几种生长促进剂分期喷施对赣北移栽棉的影响

海底丛林 2020-09-04

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张允昔夏绍南江洪李永旗张丽娟谢业涛李直新董合林

摘要：为了比较6种植物生长促进剂在赣北植棉区棉花上分期叶面喷施对棉花生长、产量、品质和增效的影响。通过在赣北育苗移栽植棉模式下，利用萘乙酸、赤霉素、细胞分裂素、芸苔素、复硝酚钠和胺鲜酯于棉花三叶期、现蕾期、开花初期和盛花结铃期叶面喷施。结果表明：6种植物生长促进剂在赣北移栽棉上叶面喷施，对棉花生长发育均有促进作用，可提高籽棉产量2.40%～11.53%；对纤维品质的影响作用有好有坏，复硝酚钠略为改善纤维品质，萘乙酸和赤霉素使纤维品质有一定程度变劣；采用人工喷施的话，其增效除芸苔素微效益外其他均为负效益，若采用小型无人机喷施，除赤霉素处理不能获得效益外，其他处理增效幅度在128.13～1185.50元/hm2；细胞分裂素和复硝酚钠对棉花前中期的生长促进作用明显，胺鲜酯和芸苔素对棉花生长的促进作用表现前弱后强的态势，赤霉素和萘乙酸对最终株高增长促进明显，但对棉花生殖生长促进不明显；芸苔素和萘乙酸可提高单铃重，芸苔素+胺鲜酯不如各自单用效果好；各促进剂对棉花生育期和生育时期影响不明显，促早熟效果也不明显。以芸苔素于棉花三叶期、现蕾期、开花初期和盛花结铃期分别以浓度为0.025 mg/kg、0.05 mg/kg、0.05 mg/kg和0.05 mg/kg叶面喷施的增加产量（增产11.53%）和效益（增效1185.00元/hm2）的效果最好，可进一步示范检验。

关键词：赣北植棉区；植物生长促进剂；棉花；叶面喷施；影响效果

中图分类号：S562.062 S482.8.91 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2018）02-0021-09

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.005

0 引言

赣北植棉区是江西省的棉花主要生产区，主要以棉花营养钵育苗移栽和杂交棉稀植种植形式为主，该植棉区4～10月的温光水等条件较适合棉花生长，但也会出现寒潮、强降雨、干旱等不良天气而影响棉花生产[1-2]。具有调控植物生长和发育功能的物质较多，其单剂和复配剂及衍生物170多个，它们在植物生根、坐果、矮化、休眠、干燥、脱叶、催熟、增甜、着色等方面各自具有不同的作用[3]。植物生长促进剂具有促进细胞分裂和伸长，新器官的分化和形成，防止果实脱落等作用，广泛应用在农作物上促进作物生长发育和增产增品质及应对逆境气候与减灾等[4-5]。国内不少学者进行了生长剂在棉花上的应用[6-14]。夏志明，等[10]研究表明，澳宝能调节棉花营养生长和生殖生长协调发展，具有显著的增产作用和改良棉纤维品质的效应；唐中杰，等[11]研究表明，双吉尔（GGR）对增加苗高、侧根数、根干重、铃重、单株结铃数均有一定的促进作用；孟之万，等[12]研究表明，“翠竹牌”植物生长剂可促进棉花的生长发育，减少蕾铃脱落，增加成铃数和铃重，提高纤维品质。

