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氟节胺与缩节胺联合使用对棉花生长发育调控的影响

2019-12-31蔡晓虎史亚辉张玉栋闫文静王俊刚

新疆农业科学 2019年11期
关键词:棉铃增长量果枝

蔡晓虎,史亚辉 ,林 萍,张玉栋,闫文静,王俊刚

(石河子大学农学院/绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室,新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意义】新疆是全国最大的棉花产区,主要以矮密植棉模式为主,生产过程中需耗费大量劳动力。棉花打顶却始终是以人工打顶为主,需耗费大量人力,并且成本高、可控性差,阻碍了棉花生产全程机械化的发展,与现代轻简化植棉要求不符[1]。新疆采用矮密植棉模式对棉花整枝和封顶技术的需要迫在眉睫,有关棉花化学调控和打顶的研究备受关注[2-5]。打顶是棉花栽培过程中的一个重要环节,研究氟节胺联合缩节胺对棉花生长发育的影响,对解决棉花打顶问题实现全程机械化具有重要意义。【前人研究进展】打顶是在棉花种植中重要环节,打顶能够影响棉花的品质和产量,而打顶化学调控剂对棉花作用和调控与喷施剂量和浓度及环境条件密切相关[6]。董合忠等[7]研究表明生长调节剂可以调节棉花源库比例、延缓早衰。赵强等[6]研究发现复配的植物生长调节剂可以调控植物顶尖的生长,实现棉花打顶。董春玲、杨成勋等研究表明化学打顶剂能够调控棉花株高及果枝的生长、塑造紧凑株型从而增加冠层透光性[8-9],提高棉花产量[10]。戴翠荣等[11]研究发现喷施氟节胺可达到打顶效果。【本研究切入点】目前氟节胺在棉花上的应用技术还处于试验示范阶段。施用浓度、用量、时期、频次与缩节胺相配套化控技术难掌握,使棉株营养生长和生殖生长不协调,使棉花长势过于旺盛,从而影响棉株结铃和棉铃生长发育进程[12]。研究氟节胺和缩节胺联合使用对棉花生长发育调控的影响。【拟解决的关键问题】研究不同浓度的氟节胺配合缩节胺化学调控对棉花主茎生长发育和棉铃的影响,为筛选出合适的氟节胺浓度复配缩节胺及为棉花整枝和化学打顶的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

棉花品种:金箔27号供试药剂:25%氟节胺。张掖大弓农化有限公司缩节胺(四川国光农化股份有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验于2018年选取新疆生产建设兵团第七师130团进行。将试验地划分为5 m ×5 m 的小区,小区进行查牌标记。设置5处理,列出盛蕾期、初花期、和打顶期施用缩节胺和氟节胺浓度。每个处理设3个重复。表1

表1 三次施药时间及浓度
Table 1 Time and concentration of the three spraying times of the plant growth regulator

处理Treatments整枝(6月30日,7月9日)Pruning (30 June, 9 July)打顶(7月20日)Topping (July 20)氟节胺Flumetralin(mL/667 m2)缩节胺Mepiquat(g/667 m2)氟节胺Flumetralin(mL/667 m2)缩节胺Mepiquat(g/667 m2)CK000012026032302903340212034502150356021803

1.2.2 测定指标

在每个小区中间行选取连续9株棉花作为定点调查株,系绳标记,施药前1 d和施药后每4 d调查一次。株高、油条长度、棉株上所有果枝长度,分为下(1~3果枝)、中(4~6果枝)、上(7~~果枝)部果枝 、节间距、果枝台数、有效果枝数、铃的空间分布。在吐絮前调查有效果枝台数(结有棉铃的果枝)和棉铃空间的分布。

