孟璐，杜明偉，李亞兵，杜萌，左彥利，田曉莉*，李召虎

（1.中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院作物化控研究中心/ 植物生長調(diào)節(jié)劑教育部工程研究中心，北京100193；2.中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所，河南 安陽455000；3.河北省棉花種子工程技術(shù)研究中心，河北 河間062450）

實現(xiàn)機械采收是我國棉花生產(chǎn)的必然發(fā)展趨勢，而脫葉催熟是機械采收的前提。 當前我國棉花脫葉催熟技術(shù)存在的主要問題是脫葉及催熟效果不穩(wěn)定，常出現(xiàn)葉片脫落率低、枯而不落和吐絮進程緩慢等現(xiàn)象，導致含雜率高、采收品質(zhì)和采收率低[1-2]。這些問題不僅與脫葉催熟期間的溫度等環(huán)境條件有關(guān)，還受到棉株狀態(tài)（成熟進程、葉片功能等）的影響，一般成熟早、大部分葉片進入自然衰老狀態(tài)的棉田較易脫葉和催熟[3]。

棉花生長季的管理措施是影響棉株狀態(tài)的重要因素之一，化學調(diào)控是棉花生產(chǎn)中的重要和常用技術(shù)?；谥参锷L延緩劑甲哌鎓（DPC）的化控技術(shù)在棉花生產(chǎn)中已普遍用于防止徒長、 塑造株型、優(yōu)化成鈴結(jié)構(gòu)和促進早熟[4-6]。為了進一步改善葉片功能、增加鈴數(shù)和提高鈴重，某些植物生長促進劑被用來與DPC 配合使用（復配、 混用、 或先后單用），如胺鮮酯（DA-6）、蕓苔素內(nèi)酯（BR）等[7-11]。 據(jù)報道， 植物生長促進劑可通過增加葉綠素含量、提高光合速率、 延緩葉片衰老等作用而促進產(chǎn)量器官的發(fā)育[12-14]。那么促進劑是否會因為增強葉片功能而影響脫葉催熟劑的脫葉和催熟效果呢？ 基于此，本文在應用常規(guī)DPC 系統(tǒng)化控技術(shù)的基礎(chǔ)上研究了DA-6、BR 和6-BA（6- 芐基腺嘌呤）對棉花生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及脫葉催熟劑應用效果的影響，旨在為完善機采棉配套栽培技術(shù)體系提供依據(jù)和指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試棉花品種為陸地棉 （Gossypium hirsutumL.）欣抗4 號，由河北省棉花種子工程技術(shù)中心培育并提供。

供試植物生長調(diào)節(jié)劑包括97%DPC 可溶性粉劑（河北國欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司）、98%DA-6粉劑（鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司）、96.1%BR 粉劑（江西威敵生物科技有限公司）和99.5%6-BA 粉劑（四川國光農(nóng)化股份有限公司），所用脫葉催熟劑為50%噻苯·乙烯利懸浮劑（50%T·E，河北國欣諾農(nóng)生物技術(shù)有限公司）。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2018 年在河北省河間市西九吉鄉(xiāng)進行，試驗地土壤為沙壤土。 采用裂區(qū)設(shè)計，重復4次。 主區(qū)為脫葉催熟處理，包括3 個水平的50%T·E（0 （CK）、2 250、3 750 mL·hm－2），9 月22 日噴施；裂區(qū)為植物生長促進劑處理，3 種促進劑按文獻報道[7,15-17,18]各設(shè)高、低2 個水平，于初花期、盛花期、打頂后共噴施3 次（表1），以同期噴施清水為對照。小區(qū)為5 行區(qū)，行距0.76 m，行長6 m，面積22.8 m2。試驗區(qū)正常進行DPC 系統(tǒng)化控，于苗期、蕾期、初花期、 盛花期和打頂后分別應用12、14、45、45 和120 g·hm－2DPC。

2018 年4 月25 日播種，播種密度9 萬株·hm－2。不施基肥，于盛花期追施尿素225 kg·hm－2；7 月26日打頂，其他田間管理按當?shù)爻Ｒ?guī)進行。

2018 年棉花生長季河間市的降水量和日均溫如圖1 所示，數(shù)據(jù)來源于河北省河間市氣象局。

1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法

9 月10 日用Dualex 植物多酚- 葉綠素測量儀（Force-A，F(xiàn)rance）測定主莖倒1 葉（葉齡約40 d）的葉綠素含量，每小區(qū)測定10 株；用LAI-2200 植物冠層分析儀 （LI-COR,Lincoln,Nebraska,USA）測定群體葉面積指數(shù)、葉傾角和透光率。

