脫葉劑噴施時間對棉花脫葉效果及不同部位果枝產量的影響

崔進鑫，陸小雙，李生梅，楊 濤，龐 博，王紅剛，高文偉

(新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】采用化學脫葉和機械采收棉花是降低成本的重要技術措施[1-5]。實現棉花生產全程機械化，提高植棉效益[6]，機采棉成為新疆棉業發展的必然選擇[7]。脫葉劑對棉花的脫葉催熟是實現機械采收的前提?！厩叭搜芯窟M展】化學脫葉催熟是機械采棉的重要前提和關鍵技術之一[8-9]。機采一般要求脫葉率和吐絮率在90%以上[10]。細胞分裂素類調節劑“噻苯隆”與乙烯釋放劑“乙烯利”混用可有效促進棉花葉片脫落和棉鈴開裂[11-12]。棉花脫葉催熟是使用化學脫葉劑及催熟劑干預棉花的生理生化過程，加快棉花的生育進程，使其葉片提前脫落，加快成熟的一種技術[13-14]。過早噴施脫葉催熟劑，將會增加不成熟棉鈴和纖維的比例[15-16]，推遲噴施脫葉催熟劑，則會增加遭遇霜凍和惡劣天氣的風險[17]，導致葉片枯而不落、增加籽棉含雜率[18]?！颈狙芯壳腥朦c】有研究新疆機采籽棉含雜率降低的相關文獻[19]，目前研究脫葉劑對棉花脫葉率和吐絮率及產量的研究比較多，但脫葉劑對棉花不同部位果枝產量及產量構成因素研究較少。需研究脫葉劑較適噴施時間，提高脫葉催熟劑的效果，降低籽棉碎葉等雜質含量，以及研究脫葉劑對棉花不同果枝部位產量的影響?！緮M解決的關鍵問題】設置棉花不同時期噴施脫葉劑試驗，分析北疆地區棉花最佳脫葉劑噴灑時間，研究不同噴施脫葉劑時期對棉花脫葉率、吐絮率、及不同部位果枝產量及產量構成因素的影響，為機采棉脫葉催熟劑的科學使用和棉花增產保質提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

田間試驗于2020年在新疆沙灣縣144團新疆農業大學棉花育種基地(E43°20′～E45°20′，N84°45′～86°40′)進行，海拔528 m，溫帶大陸干旱氣候特征，無霜期170～190 d。試驗地前茬為棉花，土質為粘壤土。0～40 cm土壤養分含量分別為：有機質13.84 g/kg、速效鉀248.14 g/kg、堿解氮65.33 mg/kg、速效磷14.70 mg/kg。

供試材料為新疆北疆主栽品種，均由當地提供。供試材料苗寶21號、農大1號、國新73號、興農678改良系(C1)、新陸早37號。試驗藥劑(脫葉劑)為德國拜耳作物科學公司生產的脫吐隆，(主要成分噻苯隆和敵草隆，540 g/L懸浮劑)，棉花脫葉催熟劑(新疆金棉科技有限責任公司，主要成分噻苯隆，懸浮劑)，40%乙烯利水劑(四川國光農化有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

2020年4月23日播種，4月24日澆出苗水，采用裂區試驗設計，脫葉劑噴施時間為主區，分別設置3個處理(T)，棉花吐絮率為10%～20%(8月29日，T1)、棉花吐絮率為30%～50%(9月5日，T2)、棉花吐絮率為70%～80%(9月12日，T3)；脫葉劑為副區，脫吐隆225 g/hm2+ 40%乙烯利750 mL/hm2+助劑；清水對照(CK)。種植模式為“1膜6行，1膜1材料”，行長3 m，株距0.1 m，行距0.7 m，播幅2.35 m。每個處理均重復3次，同一膜前后兩份材料以50 cm的走道隔離開來試驗田為膜下滴灌，管理同大田正常管理一致。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 降水量與溫度

2020年8～10月最高氣溫、最低氣溫、降水量。氣象資料由當地試驗氣象站提供。圖1

圖1 2020年8～10月噴施脫葉劑期間最高/低氣溫和降水量Fig 1 Maximum/low temperature and precipitation during the application of defoliants from August to October 2020

