孫金秋，馬艷，任相亮，胡紅巖，姜偉麗，馬亞杰，王丹，宋賢鵬，馬小艷

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/ 棉花生物學(xué)國家重點實驗室，河南安陽455000）

自20 世紀70 年代我國引進地膜覆蓋技術(shù)后，其由于增溫、保墑和防除雜草等作用，在國內(nèi)得到了大面積的推廣應(yīng)用，尤其在新疆棉區(qū)。 新疆地區(qū)棉花播種期氣溫偏低， 覆蓋地膜可以起到提高地溫、減少水分流失、保持肥力的作用。地膜覆蓋可以將棉花播種期提前1 個月左右，保證棉花有足夠的生長時間，促進棉花苗期生長，為棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供保障[1]。但是，覆蓋地膜時間過長會使棉花生長中后期土壤溫度偏高，造成棉花中期徒長、易早衰及爛鈴多等問題[2]。另外，隨著連作種植和覆膜年限的延長，新疆的殘膜污染問題日益嚴重。嚴昌榮等[3]研究表明，新疆石河子地區(qū)棉田土壤中地膜殘留量平均高達300 kg·hm－2。殘膜會在土壤中形成阻隔層，阻礙水肥移動，降低土壤通透性，降低種子發(fā)芽率，影響作物根系的生長發(fā)育，導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降。 因此，適時揭膜是避免棉花早衰和減少殘膜污染的有效途徑之一。 宿俊吉等[4]進行了棉田適時揭膜研究，結(jié)果表明，棉田適時揭膜有利于降低土壤溫度，促進棉花后期的生長，同時有利于殘膜的回收，回收率可高達86%。

前人的研究多集中在不同時期揭膜對棉花根系溫度[5]、土壤溫濕度[6]、土壤水鹽運移[7]等的影響，未見針對苗期揭膜和土壤處理除草劑互作對棉花生長發(fā)育影響的研究。為了明確苗期揭膜和施用除草劑對棉花生長的影響，科學(xué)指導(dǎo)棉農(nóng)進行棉田雜草化學(xué)防除和確定苗期揭膜的可行性， 于2019 年進行了本研究。

1 材料與方法

1.1 試驗藥劑

試驗選用新疆棉田常用的2 種土壤處理除草劑，33%（質(zhì)量分數(shù)，下同）二甲戊靈乳油（EC）（巴斯夫貿(mào)易（上海）有限公司）和50%乙草胺EC（山東濱農(nóng)科技有限公司）。

1.2 試驗地情況

試驗在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所新疆庫爾勒試驗農(nóng)場進行， 試驗地為地膜覆蓋棉田，地勢平整，肥力中等。 棉花品系為98-16，由河南科林種業(yè)有限公司提供，2019 年 4 月 23 日播種， 一膜四行寬窄行種植，寬行距66 cm，窄行距10 cm，株距12 cm，每穴精量播種2 粒。 播種當天進行地膜覆蓋，常規(guī)栽培管理。

1.3 試驗處理

試驗采取二因素裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)設(shè)置2 種處理，分別為苗期（6 月 4 日，即播種后 40 d）揭膜和全程覆膜； 副區(qū)設(shè)置7 個除草劑處理， 分別為33%二甲戊靈 EC 有效成分用量 742.5 g·hm－2（低劑量）、990.0 g·hm－2（中劑量）和 1 485.0 g·hm－2（高劑量），50%乙草胺 EC 1 125.0 g·hm－2（低劑量）、1 500.0 g·hm－2（中劑量）和 2 250.0 g·hm－2（高劑量）及空白對照（清水）處理。

施藥器械為新加坡利農(nóng)背負式手動噴霧器，扇形噴頭，噴霧量為 600 L·hm－2，每處理 4 次重復(fù)，小區(qū)面積25 m2，隨機區(qū)組排列，播種當天、覆膜前進行施藥處理。

1.4 調(diào)查方法

于施藥后20 d、50 d， 每小區(qū)隨機選擇4 個樣點，每樣點連續(xù)調(diào)查25 穴，統(tǒng)計各處理區(qū)的棉花出苗率和存活苗率，同時，藥后50 d，每樣點連續(xù)調(diào)查10 株棉花，測量棉株株高（cm，子葉節(jié)至主莖頂端的高度）和真葉數(shù)。

于施藥后102 d 調(diào)查記錄每處理區(qū)棉花的株高、莖直徑（mm，植株出土位置）、果枝數(shù)、大鈴數(shù)（直徑在2 cm 以上的棉鈴）、小鈴數(shù)（直徑小于2 cm 的棉鈴）及吐絮鈴數(shù)等。 9 月 23 日，每小區(qū)隨機選擇4 個樣點， 每樣點采收棉株上中下部共25個棉鈴，曬干稱量，軋花后再次稱量，計算鈴重、衣分等產(chǎn)量相關(guān)指標。 每公頃株數(shù)＝每公頃理論株數(shù)×存活苗率； 皮棉產(chǎn)量 （kg·hm－2）＝每公頃株數(shù)×單株結(jié)鈴數(shù)×鈴重（g）×衣分×0.85×10－3。