棉花是生长期较长的作物，且营养生长与生殖生长并行期也很长，他们之间的协调受诸多因素的影响，协调好坏将影响棉花高产优质，而棉花生育过程中外源激素的调节和控制是达到其营养生长与生殖生长协调的至关因素[14]。同时植物生长调节剂受品种类型和用量、应用目的、农作物生育期及其表现、天气状况等因素影响，要根据目的筛选效果最好的品种、剂型、使用量和方法。因此，作者于2017年在赣北植棉区育苗移栽植棉模式下，选择萘乙酸、赤霉素、细胞分裂素、芸苔素、复硝酚钠、胺鲜酯于棉花苗期、现蕾期、开花期和盛花期喷施，研究其对棉花生长发育、产量、品质及效益的影响。为植物生长促进剂在赣北植棉区棉花生产上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地设在赣北植棉区的江西省棉花研究所科研基地（北纬29°42′51″，东经115°50′22″），为棉花一熟田，冬季空闲，灌排水条件较好，土壤为湖积壤土，初始肥力为有机质16.1 g/kg、全氮1.20 g/kg、有效磷72.07 mg/kg、有效钾301.0 mg/kg、pH 7.65。试验的6种植物生长促进剂均由中国农业科学院棉花研究所土壤肥料课题组提供，棉花品种为赣棉杂1号。

1.2 试验设计

试验共设置8个处理，均在棉花苗期（移栽后3片真叶期）、现蕾期、初花期和盛花期进行4次叶面喷施。处理1为清水（ck），处理2为萘乙酸（4次喷施浓度分别为5、10、10和10 mg/kg），处理3为赤霉素（4次喷施浓度分别为25、50、50和50 mg/kg），处理4为细胞分裂素（4次喷施浓度分别为10、20、20和20 mg/kg），處理5为芸苔素（4次喷施浓度分别为0.025、0.05、0.05和0.05 mg/kg），处理6为复硝酚钠（4次喷施浓度分别为5、15、15和15 mg/kg），处理7为胺鲜酯（4次喷施浓度分别为5、10、15和15 mg/kg），处理8为芸苔素+胺鲜酯（4次喷施浓度同各自单独处理），3次重复，小区面积40 m2，随机区组排列。每次喷施时是按处理药剂浓度和小区用液量计算和称取药剂量，然后用100 mL水稀释，在田间再按需要的药液量兑水，现配现用。实际喷施日期：苗期为5月27日、现蕾期为6月26日、初花期为7月17日、盛花期为8月7日。实际喷施药液量：苗期为225 kg/hm2、现蕾期300 kg/hm2、初花期450 kg/hm2、盛花期525 kg/hm2。

1.3 调查指标及测定项目

于6月15日每小区定连续20株作调查株，于6月15日、7月15日、8月15日和9月15日4个时段调查株高、蕾、花、铃、脱落等； 9月20日每小区取样2株，用恒温干燥箱烘干并测定单株干物质重、用纷腾9800XL扫描仪和叶面积计算程序（1.1版）测定单株叶面积[15]；分小区收花统计产量；每小区捡棉株中部吐絮铃100个，测定单铃重、衣分。

1.4 试验实施情况与气候情况

试验于4月24日播种进行营养钵育苗，4月30日出苗，5月16日移栽，密度为24000株/hm2。棉花全生育期施肥3次，分别为提苗肥、当家肥和盖顶肥，抗旱1次，防治病虫草害共8次。施肥总量折N、P、K有效养分含量分别为 352.5 kg/hm2、180 kg/hm2和180 kg/hm2。8月8日打顶，10月9日捡百铃花，籽棉分10月10日、11月10日和12月10日3次收获。

试验期间阶段性不良天气明显，一是试验移栽后连续晴日高温几天，棉花活棵返青较慢；二是6月底至7月上旬强降雨和7月中下旬有近20 天持续温高，使棉花生长缓慢；三是8月中旬受“纳沙”与“海棠”减弱环流的影响，出现数日大风和强降雨天气，对棉花造成伤害，旱涝急转后虽然棉花营养生长加快，但赘芽疯长，成铃减少；四是9月中下旬日照时数少、光照不足，10月中旬出现连续阴雨天气，对棉花成熟和吐絮不利，造成棉花略贪青晚熟。

2 结果与分析

2.1 生育期

从表1可以看出，各处理的现蕾、开花和吐絮及生育期均只相差1～2天，差异不高于肉眼观察允许的误差范围（陈莉，等[16]认为，棉花生育期记载是人为观察值，不同的人判断标准不一样，会造成2～3天的误差），说明各药剂的喷施对棉花生育时期和生育期没有明显的影响。