1.3 数据处理

用Microsoft Office 2010和SPSS 19.0 软件进行数据的分析和作图。

2 结果与分析

2.1 氟节胺与缩节胺联合使用对棉花株高的影响

研究表明,所有处理下的棉花株高均低于CK,第一次施药时棉田平均株高为39.33 cm,处理F(40,120)对棉花株高的抑制效果最强,第一次施药32 d后株高增长24.22 cm。F(60,180)处理对棉花株高的抑制效果最差施药32 d后株高增长37.67 cm,CK株高增长40.67 cm。即F(40,120)抑制效果最强随氟节胺浓度的增加或减少对棉花株高抑制效果均减弱。第一次施药至施药后至施药后第4d 处理F(20,60)株高生长量最大为13.33 cm,F(50,150)株高生长量最小为7.33 cm,而CK株高增长量为16.33 cm。第4~12 d,棉花株高增长趋势除了处理F(40,120)减缓外,其他处理并没有使株高增长减缓。处理F(30,90)、F(60,180)可能是因水分等问题使株高增长变快。在第一次施药后第12 d即第二次施药后第3 d后各处理株高生长趋势均减缓。在第一次施药后第20 d,即第二次施药后株高增长趋于平缓,处理F(30,90)增长最多为3.77 cm,其他处理均不超过2 cm,CK增长2.89 cm。图1

注:F:氟节胺;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日

Note: F: flumetralin; three spraying times: June 30, July 9, July 20

图1 氟节胺与缩节胺联合使用下株高变化
Fig.1 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on plant height

2.2 氟节胺与缩节胺联合使用对棉花油条长度的影响

研究表明,各处理的油条长度的增长量都远远低于CK的油条长度增长量, F(20,60)处理对油条生长抑制效果相对最弱,相比于第一次施药前增长7.02 cm。F(60,180)处理下油条增长最少为4.54 cm,CK处理下油条增长18.56 cm。 F(30,90)、F(40,120)、F(50,150)处理对油条生长作用效果差异不大。所有处理从第一次施药后油条生长速度均趋于平缓第一次施药后8 d F(40,120)的油条增长最慢为2.99 cm,第8 d到第16 d F(40,120)处理油条生长加快。第一次施药后第8 d油条增长趋于平缓。第一次施药后第20 d -24 d 处理F(20,60)增长加快,24 d后再次趋于平缓。图2

注:F:氟节胺;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日。

Note: F: fluoxamide; three spraying times: June 30, July 9, July 20.

图2 氟节胺与缩节胺联合使用下棉花油条长度变化
Fig.2 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the length of cotton fritters

2.3 氟节胺与缩节胺联合使用对棉花果枝长度的影响

研究表明,所有处理下的下部果枝长度增长量均低于CK, F(50,150)处理对棉花下部果枝抑制效果最好,试验过程增长4.89 cm。处理F(20,60)和F(30,90)抑制效果最差增长了8.24 cm,CK增长了10.94 cm。氟节胺与缩节胺联合使用对下部果枝影响可表现为对下部果枝生长的抑制效果随氟节胺的浓度升高而增强。从第一次施药至施药后12 d,低浓度的氟节胺与缩节胺联合使用对对下部果枝生长抑制效果很弱,下部果枝增长量与CK相差不大,而高浓度抑制效果强。在第一次施药后第12 d,即第二次施药后第3 d,F(20,60)、F(30,90)处理对下部果枝生长的抑制效果增强,生长趋于平缓。处理F(60,180)在第一次施药后24 d至第32 d果枝生长速度增快。图3

研究表明,在氟节胺与缩节胺联合使用的不同处理下, 中部果枝长度增长量表现为F(60,180)

研究表明,在氟节胺复配缩节胺时的不同处理下, 上部果枝长度增长量差异不大均小于CK。F(60,180)上部果枝长度增长量最小为7 cm,F(20,60)上部果枝长度增长量最小为8.67 cm,CK下部果枝长度增长量10.11 cm。第一次施药第20 d 所有处理上部果枝增长量趋势减弱。

各处理对下部果枝长度的抑制>对中部果枝长度的抑制>对上部果枝长度的抑制。图5

图3 氟节胺与缩节胺联合使用下棉花下部果枝长度变化
Fig.3 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the length of lower fruit branches of cotton

图4 氟节胺与缩节胺联合使用下棉花中部果枝长度变化
Fig.4 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the length of middle fruit branches of cotton

注:F:氟节胺;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日

Note: F: fluoxamide; three spraying times: June 30, July 9, July 20

图5 氟节胺与缩节胺联合使用下棉花上部果枝长度变化
Fig.5 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the length of upper fruit branches of cotton