1.5 統(tǒng)計分析

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計分析軟件對調(diào)查結(jié)果進行隨機區(qū)組設(shè)計方差分析，利用鄧肯氏新復(fù)極差法檢驗同一覆膜方式不同藥劑處理間棉花出苗、生長指標、產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量間的差異性，運用獨立樣本t檢驗分析同一藥劑處理全程覆膜和苗期揭膜間的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種土壤處理除草劑對棉花出苗的影響

施藥后20 d 尚未揭膜，調(diào)查結(jié)果（表1）表明，與空白對照相比，經(jīng)二甲戊靈和乙草胺2 種土壤除草劑處理后，棉花出苗率均降低，且隨著藥劑用量的提高棉花出苗率降幅增大。高劑量的二甲戊靈和乙草胺（2 250.0 g·hm－2）處理后，棉花出苗率僅為60.3%和62.0%，與對照相比，分別降低了19.7 和18.0 百分點，差異顯著。 2 種藥劑低劑量、中劑量處理的棉花出苗率均低于空白對照，但差異未達顯著水平。

表1 2 種土壤處理除草劑不同處理的棉花出苗率（施藥后20 d）對比結(jié)果

2.2 苗期揭膜和除草劑對棉花存活苗率及幼苗生長的影響

施藥后50 d，方差分析結(jié)果（表2）表明：對于棉花存活苗率，藥劑處理有顯著影響（P＜0.01），而覆膜方式、 覆膜方式與藥劑互作效應(yīng)無顯著影響；對于真葉數(shù)， 覆膜方式、 藥劑處理存在顯著影響（P＜0.02）， 而覆膜方式與藥劑互作效應(yīng)的影響不顯著。

表2 棉花存活苗率及幼苗生長指標（施藥后50 d）方差分析概率

差異顯著性分析結(jié)果（表3）表明：全程覆膜和苗期揭膜各藥劑處理棉花存活苗率均低于空白對照處理， 且除了苗期揭膜低劑量二甲戊靈處理外，其他藥劑處理與對照相比差異均達到顯著水平。在真葉數(shù)方面，全程覆膜種植的中高劑量乙草胺處理和苗期揭膜種植的中、高劑量乙草胺處理顯著少于空白對照。 可見，2 種土壤處理除草劑在覆膜和揭膜2 種種植模式下對棉花的存活苗率和真葉數(shù)均有抑制作用，特別是乙草胺高劑量處理。 但是經(jīng)2個獨立樣本的非參數(shù)檢驗，在同種藥劑相同劑量處理下，2 種覆膜方式之間不存在顯著差異。

2 種土壤處理除草劑對棉花幼苗的株高也均有抑制作用，其中全程覆膜種植條件下高劑量的乙草胺處理影響最明顯， 與相應(yīng)的空白對照相比，棉花株高矮3.3 cm。 在苗期相同藥劑處理下（除二甲戊靈中劑量處理外）， 揭膜種植的棉花株高要高于全程覆膜種植，其中低劑量二甲戊靈和低劑量乙草胺處理在2 種覆膜方式間差異顯著。 另外，乙草胺對棉花株高的抑制效果比二甲戊靈更加明顯，其中在全程覆膜種植條件下，低劑量乙草胺處理的棉花株高比高劑量二甲戊靈處理還要矮1.6 cm。

2.3 苗期揭膜和除草劑對棉花營養(yǎng)生長的影響

從表4 方差分析結(jié)果可知， 覆膜方式和藥劑處理均顯著影響營養(yǎng)生長期的株高（P＜0.002），覆膜方式顯著影響莖直徑和果枝數(shù)（P＜0.007），而覆膜方式與藥劑互作效應(yīng)對上述生長指標的影響均不顯著。

表3 覆膜方式間和除草劑處理間棉花存活苗率及幼苗生長指標（施藥后50 d）差異顯著性分析結(jié)果

表4 棉花營養(yǎng)生長指標（施藥后102 d）的方差分析概率

由表5 可知， 在相同劑量同種藥劑處理條件下， 全程覆膜種植的棉花株高要高于苗期揭膜種植，其中中劑量二甲戊靈和所有劑量乙草胺處理達到差異顯著水平；藥劑處理的棉花株高均低于空白對照處理，特別是全程覆膜種植的高劑量乙草胺處理，其棉花株高顯著低于空白對照，降幅達27.5%。再者，2 種種植模式下二甲戊靈各處理的棉花株高要高于乙草胺處理。 以上結(jié)果說明，與覆膜種植相比，苗期揭膜種植抑制了株高的生長，且乙草胺對株高的抑制作用更加明顯。

