張煦怡，田景山，隨龍龍，張鵬鵬，張旺鋒

（石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點實驗室，新疆石河子832003）

棉鈴是棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的基本單位[1]，受品種遺傳特性、環(huán)境條件和栽培措施等因素的綜合影響[2-3]。棉鈴是否發(fā)育完全將直接影響棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)[4-5]。推行機采是降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率、實現(xiàn)新疆棉花生產(chǎn)全程機械化的重要舉措。近年來，機采棉在新疆棉區(qū)快速發(fā)展，至2016年新疆兵團的機采棉面積占棉花種植總面積的70%[6]。為確保機械采收質(zhì)量，在棉花生長后期要噴施脫葉催熟劑，然而，新疆棉區(qū)無霜期短，棉花生育后期氣溫下降快[7]，棉花生產(chǎn)面臨著棉株頂部鈴的發(fā)育尚未完成和適期噴施脫葉催熟的矛盾，過早噴施脫葉催熟劑將導(dǎo)致鈴重降低和纖維品質(zhì)下降[8-10]。因此，在促早熟栽培的基礎(chǔ)上，選擇合理的時期噴施脫葉催熟劑，既可保證棉株頂部棉鈴能夠成熟吐絮，又能實現(xiàn)良好的脫葉效果。多年生產(chǎn)實踐表明，在新疆棉區(qū)，棉花頂部鈴鈴齡45 d以上噴施脫葉催熟劑較為適宜[11]。按北疆植棉區(qū)氣候條件，常年大面積噴施脫葉催熟劑的時間為9月初，鈴齡45 d的棉鈴是7月中旬之前開花所結(jié)鈴。那么，提早噴施脫葉催熟劑，對棉鈴干物質(zhì)累積及棉纖維和棉籽形成有何影響，即生產(chǎn)上7月下旬所結(jié)棉鈴是否有效？因此，選擇植株頂部棉鈴，采用階段噴施脫葉催熟劑的方式，系統(tǒng)比較棉鈴發(fā)育過程中鈴殼干物質(zhì)、纖維干物質(zhì)和單鈴棉籽干物質(zhì)的變化規(guī)律，分析脫葉催熟劑對纖維和棉籽形成的差異性影響，以期為生產(chǎn)上合理采取促早熟和脫葉催熟措施、改善纖維品質(zhì)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2016—2017年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗站（45°19′N，86°03′E）和新疆烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗站（44°17′N，85°49′E）進行，2 年供試棉花品種均選擇新陸早33號和新陸早59號；待棉株開花后，對頂部果枝（第6～8果枝）第1果節(jié)的當日所開白花掛牌標記。采用分階段噴施脫葉催熟劑的方式，設(shè)在掛牌棉鈴鈴齡30 d、37 d、44 d噴施脫葉催熟劑，即2016年分別在8月14日、8月21日、8月28日噴施，2017年分別在8月11日、8月18日、8月25日噴施；以不噴施脫葉催熟劑為對照（CK），隨機區(qū)組設(shè)計。留苗密度每公頃18萬～23萬株。供試藥劑為噻苯?。ㄙ|(zhì)量分數(shù)80%的可濕性粉劑），并復(fù)配乙烯利（質(zhì)量分數(shù)40%的水劑），每公頃用量分別為450 g、1 350 mL。具體的播種日期、掛花日期和脫葉催熟劑噴施時間見表1。

表1 脫葉催熟劑試驗的棉花播種日期、掛花日期和脫葉催熟劑噴施時間

1.2 樣品采集及測定項目

從鈴齡15 d開始，每7 d取大小相同的掛牌標記棉鈴5個左右（9:00―10:00），用裝有冰袋的保鮮桶帶回室內(nèi)。分解棉鈴，鈴殼40℃下烘干至質(zhì)量恒定，稱量并取平均值為單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量。籽棉在自然條件下風干，分離出纖維與棉籽，稱量并取平均值為單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量與單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量。

運用 Excel、CurveExpert Professional等軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用隨機區(qū)組多因素試驗分析，單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量、單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量及單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量的擬合特征值均是2年間2個品種在不同脫葉催熟劑處理間的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量的變化

圖1 不同脫葉催熟劑噴施時間下棉鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量的變化

由圖1可知，2年新陸早33號與新陸早59號單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量隨鈴齡均呈二次曲線變化趨勢，鈴齡15～29 d呈快速增加趨勢，之后至鈴齡43 d變化平穩(wěn)，鈴齡50 d則表現(xiàn)下降趨勢。不同脫葉催熟劑處理間，鈴齡30 d時噴施的單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量最大值為2.02 g，較對照平均降低了0.03 g；鈴齡44 d時噴施的單鈴鈴殼最大干物質(zhì)質(zhì)量平均達到1.98 g，較對照降低了0.07 g。