2.4 氟节胺与缩节胺联合使用对果节间距的影响

研究表明,所有处理下的1~2节间距增长量均小于CK, F(40,120)处理下1~2节间距增长量最小为1.02 cm, F(60,180)处理下1~2节间距增长量最大为1.81 cm,CK 1-2节间距增长量为2.16 cm。第一次施药第8 d即施药第二次施药后1~2节间距增长量减缓,第一次施药后第24 d即第三次施药第4 d F(50,150)处理1~2节间距增长速度加快。图6

研究表明,在氟节胺与缩节胺联合使用时,3~4节间距增长量均小于CK。F(40,120)处理下3~4节间距增长量最小为5.06 cm,F(30,90)、F(60,180)处理下3~4节间距增长量最大为6.69 cm,CK3~4节间距增长量为7.58 cm。第一次施药后至施药后第8 d除了处理F(40,120)抑制效果明显外,F(30,90)处理增长速度加快。在第一次施药第8 d后各处理3~4节间距增长趋势变缓慢。图7

研究表明,在氟节胺与缩节胺联合使用时, 各处理下的5~6节间距增长量均小于CK, 并且各处理之间差异不大。F(40,120)处理下的5~6节间距增长量最小为5.39 cm,F(30,90)处理下的5~6节间距增长量最大为6.28 cm ,CK 5~6节间距增长量为7.43 cm。F(40,120)处理抑制效果最低随浓度增加或降低对5~6果节间距增长量抑制效果降低。第一次施药至施药后第8 d各处理下的5~6节间距增长速度相比于CK略减缓。第一次施药后第20 d,即第三次施药后所有处理下的5~6节间距增长趋于平缓。图8

各处理对3~4节间距抑制>对1~2节间距的抑制>对5~6节间距抑制。

图6 氟节胺与缩节胺联合使用下1~2节间距变化
Fig.6 Effect of mixed fluorohexamine and acetaminophen on the interval of 1-2 sections

图7 氟节胺与缩节胺联合使用下3~4节间距变化
Fig.7 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the interval of 3-4 sections

注:F:氟节胺;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日

Note: F: fluoxamide; three spraying times: June 30, July 9, July 20

图8 氟节胺与缩节胺联合使用下5~6节间距变化
Fig.8 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the interval of 5-6 sections

2.5 氟节胺与缩节胺联合使用对有效果枝数的影响

研究表明,在氟节胺与缩节胺联合使用处理棉花时,F(20,60)处理下总果枝数最多为 10.95,F(40,120)处理下总果枝数最少为8.89,CK总果枝数为8.95。 F(20,60)处理下有效果枝数最多为5.78 ,F(40,120)处理下总果枝数最少为5.12,CK有效果枝数为4.78。F(20,60)处理下无效果枝数最多为 5.17 ,F(40,120)处理下无效果枝数最少为3.77,CK无效果枝数为4.17。总果枝数、有效果枝数和无效果枝数都先随氟节胺浓度的增加而减少, 后又随氟节胺的浓度增大而增大。而且除了F(40,120)所有处理下的总果枝数和有效果枝数均大于CK。无效果枝数处理F(40,120)和F(50,150)小于CK,F(20,60)、F(30,90)和F(60,180)大于CK。图9

注:F:氟节胺;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日。

Note: F: fluoxamide; three spraying times: June 30, July 9, July 20

图9 氟节胺与缩节胺联合使用下有效果枝数变化
Fig.9 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the effect of number of effective branches

2.6 氟节胺与缩节胺联合使用对铃的空间分布的影响

研究表明,处理F(60,180)下部棉铃数最少为2.22个,处理F(20,60)下部棉铃数最多为3.67个,CK下部棉铃数为2.56个。棉株下部铃数只有F(60,180)低于CK, 其他均大于CK。而且除处理F(40,120)外,基本随氟节胺的浓度增大而减少。处理F(60,180)中部棉铃数最少为1.11个,处理F+D(20,60)中部棉铃数最多为2.89个,CK下部棉铃数为1.89个。棉株中部铃数在氟节胺复配缩节胺处理时只有F(60,180)铃数小于CK, 其他均大于CK。处理F(60,180)上部棉铃数最少为0.33个,处理F(30,90)上部棉铃数最多为0.67个,CK上部棉铃数为0.44个。棉株上部铃数在氟节胺与缩节胺联合使用处理时除F(50,150)外其他处理下的棉株下部铃数均大于CK, 并随氟节胺浓度的增大而减少。图10