在同一藥劑相同劑量處理下，全程覆膜種植的棉花莖直徑要高于苗期揭膜種植，藥劑處理的棉花莖直徑高于空白對照。 其中，乙草胺高劑量處理與空白對照相比，在全程覆膜種植和揭膜種植條件下莖直徑均顯著升高，增幅分別達24%和16.8%。

在中劑量二甲戊靈和中高劑量乙草胺處理條件下，全程覆膜種植處理下的單株果枝數(shù)要顯著高于揭膜種植。 在全程覆膜種植和揭膜種植條件下，各藥劑處理的棉花單株果枝數(shù)均與空白對照無顯著差異。

表5 覆膜方式間和除草劑處理間營養(yǎng)生長指標（施藥后102 d）差異顯著性分析結(jié)果

2.4 苗期揭膜和除草劑對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表6 可知，覆膜方式和覆膜方式與藥劑處理互作效應(yīng)對鈴重造成顯著影響。差異顯著性分析表明， 除了二甲戊靈 990 g·hm－2和乙草胺 2250 g·hm－2處理以外， 在其他劑量的藥劑處理下全程覆膜種植的鈴重均顯著高于揭膜種植，在低劑量二甲戊靈處理下全程覆膜種植的鈴重比揭膜種植重0.9 g（表7）。 2 種土壤處理除草劑不同劑量對棉花衣分并無顯著影響， 但是在高劑量二甲戊靈處理下，全程覆膜種植的棉花衣分要顯著高于苗期揭膜種植（表7）。 在全程覆膜種植條件下，單株結(jié)鈴數(shù)隨著二甲戊靈劑量的提高而降低，隨著乙草胺使用劑量的提高而上升，但是與空白對照未達到差異顯著水平。 在苗期揭膜種植條件下，高劑量乙草胺處理單株結(jié)鈴19.5 個，與空白對照相比顯著提高。 另外，在低劑量二甲戊靈處理條件下，全程覆膜的單株結(jié)鈴數(shù)要顯著高于苗期揭膜種植。

覆膜和苗期揭膜2 種種植模式下，低中劑量二甲戊靈處理的棉花產(chǎn)量與空白對照相比未顯著降低，但高劑量二甲戊靈和乙草胺藥劑處理顯著影響棉花產(chǎn)量。 在全程覆膜種植條件下，與空白對照相比，高劑量二甲戊靈處理和各劑量乙草胺處理的皮棉產(chǎn)量降幅在42.5%以上，最高可達53.4%。 在揭膜種植條件下，高劑量二甲戊靈處理和各劑量乙草胺處理的皮棉產(chǎn)量， 與空白對照相比， 降幅也達36.9%～51.7%。 除低劑量的乙草胺處理外，其他處理條件下，揭膜種植與全程覆膜種植相比降低了皮棉產(chǎn)量，降幅在4.8%～26.7%（表7）。

表6 棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的方差分析概率

表7 覆膜方式間和除草劑處理間棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的差異顯著性分析結(jié)果

3 討論與結(jié)論

在棉花播后苗前噴施二甲戊靈EC 和乙草胺EC，藥后20 d 田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，所有藥劑處理的棉花出苗率均低于空白對照， 且隨著藥劑用量的升高，棉花出苗率降幅加大，這與張昭澤等[8]的報道一致。說明這2 種藥劑各劑量處理均對棉花的出苗有抑制作用，且劑量越高，抑制作用越明顯。 另外，施藥后若降水過多，藥液隨著降水下沉，則會導(dǎo)致棉花吸收過多除草劑從而更易產(chǎn)生藥害。

藥后50 d 的調(diào)查結(jié)果表明， 全程覆膜種植的棉花真葉數(shù)要多于苗期揭膜種植， 結(jié)果與馬小艷等[9]的研究一致。 苗期揭膜和土壤處理除草劑對棉花營養(yǎng)生長的影響結(jié)果顯示，在株高、莖直徑和單株果枝數(shù)方面， 全程覆膜種植要高于苗期揭膜種植，造成這種結(jié)果的原因是覆膜起到保溫保墑的作用，促進了棉花生長。 苗期揭膜種植的棉花鈴重低于全程覆膜種植，這是6 月初揭膜導(dǎo)致棉花產(chǎn)量降低的原因之一，與李君等[7]的研究結(jié)果一致。高劑量乙草胺處理的棉花單株結(jié)鈴數(shù)和鈴重與其他處理相比增加的原因可能是，在棉花生育前期乙草胺對棉花造成藥害，使得棉花密度降低，棉花種間競爭作用減輕，從而個體優(yōu)勢突顯。

因此，建議在新疆全程覆膜種植條件下，應(yīng)謹慎選用土壤處理除草劑，二甲戊靈EC 的安全性要高于乙草胺EC，且不可隨意加大用藥量。 同時，苗期（6 月4 日）揭膜一定程度上影響了棉花的生長，因而應(yīng)適當推遲地膜的揭膜時間。