2.2 生长发育情况（4个时段的苗情）

2.2.1 棉花生殖生长前期（蕾期）情况

从表2可以看出，6月15日（第1次喷施后19天）各处理的株高差异不大，以处理4（细胞分裂素）最高，为21.47 cm，处理6（复硝酚钠）其次，为20.88 cm，处理3（赤霉素）第3，为20.68 cm，以处理5（芸苔素）最低，为18.90 cm，处理7（胺鲜酯）次低，为19.27 cm；其余在19.40～20.57 cm。说明细胞分裂素、复硝酚钠和赤霉素的喷施对棉花苗期的营养生长有一定的促进作用。

7月15日（第1次喷施后49天，第2次喷施后19天）各处理的株高趋势与6月15日的结果较一致，以处理4最高，为55.60 cm，处理3次高，为53.13 cm，处理6第3，为52.93 cm，以处理8最低，为47.90 cm，处理2次低，为50.27 cm。从株高日增值也可以看出，以处理4最大，为1.138 cm，并显著高于处理2和处理8。从单株蕾数和果节数等来看，以处理6最好，处理4次之，且日增值也是以处理6最好，处理4次之，处理6的单株蕾数日增值均极显著高于除处理4和1外的其他处理，处理6的果节数极显著高于处理2、3、5和8，处理4和1的单株蕾数日增值极显著高于处理2、3、5和8。脱落率以对照（喷清水）最好，处理6次之，处理8的脱落率最高。说明复硝酚钠和细胞分裂素对促进棉花生殖前期的生长发育有利，且复硝酚钠处理的生殖生长势略强于细胞分裂素。

2.2.2 棉花生殖生长中期（盛花结铃期）情况

从表3可以看出，8月15日（第1次喷施后80天，第2次喷施后50天、第3次喷施后29天、打顶后7天）株高反而以处理6最矮，为112.13 cm，处理4次矮，为112.80 cm；处理3最高，为117.50 cm，处理2次高，为116.00 cm，处理3和2高于对照（为115.67 cm），其他处理低于对照。7月15日～8月15日的株高日增值以处理8最大，处理4最小，处理4极显著低于处理1、2和8；成铃数为处理4>处理7>处理3>处理5>处理8>处理6>处理2>处理1（ck），成铃强度是处理4最强，极显著高于处理1、2、6和8，处理1的成铃强度较弱，极显著低于处理3、4和7，显著低于处理5；果节数为处理5>处理4>处理7>处理8>处理3>处理6>处理1（ck）>处理2，果节日增值以处理5最好，显著高于处理7，极显著高于处理1、2、3、6和8，处理6在这一阶段的果节日增值最弱，极显著低于处理4、5、7和8，显著低于处理3；脱落率以处理4最高、处理7最低，这一阶段处理4的脱落率日增0.93个百分点，极显著高于除处理1和3外的其他处理。表明处理4前期旺盛的生长在这时出现了后劲不足迹象（株高增长小、脱落率高），处理1、处理2和处理6的生长势头也减弱很多（果节和成铃日增值均较低），处理5和处理7的生长势头较好，且表现较强的后劲，如处理5的日增果节最多、日增铃较多，处理7的日增果节和日增铃均较多，且日增脱落率较低。

2.2.3 棉花生殖后期（结铃吐絮期）情况

从表4可以看出，4次喷施均结束后的8月15日到9月15日这段时间，以处理5、6和8的单株成铃数上升较快，处理3和4增长较弱，但成铃日增值各处理间差异不显著；果节以处理1、2和7增长较快，也是处理3和4增长较弱，果节日增值处理1显著高于处理3和4；脱落率日增值以处理4最小、處理7最大，脱落率日增值处理4极显著低于其他处理，处理7极显著高于处理4和8，显著高于处理1和5。表明处理5、6和8的后劲较好，处理3和4出现早衰迹象，表现出明显的后劲不足，处理7一直保持平稳上升的态势。

