趙樹琪，張華崇，閆振華，李蔚，戴寶生，黃曉莉

（黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖北 黃岡 438000）

0 引言

棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，是我國(guó)重要的紡織原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。近年來，由于植棉成本的提高，棉花機(jī)械化水平低，籽棉價(jià)格降低等原因?qū)е罗r(nóng)民植棉積極性受挫，植棉面積不斷下滑[1]。棉花是喜溫好光作物，在適宜的溫度、光照、水肥條件下具有無限生長(zhǎng)的特性。棉花產(chǎn)量與品質(zhì)不僅受到遺傳因素影響，而且受環(huán)境的直接影響。在棉花生產(chǎn)中，棉花生育前期多雨高溫，易造成營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過旺，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)，影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。協(xié)調(diào)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)是促進(jìn)棉花高產(chǎn)、提升棉花品質(zhì)的重要因素。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用很好地調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育，協(xié)調(diào)作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)[3]。棉花生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是縮節(jié)胺（1，1-dimethyl-piperidinium chloride，DPC）?？s節(jié)胺是一種赤霉素生物合成抑制劑，通過抑制植株內(nèi)生赤霉素合成，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)棉花生長(zhǎng)，塑造良好株型，從而提高棉花產(chǎn)量，改善纖維品質(zhì)?？s節(jié)胺化學(xué)調(diào)控技術(shù)是棉花輕簡(jiǎn)化栽培、棉花機(jī)械化發(fā)展的必然要求?？s節(jié)胺從應(yīng)用至今，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其研究[4-6]從未停止，因此，作者主要總結(jié)近些年來縮節(jié)胺在棉花生產(chǎn)中的應(yīng)用及對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的研究進(jìn)展，希望為棉花輕簡(jiǎn)化栽培、棉花全程機(jī)械化及棉花育種工作提供一些參考。

1 縮節(jié)胺在棉花生產(chǎn)中應(yīng)用技術(shù)

縮節(jié)胺的使用受到環(huán)境影響很大，不同氣候條件下施用技術(shù)有所差異。目前，我國(guó)三大棉區(qū)（西北內(nèi)陸棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)）因不同的環(huán)境因素導(dǎo)致縮節(jié)胺在生產(chǎn)中應(yīng)用技術(shù)有所差別。王剛，等[7]研究表明在新疆推廣膜下滴灌技術(shù)的種植模式下，縮節(jié)胺使用時(shí)間為1～2片真葉期、4～8片真葉期、現(xiàn)蕾期到頭水前、頭水前到開花期、花期及打頂后期，施用量分別為4.5～7.5 g/hm2、7.5～15.0 g/hm2、15.0～22.5 g/hm2（ 北 疆 為15.0～22.5 g/hm2、 南 疆為 18.0～22.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆為22.5～30.0 g/hm2、南疆為22.5～37.5 g/hm2）、22.5～37.5 g/hm2（北疆為30.0～37.5 g/hm2、南疆22.5～37.5 g/hm2）。嚴(yán)根土，等[8]研究表明黃河中游灘區(qū)棉花合理的縮節(jié)胺用量為90.0～135.0 g/hm2。王延琴，等[9]提出黃河流域化學(xué)調(diào)控技術(shù)：蕾期為7.5～15 g/hm2，加水150～300 kg噴灑；初花期為22.5～37.5 g/hm2，加水450～600 kg噴灑；打頂后5～7天為37.5～45 g/hm2，加水600～750 kg噴灑株冠。別墅，等[10]對(duì)長(zhǎng)江流域棉區(qū)縮節(jié)胺化控技術(shù)進(jìn)行研究，初花期用縮節(jié)胺為30～37.5 g/hm2，加水450 kg噴霧；盛花期用縮節(jié)胺為45.0～52.5 g/hm2，加水525 kg 噴霧；打頂后5～7天用縮節(jié)胺60～75 g/hm2，加水600 kg噴霧。

不同的棉花品種對(duì)縮節(jié)胺敏感程度有所差異。有研究表明低濃度縮節(jié)胺對(duì)棉花生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，可調(diào)控棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高棉花抗逆性；高劑量縮節(jié)胺可顯著抑制棉花生長(zhǎng)[11-13]。不同棉花品種在生產(chǎn)中不能采用同一化控模式[14]，且有研究表明少量多次噴施縮節(jié)胺調(diào)節(jié)效果優(yōu)于初花期一次噴施[15]。

