较CK1和CK2分别增加4.6 g和1.85 g;PHO3、PHO4和PHO5处理较CK1和CK2显著增加叶片单株干物质积累量,PHO4处理叶片单株干物质积累量较CK1和CK2分别增加3.04 g和 2.12 g。各处理对生殖器官(蕾、花、铃)单株干物质积累量随时间推进呈现上升趋势,PHO5处理较CK1和CK2生殖器官单株干物质积累量分别增加5.94 g和7.87 g。说明亚磷酸钾复配不同外源物质促进棉花植株生长,前期促进棉株营养生长,后期加快营养生长向生殖生长转化,提高生殖器官干物质积累量占比;PHO5处理扩大棉株“源库”,达到增产的目的。
2.5 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花叶片光合参数的影响
2.5.1 对棉花叶片净光合速率的影响 由图6可知,各处理对叶片净光合速率呈现先上升后下降的趋势,在药后14 d达到最大值。药后7~ 14 d加快叶片净光合速率,14~28 d叶片净光合速率开始缓慢下降。药后28 d PHO2、PHO4和PHO5处理较CK1显著提高叶片净光合速率,分别较CK1提高15.13%、13.79%和14.67%;说明PHO4和PHO5处理延长叶片净光合速率的高值持续期,延缓叶片衰老。
2.5.2 对棉花叶片气孔导度的影响 由图7可知,各处理对气孔导度的影响不一致,大体呈现先上升后下降的趋势,药后7~14 d提高气孔张开幅度,14~28 d减少气孔张开幅度。PHO4和PHO5处理在药后7~21 d较CK1显著提高气孔导度;药后28 d PHO5处理达到最大值,为 0.84 mol/(m2·s);PHO4和PHO5处理分别较CK1提高5.84%和34.91%,PHO5处理较CK2气孔导度提高19.57%。说明各处理在前期促进叶片气孔张开幅度,且PHO5处理对叶片气孔张开幅度影响最大。
2.5.3 对棉花叶片胞间二氧化碳浓度的影响 由图8可知,叶片胞间二氧化碳浓度大体呈现先下降后上升的趋势。药后7 d、14 d、 21 d,PHO4处理较CK1显著降低;分别较CK1降低1.60%、 2.50%和2.19%;药后28 d PHO4和PHO5处理较CK1显著降低2.09%和2.77%。
2.5.4 对棉花叶片蒸腾速率的影响 叶片蒸腾速率是影响作物生长发育的重要生理过程之一。图9所示为亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花叶片蒸腾速率的变化情况。各处理大体呈现先下降后上升再下降的趋势,且药后21 d叶片蒸腾速率达到最大值。药后28 d PHO4处理达到最大值,为12.23 mmol/(m2·s);PHO4和PHO5处理较CK1叶片蒸腾速率增加16.16%和 10.80%。
2.6 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花产量的影响
由表4可知,各处理均不同程度提高单株结铃数,PHO1和PHO4处理显著提高单株结铃数,较CK1分别提高14.93%,较CK2分别提高
18.26%;PHO5处理较CK2单铃质量提高 1.35%。各处理均不同程度增加籽棉产量,其中PHO4处理显著提高籽棉产量和皮棉产量,较CK1和CK2籽棉产量分别提高15.76%和 19.81%,较CK1和CK2皮棉产量分别提高 15.12%和19.12%。各处理对衣分无显著影响,但各处理对子指有影响,且PHO5处理较CK2子指显著提高,较CK2增加8.48%。说明亚磷酸钾复配外源物质促进棉花种子生长发育,对衣分影响较小,提高棉花单株结铃数和单铃质量从而提高产量。
3 讨 论
3.1 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花铃叶比的影响
铃叶比是棉花库源关系的重要反映,铃叶比的大小会影响库源功能和库源的关系。棉花是多源多库的作物,通过分析棉花的铃叶比来阐明各部位棉花铃质量提高的原因,外源物质可影响植株体内源激素水平的变化,从而调节同化物的运转和分配速率及方向[28-29],在适宜的叶面积指数下,提高铃叶比是促进叶片光合生产的外在表现,叶片光合生产能力也会受到“库”(棉铃等)的影响。棉株铃叶比增加,说明库容的增大所需的养分能够从叶源得到满足,前人研究表明在叶面积指数相近的情况下,不同铃叶比的棉花群体冠层叶片光合强度随铃叶比的增大而增加,有利于棉花初铃期冠层结构叶片的光合反应[28-30]。本研究发现各处理(除PHO2)均提高棉花铃叶比,PHO4和PHO5分别较CK1提高5.39%和 7.29%;较CK2铃叶比分别提高4.62%和 6.50%;其中PHO5铃叶比为最高,可能光合生产潜力得到充分发挥,说明PHO5的库容增大所需的养分能够由叶源的反馈得以满足且复配后提高铃叶比进一步可增强叶片的光合强度;与前人研究结果一致[23,29-30]。
3.2 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花光合特性的影响
前人研究发现单施亚磷酸钾[8,31]、6-BA[32-37]、芸苔素类物质[13-15,38-39]、NAA[40-41]、IAA[42]或胺鲜酯[21-22,43]可提高植物叶片的叶绿素含量和光合速率,降低光呼吸速率促进叶片光合作用;本研究发现PHO2、PHO4和PHO5处理较CK1显著提高叶片净光合速率,分别较CK1提高15.13%、13.79%和14.67%;说明PHO2、PHO4和PHO5处理延长叶片净光合速率的高值持续期,延缓叶片衰老,各处理均促进叶片气孔张开幅度,且PHO5处理对叶片气孔张开幅度影响最大;这与前人结果研究一致[37]。温度也是影响棉花生长发育的环境因素之一[44],当棉花受到逆境胁迫时,其生长发育受到抑制,叶片的光合速率下降;棉花叶片是进行光合作用的主要媒介,其叶绿素含量的多少可影响棉花的光合能力[45]。前人研究表明高温会引起叶片气孔导度降低,胞间二氧化碳含量降低,从而降低净光合速率[46];棉花在7-8月高温,导致生育进程加快,可能会造成棉花叶片萎蔫,导致气孔部分关闭,从而降低植物体内的二氧化碳含量,降低净光合速率。本研究发现各处理均提高叶片净光合速率和气孔导度,这与前人研究结果不一致[46],可能是因为喷施外源物质后缓解了高温对棉花的胁迫,调节棉株生长发育,促进棉株光合作用。