2.3 棉花生育后期单株叶面积和地上部鲜、干物质重

从表5可以看出，叶片的鲜重以处理7最高，处理3和6较低，但各处理间没有显著性差异；后期的叶面积系数以处理5、7和8较高，为2.26，处理1和3的叶面积系数最低，为2.17，地上部鲜重以处理7最重，为1205.70 g/株，处理5其次，为1203.80 g/株，这两处理显著高于处理3（1138.33 g/株）；地上部干重也是以处理7最重、处理5其次，处理7显著高于处理1和3；说明处理7和5这两处理棉花的营养物质积累较多，对产量形成较为有利。

2.4 对铃重和衣分的影响

从表6可以看出，单铃重以处理5和处理8较好，分别比对照提高0.25和0.21 g，处理5极显著高于除处理8和处理2外的其他处理，且显著高于处理2，处理8极显著高于处理3，显著高于除处理2和5外的其他处理；处理5和处理8这两处理均用了芸苔素，说明芸苔素的喷施可提高单铃重；处理3和处理4的铃重较对照分别降低0.05和0.02 g，说明细胞分裂素、赤霉素施用对铃重的提高不利。

各处理的衣分相差不大，施用处理比对照提高0.05～0.41个百分点，经方差分析没有差异显著性。

2.5 籽棉产量和早熟性

从各处理的实收籽棉产量看，以处理5最高，为2989.43 kg/hm2，比对照增产11.53%，极显著高于处理1和处理3，其次是处理7和处理8，分别较对照增产7.91%和7.79%，处理7和8显著高于处理1（ck），以处理1（ck）最低，为2680.26 kg/hm2。说明芸苔素、胺鲜酯及其两者的混配对提高籽棉产量有利，但混配不如单用效果好。

从每次收获量来看，各处理的前两次收获量占比均比对照高。第1次的收获量占比以处理3和4较高，分别比对照高3.94和3.30个百分点，第2次的收获量占比以处理6最高、处理2次高；表明处理2、3、4和6前期发得早后期衰得早。两次的收获量占比经方差分析各处理间均没有显著性差异。说明施用促进剂对棉花早熟性没有显著效果，从生育期上也可以看出这一点。

2.6 纤维品质

从各处理的百铃花皮棉取样送农业部棉花品质监督检验测试中心（安阳）进行品质检测结果（表8）来看，虽然2017年赣北植棉区各试验的棉纤维样品送检，比常年普遍存在纤维长度短、比强度低和马克隆值大的现象，但是各处理在长度整齐度和比强度方面的差异还是较明显的。以处理6和处理1（ck）的整体表现较好，处理2和3的整体表现较差。处理6的平均长度和比强度均是最好的，处理1的长度整齐度最好（极显著高于除处理6外的其他处理）、长度和比强度（极显著高于处理3、显著高于处理8）次好；处理2的长度最短（显著低于处理6）和整齐度较低（极显著低于处理1和6），处理3的比强度最低（显著低于其他处理）、整齐度次低（极显著低于处理1和6、显著低于处理7）、马克隆值最大（纤维最粗），处理5的整齐度最低（比对照极显著降低），处理4的整齐度较低（比对照显著降低），处理8的整齐度较低（比对照显著降低）、比强度次低（比对照显著降低）。表明复硝酚钠的施用对纤维品质有略为的改善作用，赤霉素的施用极显著降低比强度和显著降低纤维整齐度，萘乙酸的施用使比强度下降、纤维略变短，芸苔素的施用使纤维整齐度极显著变差，芸苔素和胺鲜酯混配施用使比强度降低，胺鲜酯的施用对纤维品质性状影响较小。

2.7 效益比较

从表9可以看出，虽然各喷药剂处理均比ck增收了籽棉，但是喷施成本较高，成了增产不增效。在人工喷施情况下，除处理5的效益为85元/hm2外，其他处理为负效益，尤其处理3减效明显，为负1366.81元/hm2；如果改变喷施方法，采取小型无人机飞喷作业，除处理3不能获得效益外，其他处理还是有一定的增效，幅度在128.13～1185.50元/hm2，以处理5增效最好，为1185.50元/hm2，处理7其次，为677.12元/hm2。表明芸苔素和胺鲜酯的喷施方法得当还是能取得较好的效益。

