韋巧，李洪菊，羅艷萍，羅冬玉，侯玲，王思冕，姬攀攀，李偉，郭璇，王炎，周家華*

（1. 荊門（中國農(nóng)谷）農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，湖北荊門 448000；2. 荊門市植物保護站，湖北荊門 448000；3. 湖北省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校荊門分校，湖北荊門 448000）

隨著農(nóng)業(yè)機械裝備、品種更新和栽培技術(shù)的發(fā)展，棉花生產(chǎn)機械化、輕簡化成為主要趨勢[1-7]。江漢平原作為長江中下游棉區(qū)的重要生產(chǎn)區(qū)域，機采棉的關(guān)鍵技術(shù)也日趨成熟，形成了一播全苗[8-11]、化學(xué)調(diào)控與打頂[12-14]、簡化施肥[15-17]等關(guān)鍵技術(shù)，但在雜草防除[18-21]、去除下部果枝和葉枝等方面還存在諸多不足。 然而機采棉種植密度相對較高，且長江中下游6－7 月雨水充足，棉花生長旺盛，容易形成蔭蔽，通風(fēng)透光性差，導(dǎo)致爛鈴增多，影響產(chǎn)量和品質(zhì)。 目前棉花生產(chǎn)上尚無化學(xué)去除棉花下部果枝、葉枝的方法，主要提倡不整枝[22-25]或人工簡化整枝[26-29]和去早期果枝、葉枝[30-32]。 農(nóng)民習(xí)慣人工去除下部果枝、葉枝以促進集中成鈴?fù)滦酰岳谌斯せ驒C械采收；但該方法效率低下，且操作不便，人力耗費偏高。因此，如何盡可能減少人工除草，提高下部果枝、葉枝去除效率成為機采棉生產(chǎn)中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。 鑒于此，本研究利用前期從不同濃度梯度的草銨膦、尿素、碳酸氫銨、乙烯、脫落酸等化學(xué)制劑中篩選得到的去除果枝和葉枝效果較好且不易傳導(dǎo)整個植株的草銨膦、尿素、碳酸氫銨進行比較試驗，探究適宜使用時期和方式，為高效去除棉花下部果枝、葉枝提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的機采棉品種為中棉425， 供試的化學(xué)物質(zhì)草銨膦（質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，江西中訊農(nóng)化有限公司生產(chǎn)）、尿素（質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%，湖北三寧化工股份有限公司生產(chǎn)）、 碳酸氫銨 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)17.2%，湖北京山華貝化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)）均購自市場。

1.2 試驗方法

試驗于2020 年在湖北省荊門市沙洋縣馬良鎮(zhèn)北港村進行。 試驗地前茬作物為小麥，土壤肥力中等。 5 月23 日使用自主改良播種器（集開溝、鎮(zhèn)壓、播種、覆土為一體的4 行播種器）進行機械直播。肥料施用和化調(diào)、打頂、脫葉催熟按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)機采棉種植管理方式進行。

試驗采取裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為去除時期（S），分為4～6 個果枝時期（S1，7 月14 日）、7～10 個果枝時期（S2，7 月28 日）、11～14 個果枝時期（S3，8月7 日）3 個水平，副區(qū)為去除方式（D），分別為草銨膦1 g·L－1（D1）、尿素280 g·L－1（D2）、碳酸氫銨200 g·L－1（D3）、空白對照（免去除，D4）、人工去除（D5）5 個水平， 共計15 個處理組合，3 次重復(fù)，共計45 個小區(qū)，小區(qū)面積30.4 m2（分2 廂種植，每廂2 行，行距0.76 m，行長10 m），種植密度為7.5 萬株·hm－2。 去除目標(biāo)部位為下部5 個果枝、葉枝，草銨膦、尿素、碳酸氫銨采用背負(fù)式電動噴霧器（16 L，江蘇徐州藍(lán)藝植保器械有限公司生產(chǎn)） 定向噴霧，人工去除采用人工方式去除下部5 個果枝、 葉枝。處理當(dāng)天和處理后5 d、10 d、15 d，每個重復(fù)定點選取15 株調(diào)查下部果枝、葉枝凋亡數(shù)和存活數(shù)，以凋亡率[凋亡數(shù)/（凋亡數(shù)＋存活數(shù)）]衡量去除效果，人工去除凋亡率以100%計算。記錄生育進程，并于10 月20 日定點調(diào)查連續(xù)15 株棉花第一果枝節(jié)位高度、吐絮鈴數(shù)、大鈴（直徑≥2 cm）數(shù)和爛鈴數(shù)，計算平均值。成熟期每個重復(fù)隨機選取中上部吐絮鈴50 個，用于測定鈴重和衣分，并結(jié)合10 月20 日調(diào)查數(shù)據(jù)計算單株結(jié)鈴數(shù)、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量。 小區(qū)收獲后， 每個處理取混合纖維樣品30 g 送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心進行品質(zhì)測定（HVICC 校準(zhǔn)）。采用WPS 2019 和DPS 7.05 進行數(shù)據(jù)整理和分析，多重比較方法為鄧肯多重范圍檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同去除方式的去除效果比較