3.3 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花干物质积累量与分配的影响
作物生长是干物质不断积累的过程,是光合物质积累及其在各器官分配的过程;因此提高干物质生产能力和物质转化速率是增加产量的途径之一[45];前人研究表明亚磷酸钾能够被植物叶片和根系所吸收,促进作物营养平衡,增加植物单株总干质量和产量[6,31,46-47];单施6-BA可促进增加单株干质量[37,48];喷施芸苔素甾醇可以增加小麦叶面积,提高干物质积累[49];叶面喷施NAA、IAA处理可促进根系生长发育,增加植物叶面积从而提高单株生物量增加产量[50];胺鲜酯与复硝酚钠复配后可提高棉花养分吸收,提高棉花干物质积累量[51]。本研究表明各处理棉花地上部分干物质积累量随着时间的增加而增加,PHO5处理显著增加营养器官干物积累量,PHO4处理增加叶片干物质积累量,PHO5处理增加生殖器官干物质积累量;亚磷酸钾复配不同外源物质促进棉花植株生长,在前期促进棉花营养生长,后期加来营养生长向生殖生长的速率,PHO5处理扩大棉花“源库”,达到增产的目的;各处理对营养器官干物质占比随时间呈现下降趋势,生殖器官干物质占比呈现上升趋势;这与前人研究结果一致[31,37,46-47,50-51]。前人研究表明叶片的干物质积累与分配可对棉铃形成有影响,但在高温时会降低其叶面积和干物质积累[52],且高温时棉花处于盛花期,可能会导致花粉失去活力,授粉不良等,减少棉铃数量,从而降低生殖器官干物质占比;本研究发现单施亚磷酸钾(CK1)或复配胺鲜酯(PHO5)可促进棉花营养生长向生殖生长转化,可能是因为部分外源物质缓解了高温对叶片的影响,使叶片气孔张开;还发现PHO1和PHO2处理复配减少单株总干物质质量,单施亚磷酸钾(CK1)或PHO5处理可增加棉花生殖器官质量,可能是因为药后0~30 d各处理均显著促进营养生长向生殖生长的速率,且前期温度属于温光适宜,有利于棉花干物质积累;但在后期高温,棉株对养分的吸收不足,导致转化速率降低,从而降低单株干物质总质量,这与前人研究结果一致[52]。
3.4 亚磷酸钾复配不同外源物质对棉花产量的影响
外源物质在作物化控中发挥着重要的作用[53],前人研究表明通过喷施外源物质可以调节叶片同化物质的输出和分配[54];单施6-BA可延缓叶片衰老,增加棉花中部单铃质量,降低开花后败育率,提高产量改善品质[10,12,36]。芸苔素类物质复配外源物或叶面肥增加有利于花粉受精,提高坐果率和千粒质量,进一步增加产量[55-56]。单施NAA水剂或复配外源物质在棉花盛花期喷施时,可增加单株结铃数,提高产量改善品质[17,43]。外源喷施IAA可增加单铃质量[57],胺鲜酯与乙烯利等物质复配可降低倒伏率,增加坐果率、百粒质量[15,23,25]。本研究结果发现各处理均增加单株结铃数,其中PHO1和PHO4处理显著提高单株结铃数,棉铃数量为9.39~9.60个,PHO5处理较CK2单铃质量提高1.35%,但PHO1降低单铃质量;这于前人结果部分不一致[12],可能因为高温生育进程加快,导致棉花对营养物质吸收和光合产物供应不足,导致单铃质量降低。本研究还发现各处理通过增加单株结铃数从而提高产量,改善下部棉纤维品质,其中PHO4处理显著提高籽棉产量和皮棉产量;各处理均增加子指,说明亚磷酸钾复配外源物质促进棉花种子生长发育,这与前人研究结果一致[6,8]。
4 结 论
结合各处理对棉铃时空分布、干物质积累与分配、光合参数及产量的影响,发现叶面喷施亚磷酸钾复配不同外源物质对化学封顶棉花的生长发育具有一定促进作用,PHO4和PHO5处理增加棉花单株结铃数和产量,提高铃叶比,增加棉株中下部内围铃和外围铃的成铃率,提高叶片净光合速率和光合产物,从而增加棉花干物质积累量,提高产量;各处理均提高产量,因此综合考虑各处理下化学封顶棉花生长发育,其中750 mL/hm2 亚磷酸钾与0.18 g/hm2吲哚乙酸复配组合(PHO4)或750 mL/hm2 亚磷酸钾与20 g/hm2胺鲜酯(PHO5)对新疆化学封顶棉花效果最优。
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Effect of Potassium Phosphite Compound with Different Exogenous Substances on Yield Formation of Chemically Topped Cotton
LI Xinxin,TIAN Yangqing ,ZHAO Qiang,MUNIRE·Abduaini,WU Gang,
WANG Wenqing,ZHANG Jiahao,ZHAN Dongxia and SONG Xinghu
(College of Agriculture,Xinjiang Agricultural University/Engineering Research Centre of Cotton,
Ministry of Education,Urumqi 830000,China )