2 縮節(jié)胺對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控

2.1 縮節(jié)胺對(duì)種子萌發(fā)及根系生長(zhǎng)的影響

種子萌發(fā)極易受到機(jī)械傷害、病害和環(huán)境脅迫的影響，是植物生活周期中最重要和最脆弱的階段[16]。縮節(jié)胺對(duì)種子萌發(fā)影響國(guó)內(nèi)外學(xué)者多有研究，趙強(qiáng)，等[17]以中棉所49作為試驗(yàn)材料，設(shè)置高、中、低3個(gè)劑量緩釋縮節(jié)胺對(duì)種子包衣，發(fā)現(xiàn)高劑量縮節(jié)胺包衣種子萌發(fā)需要時(shí)間最長(zhǎng)。田曉莉，等[18]利用縮節(jié)胺拌種，生物測(cè)試發(fā)現(xiàn)，未用緩釋縮節(jié)胺包衣的種子表面縮節(jié)胺釋放快、量大，植株吸收的縮節(jié)胺多，生長(zhǎng)延緩；利用14C進(jìn)行同位素標(biāo)記測(cè)試發(fā)現(xiàn)縮節(jié)胺一部分被種胚吸收，一部分?jǐn)U散至土壤被幼苗根系吸收。

縮節(jié)胺對(duì)根系生長(zhǎng)的影響也多見報(bào)道，王寧，等[19]以國(guó)欣棉3號(hào)為材料，用200 mg/L的縮節(jié)胺浸種12 h，發(fā)現(xiàn)浸種處理后，棉花幼苗根系活力增強(qiáng)，能夠顯著改善根系ROS代謝活性。唐中杰，等[20]研究結(jié)果表明縮節(jié)胺可以促進(jìn)側(cè)根增多，并且增加同化產(chǎn)物向根系運(yùn)輸，從而促進(jìn)棉花根系發(fā)育。

2.2 縮節(jié)胺對(duì)棉花農(nóng)藝性狀影響

利用縮節(jié)胺化學(xué)調(diào)控是棉花生產(chǎn)過程中重要的栽培技術(shù)措施，同時(shí)也是獲得高產(chǎn)的途徑之一。噴施縮節(jié)胺有助于塑造良好的棉花株型，防止棉花瘋長(zhǎng)，有效降低了棉花株高[21]和第一果枝節(jié)位及其高度，減小果枝夾角和葉片面積[22]。有研究表明在蕾期適度噴施縮節(jié)胺有助于促進(jìn)棉花根系的發(fā)育，促進(jìn)棉花提早開花，增強(qiáng)棉花抗逆性，并且可以防止棉花瘋長(zhǎng)，防止節(jié)間長(zhǎng)度過長(zhǎng)，葉片過于肥大，促進(jìn)果枝、果節(jié)增多。另有研究表明花鈴期噴施縮節(jié)胺能夠有效地抑制主莖和果枝節(jié)間長(zhǎng)度，抑制側(cè)生量，塑造良好株型，提高棉花產(chǎn)量。

2.3 縮節(jié)胺對(duì)棉花產(chǎn)量與纖維品質(zhì)的影響

棉花產(chǎn)量與纖維品質(zhì)性狀多為數(shù)量性狀，受遺傳因素控制外，受環(huán)境影響較大。棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素主要是單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分、單位面積株數(shù)等，其中，衣分受遺傳因素的影響較大，棉花結(jié)鈴性和單鈴重受環(huán)境影響較大，可以通過農(nóng)藝措施進(jìn)行調(diào)節(jié)，特別是結(jié)鈴性可塑性大[23]。棉農(nóng)可以通過縮節(jié)胺等化學(xué)調(diào)控技術(shù)加之合理的水肥管理實(shí)現(xiàn)棉花高產(chǎn)。徐新霞，等[24]研究表明，在棉花全生育期適時(shí)適量噴施縮節(jié)胺3次可以增加棉株結(jié)鈴數(shù)和鈴重，顯著提高皮棉產(chǎn)量。宋妮，等[25]利用盆栽實(shí)驗(yàn)，探究不同水分條件下噴施縮節(jié)胺對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響，發(fā)現(xiàn)在土壤含水量高情況下，噴施縮節(jié)胺有利于產(chǎn)量增加。也有研究結(jié)果顯示，噴施縮節(jié)胺對(duì)增產(chǎn)不顯著或者減產(chǎn)[26-27]。