通過對2年間新陸早33號和新陸早59號單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量與鈴齡進行二次曲線擬合，不同脫葉催熟劑噴施時間處理的擬合特征值進行平均，得出表2。單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量達到最大理論值均出現(xiàn)在鈴齡39 d左右，不同脫葉催熟劑噴施時間間無顯著性差異（表3）。脫葉催熟劑噴施時間顯著影響了單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量，P值為0.002 9；與對照相比，鈴齡30 d和37 d時噴施單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量降低了0.17 g，達到顯著性差異水平，鈴齡44 d時噴施則僅降低了0.09 g，差異不顯著。品種間，單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量最大理論值存在極顯著差異（P＜0.01）；品種與脫葉催熟劑噴施時間互作亦顯著影響了單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量，P值為 0.043 3。

表2 2年間2個品種在不同脫葉催熟劑噴施時間下單鈴鈴殼干物質(zhì)累積的擬合特征平均值

表3 單鈴鈴殼干物質(zhì)累積擬合特征值的方差分析結(jié)果

2.2 單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量的變化

由圖2可知，隨脫葉催熟劑噴施時間的提前，單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量呈明顯的下降趨勢。在鈴齡30 d噴施脫葉催熟劑后，單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量變化平緩，鈴齡36 d時單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量較對照降低了0.47～0.71 g、鈴齡50 d的降幅則高達1.01～2.42 g。在鈴齡37 d噴施脫葉催熟劑后，單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量亦呈平緩的變化趨勢，與對照相比，鈴齡50 d時降低了0.54～1.36 g。鈴齡44 d噴施脫葉催熟劑的單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量則與對照差異較小，平均降低了0.10～0.42 g。

棉鈴發(fā)育過程中單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量隨鈴齡的增長符合Logistic曲線，對2年間新陸早33號和新陸早59號單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量與鈴齡進行擬合，將不同脫葉催熟劑噴施時間處理的擬合特征值進行平均，結(jié)果見表4。脫葉催熟劑噴施時間極顯著影響了單鈴纖維干物質(zhì)的累積特性，P值為0.000 1（表5）。與對照相比，鈴齡30 d和鈴齡37 d時噴施脫葉催熟劑使單鈴纖維干物質(zhì)快速累積期的起始時間（t1）顯著提前了7.3 d和2.8 d，快速累積期的終止時間（t2）顯著提前了13 d和7.5 d；鈴齡44 d時噴施，t1和t2則較對照推遲了0.5 d，差異不顯著。在鈴齡30 d和鈴齡37 d時噴施脫葉催熟劑，單鈴纖維干物質(zhì)快速累積期的持續(xù)時間（T）表現(xiàn)顯著的縮短趨勢，較對照縮短了4.7～5.9 d，鈴齡44 d時噴施脫葉催熟劑則對T無顯著性影響。脫葉催熟劑噴施對單鈴纖維干物質(zhì)快速累積期平均累積速率（Vt）的影響僅在鈴齡30 d噴施時達到了顯著性差異水平，較對照降低了0.04 g·d－1，降低幅度達38%。與對照相比，不同脫葉催熟劑噴施時間均降低了單鈴纖維干物質(zhì)累積最大理論值（Wm），鈴齡30 d噴施時的降幅最大，達到61%，鈴齡37 d噴施降幅約36%，均達到了顯著性差異水平；鈴齡44 d時噴施則對單鈴纖維干物質(zhì)累積最大理論值的影響不顯著，僅降低了6.6%。

圖2 不同脫葉催熟劑噴施時間下單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量的變化

表4 2年間2個品種在不同脫葉催熟劑噴施時間下單鈴纖維干物質(zhì)累積的擬合特征平均值

表5 單鈴纖維干物質(zhì)累積擬合特征值的方差分析結(jié)果

2.3 單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量的變化

2年新陸早33號與新陸早59號單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量變化如圖3，隨脫葉催熟劑噴施時間的提前，單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量呈減小趨勢。鈴齡30 d噴施脫葉催熟劑后，單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量緩慢增加，在鈴齡36 d和鈴齡50 d時較對照降低了0.36～1.00 g和0.69～2.47 g。鈴齡44 d噴施脫葉催熟劑，單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量則與對照差異較小，變化幅度在－0.40～0.55 g。