表1 幾種植物生長促進劑的應用時間和劑量 g·hm－2

圖1 2018 年河北省河間市棉花生長季（4 月20 日―10 月31 日）降水量與日均溫

噴施脫葉催熟劑前， 在各小區(qū)標記10 株代表性植株，調(diào)查株高、果枝數(shù)、營養(yǎng)枝數(shù)、果枝長度和營養(yǎng)枝長度。 噴施脫葉催熟劑當天及藥后7、14 和21 d 分別調(diào)查標記植株的葉片數(shù)、吐絮鈴數(shù)和總鈴數(shù)，并計算脫葉率及吐絮率。

脫葉率（%）＝（施藥前葉片數(shù)－調(diào)查時剩余葉片數(shù)）/施藥前葉片數(shù)×100.

吐絮率（%）＝吐絮棉鈴數(shù)/棉鈴總數(shù)×100.

所有標記植株單鈴收獲， 記錄鈴數(shù)并稱量鈴重。 在各小區(qū)采收90 個上部果枝棉鈴，軋花后測定衣分， 之后將皮棉送往原農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（河南安陽），用大容量纖維測試系統(tǒng)（HVI900）測定纖維品質(zhì)。 小區(qū)中間3 行收獲兩次 （10 月20 日、11 月3 日）， 計實產(chǎn)，并計算一次花率（第一次收獲的籽棉量/ 籽棉總量）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel 2010 對數(shù)據(jù)進行整理、計算和作圖， 用SPSS Statistics 21 的一般線性模型（General linear models,GLM） 進行方差分析（ANOVA），用Duncan’s 法對各處理平均數(shù)進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長促進劑對棉花生長的影響

由表2 可知， 幾種植物生長促進劑不影響株高、果枝數(shù)、營養(yǎng)枝數(shù)、果枝長度和營養(yǎng)枝長度。BR低劑量（0.09 g·hm－2）的植株最高，為101.1 cm，高于BR 高劑量（0.30 g·hm－2）和DA-6 處理5.1～7.5 cm，差異不顯著；DA-6 高劑量（20.24 g·hm－2）的營養(yǎng)枝最長，為43.2 cm，較對照、DA-6 低劑量（6.74 g·hm－2）和6-BA 增加7.5～11.1 cm，與BR 處理的差異不顯著（表2）。

表2 植物生長促進劑對棉花農(nóng)藝性狀的影響

2.2 植物生長促進劑對棉花葉片葉綠素含量和冠層結(jié)構(gòu)的影響

吐絮期（9 月10 日）主莖上部葉片的葉綠素含量范圍為30～35 個單位（用Dualex 植物多酚- 葉綠素測量儀測定），葉面積指數(shù)、葉傾角和透光率的范圍分別為2.7～3.1、44.8°～47.8°和11%～15%。幾種植物生長促進劑對葉綠素含量和冠層結(jié)構(gòu)均無顯著影響。

2.3 植物生長促進劑對脫葉催熟劑藥后脫葉率和吐絮率的影響

脫葉催熟劑50% T·E 可顯著提高棉花脫葉率， 兩個劑量藥后21 d 的脫葉率均可達到90%以上（滿足機械采收的要求），較對照高出30 多百分點；但在藥后21 d 內(nèi)吐絮率與對照無顯著差異，未表現(xiàn)出催熟效果（表3）。 此外，從表3 可知，本試驗對照在藥后21 d 內(nèi)的自然吐絮進程緩慢。

與噴施清水（CK）相比，花鈴期應用DA-6、BR和6-BA 等植物生長促進劑不影響50%T·E 的藥后脫葉率和吐絮率， 且?guī)追N促進劑與50%T·E 均無顯著互作（表3）。

2.3 植物生長促進劑對脫葉催熟劑藥后棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)的影響

50%T·E 顯著影響鈴數(shù)、鈴重、籽棉產(chǎn)量和一次花率，不影響衣分和皮棉產(chǎn)量（圖4）。 與對照相比， 兩個劑量的平均鈴重降低了0.35 g， 降幅為7.4%，但由于單位面積鈴數(shù)顯著增加14.7%，籽棉

產(chǎn)量最終提高了7.6%。 第一次收獲時間（10 月20日）為脫葉催熟劑藥后28 d，可能因藥后時間長，催熟作用得以發(fā)揮， 一次花率較對照提高6.4 百分點，達到53.0%。

