马辉，张明，戴路，李星星，田立文，张建芳，杨健，阿孜古丽·阿布力孜

（1. 新疆维吾尔自治区阿克苏地区农业技术推广中心，新疆阿克苏843000；2. 新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐830091）

棉花是新疆阿克苏地区富民增收的主导产业，常年种植面积在46.67 万～53.33 万hm2。 目前，人工打顶仍然是当地普遍采用的棉花打顶方式，通过人工掐除一叶一心消除棉花顶端优势， 具有成本高、效率低、劳动强度大的弊端。据了解，生产中，按照每人每天打顶10 h 计算，人工打顶的日工效为1 667.5～2 001.0 m2，666.7 m2成本在35～50 元。同时，6 月底7 月上旬正值棉花打顶高峰期， 打顶工作时效强、任务重、时间紧，棉农尤其是棉花种植大户雇佣打顶工难的问题十分突出。人工打顶已成为制约阿克苏地区棉花可持续发展的“瓶颈”。化学打顶是利用植物生长调节剂通过抑制细胞分裂、伸长来延缓、 控制棉花顶尖生长的新型打顶方式，可达到协调营养生长与生殖生长的目的，促进养分向蕾、花、铃转移，已成为控制棉花顶端优势的新途径。通过大型喷雾机械或小型植保无人机喷施化学打顶剂，可降成本、提效率、缩用工、减强度，对实现棉花生产轻简化、规模化和全程机械化具有重要的现实意义。 有关棉花化学打顶的研究众多，李新裕等[1]在长绒棉上开展了喷施植物生长延缓剂缩节胺（也称为甲哌钅翁、 助壮素，1,1-dimethylpiperidinium chloride，DPC）来取代人工打顶的试验。 戴翠荣等[2]探索了氟节胺对棉花农艺性状和产量的影响。李雪等[3]研究了辛酸甲酯、癸酸甲酯和6- 苄氨基嘌呤（6-BA）对棉花的去顶效果。 徐守振等[4]分析了不同滴水量对氟节胺复配型和缩节胺复配型化学打顶棉花冠层特征、物质积累与分配及产量的影响。 然而，对喷施化学打顶剂后棉花农艺性状、经济性状、品质性状的综合评价未见报道。本研究分析了化学打顶剂与人工打顶对棉花主要农艺性状、产量及品质的影响， 并用投影寻踪法对15 个棉花性状进行综合评价，优选适宜的化学打顶剂，为化学打顶技术在阿克苏地区的示范推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

前茬作物为棉花，且已连续多年植棉。 供试棉花品种为新陆中68 号。

供试药剂：快斧由浙江龙游东方阿纳萨克作物科技有限公司生产；抑顶由河北沧州志诚有机生物科技有限公司生产；棉定封由中棉小康生物科技有限公司（河南安阳）生产；棉定封等离子抑制剂由河南沃夫侬农业科技有限公司生产；摇钱素由河南豫珠恒力生物科技有限责任公司生产，摇钱素打顶展着剂非离子液体湿润剂（水剂）由河南摇钱素作物保护有限公司生产；豪邦手由河北国欣诺农生物技术有限公司生产。

1.2 试验设计

试验于2020 年在阿克苏地区温宿县克孜勒镇青年农场实施，采取完全随机设计，共6 个处理（表1），每个处理133.4 m2。 采用1 膜6 行机采棉宽窄行种植模式， 株距为10.5 cm， 行距为（10＋66＋10＋66＋10） cm＋66 cm，理论密度为每666.7 m216 709 穴，全生育期采用膜下滴灌方式管理。

按照表1 试验设计于7 月13 日用电动喷雾器喷施化学打顶剂及助剂，确保药液接触棉花顶部生长点，同期进行人工打顶。 施药起效期3 d 内，最高气温29 ℃，最低气温16 ℃，天气多云或阴，风力2～3 级。

