穆妮熱·阿卜杜艾尼,李欣欣,趙強,張?zhí)?,李廣維,茜仁阿依·阿迪力
(新疆農業(yè)大學農學院/ 棉花教育部工程研究中心,烏魯木齊 830000)
我國棉花生產中存在用工多、投入大、效益低等突出問題,限制了棉花產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著機械化水平的提高以及勞動力的減少,全程機械化和輕簡化栽培是植棉發(fā)展的必然出路?;瘜W打頂技術是通過噴施植物生長調節(jié)劑抑制頂端優(yōu)勢達到打頂?shù)哪康?,對于加速棉花全程機械化進程具有重要意義[1-4]。但化學打頂極易造成棉花葉片脫落、落花落蕾增多、結鈴數(shù)減少和鈴重下降等問題[2,5-8]。S-誘抗素是一種具有重要生理活性的植物內源生長調節(jié)物質,不僅可以調節(jié)植物生長發(fā)育,還可以增強植物的抗病抗逆能力,改善其品質[9]。鄒少豐等[10]研究表明施用S- 誘抗素能夠顯著增加水稻的有效穗數(shù)和穗粒數(shù),陳愛軍等[11]研究表明噴施S-誘抗素可以改善葡萄品質。目前關于S- 誘抗素的研究報道多集中在水稻等作物上,在棉花中的相關研究鮮有報道。本研究擬通過探究噴施不同劑量S- 誘抗素對棉花農藝性狀、產量及纖維品質的影響,明確化學打頂后施用S- 誘抗素的合適劑量,為棉花生產中合理施用S- 誘抗素以提高棉花產量和纖維品質提供理論依據(jù)。
試驗于2020 年在新疆維吾爾自治區(qū)塔城地區(qū)沙灣縣四道河子鎮(zhèn)東三岔坪村進行。該地屬于溫暖帶沙漠邊緣氣候區(qū),常年日照充足,降水稀少,晝夜溫差大。試驗點土壤為砂壤土,耕層土壤有機質含量為9.6 g·kg-1,堿解氮含量為80 mg·kg-1,速效磷含量為9.1 mg·kg-1,速效鉀含量為228 mg·kg-1。試驗地前茬作物為棉花。
供試藥劑為有效成分含量10%的S- 誘抗素可溶粉劑(農藥登記證號:PD20180901,由四川龍蟒福生科技有限責任公司生產)。供試棉花品種為新陸早61 號[12]。
試驗采取單因素完全隨機區(qū)組設計,共設置8個處理(表1),其中以噴施等量清水作為對照處理(CK),兌水量均為600 kg·hm-2。每個處理重復3次,共24 個小區(qū),每個小區(qū)寬6.9 m,長7.0 m,小區(qū)面積48.3 m2。藥劑采用電動噴霧器噴施。
表1 不同處理中S-誘抗素的劑量
于4 月20 日播種棉花,各處理采用1 膜6 行種植模式,行距配置為(66+10)cm,株距為9 cm。6 月28 日(盛蕾期)進行化學打頂,縮節(jié)胺用量為225 g·hm-2。在6 月29 日噴施1 次S-誘抗素。采用膜下滴灌技術,隨水施肥,全生育期共施肥7 次(最后1 次灌水不施肥)。全生育期施用尿素(N 質量分數(shù)為46.2%)225 kg·hm-2、磷酸二銨(N、P2O5的質量分數(shù)分別為18%、46%)465 kg·hm-2、螯合鉀肥(K2O 質量分數(shù)為45%)300 kg·hm-2。其他栽培管理措施同當?shù)爻R?guī)棉田。
1.3.1農藝性狀。施藥前在各小區(qū)選取長勢一致的5 株棉花進行標記,分別于施藥后10 d、20 d 調查株高(子葉節(jié)到主莖頂端的高度)、單株果枝數(shù)、單株主莖葉片數(shù)和單株蕾鈴數(shù)。