1.2.2.2 脫葉率

2020年8月28日至10月2日調查，每個處理連續選擇棉株10株。分別于吐絮率為10%～20%(8月29日(脫葉劑處理組為T1，對照組CK1))；吐絮率為30%～50%(9月5日(脫葉劑處理組為T2，對照組CK2))；吐絮率為70%～80%(9月12日(脫葉劑處理組為T3，對照組CK3)下同。)14:00處理噴施脫葉劑，對照噴施清水。噴灑脫葉劑前1 d調查處理組和CK組的葉片數；調查噴灑脫葉劑后20 d處理組和對照組棉株的葉片數和掛枝葉片數。計算棉花葉片脫葉率(調查葉片數時，不計算新生葉片數)。

葉片脫落率(%) = (噴灑脫葉劑前葉片總數 - 噴灑脫葉劑后剩余葉片總數) / 噴施脫葉劑前葉片總數 ×100%。

1.2.2.3 吐絮率及吐絮增量

每個處理隨機選擇具有代表性且長勢一致的棉株10株，噴灑脫葉劑前1 d調查即將處理和CK的青鈴數、吐絮數；調查噴灑脫葉劑后20 d處理組和對照組棉株的青鈴數和吐絮數。

棉鈴吐絮率 = (棉鈴總數-剩余棉鈴總數) / 棉鈴總數×100%；棉鈴吐絮增量 = 噴施脫葉劑后吐絮率 - 噴施脫葉劑前吐絮率。

1.2.2.4 經濟產量

2020年10月2日收獲，按不同層(1～3果枝為下層(UL1～3)；4～6果枝為中層(ML4～6)；7以上果枝為上層(LL≥7))收取1 m小區，并記錄鈴數，收獲后考種。

1.3 數據處理

采用 Microsoft Excel 2010進行數據整理和作圖，用SPSS 23.0和DPS 9.01數據統計軟件進行方差分析(ANOVA)，用 Duncan's 新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 脫葉噴施時間對棉花脫葉率的影響

研究表明，各品種、各時期、各處理棉花葉片脫葉率T1>CK1，T2>CK2，T3>CK3。農大1號、國新73號、C1脫葉率T2>T3>T1；苗寶21號，早37脫葉率T3>T2>T1；苗寶21號、農大1號、國新73號相對應的處理組脫葉率顯著高于相對應的對照組(P<0.05)；各品種T1脫葉率為70%左右，苗寶21號、農大1號、國新73號、C1脫葉率T1顯著高于CK1，各品種T2脫葉率為90%左右，農大1號、國新73號、C1在T2脫葉率分別在3個處理中最大；各品種T3脫葉率在77%～97%，苗寶21號、新陸早37號T3脫葉率最高，T3脫葉率顯著高于T1，且高于T2。不同品種，處理后脫葉占優情況不同，苗寶21號和新陸早37號在3個處理下，脫葉率T3更占優，脫葉效果最好；而農大1號、國新73號、C1在3個處理下，T2更占優，脫葉效果最好。圖2

注：CK：對照；T1：吐絮率為10%～20%(8月29日(T1))噴施脫葉劑；T2：吐絮率為30%～50%(9月5日(T2))噴施脫葉劑；T3：；吐絮率為70%～80%(9月12日(T3))噴施脫葉劑；不同小寫字母表示同一因素不同水平間在 0.05 水平差異顯著；下同

2.2 脫葉劑對吐絮率及吐絮增量的影響

研究表明，苗寶21號在T2吐絮率顯著高于T1，與T3無顯著差異；農大1號，新陸早37號T1吐絮率在3個處理時期最大；國新73號T1吐絮率顯著高于CK1，各處理間吐絮率無顯著差異；C1各處理吐絮率T3>T2>T1；新陸早37號各處理對吐絮率的影響不大。圖3

圖3 不同脫葉劑噴灑時間下棉花吐絮率變化Fig.3 The effect of defoliant spraying time on cotton bouncing rate

各品種吐絮增量T1>T2>T3；苗寶21號吐絮增量T1和T2顯著高于T3；農大1號吐絮增量T1顯著高于T2和T3，T2顯著高于T3；國新73號吐絮增量T1和T2顯著高于T3；C1吐絮增量T1顯著高于T3；新陸早37號吐絮增量T1顯著高于T2和T3；各品種吐絮增量CK3>T3，且農大1號CK3顯著高于T3；農大1號，國新73號，新陸早37號CK2>T2，且新陸新陸早37號CK2吐絮增量顯著高于T2；由于前期處理時自然吐絮較少，T1吐絮增量最優，T2次之，T3最差，且T3較CK3在吐絮增量方面表現為負相關影響。圖4