從除去下部果枝、 葉枝效果來看，D1 效果最佳， 能使棉花下部6 個果枝、 葉枝均凋亡，D2、D3次之，空白對照D4 有少部分葉片自然凋亡，而D5人工去除處理的部分棉花節(jié)位會長出新葉。

由圖1 可知，D1 處理在3 個時期均表現(xiàn)出較好的去除效果， 主要表現(xiàn)在處理后10～15 d 達(dá)到或超過預(yù)定目標(biāo)； 而D2、D3 處理在S1、S2 時期效果一般，在S3 時期去除效果較好，也主要表現(xiàn)在處理后10～15 d 達(dá)到或超過預(yù)定目標(biāo)。 有的處理去除效果超過預(yù)定目標(biāo)是由于草銨膦、尿素和碳酸氫銨采用的是噴霧器定向噴霧， 存在部分藥劑飄移，且草銨膦雖以觸殺為主， 但存在一定內(nèi)吸傳導(dǎo)性。上述結(jié)果表明，D1 處理效果基本不受使用時期影響，而D2、D3 處理效果受時期影響較大，在S1、S2時期多陰雨天氣下效果不佳。從安全性考慮，D1 處理若過早進行會導(dǎo)致下部果枝、 葉枝去除過多，且會使上部新生葉受到影響，部分凋亡，因此宜推遲進行。

圖1 不同時期不同去除方式的下部果枝、葉枝去除效果比較

2.2 不同去除方式的第一果枝節(jié)位高度變化

由圖2 可知，各時期D1 處理的第一果枝節(jié)位高度均顯著高于其他處理（P＜0.05）；各時期D5 處理的第一果枝節(jié)位高度均高于D2、D3、D4 處理， 其中顯著高于D4 處理（P＜0.05）；S1、S2 時期D2、D3 處理和S3 時期D3 處理的第一果枝節(jié)位高度均顯著高于D4 處理（P＜0.05）；S3 時期D2 處理的第一果枝節(jié)位高度高于D4 處理，但差異不顯著（P＞0.05）。

圖2 不同時期不同去除方式的第一果枝節(jié)位高度比較

2.3 不同去除方式對機采棉生育期的影響

由表1 可知，去除時期、去除方式對棉花的生育進程影響不大，僅對開花期、吐絮期略有影響。相比D4 處理， 各去除時期D1 處理的開花期和吐絮期分別推遲1～2 d 和0～3 d， 而D2、D3、D5 處理的開花期和吐絮期分別推遲1 d 和1～2 d。

表1 不同時期不同去除方式的棉花生育進程

2.4 不同去除方式對成鈴、吐絮的影響

由表2 的方差分析可知，去除時期顯著影響大鈴數(shù)和爛鈴數(shù) （P＜0.05）， 而去除方式顯著影響吐絮鈴數(shù)（P＜0.05），極顯著影響爛鈴數(shù)（P＜0.01），去除時期和去除方式的互作對這3 個指標(biāo)沒有顯著影響。

表2 不同時期不同去除方式的棉花結(jié)鈴指標(biāo)方差分析結(jié)果

從10 月20 日的調(diào)查結(jié)果（表3）來看，相比D4 處理， 不同時期D1、D2、D3、D5 處理均能夠減少爛鈴（25%～100%），且差異顯著（P＜0.05）。 與D4 處理相比， 在S1 時期采用D1、D2 和D5 處理會導(dǎo)致吐絮鈴數(shù)減少，大鈴數(shù)增多；而從S2、S3 時期各種去除方式的吐絮鈴數(shù)、 大鈴數(shù)比較可知，僅S2 時期D1 處理的吐絮鈴數(shù)顯著多于D2、D4 和D5 處理（P＜0.05）。 這說明，D1 處理應(yīng)在果枝數(shù)較多的時期進行， 而D2 和D3 處理宜在果枝數(shù)較少的時期進行。

表3 不同時期下不同去除方式的棉花成鈴?fù)滦跚闆r

2.5 不同去除方式對機采棉產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量的影響

由表4 和表5 可知，去除時期對機采棉產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量影響不大，而去除方式對鈴重影響極顯著（P＜0.01），對籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量影響顯著（P＜0.05）， 去除時期和去除方式的互作對鈴重影響極顯著（P＜0.01）。 其中，S1 時期D2、D3 處理的單株結(jié)鈴數(shù)、公頃鈴數(shù)較多，鈴重較重，衣分差異不大，最終籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量較高；S2 時期的不同去除方式處理間，僅鈴重存在差異，其中D5 處理鈴重顯著高于其他處理（P＜0.05），D1、D2 處理鈴重顯著低于D3、D4 處理 （P＜0.05）；S3 時期D3 和D4 處理的單株結(jié)鈴數(shù)和公頃鈴數(shù)較多， 籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量較高，但不同去除方式的各產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量差異均不顯著。 這表明，過早地進行D1 處理會導(dǎo)致產(chǎn)量降低， 而早期進行D2、D3 處理可增加產(chǎn)量（與空白對照相比，籽棉產(chǎn)量增加24.9%～33.4%，皮棉產(chǎn)量增加24.2%～31.9%），再次說明D1 處理應(yīng)在果枝數(shù)較多的時期進行， 而D2 和D3 處理宜在果枝數(shù)較少的時期進行。

