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塔里木大學碩士研究生 張鳳嬌

摘要：為提高化學打頂劑應用效果，篩選棉花打頂劑在阿拉爾墾區的最佳噴施時間，2019年選用新陸中37號與新陸中70號兩個南疆主推棉花品種，設置不打頂（T0）、7月1日人工打頂（T1，CK）、7月1日開始噴施（T2），7月6日開始噴施（T3）、7月11日開始噴施（T4）及7月16日開始噴施（T5）6個處理，噴施打頂劑前于6月18日、28日、7月8日分三次噴施塑型劑。每次施藥前一天測定并比較株型、產量及棉纖維品質等變化情況；2020年選用南疆推廣的新陸中37號、新陸中70號與新陸中82號三個棉花品種，設置人工打頂（CK）、氟節胺和促化王三種處理。采用二因素裂區設計，主區為2個打頂劑處理（1：氟節胺復配縮節胺，2：促化王塑型劑與打頂劑配合噴施）與人工打頂（CK）共3個處理，副區為3個棉花品種，3次重復。

2019年試驗結果表明：1、噴施化學打頂劑的棉株較不打頂處理下的株高、節數顯著降低，與人工打頂處理下的產量基本持平；2、棉花品種不同，則最佳噴施時間會不同；3、新陸中37號及新陸中70號的最佳噴施時間分別為7月11日及7月1日，此時噴施化學打頂劑能夠對植株生長高度起到有效控制，并能夠獲得最大經濟效益。

2020年試驗得出：1、促化王棉花塑型劑有良好的塑型效果；2、主處理間對比：人工打頂處理下的各部位葉綠素含量均低于化學打頂處理下的各部位葉綠素含量，棉株上部葉傾角大于化學處理下的棉株，葉面積小于化學打頂處理下的棉株，透光率與化學打頂處理下的棉株基本持平；對比品種間最后一次葉綠素含量的測量值得出：新陸中82號棉株上中下部葉片的葉綠素含量均大于其他兩品種，新路中37號棉株中下部葉片的葉綠素含量均大于新路中70號。3、主處理間產量對比：促化王處理下的新陸中70號籽棉產量較其他品種最高，其余兩品種棉花的籽棉產量均在氟節胺處理下較其他處理最高；新陸中37號在氟節胺處理下衣分最高，其余兩品種棉花的衣分均在促化王處理下最高，人工打頂處理下的三個品種衣分均為最低；品種間對比：新陸中82號籽棉產量最高，新陸中37號皮棉產量最高；4、比較各主處理下的品質指標，氟節胺處理下棉纖維的上半部均長與斷裂比強度最優，馬克隆值與伸長率最差；促化王處理下棉纖維的長度整齊度與黃度最優，比強度最差；人工打頂處理下棉纖維的馬克隆值與伸長率最優，上半部均長、長度整齊度與黃度最差。品種間對比：綜合6個品質指標新陸中82號整體最優，新陸中37號整體次之，新陸中70號整體最差。

綜上，化學打頂處理下的棉花節數較人工打頂處理下的棉花節數多；最佳噴施時間依品種而定；棉花群體在人工打頂和化學打頂處理下均會調節自身性狀適應環境，兩種化學打頂劑較人工打頂對棉花產量均有不同程度的提升；且均對棉纖維品質的不同指標有促進作用，較人工打頂處理下的棉纖維品質略優。