圖4 不同脫葉劑噴灑時間下棉花吐絮增量變化Fig.4 The effect of spraying time of defoliant on cotton boll release increment

2.3 脫葉劑對棉花產量及產量構成因素的影響

研究表明，脫葉劑對不同品種棉花的籽棉產量、皮棉產量、衣分、單鈴重有不同的影響。T2處理苗寶21號、農大1號的籽棉產量對比CK、T1、T3、呈現不同的增產效果。苗寶21號的T2籽棉產量顯著高于CK(P<0.05)，且高于T1、T3，分別高出2 749.63、135.67、1 662.59 kg/hm2；T2皮棉產量單鈴重高于T1、T3、CK，但CK的衣分均高于處理，較T1、T2、T3分別高出3.21%、5.16%、3.89%。農大1號T2籽棉產量和皮棉產量顯著高于T3(P<0.05)，且高于T1、CK，籽棉產量分別高出1 963.52、1 254.61、1 763.24 kg/hm2，皮棉產量分別高出887.35、555.63、759.55 kg/hm2；T2鈴重高于其他處理和CK,但衣分CK最大。國新73號經處理后籽棉產量、皮棉產量、衣分、鈴重均無顯著差異；C1經處理后，T2衣分顯著高于T1、T3，CK顯著高于T1(P<0.05)，籽棉產量、皮棉產量、鈴重無顯著差異；新陸早37號經處理后，CK、T2、T3鈴重顯著高于T1(P<0.05)，籽棉產量、皮棉產量、衣分、均無顯著差異。各品種間籽棉產量，皮棉產量，鈴重存在一定差異。經處理后，品種與處理對衣分的影響存在顯著交互效應P<0.05)。表1

表1 不同脫葉劑下陸地棉產量和產量構成因素的影響及交互比較Table1 Influence and comparison of yield and yield components of upland cotton under different defoliants

不同時期噴灑脫葉劑、品種、果枝位置對皮棉產量的影響存在顯著交互效應；不同時期噴灑脫葉劑、品種對皮棉產量和衣分的影響存在顯著交互效應(P<0.05)；品種與果枝位置對鈴重的影響存在顯著交互效應(P<0.05)；不同時期噴灑脫葉劑與果枝位置對衣分和鈴重的影響存在顯著交互效應(P<0.05)；不同處理、不同品種、不同果枝位置對皮棉產量的影響存在顯著交互效應(P<0.05)。不同時期噴灑脫葉劑、品種的交互對籽棉產量、鈴重影響均未達到顯著水平；不同品種與果枝位置的交互對鈴重的影響未達到顯著水平；不同處理與不同果枝位置的交互對籽棉產量、及衣分均未達到顯著水平；不同處理、不同品種、不同果枝位置的交互對籽棉產量、衣分鈴重的影響均未達到顯著水平。表2

表2 不同脫葉劑、品種和果枝位置下產量統計及交互比較Table 2 Yield statistics and interactive comparison under different defoliants, varieties and branch locations

不同品種和不同時期噴灑脫葉劑對不同果枝位置籽棉產量、皮棉產量、衣分、鈴重的影響存在差異。品種與處理對中層鈴重的影響存在顯著交互效應(P<0.05)，品種對上部籽棉產量、上部皮棉產量、下部衣分、上部鈴重、中部鈴重、下部鈴重的影響存在顯著差異(P<0.05)；處理對上部衣分的影響存在顯著差異(P<0.05)。苗寶21號T2各果枝位置的籽棉產量和皮棉產量分別高于其他處理和對照的籽棉產量和皮棉產量，且T2下層籽棉產量和皮棉產量顯著高于CK(P<0.05)，且高于其他處理籽棉產量和皮棉產量；苗寶21號各處理的上、中、下衣分無顯著差異，但上層、中層果枝的CK衣分高于其他處理，T2衣分最??；苗寶21號T1的下層鈴重顯著高于CK和T3(P<0.05)。農大1號中層、下層T2的籽棉產量和皮棉產量均高于其他處理和CK，且中層T2籽棉產量顯著高于其他處理和CK(P<0.05),上層CK皮棉產量顯著高于其他處理和對照(P<0.05)，中層CK和T2皮棉產量顯著高于T3(P<0.05)，T1上層衣分顯著高于T2(P<0.05)，中層和下層的各處理間衣分無顯著差異；各處理、各層鈴重無顯著差異。國新73號下層T3衣分顯著高于CK、T1、T2(P<0.05)，其他處理、層、指標均無顯著差異。C1上層的CK皮棉產量顯著高于T1(P<0.05)，上層T2衣分顯著高于T1(P<0.05)，中層CK衣分顯著高于T1(P<0.05)，其他層、處理之間不存在顯著差異。新陸早37號中層的CK籽棉產量顯著高于T2(P<0.05)，中層的CK皮棉產量顯著高于T1、T2(P<0.05)，下層T2衣分顯著高于CK(P<0.05)，上層T2、T3鈴重顯著高于T1(P<0.05)，中層T3鈴重顯著高于T2(P<0.05)，其他層、處理間無顯著差異。表3