縮節(jié)胺對(duì)棉花纖維品質(zhì)的影響研究結(jié)果不盡一致。何鐘佩，等[28]研究發(fā)現(xiàn)，噴施縮節(jié)胺對(duì)棉花纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、馬克隆值等指標(biāo)未有影響。Ren，等[29]研究發(fā)現(xiàn)，蕾期或者現(xiàn)蕾期和開花期噴施縮節(jié)胺顯著提高纖維長(zhǎng)度及整齊度。棉花纖維品質(zhì)受到光照、溫度、水肥及化學(xué)調(diào)控等因素的綜合影響，這導(dǎo)致了不同試驗(yàn)條件下噴施縮節(jié)胺對(duì)纖維品質(zhì)影響結(jié)果不盡一致。

2.4 縮節(jié)胺對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的影響

光合作用為作物生長(zhǎng)提供了物質(zhì)來源和能量來源，提高植株光合作用能力，協(xié)調(diào)庫(kù)源關(guān)系是棉花高產(chǎn)的基礎(chǔ)[30]。噴施縮節(jié)胺有利于棉花葉片增厚變綠，促進(jìn)葉綠素含量增加，提高光能利用效率。楊成勛，等[31]研究利用縮節(jié)胺打頂處理的棉花葉片葉綠素含量較人工打頂葉綠素含量、葉面積指數(shù)、光合面積等均增加，光合時(shí)間延長(zhǎng)。唐光木，等[32]研究發(fā)現(xiàn)，噴施縮節(jié)胺促使光合同化產(chǎn)物向生殖器官轉(zhuǎn)移，降低可溶性蛋白含量、減小葉片氣孔面積，可以增加葉片硝酸還原酶和谷氨酸合成酶的活性。其他一些研究表明適宜濃度的縮節(jié)胺能提高棉花花鈴期葉綠素含量，降低丙二醛含量[33]；并且可以提高棉花細(xì)胞滲透壓，增強(qiáng)抗脅迫能力[34]?？s節(jié)胺能有效地調(diào)節(jié)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)矛盾，合理噴施縮節(jié)胺有助于促進(jìn)棉花干物質(zhì)積累，促進(jìn)干物質(zhì)轉(zhuǎn)移，改善源庫(kù)關(guān)系，提高棉花的產(chǎn)量，改善纖維品質(zhì)。

另外，縮節(jié)胺抑制多種病蟲害、提高棉花抗性[35]。有研究表明縮節(jié)胺有效提升棉花頂端嫩葉中抗蟲次生物單寧和蕓香苷的表達(dá)[36]，提高抗蟲能力；縮節(jié)胺化學(xué)調(diào)控顯著提高了棉株抗黃萎病的能力[37]。利用縮節(jié)胺浸種可顯著提高棉花苗期耐鹽性[38]。

3 在棉花生產(chǎn)上縮節(jié)胺施用注意的問題及展望

縮節(jié)胺化學(xué)調(diào)控可有效地改善棉花株型，協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)之間矛盾，提高棉花產(chǎn)量和品質(zhì)。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，廣大棉農(nóng)使用縮節(jié)胺的方式簡(jiǎn)單而粗放。具體按表現(xiàn)為：把噴施縮節(jié)胺當(dāng)作簡(jiǎn)單地控制旺長(zhǎng)的措施，縮節(jié)胺的使用失時(shí)、失量，導(dǎo)致棉花旺長(zhǎng)失控或化控過嚴(yán)，棉花植株高大、蕾鈴脫落等不良結(jié)果。在實(shí)際生產(chǎn)中施用縮節(jié)胺要靈活，綜合考慮品種、水肥、棉花長(zhǎng)勢(shì)及栽培密度、氣候條件等因素，這樣才能更好地發(fā)揮其提質(zhì)增效、增產(chǎn)的作用。

施用縮節(jié)胺化學(xué)調(diào)控時(shí)應(yīng)該注意幾點(diǎn)。第一，縮節(jié)胺化調(diào)與密度結(jié)合，密度大，及早進(jìn)行化調(diào)，可適當(dāng)增加化控的次數(shù)，減少蔭蔽，降低蕾鈴脫落，提高結(jié)鈴性；中低密度棉田可以在中后期適量使用。第二，定向調(diào)節(jié)，塑造理想株型。根據(jù)種植品種、播期和收花的方式，通過合理的縮節(jié)胺調(diào)控，塑造理想株型。第三，與其他藥劑（堿性藥劑除外）或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑混合使用。第四，與氣候、棉花長(zhǎng)勢(shì)結(jié)合進(jìn)行化控，雨水多，植株長(zhǎng)勢(shì)旺多用、陰天可全天噴施、避開高溫時(shí)段噴施。第五，考慮內(nèi)源激素與外部栽培條件，充分利用縮節(jié)胺雙重調(diào)控。第六，全程化學(xué)調(diào)控要遵循“早、輕、勤”的原則。