1.3.2干物質積累與分配。于盛蕾期(7 月15 日)和吐絮期(9 月6 日)在各小區(qū)選取代表性棉花9株,從子葉節(jié)剪斷,按不同器官(莖、葉、蕾花鈴)分別取樣,放入105 ℃烘箱殺青30 min,在80 ℃條件下烘干至質量恒定后稱量,獲得不同器官的干物質質量。并計算不同器官中干物質的分配比例。
1.3.3產量及其構成因素。吐絮期(9 月28 日)在每個小區(qū)選取6.67 m2的樣點,調查樣點內全部棉株數(shù)量及鈴數(shù),計算出收獲密度和單株結鈴數(shù);并在每小區(qū)取90 個吐絮棉鈴 (上中下部果枝各30個),風干后測定鈴重,軋花后測定衣分。根據(jù)收獲密度、單株結鈴數(shù)和鈴重計算籽棉產量,根據(jù)籽棉產量和衣分計算皮棉產量。
1.3.4纖維品質。各小區(qū)均稱取15 g 以上皮棉,送至農業(yè)農村部農產品質量檢測中心 (烏魯木齊市)進行纖維品質測定(HVI 校準棉花標準校準),檢測指標包括纖維上半部平均長度、長度整齊度指數(shù)、斷裂伸長率和馬克隆值。
在Microsoft Excel 2021 中整理試驗數(shù)據(jù);采用SPSS 26.0 進行單因素方差分析(其中百分數(shù)均通過了正態(tài)性檢驗),用最小顯著差數(shù)法(least significant difference,LSD)進行多重比較。
由表2 可知,噴施S- 誘抗素后10 d,各處理的株高均高于CK,其中S1~S5 處理的株高顯著高于CK,S4 處理的株高最高,較CK 增加27.93%。S2 處理的單株果枝數(shù)最多,但不同處理的單株果枝數(shù)無顯著差異。與CK 相比,S2 處理的單株主莖葉片數(shù)顯著增加10.65%,其他處理的單株主莖葉片數(shù)也有所增多,但無顯著差異。S1~S7 處理的單株蕾鈴數(shù)均多于CK,其中S7 處理的單株蕾鈴數(shù)最多,較CK 顯著增加13.89%。
表2 不同處理新陸早61 號農藝性狀的比較
噴施S- 誘抗素后20 d,S1~S7 處理的株高均顯著高于CK,其中S6 處理的株高最高,較CK 增加26.03%。與CK 相比,噴施S-誘抗素對單株果枝數(shù)有顯著影響,S1、S6 和S7 處理的單株果枝數(shù)均顯著增多,其中S1 處理的單株果枝數(shù)最多。不同處理的單株主莖葉片數(shù)存在顯著差異,S1、S2、S4、S5和S7 處理的主莖葉片數(shù)均顯著多于CK。S3、S4 和S7 處理的單株蕾鈴數(shù)均顯著高于CK,其中S7 處理的單株蕾鈴數(shù)最多,相比CK 增加了16.92%。
由表3 可知,盛蕾期,S3~S7 處理的莖稈干物質質量顯著高于CK,其中S4 處理的莖稈干物質質量最高,較CK 增加19.85%。S2~S6 處理的葉片干物質質量均顯著高于CK,其中S6 處理的葉片干物質質量最高,較CK 增加16.73%。S1~S7 處理的生殖器官(蕾花鈴)干物質質量均高于CK,其中S1、S2、S4、S5、S6 和S7 處理的生殖器官干物質質量顯著高于CK,S2 處理的生殖器官干物質質量最高,較CK 增加20.34%。
表3 不同處理新陸早61 號干物質質量及其分配的比較
吐絮期,S1、S3、S4、S6 和S7 處理的莖稈干物質質量顯著高于CK;S2 處理的莖稈干物質質量與CK 無顯著差異。S1~S6 處理的葉片干物質質量均顯著高于CK,其中S5 處理的葉片干物質質量最高,較CK 增加31.68%。S2~S7 處理的生殖器官干物質質量均顯著高于CK,其中S7 處理的生殖器官干物質質量最高,較CK 增加6.94%。