表3 植物生長促進劑對棉花脫葉催熟劑（50%噻苯·乙烯利懸浮劑）應用效果的影響

表4 脫葉催熟劑處理對棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

DA-6、BR 和6-BA 幾種植物生長促進劑對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素和一次花率均無顯著影響，與50%T·E 之間也無顯著互作。

如表5 所示，50%T·E 不影響纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)和斷裂比強度，但顯著影響馬克隆值和伸長率，其中馬克隆值降低0.1～0.3，伸長率降低0.02～0.03 百分點。 幾種促進劑對各纖維品質(zhì)指標均無顯著影響， 與50%T·E 之間也無顯著互作（表5）。

表5 脫葉催熟劑處理對棉花纖維品質(zhì)的影響

3 討論和結(jié)論

本研究應用50%T·E 進行脫葉催熟， 藥后21 d的脫葉效果比較理想，脫葉率達到90%以上；同期未表現(xiàn)出明顯的催熟作用， 藥后21 d 的吐絮率（40%左右）與對照相當。 但50%T·E 處理的一次花率（藥后28 d 第一次收獲）顯著高于對照6.4 百分點， 總產(chǎn)量也較對照顯著提高7.6%， 表示50%T·E 既有催熟作用也有增產(chǎn)效果。 此外，50%T·E處理后上部果枝棉鈴的纖維馬克隆值和伸長率有所下降。

已有研究表明，棉花化學脫葉催熟的脫葉和催熟效果以及對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響因環(huán)境條件和植株狀態(tài)而異[3，19]。 本研究脫葉催熟處理后1 ～7 d、8 ～14 d 的 平 均 溫 度 分 別 為18.3 ℃和19.1℃（圖1），等于或略高于噻苯隆發(fā)揮作用（脫葉為主、催熟為輔）的最低溫度18.3 ℃[20]，因而獲得較好的脫葉效果。 50%T·E 藥后21 d 內(nèi)的催熟效果不明顯，可能主要與棉株狀態(tài)有關(guān)。 2018 年7 月中旬―8 月中旬試驗點多雨（圖1），導致中部果枝蕾鈴嚴重脫落形成“中空”，使后期吐絮進程出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。 這不僅導致對照的自然吐絮進程緩慢，如9月22 日―10 月13 日 （處理當天至藥后21 天）吐絮率僅增加7.1 百分點，而且影響脫葉催熟劑催熟作用的發(fā)揮。 當藥后時間延長至28 天 （第一次收獲） 時，50%T·E 的催熟作用可能隨著上部果枝棉鈴逐漸成熟而得以發(fā)揮。

本研究中50%T·E 的增產(chǎn)作用主要與有效鈴數(shù)增加有關(guān)，這也是其催熟作用的體現(xiàn)。 脫葉催熟處理平均鈴重以及上部棉鈴纖維馬克隆值的降低，與被催熟棉鈴發(fā)育期間的溫度較低和同期葉片供應（同化物）能力下降有關(guān)。 因此，機采棉生產(chǎn)過程中要特別重視全程促早管理，使大部分棉鈴在脫葉催熟前自然成熟，從而在保障產(chǎn)量和品質(zhì)的同時降低脫葉催熟的難度。

本研究中， 幾種植物生長促進劑（DA-6、BR、6-BA） 僅個別處理表現(xiàn)出增加株高和營養(yǎng)枝長度的促長作用，并未提高主莖葉葉綠素含量，實際上肉眼可觀察到8 月末以后促進劑處理小區(qū)的葉片整體黃化程度在不同程度上高于對照區(qū)。這一結(jié)果與一些文獻報道[18，21]不符，可能與環(huán)境、作物種類、棉花品種以及促進劑的應用劑量有關(guān)。因未減緩葉片衰老進程， 幾種促進劑不影響50%T·E 的脫葉和催熟效果，也不影響其增產(chǎn)作用。

本研究為機采棉應用植物生長促進劑提供了初步的依據(jù)，還需要在補充和完善促進劑種類及劑量范圍的基礎(chǔ)上進一步重復和驗證，并深化其生理機制研究。

致謝：

感謝河北省河間市國欣農(nóng)村技術(shù)服務(wù)總會提供試驗基地及試驗條件；感謝總會徐東永高級農(nóng)藝師、張伯謙老師及中國農(nóng)業(yè)大學化控中心顏為博士和齊海坤博士生在試驗實施過程中給予的幫助。