注:F:氟节胺;上:上部棉铃;中:中部棉铃;下:下部棉铃;三次施药时间: 6月30日、7月9日、7月20日

Note: F: fluoxamide; upper: upper cotton boll; middle: middle cotton boll; lower: lower cotton spraying times: June 30, July 9, July 20

图10 氟节胺与缩节胺联合使用下棉铃空间分布
Fig.10 Effect of mixed flumetralin and mepiquat on the spatial distribution of cotton bolls

3 讨 论

董春玲等[8,13-14]等研究结果与实验结果相同,发现氟节胺与缩节胺联合使用可降低株高,试验还发现当缩节胺浓度一定时氟节胺浓度为40和120 mL/667 m2时对株高的抑制作用最强,氟节胺浓度增加或减少抑制效果都会减少。试验氟节胺浓度为20和60 mL/667 m2时,氟节胺浓度为40和120 mL/667 m2时,氟节胺浓度为50和150 mL/667 m2时的棉花株高都符合机采棉株高的要求。董春玲、袁青锋等[8,15-16]研究结果与本实验结果相似发现化学打顶可以抑制油条和果枝的生长,使株型更紧凑,增加透光性。但董春玲等[8]发现氟节胺与缩节胺联合使用对中、下部果枝生长抑制作用不大与试验结果不同。试验结果表明氟节胺与缩节胺联合使用对中、下部果枝也有一定抑制效果。这可能与药剂喷施时期不同有关。而试验还发现氟节胺复配缩节胺对上、中、下部果枝的抑制效果随氟节胺浓度的增加而增加。 氟节胺与缩节胺联合使用可明显抑制节间距的增长, 而且浓度不同抑制效果也有很大差异,氟节胺浓度为40和120 mL/667 m2时对所有节间距抑制效果均是最强,随浓度的增加或减少抑制效果均减弱。棉花株高、油条长度、果枝长度和节间距在机采棉株型的构建中具有起重要地位,株高越高、油条越长、果枝越长、节间距越大,越容易造成遮蔽,对棉花产量有很大影响。

李民等[17]研究表明在不同剂量处理下, 果枝数随药剂用量的增加而下降。试验结果有所不同, 试验结果得出所有处理都可增加果枝数, 而且不同浓度对果枝数增加量影响不同。试验还发现氟节胺复配缩节胺和单氟节胺总果枝数都先随氟节胺浓度的增加而减少, 后又随氟节胺的浓度增大而增大。氟节胺与缩节胺联合使用处理时有效果枝、无效果枝数和总果枝数影响一致,本试验研究发现氟节胺处理可增加棉株铃数。这与纪从亮等[18]研究大致相同。试验还发现氟节胺复配缩节胺时只有低浓度的氟节胺可以增加棉铃数, 而氟节胺浓度过高时反而减少棉铃数。张晗等[19]研究发现这是因为打顶剂消除了顶端优势, 改善株型, 降低了脱铃及烂铃率。果枝数和棉铃数在棉花产量结构中具有不可替代的地位,果枝数和棉铃数越多产量越高。试验中有些如CK株高第一次施药后的第12 d可能是因水、肥等原因导致的数据偏低或偏高。因此氟节胺混用缩节胺可以代替人工打顶,并且增加产量。但氟节胺在棉花上的应用还处于试验阶段,施药时期、各时期施药浓度有待研究。

4 结 论

氟节胺与缩节胺联合使用可以抑制棉花株高、油条、果枝、节间距的生长,塑造紧凑株型,并且能够增加果枝数和棉铃数增加产量。氟节胺与缩节胺联合使用在盛蕾期和初花期可以抑制棉花侧枝生长可达到对棉花塑型的效果,打顶期喷施可达到封顶的效果。株高、油条、果枝、节间距、果枝数和棉铃数各指标中和分析发现氟节胺浓度为40、120 mL/667 m2时对农艺性状调控效果最好,并且棉花果枝数和棉铃数的增加也相对较高。氟节胺浓度为40、120 mL/667 m2时棉花各指标相对较符合田间栽培的需要

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