當(dāng)前，棉花機(jī)械化水平低，極大地制約了棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展及棉農(nóng)植棉積極性?？s節(jié)胺化學(xué)調(diào)控與全程機(jī)械化發(fā)展極大地解放了生產(chǎn)力，同時(shí)，縮節(jié)胺化調(diào)有助于塑造適宜機(jī)采的株型，加快了棉花機(jī)械化進(jìn)程。蕾期及花鈴期適時(shí)縮節(jié)胺調(diào)控能夠有效地降低蕾鈴脫落，極大地提高棉花結(jié)鈴性，增加棉花產(chǎn)量。所以說，縮節(jié)胺調(diào)控作為化學(xué)調(diào)控的重要的技術(shù)手段，不僅有利于提高棉花產(chǎn)量，改善棉花品質(zhì)，而且有利于促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；C(jī)械化、信息化、智能化發(fā)展。

[1]胡振華，向英，謝平章，等.穩(wěn)定長(zhǎng)江流域棉區(qū)棉花生產(chǎn)的思考[J].棉花科學(xué)，2017，39(3)：13-15.

[2]石治鵬，李敏，林忠旭，等.縮節(jié)胺對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控效應(yīng)研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，46(7)：1-8.

[3]張?jiān)饰?，夏紹南，江洪，等.幾種生長(zhǎng)促進(jìn)劑分期噴施對(duì)贛北移栽棉的影響[J].棉花科學(xué)，2018，40(2)：21-28.

[4]WangL，Mu C, Du M W, et al.The effect of mepiquat chloride on elongation of cotton(Gossypium hirsutum L.)internode is associated with low concentration of gibberellic acid[J].Plant Science，2014(225)：15-23.

[5]黎芳，王希，王香茹，等.黃河流域北部棉區(qū)棉花縮節(jié)胺化學(xué)封頂技術(shù)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49(13)：2497-2510．

[6]李穎，陳金湘，李垚垚，等.縮節(jié)胺在棉花上的應(yīng)用概況[J].作物研究，2008，22(5)：457-459．

[7]王剛，張?chǎng)?，陳兵，?縮節(jié)胺在新疆棉田化學(xué)調(diào)控上的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43(23)： 49-50.

[8]嚴(yán)根土，馬宗斌，黃群，等.黃河中游灘區(qū)植棉適宜的縮節(jié)胺用量研究[J].中國(guó)棉花，2014，41(7)：23-26.

[9]王延琴，楊偉華，魏守軍，等.黃河流域棉花生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程[J].中國(guó)棉花，2015，42(5)：1-3.

[10]別墅，王孝綱，張教海，等.長(zhǎng)江中游棉花輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)規(guī)范[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51( 24 )： 5603-5605．

[11]李莉，田長(zhǎng)彥，呂昭智，等.縮節(jié)胺對(duì)棉花苗期主莖生長(zhǎng)的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2003，21 ( 4 )：26-30．

[12]鄧小霞，江海瀾，彭俊，等.縮節(jié)胺劑量對(duì)花鈴期棉花生理特性的研究[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自然科學(xué)版 )，2013，31(1)：1-5．

[13]徐立華，楊長(zhǎng)琴，李國(guó)鋒，等.縮節(jié)胺對(duì)高品質(zhì)棉成鈴與品質(zhì)的影響[J].棉花學(xué)報(bào)，2006，18(5)：294-298．

[14]徐崇志，曾超，梅擁軍.不同化控量對(duì)不同棉花品(系)產(chǎn)量及形態(tài)性狀影響的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，39(3)：129-131．

[15]Biles S P, Cothren J T.Flowering and yield response of cotton to application of mepiquat chloride and PGR-IV[J].Crop Science，2001，41(6)：1834-1837．

[16]徐恒恒，黎妮，劉樹君，等.種子萌發(fā)及其調(diào)控的研究進(jìn)展[J].作物學(xué)報(bào)， 2014，40(7)：1141-1156.