關鍵詞：化學打頂；噴施時間；塑形；產量

第1章 緒論

新疆是我國棉花種植大省，2019年種植面積占全國種植面積的76.08% ，棉花總產量達全國的84.9%，是我國商品棉最大的生產基地[1-2]。在南疆棉花生產中，播種、灌水、施肥、采收等環節都已實現機械化，唯獨打頂仍以人工打頂為主，耗時費力。隨著勞動成本不斷增加，化學打頂成必然趨勢。在北疆墾區，化學打頂已經普及，其效果較為明顯，能減少落花落蕾，協調庫源關系，提高抗性等等。關于化學封頂，已有較多研究報道，侯麗華等認為，用植物生長調節劑與縮節胺共同噴施，其單株鈴數及公頃鈴數均高于人工打頂，小區產量增加1.3%[3]。戴翠榮等比較了不同氟節胺配方的封頂效果，結果表明氟節胺處理的株高低于人工打頂處理，果枝數顯著增多，籽棉與皮棉產量均顯著高于人工打頂處理，且纖維品質與人工打頂無顯著差異[4-6]。目前，大多打頂劑殺頂作用強烈，可致生長點枯死[7- 12]，造成頂部節間及果枝的生長點嚴重縮短，使“蓋頂桃”生長受到影響或脫落。氟節胺系列的化學打頂劑在北疆已經推廣，但在南疆施用，因特殊的氣候條件及種植模式，使其對棉花產量及棉纖維品質有影響，且化學打頂的配套技術研究尚未成熟，阻礙化學打頂在南疆的普及。本試驗旨在研究“促化王”打頂劑對南疆棉花農藝性狀與產量性狀的影響，明確不同棉花品種的最佳噴施時間，為南疆阿拉爾墾區化學打頂劑的推廣應用提供理論依據。

1.1 農業生產中化學打頂技術現狀及展望

隨著棉花生產技術的不斷成熟，各個環節機械化生產都在不斷發展，唯獨機械打頂技術還有許多質疑，由于機械打頂不夠成熟，而人工打頂又存在種種弊端，故化學打頂逐漸被諸多農戶認可。許多學者研究表明棉花化學打頂劑不僅可以促進棉花產量的形成，而且可增多單株鈴數、畝收獲株數。戴翠榮等用兩種配方的氟節胺設置了5個梯度與人工打頂，綜合對比各個處理下的棉花農藝性狀及產量性狀，結果顯示噴施過氟節胺的棉株高度低于人工打頂，果枝數顯著增多，籽棉與皮棉產量均顯著高于人工打頂處理，但纖維品質與人工打頂無顯著差異[4-5]。為驗證種植密度對棉花化學打頂技術影響，許多學者紛紛做出相關試驗，趙強用縮節胺、緩釋劑、助劑等配成的水乳劑做化學打頂對比人工打頂，種植密度分別為（18萬株·hm-2、22.5萬株·hm-2、27萬株·hm-2），對比不同處理下棉花的農藝性狀、冠層群體透光率、棉花經濟性狀及纖維品質，化學打頂條件下棉花株高顯著高于人工打頂；化學打頂對棉花纖維品質無影響；化學打頂的棉花單位面積的果枝數、主莖節間數多于人工打頂；在22.5萬株·hm-2時人工打頂的產量較化學打頂的產量降低10%[6-8]；綜上所述化學打頂適合的種植密度高于人工打頂的種植密度，化學打頂可通過增加密度達到增產的效果。棉花不同生育時期噴施化學打頂劑對棉花也有很重要的影響，蔡曉莉等[9- 12]用三個不同時間噴施氟節胺對照人工打頂，對比人工打頂各個處理的棉花農藝性狀及產量性狀，化學打頂劑在抑制主莖和葉枝頂芽的生長方面效果較為明顯，且在6月20日和7月5日，每畝分別噴施100ml、130ml打頂效果最好，較對照增產效果明顯，但各個處理下的棉花纖維品質無顯著差異。袁青峰等[13- 17]用禾田福可（主要成分：25%氟節胺）、東立信（主要成分：甲哌鎓、緩釋劑及助劑等）分別作化學打頂對照人工打頂，化學打頂處理下的棉花農藝性狀均優于人工打頂，棉株株型較為理想，葉面積指數適中，田間通風透光程度較好，且產量性狀顯著優于人工打頂處理。