表1 棉花不同打顶方式设计

1.3 田间管理

4 月11 日播种。 6 月20 日喷施含氟节胺的化学打顶剂进行塑型，抑制果枝、叶枝的横向生长；7月6 日、7 月20 日、7 月30 日每666.7 m2分别喷施甲哌钅翁8 g、10 g、15 g。 7 月21 日（喷施化学打顶剂后的第1 水）每666.7 m2滴水量酌情减少至20 m3，尿素降至3 kg。 9 月26 日每666.7 m2喷施脱吐隆10 mL 搭配乙烯利80 mL；10 月3 日每666.7 m2喷施脱吐隆5 mL 搭配乙烯利40 mL。 其余田间管理同大田。

1.4 调查方法

9 月20 日，每个处理选取有代表性的3 个点，边行、次边行、中行各选取连续5 株调查株高、下部（第1～3 果枝）有效果枝数、中部（第4～6 果枝）有效果枝数、上部（第7 果枝及以上）有效果枝数、单株有效果枝数，下部（第1～3 果枝）结铃数、中部（第4～6 果枝）结铃数、上部（第7 果枝及以上）结铃数、内围（第1 果节）结铃数、外围（第2 果节及以外）结铃数、单株结铃数。 10 月20 日，每个处理选择有代表性的2 个点，分下部（第1～5 果枝）、上部（第6 果枝及以上） 及连续整株各取100 个吐絮铃考种，测定下部铃重、上部铃重、整株平均铃重；同时，各处理选取6.67 m2实收计产，计算666.7 m2籽棉产量。 取每个处理的整株样品吐絮铃，称籽棉质量，用锯齿轧花机轧花，称皮棉质量和100 粒籽棉的质量，分别计算衣分、籽指。依据衣分和实收计产的666.7 m2籽棉产量计算666.7 m2皮棉产量。 将棉样充分混匀， 统一送到新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所检测纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂比强度、长度整齐度指数、纺纱均匀性指数。

1.5 数据统计

应用MS Excel 2010 录入、 整理数据； 运用DPS 7.05 统计软件进行数据分析，数据间的多重比较采用最小显著差数法。

2 结果与分析

2.1 方差分析法

2.1.1不同打顶方式对棉花果枝数、株高的影响。方差分析表明，化学打顶对棉花单株下部有效果枝数、中部有效果枝数和株高均无显著影响，但对棉花单株上部有效果枝数和单株有效果枝数有显著影响，其中摇钱素处理的单株上部有效果枝数较抑顶、快斧、豪邦手分别多1.0、1.4、1.1；摇钱素、人工打顶处理间单株有效果枝数差异不显著，但均显著高于快斧，分别多1.2、0.9（表2）。结果表明，摇钱素有增加上部有效果枝数和单株有效果枝数的潜力。

表2 不同打顶方式的棉花单株果枝数、株高比较

2.1.2不同打顶方式对棉花结铃的影响。 方差分析表明，化学打顶对棉花单株下部结铃数、内围结铃数均无显著影响，但对单株中部结铃数、上部结铃数、外围结铃数和单株结铃数有显著影响。其中：摇钱素处理的单株中部结铃数比豪邦手多0.6；摇钱素处理的单株上部结铃数较抑顶、快斧、豪邦手分别多1.2、1.6、1.3；摇钱素处理的单株外围结铃数比快斧、豪邦手分别多1.6、1.3；摇钱素处理的单株结铃数较快斧多2.1（表3）。 结果表明，摇钱素对增加中部结铃数、上部结铃数、外围结铃数、单株结铃数有利。

表3 不同打顶方式的棉花结铃空间分布比较

2.1.3不同打顶方式对棉花产量构成因素的影响。 方差分析表明，化学打顶对棉花上部铃重、下部铃重、 整株平均铃重、 上部衣分、 下部衣分、666.7 m2籽棉产量、666.7 m2皮棉产量均无显著影响，但对籽指有显著影响，其中抑顶、棉定封处理间籽指没有差异，但均显著高于快斧，分别增加1.79 g、1.66 g（表4）。 结果表明，抑顶、棉定封可提高籽指。