盛蕾期各處理的棉株生殖器官干物質分配比例表現(xiàn)為S2>S1>S5>S7>CK>S6>S4>S3。吐絮期各處理的生殖器官干物質分配比例表現(xiàn)為S7>CK>S1>S5>S3>S2>S6>S4。
以上結果說明噴施高劑量的S- 誘抗素利于盛蕾期和吐絮期新陸早61 號的生殖生長,提高其生殖器官的干物質質量和占比。
由表4 可知,不同處理間收獲密度無顯著差異。噴施S-誘抗素對單株結鈴數(shù)、鈴重、衣分、籽棉產量和皮棉產量產生顯著影響。噴施S-誘抗素后,各處理的單株結鈴數(shù)均高于CK,其中S1、S3、S4、S5、S6 和S7 處理的單株結鈴數(shù)均顯著高于CK,S7處理的單株結鈴數(shù)最多,較CK 增加13.89%。噴施S- 誘抗素后,各處理的鈴重均高于CK,其中S2~S7 處理的鈴重顯著高于CK,S7 處理的鈴重最高,較CK 增加12.74%。S1、S2、S3 和S5 處理的衣分顯著高于CK,而S6 和S7 處理的衣分顯著低于CK。S3~S7 處理的籽棉產量均顯著高于CK,增幅分別為12.78%、12.48%、18.03%、13.08%和28.95%。S1~S7 處理的皮棉產量均顯著高于CK,增幅分別為6.36%、7.45%、14.75%、12.47%、18.89%、11.60%和27.08%。
表4 不同處理新陸早61 號產量及其構成因素的比較
由表5 可知,與CK 相比,S1~S7 處理的纖維上半部平均長度和斷裂伸長率均顯著增加。不同處理間長度整齊度指數(shù)差異不顯著。CK 處理的馬克隆值為C 級,S1~S7 處理的馬可隆值均為B 級。S7 處理的纖維上半部平均長度和長度整齊度指數(shù)最高,較CK 分別增加6.52%和1.61 百分點。S6 處理的斷裂伸長率最大,較CK 增加1.98 百分點。
表5 不同處理新陸早61 號纖維品質指標的比較
噴施S- 誘抗素可以影響作物的產量和品質。萬宣伍等[13]研究表明噴施10%S- 誘抗素可有效提高葡萄的產量并改善其品質。姚晨濤等[14]研究表明噴施0.25%S- 誘抗素可以增加番茄株高,提高坐果率和產量,并改善番茄品質。陳英俠等[15]研究表明噴施S- 誘抗素可明顯提高棉花產量,并且能增強其抗逆性,改善棉纖維品質。本研究發(fā)現(xiàn)噴施10%S- 誘抗素可增加新陸早61 號的單株結鈴數(shù)和鈴重,從而提高產量;同時可提高纖維上半部平均長度和斷裂伸長率,降低馬克隆值。
葉面噴施S- 誘抗素對棉花的生長發(fā)育具有一定的促進作用[15]。本研究中,噴施不同劑量的S-誘抗素均可促進新陸早61 號株高的增加;噴施高劑量的S- 誘抗素利于營養(yǎng)生長向生殖生長的轉化,可促進生殖器官的干物質積累,135 g·hm-2的10%S-誘抗素處理的新陸早61 號吐絮期的生殖器官干物質質量較對照增加6.94%;噴施高劑量的S- 誘抗素可顯著提高單株結鈴數(shù)和鈴重,135 g·hm-2的10%S- 誘抗素處理的新陸早61 號單株結鈴數(shù)和鈴重較對照分別增加13.89%和12.74%;噴施高劑量的S- 誘抗素可以提高籽棉產量,135 g·hm-2的10%S- 誘抗素處理的新陸早61 號籽棉產量較對照增加28.95%,且該處理的纖維品質最好。因此,在本試驗條件下,化學打頂后施用135 g·hm-2的10%S- 誘抗素可溶粉劑利于提高新陸早61 號的產量和纖維品質。但本研究僅選取了1 個棉花品種,進行了單年單點試驗。未來可進一步研究不同環(huán)境條件下不同劑量的S- 誘抗素處理對不同棉花品種產量和纖維品質等的影響。