國外研究學者對棉花化學打頂技術也有深入的研究。Xinyu L等[18-23]早在1997-1999年間通過噴施化學打頂劑來代替部分人工打頂，試驗結果顯示：經過化學打頂后棉鈴增大，成熟率增加，即化學打頂局部噴灑可增加棉鈴大小并加速棉鈴成熟。不同化學打頂劑對棉花的生長發育存在顯著性差異，Yang C等[24]通過研究兩種化學打頂劑Flumet ralin和Mepiquat chloride對棉花冠層、光合作用及產量的影響，研究結果表明：在化學打頂條件下，LAI和葉綠素含量都保持較高水平，化學打頂改善了冠層的光分布，增加了光合作用面積，使化學打頂具有最高的冠層表觀光合速率和最長的光合作用時間，其中噴施Mepiquat chloride的棉株表現優于噴施Flumetralin的棉株。施用不同化學打頂劑改善棉花農藝性狀指標、產量指標以及生理指標的效果不一，且噴施效果顯著的化學打頂劑對棉花的生產具有十分重要的意義。

隨著棉花生產大數據的到來，要做到棉田高產高效，化學打頂技術必將取代人工打頂技術。

1.2 不同化學打頂劑對棉花干物質積累及分配的影響

棉花的生長發育過程分為營養生長和生殖生長，二者在棉花的生長發育進程中扮演極其重要的角色，營養生長時間過短或過長都不利于棉花的生長發育，若營養生長時間過長，則生殖生長時間會大幅度縮短，從而影響養分向生殖器官運輸，最終會因棉鈴發育不足導致減產，不利于棉花的生長發育。前人通過大量研究，認為棉花化學打頂劑會有效地調控棉花的營養生長時間，通過抑制頂端發育，來調控棉花株高，縮短棉花中上部的果枝節間長度及葉面積，使其株型更加緊湊。還有學者研究認為[25-31]，科學的噴施化學打頂劑對棉花果枝數的增加具有促進作用，還會增加棉花的內圍鈴數及上部鈴數，增加棉花干物質量，生育后期養分在棉鈴中分配較多，無效鈴數顯著減少，成鈴率較高，尤其棉花下部鈴數增加最為明顯，減少無效鈴對棉花水分肥料的消耗。張晗等[32-38]研究表明，推后噴施化學打頂劑則會顯著提高棉株株高、果節數、果枝數、單株鈴數、單鈴重及衣分，不僅有利于棉花生長發育，且對產量也有顯著促進作用。

生殖器官的干物質分配系數一定程度上代表了經濟產量，尤其收獲時期生殖器官的干物質分配系數越大代表產量越高。時小娟等[39]通過研究打頂劑與氮肥互作效應發現噴施化學打頂劑和追施一定量的氮肥可增加生殖器官的干物質分配系數。

1.3 化學打頂劑對棉花冠層、葉綠素含量（SPAD）的影響

棉花冠層指標是衡量棉花群體質量的重要指標，合理的使用棉花化學打頂劑不僅能有效的提高棉花群體質量，還可以增產穩產、提高棉花品質。棉花冠層指標有冠層開度、光分布及葉面積指數。合理使用植物生長調節劑能調節群體生長，改善群體冠層結構和光分布狀況，改變株型，增加田間通風透光，進而提高群體光合生產力，增加棉株光合產物，有利于棉花的生長發育。趙中華[40-46]等早在1997年發現在生殖生長階段中，提高棉花光合作用不僅顯著增加棉株內圍鈴的數量，還可以提高棉花產量及優化品質。陳溫福[47]等研究表明，水稻葉面積的形成對其冠層特征影響較大，當葉面積較大時，直立穗型群體質量較好，當葉面積較小時，彎曲穗型群體質量較好。馮國藝[48]等研究表明，棉田在盛鈴前期具有較高的葉面積指數和群體光合速率峰值，在吐絮初期和盛絮期的葉面積指數呈緩慢下降的趨勢，群體光合速率峰值仍保持較高值，非葉綠色器官對產量形成的光合貢獻增大，群體干物質積累量較高。綜上所述，噴施化學打頂劑對棉花冠層結構影響較大，通過抑制葉枝及果枝的生長來改變棉花株型，增加群體間通風透光，增加葉面積，增加有效輻射，提高作物光合能力，增加光合產物，從而提高棉田產量。因此，研究植物生長調節劑調控植株株型，兼顧透光率和葉面積指數，對構建合理群體動態結構和增加群體光合能力具有重要意義。