表4 不同打顶方式的棉花产量构成因素比较

2.1.4不同打顶方式对棉花品质性状的影响。方差分析表明， 化学打顶对棉纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀性指数和长度整齐度指数均无显著影响；但对马克隆值有显著影响，其中抑顶、豪邦手间马克隆值没有差异， 但均显著高于快斧，且快斧处理的马克隆值显著高于摇钱素、 人工打顶（表5），同时摇钱素、人工打顶处理的马克隆值归为A 级，其余处理的马克隆值属于B2 级。 结果表明， 摇钱素处理的棉纤维马克隆值与人工打顶最接近。

表5 不同打顶方式的棉花纤维品质比较

2.2 投影寻踪法综合评价

2.2.1建立评价体系。 建立不同打顶方式评价指标体系，选定的评价指标有15 个，即单株结铃数、单株有效果枝数、上部铃重、下部铃重、上部衣分、下部衣分、籽指、666.7 m2籽棉产量、666.7 m2皮棉产量、上半部平均长度、马克隆值、断裂比强度、纺纱均匀性指数、长度整齐度指数和株高。

表6 不同打顶方式棉花各指标值无量纲化结果

2.2.6投影寻踪法综合分析。 依据最优投影方向，计算反映棉花不同打顶方式下综合性状的投影值Zi，以Zi的差异化对各处理综合分析、优劣排序，结果见表7。 按照投影值越大综合性状越优的原则，不同处理综合评价排序依次为摇钱素＞人工打顶＞抑顶、棉定封＞豪邦手＞快斧，表明摇钱素处理的15 个性状综合表现优于人工打顶。

3 讨论

在经济性状上，不同打顶方式在铃重上差异不大，与赵强等[5]对甲哌钅翁、董恒义等[6]对土优塔（主要成分为20%～25%的氟节胺乳剂）的研究结果一致；对衣分没有显著影响，与徐守振等[4]对氟节胺复配剂、缩节胺复配剂的应用研究结果一致。 本研究中，抑顶和摇钱素处理的666.7 m2籽棉产量较人工打顶分别增加23.8 kg、24.7 kg，增幅5.0%、5.1%；666.7 m2皮棉产量较人工打顶分别增加15.3 kg、8.4 kg，增幅7.3%、4.0%，但不同处理间666.7 m2籽棉产量、666.7 m2皮棉产量差异均不显著， 与袁青锋等[7]对禾田福可（主要成分为25%氟节胺）、东立信水乳剂（主要成分为甲哌钅翁、缓释剂、助剂）的研究结果一致。

表7 棉花不同打顶方式投影值及其排序

在纤维品质上，不同打顶方式下棉纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀性指数和长度整齐度指数上差异不大，与赵强等[5]对甲哌钅翁的研究结果一致；对马克隆值有显著影响，其中摇钱素和人工打顶处理的马克隆值均归为A 级， 其余化学打顶剂处理的马克隆值属于B 级，说明与人工打顶相比，摇钱素对棉花纤维品质基本没有影响。

在综合评价上，投影寻踪法是1 种新兴的研究高维数据特别是非线性、非正态分布高维数据的统计学方法，可避免高维数据“维数灾难”，可排除与数据结构特征不相关指标的干扰， 具有稳健性好、准确度高、抗干扰强的优势[8]，在许多领域得到广泛应用。 本研究应用投影寻踪法，对不同打顶方式下棉花农艺性状、 经济性状和品质性状进行综合分析， 规避了用方差分析法对单一性状进行评价的弊端， 为客观评价不同化学打顶剂效果探索了新的评价方法。

4 结论

性状调查结果表明：（1） 化学打顶剂的株高与人工打顶差异不显著，表明化学打顶剂可抑制棉花顶端优势，具有替代人工打顶的潜力。（2）化学打顶剂可不同程度增加上部有效果枝数、单株有效果枝数及中上部结铃数、外围结铃数、单株结铃数。 （3）除籽指外，化学打顶剂对产量和产量构成因素均无显著影响。（4）除马克隆值外，化学打顶剂对上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀性指数和长度整齐度指数均无显著影响。 同时，摇钱素处理的棉纤维品质与人工打顶无显著差异。 （5）投影寻踪法综合评价表明， 摇钱素处理的15 个性状综合表现优于人工打顶。