3 结论与讨论

3.1 结论

国内学者研究表明，植物生长促进剂可促进棉花生长，提高产品质量、产量[17]。本研究表明，6种植物生长促进剂在赣北移栽棉上叶面喷施，对棉花生长发育均有促进作用，可提高籽棉产量2.40%～11.53%；对纤维品质的影响作用有好有坏；采用人工喷施的话，其增效除芸苔素保平外其他均为负效益，若采用小型无人机喷施，除赤霉素处理不能增效外，其他处理可增效128.13～1185.00元/hm2。这在促进生长和提高产量与他们的结论较一致，但提高纤维品质存在探讨。

本研究还表明，各促进剂对棉花生育期和生育时期影响不明显，促早熟效果也不明显；细胞分裂素和复硝酚钠对棉花前中期生長的促进作用明显，且复硝酚钠对棉花生育中期的生长势较强，胺鲜酯和芸苔素对棉花生长的促进作用表现前弱后强的态势，萘乙酸和赤霉素对棉花株高的增长促进明显，但对棉花生殖生长促进不明显；各促进剂对棉花衣分的影响不明显，芸苔素和萘乙酸可提高铃重，复硝酚钠略为改善纤维品质，萘乙酸和赤霉素使纤维品质有一定程度变劣；芸苔素和胺鲜酯混用不如各自单用效果好。

本研究还表明，各处理棉花后期（9月20日左右）的叶面积系数和地上部单株干鲜重与最终籽棉产量有一定关联，芸苔素和胺鲜酯处理及其混配处理的叶面积系数和地上部单株干鲜重在前3位，其籽棉产量也在前3位，而对照和赤霉素处理的的叶面积系数和地上部单株干鲜重在后2位，其籽棉产量也在后2位。

3.2 讨论

植物生长调节剂是生物体内的调节物质，不能代替肥水及其他农业措施，即使是促进型的植物生长调节剂，也必须有充足的肥水条件才能发挥应有的作用[18-19]。细胞分裂素和复硝酚钠在棉花前中期对生长的促进作用明显、后期长势衰落，有可能是试验的肥水没跟上，生长促进剂加速了棉花的生长发育，肥水没跟上影响营养向蕾铃供给，而提高脱落，导致长势衰落。

试验在8月中旬受干旱影响，喷施芸苔素的处理5和8，在前中期生长指标不高，而最终产量较高，这体现芸苔素施用提高了棉花的抗逆能力；胺鲜酯在试验多次受阶段性不良环境影响下，棉花生长发育各阶段指标前后保持较好的态势，说明胺鲜酯也具有提高棉花的抗逆能力，但两者混用不如单一应用效果好，是否混用发生反应降低了活性成分，其作用机理还有待于进一步研究。

试验的药剂均为中国农业科学院棉花研究所土壤肥料课题组提供的原药（有效成分在75%以上）粉剂，各期喷施浓度也为该课题组提供的参考方案，各期喷施后棉花没有出现伤害迹象、没有出现叶色的明显变化等问题，说明试验使用的浓度和喷液量较为安全可靠，至于哪个浓度才是促进生长和提高产量，同时又不出现伤害棉花的现象，并且经济效益最高的最佳浓度，还有待于进一步研究。

鉴于试验结果，各促进剂对棉花的营养生长与生殖生长促进效果不同，在生产上实际应用时，以细胞分裂素或复硝酚钠在棉花苗期和蕾期施用、芸苔素或胺鲜酯在棉花开花期和盛花结铃期施用，是不是能够取得更好的增产效果还有待于进一步研究。

鉴于人工喷施方法的施药成本太高，改为采用小型无人机喷施可增效，若喷施促进剂与棉花防病虫施药结合进行，再采用小型无人机喷施，这样的喷药成本更低，增效也十分明显。至于那些促进剂与那些防病虫药剂能混施，那些不能，还有待于进一步探讨。

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