张煦怡，田景山，随龙龙，张鹏鹏，张旺锋

（石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室，新疆石河子832003）

棉铃是棉花产量及纤维品质的基本单位[1]，受品种遗传特性、环境条件和栽培措施等因素的综合影响[2-3]。棉铃是否发育完全将直接影响棉花产量和纤维品质[4-5]。推行机采是降低劳动强度、提高劳动生产率、实现新疆棉花生产全程机械化的重要举措。近年来，机采棉在新疆棉区快速发展，至2016年新疆兵团的机采棉面积占棉花种植总面积的70%[6]。为确保机械采收质量，在棉花生长后期要喷施脱叶催熟剂，然而，新疆棉区无霜期短，棉花生育后期气温下降快[7]，棉花生产面临着棉株顶部铃的发育尚未完成和适期喷施脱叶催熟的矛盾，过早喷施脱叶催熟剂将导致铃重降低和纤维品质下降[8-10]。因此，在促早熟栽培的基础上，选择合理的时期喷施脱叶催熟剂，既可保证棉株顶部棉铃能够成熟吐絮，又能实现良好的脱叶效果。多年生产实践表明，在新疆棉区，棉花顶部铃铃龄45 d以上喷施脱叶催熟剂较为适宜[11]。按北疆植棉区气候条件，常年大面积喷施脱叶催熟剂的时间为9月初，铃龄45 d的棉铃是7月中旬之前开花所结铃。那么，提早喷施脱叶催熟剂，对棉铃干物质累积及棉纤维和棉籽形成有何影响，即生产上7月下旬所结棉铃是否有效？因此，选择植株顶部棉铃，采用阶段喷施脱叶催熟剂的方式，系统比较棉铃发育过程中铃壳干物质、纤维干物质和单铃棉籽干物质的变化规律，分析脱叶催熟剂对纤维和棉籽形成的差异性影响，以期为生产上合理采取促早熟和脱叶催熟措施、改善纤维品质提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2016—2017年在石河子大学农学试验站（45°19′N，86°03′E）和新疆乌兰乌苏农业气象试验站（44°17′N，85°49′E）进行，2 年供试棉花品种均选择新陆早33号和新陆早59号；待棉株开花后，对顶部果枝（第6～8果枝）第1果节的当日所开白花挂牌标记。采用分阶段喷施脱叶催熟剂的方式，设在挂牌棉铃铃龄30 d、37 d、44 d喷施脱叶催熟剂，即2016年分别在8月14日、8月21日、8月28日喷施，2017年分别在8月11日、8月18日、8月25日喷施；以不喷施脱叶催熟剂为对照（CK），随机区组设计。留苗密度每公顷18万～23万株。供试药剂为噻苯隆（质量分数80%的可湿性粉剂），并复配乙烯利（质量分数40%的水剂），每公顷用量分别为450 g、1 350 mL。具体的播种日期、挂花日期和脱叶催熟剂喷施时间见表1。

表1 脱叶催熟剂试验的棉花播种日期、挂花日期和脱叶催熟剂喷施时间

1.2 样品采集及测定项目

从铃龄15 d开始，每7 d取大小相同的挂牌标记棉铃5个左右（9:00―10:00），用装有冰袋的保鲜桶带回室内。分解棉铃，铃壳40℃下烘干至质量恒定，称量并取平均值为单铃铃壳干物质质量。籽棉在自然条件下风干，分离出纤维与棉籽，称量并取平均值为单铃纤维干物质质量与单铃棉籽干物质质量。

运用 Excel、CurveExpert Professional等软件进行数据的统计分析，采用随机区组多因素试验分析，单铃铃壳干物质质量、单铃纤维干物质质量及单铃棉籽干物质质量的拟合特征值均是2年间2个品种在不同脱叶催熟剂处理间的平均值。