表3 不同脫葉劑下棉花不同部位果枝產量變化Table 3 Effect of defoliant on the yield in different parts of Cotton

3 討 論

3.1 脫葉劑對棉花脫葉率的影響

各品種脫葉劑處理20 d后，T2脫葉率約90%，達到機采棉要求，T3脫葉率達到80%以上，與高麗麗等[20]研究結果一致，在適宜的氣候條件下，脫葉劑處理后能達到較高的脫葉率。苗寶21號：T3脫葉率較T1高27%，達到顯著水平，與T2脫葉率較為接近，均在90%左右；農大1號：T2脫葉率最佳，脫葉率達到90%；國新73號：經處理后T2脫葉率最佳，較CK提高了39%，且達到顯著水平；C1: T2脫葉率最佳，高于T1和T3脫葉率；新陸早37號：T3脫葉率較T1高27%，達到顯著水平，且高于T2。且表現CK的脫葉率越大，T的作用越弱，與宋興虎等[21]研究結果一致。

3.2 脫葉劑對棉花吐絮率和吐絮增量的影響

農大1號、國新73號、C1、新陸早37號脫葉劑處理后，各處理間吐絮率未表現出顯著差異；苗寶21號T2吐絮率顯著高于T1且高于T3，與馬立剛等[22]研究結果一致。處理前吐絮率較高，處理后吐絮增量低，相反，吐絮增量高，研究結果與馬立剛等[22]研究結果一致。隨著處理時間的推遲，自然吐絮的增加，吐絮增量逐漸降低。吐絮增量表現為T1>T2>T3，且T3未表現出促進吐絮的效果。

3.3 脫葉劑對棉花產量和產量構成因素的影響

脫葉劑處理過早對產量影響越大，推遲和掌握脫葉劑噴施時期很重要[23]。也有研究顯示脫葉劑會影響單鈴重、籽棉產量及皮棉產量[24-28]。不同時期脫葉劑處理對不同品種棉花產量和產量構成因素的影響存在差異。苗寶21號T2籽棉產量顯著高于CK，高于T1、T3，皮棉產量T2>T1>T3，但衣分CK顯著高于T2，各處理間鈴重無顯著差異。農大1號籽棉產量和皮棉產量T2顯著高于T3，高于CK，但衣分CK最高，T2鈴重最高。國新73號籽棉產量、皮棉產量、衣分、鈴重各處理間均無顯著差異。C1籽棉產量和皮棉產量T3>T2>T1，T2衣分顯著高于T1、T3。新陸早37號各處理對產量和衣分的影響無顯著差異，鈴重CK、T2、T3顯著高于T1。

3.4 脫葉劑對不同果枝部位產量和產量因素的影響

趙戰勝等[29]研究表明，不同時期噴施脫葉劑對上層、中層、下層果枝的產量和衣分及單鈴重有不同的影響。T2時苗寶21號下層果枝籽棉產量T2>T3>T1顯著高于CK，下層果枝皮棉產量T2顯著高于CK。T2時農大1號中層籽棉產量顯著高于其余處理和對照組，中層皮棉產量顯著高于T3，上層衣分最大顯著高于T1。T2時國新73號，CK下層衣分和上層鈴重顯著高于T1、T2、T3。T2時C1，上層衣分顯著高于T1。T3處理后新陸早37號，CK中層籽棉產量和皮棉產量顯著高于T1和T2，上層鈴重顯著高于T1，中層鈴重顯著高于T2。

4 結 論

苗寶21號、農大1號、國新73號、C1在吐絮率為30%～50%(9月5日(T2))噴施脫葉劑較佳，不僅脫葉效果好，吐絮率較高，產量較高，對衣分及鈴重影響不大；新陸早37號在吐絮率為70%～80%(9月12日(T3))噴施脫葉劑最佳，吐絮率較高，對產量影響不大，上層和中層鈴重較高。