表4 不同時期不同去除方式的棉花產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量方差分析結(jié)果

表5 不同時期不同去除方式的棉花產(chǎn)量性狀及產(chǎn)量

2.6 不同去除方式對機采棉纖維品質(zhì)的影響

由表6 可知，整體上而言，不同時期和不同去除方式對斷裂伸長率的影響不大，采用不同去除方式后，馬克隆值大多升高，長度整齊度指數(shù)大多降低，不同去除方式主要影響上半部平均長度和斷裂比強度。在S1 和S2 時期，采用D1、D2 方式去除下部果枝、葉枝，有利于增加上半部平均長度，D1 在S2 時期處理可增強斷裂比強度，且分別超過30 mm和30 cN·tex－1； 在S1 和S2 時期， 采用D3、D5 處理，上半部平均長度略降低，在30 mm 以下，對斷裂比強度基本無不利影響。而在S3 時期，D1 和D3處理的上半部平均長度和斷裂比強度略降低；D5處理的上半部平均長度和斷裂比強度增加，分別在30 mm 和30 cN·tex－1以上。 這表明，合理去除下部果枝有利于提高棉花的纖維品質(zhì)，不同去除方式和時期的效果有差異，D1、D2 處理宜在S1、S2時期進行，而D5 處理宜在S3 時期進行。

表6 不同時期不同去除方式的機采棉纖維品質(zhì)

3 結(jié)論與討論

前人研究表明，棉花不整枝與整枝相比，單株結(jié)鈴數(shù)明顯增多，鈴重降低，衣分略有降低，但有產(chǎn)量優(yōu)勢[33-39]。張穎等[40]研究表明，去葉枝有利于提高光合能力，促進同化物及水分的運輸，增加產(chǎn)量。楊艷敏等[41]研究表明整枝有效減少了蕾鈴的脫落，增加了有效鈴數(shù)。齊洪鑫等[42]研究發(fā)現(xiàn)，整枝方式對2個品種纖維上半部平均長度和長度整齊度指數(shù)存在一定影響。 劉國棟等[43]研究發(fā)現(xiàn)整枝措施對纖維斷裂比強度有顯著影響，整枝的纖維斷裂比強度顯著好于不整枝，而史加亮等[44]研究發(fā)現(xiàn)，隨留葉枝數(shù)量增加，馬克隆值呈下降趨勢。

本研究結(jié)果表明，不同去除方式和不同去除時期下，僅在早期（4～6 個果枝時）使用高濃度尿素和碳酸氫銨溶液能夠增加產(chǎn)量。 這與前人的研究結(jié)果[19-27]略有不同，可能與種植密度有關(guān)，也可能是由于采用高濃度肥液去除下部果枝、 葉枝后，改善了棉株的營養(yǎng)轉(zhuǎn)運，具體機理還有待研究。 不同去除方式不僅減少了蕾鈴的脫落，而且顯著減少了爛鈴，增加了有效鈴數(shù)。 部分化學(xué)制劑處理和人工去除下部果枝、 葉枝有利于提高棉花纖維品質(zhì)，但不同去除方式在不同時期的影響效果有所不同：在4～10 個果枝時使用草銨膦和尿素處理的棉纖維上半部平均長度比不整枝有所提高， 而在11～14 個果枝時人工去除處理的棉花纖維品質(zhì)比不整枝好。造成不同去除方式間棉花纖維品質(zhì)差異的機理尚待探究，且本研究只有1 年結(jié)果，還存在一定局限性，需要對不同年份和不同品種進行重復(fù)驗證。

本研究初步表明，草銨膦或高濃度尿素、碳酸氫銨等化學(xué)制劑也能夠去除機采棉下部果枝、葉枝。 在中高密度下，適期使用化學(xué)制劑去除機采棉下部果枝、葉枝，可使?fàn)€鈴數(shù)減少25%～100%，籽棉產(chǎn)量增加24.9%～33.4%，皮棉產(chǎn)量增加24.2%～31.9%，有利于增加產(chǎn)量，提高品質(zhì)。相比人工去除，這些處理方式效率更高，為高效去除機采棉下部果枝、葉枝提供了新的技術(shù)參考，但還有待于后續(xù)驗證優(yōu)化。