2 结果与分析

2.1 单铃铃壳干物质质量的变化

图1 不同脱叶催熟剂喷施时间下棉铃铃壳干物质质量的变化

由图1可知，2年新陆早33号与新陆早59号单铃铃壳干物质质量随铃龄均呈二次曲线变化趋势，铃龄15～29 d呈快速增加趋势，之后至铃龄43 d变化平稳，铃龄50 d则表现下降趋势。不同脱叶催熟剂处理间，铃龄30 d时喷施的单铃铃壳干物质质量最大值为2.02 g，较对照平均降低了0.03 g；铃龄44 d时喷施的单铃铃壳最大干物质质量平均达到1.98 g，较对照降低了0.07 g。

通过对2年间新陆早33号和新陆早59号单铃铃壳干物质质量与铃龄进行二次曲线拟合，不同脱叶催熟剂喷施时间处理的拟合特征值进行平均，得出表2。单铃铃壳干物质质量达到最大理论值均出现在铃龄39 d左右，不同脱叶催熟剂喷施时间间无显著性差异（表3）。脱叶催熟剂喷施时间显著影响了单铃铃壳干物质质量，P值为0.002 9；与对照相比，铃龄30 d和37 d时喷施单铃铃壳干物质质量降低了0.17 g，达到显著性差异水平，铃龄44 d时喷施则仅降低了0.09 g，差异不显著。品种间，单铃铃壳干物质质量最大理论值存在极显著差异（P＜0.01）；品种与脱叶催熟剂喷施时间互作亦显著影响了单铃铃壳干物质质量，P值为 0.043 3。

表2 2年间2个品种在不同脱叶催熟剂喷施时间下单铃铃壳干物质累积的拟合特征平均值

表3 单铃铃壳干物质累积拟合特征值的方差分析结果

2.2 单铃纤维干物质质量的变化

由图2可知，随脱叶催熟剂喷施时间的提前，单铃纤维干物质质量呈明显的下降趋势。在铃龄30 d喷施脱叶催熟剂后，单铃纤维干物质质量变化平缓，铃龄36 d时单铃纤维干物质质量较对照降低了0.47～0.71 g、铃龄50 d的降幅则高达1.01～2.42 g。在铃龄37 d喷施脱叶催熟剂后，单铃纤维干物质质量亦呈平缓的变化趋势，与对照相比，铃龄50 d时降低了0.54～1.36 g。铃龄44 d喷施脱叶催熟剂的单铃纤维干物质质量则与对照差异较小，平均降低了0.10～0.42 g。

棉铃发育过程中单铃纤维干物质质量随铃龄的增长符合Logistic曲线，对2年间新陆早33号和新陆早59号单铃纤维干物质质量与铃龄进行拟合，将不同脱叶催熟剂喷施时间处理的拟合特征值进行平均，结果见表4。脱叶催熟剂喷施时间极显著影响了单铃纤维干物质的累积特性，P值为0.000 1（表5）。与对照相比，铃龄30 d和铃龄37 d时喷施脱叶催熟剂使单铃纤维干物质快速累积期的起始时间（t1）显著提前了7.3 d和2.8 d，快速累积期的终止时间（t2）显著提前了13 d和7.5 d；铃龄44 d时喷施，t1和t2则较对照推迟了0.5 d，差异不显著。在铃龄30 d和铃龄37 d时喷施脱叶催熟剂，单铃纤维干物质快速累积期的持续时间（T）表现显著的缩短趋势，较对照缩短了4.7～5.9 d，铃龄44 d时喷施脱叶催熟剂则对T无显著性影响。脱叶催熟剂喷施对单铃纤维干物质快速累积期平均累积速率（Vt）的影响仅在铃龄30 d喷施时达到了显著性差异水平，较对照降低了0.04 g·d－1，降低幅度达38%。与对照相比，不同脱叶催熟剂喷施时间均降低了单铃纤维干物质累积最大理论值（Wm），铃龄30 d喷施时的降幅最大，达到61%，铃龄37 d喷施降幅约36%，均达到了显著性差异水平；铃龄44 d时喷施则对单铃纤维干物质累积最大理论值的影响不显著，仅降低了6.6%。