棉鈴發(fā)育過程中單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量隨鈴齡的增長符合Logistic曲線，對2年間新陸早33號和新陸早59號單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量與鈴齡進行擬合并計算出累積特征值，并將不同脫葉催熟劑噴施時間處理的擬合特征值進行平均，結(jié)果見表6。脫葉催熟劑噴施時間極顯著影響了單鈴棉籽干物質(zhì)快速累積期的起始時間（t′1）、終止時間（t′2）和持續(xù)時間（T′），P＝0.000 1（表 7）。與對照相比，鈴齡 30 d和鈴齡37 d時噴施脫葉催熟劑使t′1和t′2顯著提前，且在鈴齡30 d噴施對t′2的影響更大，較對照提前了12 d；鈴齡44 d時噴施t′1較對照提前0.9 d，t′2則較對照推遲了 2.0 d，差異不顯著。 在鈴齡30 d和鈴齡37 d時噴施脫葉催熟劑，單鈴棉籽干物質(zhì)快速累積期的持續(xù)時間（T′）亦表現(xiàn)顯著的縮短趨勢，分別較對照縮短了7.7 d和3.6 d；鈴齡44 d時噴施，T′較對照延長3.0 d。脫葉催熟劑噴施時間對單鈴棉籽干物質(zhì)快速累積期平均累積速率（V′t）的影響不顯著。

圖3 不同脫葉催熟劑噴施時間下單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量的變化

單鈴棉籽干物質(zhì)累積最大理論值（W′m）受脫葉催熟劑噴施時間的顯著影響，與對照相比，噴施脫葉催熟劑后W′m均表現(xiàn)降低趨勢；鈴齡30 d和鈴齡37 d噴施時，W′m的降幅達46%和24%，與對照達到顯著性差異水平；鈴齡44 d時噴施僅降低了2.8%，差異不顯著。

表6 2年間2個品種在不同脫葉催熟劑噴施時間下單鈴棉籽干物質(zhì)累積的擬合特征平均值

表7 單鈴棉籽干物質(zhì)累積擬合特征值的方差分析結(jié)果

3 結(jié)論

脫葉催熟劑噴施時間顯著影響了單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量，在鈴齡30～37 d時噴施較對照顯著降低了7.7%～8.5%，鈴齡44 d時噴施則無顯著性影響；單鈴鈴殼干物質(zhì)質(zhì)量最大理論值出現(xiàn)在鈴齡39 d左右，受脫葉催熟劑噴施時間的影響不顯著。

與對照相比，鈴齡30 d和37 d噴施脫葉催熟劑使單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量和單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量快速累積期的起始時間和終止時間顯著提前，致使快速累積期持續(xù)時間明顯縮短；鈴齡44 d噴施脫葉催熟劑則對起始時間和終止時間的影響較小，快速累積期持續(xù)時間較對照延長了0.1～3.0 d，差異不顯著。脫葉催熟劑噴施時間對單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量和單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量快速累積期平均累積速率的影響，僅在鈴齡30 d時噴施達到顯著性差異水平，較對照分別降低了38%和14%。單鈴纖維干物質(zhì)質(zhì)量和單鈴棉籽干物質(zhì)質(zhì)量的最大理論值受鈴齡30 d和37 d噴施脫葉催熟劑的顯著影響，且以鈴齡30 d時噴施的降幅最大，分別達61%和46%；鈴齡44 d時噴施較對照降低了2.8%～6.6%，差異不顯著。

[1] 黃駿麒.中國棉作學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1998：237-239.

[2] Grismer M E.Regional cotton lint yield,ETc and water value in Arizona and California[J].Agricultural Water Management,2002,54(3):227-242.

[3] 孫紅春，馮麗肖，謝志霞，等.不同氮素水平對棉花不同部位-鈴葉系統(tǒng)生理特性及鈴重空間分布的影響 [J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40(8)：1638-1645.

[4] 董合忠，毛樹春，張旺鋒，等.棉花優(yōu)化成鈴栽培理論及其新發(fā)展[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，47(3)：441-451.（張煦怡，等）新疆棉區(qū)脫葉催熟劑噴施時間對棉鈴發(fā)育的影響

[5] 徐敏，金路路，王子勝.遼河流域棉區(qū)棉鈴發(fā)育進程研究[J].作物雜志，2016，2015(5)：69-73.

[6] 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團統(tǒng)計局，國家統(tǒng)計局兵團調(diào)查總隊.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團2017統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2017.

[7] 過興先，曾偉.新疆棉區(qū)的氣溫和棉鈴發(fā)育關(guān)系的研究[J].作物學(xué)報，1989，15(3)：202-212.

[8] 趙都利，許萱，王漢文，等.棉鈴各組成部分的干物質(zhì)積累及其與溫度關(guān)系的研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1985(6)：26-29.

[9] 卞海云，王友華，陳兵林，等.低溫條件下相關(guān)關(guān)鍵酶活性對棉纖維比強度形成的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41(4)：1235-1241.

[10] 高云光，饒翠婷，賀海燕.鈴期溫度對不同棉花品種棉鈴發(fā)育過程及纖維比強度的影響[J].棉花學(xué)報，2010，22(6)：580-585.

[11] 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)業(yè)局.2017兵團棉花種植技術(shù)要點[R].烏魯木齊：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)業(yè)局，2017.