Abstract Through field experiments,the aim of this study was to identify the optimal combination of potassium phosphite compound,providing new ideas and a theoretical basis for enhancing cotton yield and developing high-yield and efficient cotton cultivation techniques in Xinjiang.The experiment,conducted in Shaya County,Aksu Region,Xinjiang,China in 2022,used the cotton variety ‘Xinluzhong No.84 as experimental material.A randomized group design was employed,with potassium phosphite applied at 750 mL/hm2 as the main treatment.It was compounded with either 6-benzylaminopurine 12 mL/hm2 (PHO1),14-hydroxyrutinol 150 mL/hm2 (PHO2),naphthalene acetic acid 0.18 g/hm2 (PHO3),indole-3-acetic acid 0.18 g/hm2 (PHO4),or diethyl aminoethyl hexanoate 20 g/hm2 (PHO5).The potassium phosphite applied at 750 mL/hm2 (CK1) and water (CK2) were applied as controls.Spraying was done at the time of chemical topping (July 5) and 7 days after topping.The analysis focused on cotton boll temporal and spatial distribution,dry matter accumulation and distribution,photosynthetic characteristics,and yield indicators under each treatment.The results showed that all treatments resulted in an increase in the leaf photosynthetic rate and aboveground dry matter accumulation,ultimately leading to an increase in the cotton plant's boll count and yield.Among the treatments,PHO4 and PHO5 demonstrated the ability to enhance the rate of boll formation in the initial fruiting node,resulting in a significant increase in boll count ranging from 3.09% to 17.89%.The quality of bolls in the PHO5 treatment was observed,with an increase of 1.35% compared to the control boll quality,while the PHO4 treatment increased the yield of seed cotton by 15.76% to 19.81% compared to the control.Therefore,after chemical topping,it is recommended to use 750 mL/hm2 potassium phosphite combined with 0.18 g/hm2 indole-3-acetic acid (PHO4) or 20 g/hm2 aminoglutethimide (PHO5) to increase cotton boll number and achieve yield increase.
Key words Cotton; Potassium phosphite; Exogenous substances; Boll formation characteristics; Yield
Received 2023-06-02 Returned 2023-09-07
Foundation item Major Science and Technology Special Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region (No.2020A01002-2).
First author LI Xinxin,female,master student.Research area:principles and technologies of crop chemical control.E-mail:l1901023664@163.com
Corresponding author ZHAO Qiang,male,Ph.D,professor.Research area:principles and technologies of crop chemical control.E-mail:qiangzhao99@163.com
ZHAN Dongxia,female,Ph.D,lecturer.Research area:high-yield crop cultivation technology. E-mail:zhandongxia@sina.cn
(责任编辑:史亚歌 Responsible editor:SHI Yage)