葉綠素含量可影響棉株對光能的吸收能力，進而影響干物質積累。葉綠素在光合作用中起重要作用，所以葉綠素的含量直接影響著光合產物的量，影響干物質積累總量。

時小娟等[39]研究DPC+和一定的氮肥量互作有提高葉綠素含量的效應。

1.4 化學打頂劑對棉花株型及產量品質的影響

株型一直是影響棉花機械化生產重要的因素，為栽培出更加適宜機械采摘的株型，許多學者提出很多見解，徐守振等認為噴施化學打頂劑不僅可以降低植株高度，株寬及果枝數顯著減小，還可以縮短倒六節果枝節間及其葉柄長度[49-51]，株型改變較為明顯。葉秀春[52^]等研究表明，不同打頂劑處理后的株高均表現為高于人工打頂處理，株型更加緊湊；果枝數、鈴數、鈴重、籽棉重、皮棉重、衣分顯著增加，不同打頂劑處理均表現為中下部鈴及內圍鈴顯著高于人工打頂；不同化學打頂劑處理還可以增加絨長，而人工打頂處理則無顯著性差異。張允昔等[53]認為，在棉花后期合理的噴施化學打頂劑，可以極顯著地降低棉花生長高度、抑制棉株上部果枝的伸長，控制棉株頂部果枝及主莖節間的伸長，減少無效果節數，增加棉田產量，塑造更加合理的株型[54-66]，對棉花化學打頂劑的推廣應用提供理論依據。除此之外，關于化學打頂劑對棉花品質影響研究甚少，棉花的品質大多由自身遺傳特性所決定，但由于化學打頂劑配方不同，對棉花纖維品質性狀影響也不一致，故需進一步探索。

第2章 促化王在阿拉爾墾區最適噴施時間的篩選

2.1 試驗材料與方法

2.1.1  試驗地概況

試驗田位于北緯40°33′15″，東經81°18′57″，在新疆阿拉爾市農一師農業科學研究所。該地早晚溫差大，日照時數較長約2996h/年，降水少，且年均蒸發量達1976.6—2558.9mm，氣候干燥，適合棉花生長。試驗田為壤土土質，前茬作物為棉花。

2.1.2 試驗用化學打頂劑及供試棉花品種

打頂劑選用促化王棉花打頂劑和與之配套的促化王棉花塑型劑（陜西省渭南高新區促花王科技有限公司生產）。

試驗材料為南疆推廣種植的棉花品種新陸中37號[9]（生育期135d，Ⅱ式果枝，新審棉 2008年35號）和新陸中70號[10]（生育期138d，Ⅱ式果枝，2014年通過審定）。

2.2 試驗設計

2019年4月7日覆膜播種，一膜6行，行長5m，株行距配置為（66cm+10cm）×10cm。試驗采用隨機區組設計，3次重復。采用膜下滴灌，其他管理同大田，打頂時按照不同處理進行。試驗設置了不打頂（T0）、人工打頂（T1，7月1日）、化學打頂（T2、T3、T4、T5）共6個處理。化學打頂劑噴施先噴施塑型劑，于6月18 日、28 日、7月8 日分三次噴施，濃度為22.5g/hm2，兌水750公斤，均勻噴于植株上中下部位；打頂劑噴施分4個不同時間，7月1日開始噴施（T2）、7月6 日開始噴施（T3）、7月11日開始噴施（T4）和7月16日開始噴施（T5），處理間間隔為5d ，詳細時間安排見表2-1。濃度為90g/hm2，兌水750kg，各噴施化學打頂劑的處理均間隔10天，連續噴施3次打頂劑。