[17]趙強(qiáng)，張巨松，田曉莉，等.南疆棉花種子包衣緩釋縮節(jié)胺化控技術(shù)的初步研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，47(1)：25-30.

[18]田曉莉，謝湘毅，周春江，等.棉籽包衣淀粉基緩釋縮節(jié)胺的釋放特性[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41(10)：3042-3051.

[19]王寧，田曉莉，段留生，等.縮節(jié)胺浸種提高棉花幼苗根系活力中的活性氧代謝[J].作物學(xué)報(bào)，2014，40 (7)：1220-1226.

[20]唐中杰，房衛(wèi)平，孫玉堂.不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在棉花上的應(yīng)用效果研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22 (2)：179-181.

[21]Copur O, Demirel U, Karakus M, et al.Effects of several plant growth regulators on the yieldand fiber quality of cotton( Gossypium hirsutum L.)[J].Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca，2010，38(3)：104-110.

[22]Liying LIU, Maohua DAI, Zhenliang WU.Effects of DPC on Agronomic Traits and Economic Characters of Machine-Harvested Cotton in the Yellow River Valley of China and Chemical Control Techniques[J].Agricultural Science &Technology， 2017，18(10)：1887-1891.

[23]Bednarz C W，Bridges D C，Brown S M．Analysis of cotton yield stability across population densities[J].Agronomy Journal，2000，92(1)：128-135.

[24]徐新霞，蘇麗麗，魏鑫，等.DPC對(duì)雜交棉生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控效應(yīng)研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，52(7)：1237-1242.

[25]宋妮，孫景生，陳智芳，等.不同水分狀況下化控對(duì)棉株蕾鈴數(shù)和產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2015，33(2)：40-49.

[26]Zhao D L, Oosterhuis D M． Pix plus and mepiquat chloride effects on physiology，growth，and yield of fieldgrown cotton[J].J Plant Growth Reg，2000，19(4)：415-422.

[27]Pettigrew W T, Johnson J T． Effects of different seeding rates and plant growth regulators on early-planted cotton [J].Journal of Cotton Science，2005(9)：189-198.

[28]何鐘佩，閔祥佳，李丕明，等.植物生長(zhǎng)延緩劑DPC 對(duì)棉鈴內(nèi)源激素水平和棉鈴發(fā)育影響的研究[J].作物學(xué)報(bào)，1990，16(3)：252-258.

[29]Ren X M，Zhang L Z，Du M W，et al.Managing mepiquat chloride and plant density for optimal yield and quality of cotton[J].Field Crops Research，2013(149)：1-10.

[30]Komor E.Source physiology and assimilate transport: The interaction of source metabolism，starch storage and phloem export in source leaves and the effects on sugar status in phloem[J].Australian Journal of Plant Physiology，2000，27(6)：497-505.

[31]楊成勛，張旺鋒，徐守振，等.噴施化學(xué)打頂劑對(duì)棉花冠層結(jié)構(gòu)及群體光合生產(chǎn)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49(9)：1672-1684.

[32]唐光木，徐萬里，葛春輝，等.噴施化學(xué)調(diào)控劑縮節(jié)胺、乙烯利對(duì)棉花植株氨揮發(fā)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43(23)：4862-4870.

[33]鄧小霞，江海瀾，彭俊，等.縮節(jié)胺劑量對(duì)花鈴期棉花生理特性的研究[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版)，2013，31(1)：1-5.

[34]周運(yùn)剛，王俊剛，馬天文，等.不同DPC( 縮節(jié)胺)處理對(duì)棉花生理生化特性的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，47(6)：1142-1146.

[35]Gencsoylu I.Effect of plant regulators on agronomic characteristics, lint quality, pests and predators in cotton[J].Plant Growth Reg，2009(28)：147-153.

[36]張永軍，郭予元，吳孔明，等.化學(xué)調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)轉(zhuǎn)Bt 基因棉花殺蟲蛋白和主要抗蟲次生物的變化[J].棉花學(xué)報(bào)，2002，14(3)：131-133.

[37]董志強(qiáng)，何鐘佩，翟學(xué)軍.縮節(jié)胺抑制棉花黃萎病效應(yīng)及其作用機(jī)理研究初探[J].棉花學(xué)報(bào)，2000，12(2)：77-80．

[38]鄭青松，劉友良.DPC浸種提高棉苗耐鹽性的作用和機(jī)理[J].棉花學(xué)報(bào)，2001，13(5)：278-282.