图2 不同脱叶催熟剂喷施时间下单铃纤维干物质质量的变化

表4 2年间2个品种在不同脱叶催熟剂喷施时间下单铃纤维干物质累积的拟合特征平均值

表5 单铃纤维干物质累积拟合特征值的方差分析结果

2.3 单铃棉籽干物质质量的变化

2年新陆早33号与新陆早59号单铃棉籽干物质质量变化如图3，随脱叶催熟剂喷施时间的提前，单铃棉籽干物质质量呈减小趋势。铃龄30 d喷施脱叶催熟剂后，单铃棉籽干物质质量缓慢增加，在铃龄36 d和铃龄50 d时较对照降低了0.36～1.00 g和0.69～2.47 g。铃龄44 d喷施脱叶催熟剂，单铃棉籽干物质质量则与对照差异较小，变化幅度在－0.40～0.55 g。

棉铃发育过程中单铃棉籽干物质质量随铃龄的增长符合Logistic曲线，对2年间新陆早33号和新陆早59号单铃棉籽干物质质量与铃龄进行拟合并计算出累积特征值，并将不同脱叶催熟剂喷施时间处理的拟合特征值进行平均，结果见表6。脱叶催熟剂喷施时间极显著影响了单铃棉籽干物质快速累积期的起始时间（t′1）、终止时间（t′2）和持续时间（T′），P＝0.000 1（表 7）。与对照相比，铃龄 30 d和铃龄37 d时喷施脱叶催熟剂使t′1和t′2显著提前，且在铃龄30 d喷施对t′2的影响更大，较对照提前了12 d；铃龄44 d时喷施t′1较对照提前0.9 d，t′2则较对照推迟了 2.0 d，差异不显著。 在铃龄30 d和铃龄37 d时喷施脱叶催熟剂，单铃棉籽干物质快速累积期的持续时间（T′）亦表现显著的缩短趋势，分别较对照缩短了7.7 d和3.6 d；铃龄44 d时喷施，T′较对照延长3.0 d。脱叶催熟剂喷施时间对单铃棉籽干物质快速累积期平均累积速率（V′t）的影响不显著。

图3 不同脱叶催熟剂喷施时间下单铃棉籽干物质质量的变化

单铃棉籽干物质累积最大理论值（W′m）受脱叶催熟剂喷施时间的显著影响，与对照相比，喷施脱叶催熟剂后W′m均表现降低趋势；铃龄30 d和铃龄37 d喷施时，W′m的降幅达46%和24%，与对照达到显著性差异水平；铃龄44 d时喷施仅降低了2.8%，差异不显著。

表6 2年间2个品种在不同脱叶催熟剂喷施时间下单铃棉籽干物质累积的拟合特征平均值

表7 单铃棉籽干物质累积拟合特征值的方差分析结果

3 结论

脱叶催熟剂喷施时间显著影响了单铃铃壳干物质质量，在铃龄30～37 d时喷施较对照显著降低了7.7%～8.5%，铃龄44 d时喷施则无显著性影响；单铃铃壳干物质质量最大理论值出现在铃龄39 d左右，受脱叶催熟剂喷施时间的影响不显著。

与对照相比，铃龄30 d和37 d喷施脱叶催熟剂使单铃纤维干物质质量和单铃棉籽干物质质量快速累积期的起始时间和终止时间显著提前，致使快速累积期持续时间明显缩短；铃龄44 d喷施脱叶催熟剂则对起始时间和终止时间的影响较小，快速累积期持续时间较对照延长了0.1～3.0 d，差异不显著。脱叶催熟剂喷施时间对单铃纤维干物质质量和单铃棉籽干物质质量快速累积期平均累积速率的影响，仅在铃龄30 d时喷施达到显著性差异水平，较对照分别降低了38%和14%。单铃纤维干物质质量和单铃棉籽干物质质量的最大理论值受铃龄30 d和37 d喷施脱叶催熟剂的显著影响，且以铃龄30 d时喷施的降幅最大，分别达61%和46%；铃龄44 d时喷施较对照降低了2.8%～6.6%，差异不显著。

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