表2-1 打頂劑與塑型劑噴施時間

2.3 試驗測定項目與方法

2.3.1 測定項目

（1）農藝性狀：株高、始果節節位、節數、果枝長；

（2）產量性狀：單株鈴數、籽棉重、皮棉重；

（3）品質指標；馬克隆值（Mic）、上半部平均長度（Len，mm）、整齊度（Un ，%）、斷裂比強度（Str，CN/tex）及伸長率（El，%）等。

2.3.2 測定方法

（1）農藝性狀

2019 年試驗于6月17 日在每個小區內選取長勢均勻一致的10株棉花，并進行掛牌標記。分別于6月17日、6月27日、7月7日、7月17日、7月27日、8月20日測量株高、節數、始果節節位、果枝長、蕾鈴數等農藝性狀。

（2）產量性狀的測定

上中下部的劃分：為調查打頂劑對棉鈴產量、品質性狀空間分布的影響，第8節果枝及以下的棉鈴為下部鈴，第9至第11節果枝棉鈴劃為中部鈴，第12節果枝及以上棉鈴為上部鈴。

10月2日分不同節位按單鈴采收棉花，室內考種，晾干后測定單鈴籽棉重、皮棉重。

（3）品質指標測定

皮棉于恒溫恒濕環境下放置24h后，用棉花纖維品質測試儀M700測定品質指標。

2.4  技術路線

2.5 結果與分析

2.5.1 不同處理對棉花果枝長度增長的影響

將兩個品種不同處理下的各果枝長度整理于表2-2。由表2-2可知，新陸中37號第6、7、8果枝長度在生長初期無顯著差異，但隨生育期推進各處理間差異逐漸顯現；新陸中70號第6果枝長度在每次測量時均呈顯著性差異，兩品種的第6果枝均在T0處理下最長。

8月20日調查數據顯示，新陸中37號的第9果枝長度在T0處理下最長，T4處理次之，除T0處理外，其他處理的中上部果枝均明顯短于下部果枝；新陸中70號的第9節果枝在T0處理下最長，T5處理次之。兩品種在T0處理下的第10節果枝均顯著長于其他處理；新陸中37號第11果枝長度與第10節相近，且8月20日各處理間無差異；新陸中70號第11節果枝明顯短于新陸中37號，最短的僅1.5cm，無成鈴能力。僅新陸中37號有第12節果枝且各化學打頂處理下長度無差異。可見打頂劑能有效控制上部果枝長。第11、12節果枝生長時間短，難發育出有效鈴，應盡量減少其生長，避免養分不必要的供給。中上部果枝縮短，株型由桶型變為塔形，增強植株通風透光，增強葉片光合作用，使棉花更好地從營養生長轉變為生殖生長，促進棉鈴發育，提高產量。

表2-2 不同處理下新陸中37號與新陸中70號的第6及以上各果枝長（cm）

2.5.2 不同處理對不同棉花品種主莖增長量的影響

2019年不同打頂處理下的主莖日增長量如圖2-1，新陸中37號隨著生育期的推進，各處理主莖增長量均逐漸下降直至停止生長，但T1處理從7月27日到8月20日的株高呈現負增長，可能由于掐掉生長點的頂端干枯萎縮。在各處理中，T4處理下新陸中37號株高生長速度緩慢下降，其余處理的株高生長速度波動較大，不利于棉花的生長發育。由此可見，T4處理對新陸中37號的生長發育具有促進作用；新陸中70號隨著生育期的推進，各處理主莖增長量均呈現上升趨勢，其中T2處理增長量隨時間變動較為平衡，優于其他處理，由此可知T2處理對新陸中70的生長發育具有促進作用。T1處理和T4處理在7月27日至8月20日出現負增長，可能由于棉株后期開始植株干枯萎縮。

圖2-1 2019年不同處理下主莖增長量隨時間的變化趨勢

2.5.3 不同處理對不同棉花品種主莖節數的影響

將不同打頂方式對不同棉花品種主莖節數的影響整理于圖2-2，由圖可知，不打頂與化學打頂處理下的棉花主莖節數隨生育期推進一直增加，人工打頂處理下的棉花主莖節數自打頂后均無增長。

圖2-2 三種打頂方式不同時期下節數的比較