孙金秋，马艳，任相亮，胡红岩，姜伟丽，马亚杰，王丹，宋贤鹏，马小艳

（中国农业科学院棉花研究所/ 棉花生物学国家重点实验室，河南安阳455000）

自20 世纪70 年代我国引进地膜覆盖技术后，其由于增温、保墒和防除杂草等作用，在国内得到了大面积的推广应用，尤其在新疆棉区。 新疆地区棉花播种期气温偏低， 覆盖地膜可以起到提高地温、减少水分流失、保持肥力的作用。地膜覆盖可以将棉花播种期提前1 个月左右，保证棉花有足够的生长时间，促进棉花苗期生长，为棉花优质高产提供保障[1]。但是，覆盖地膜时间过长会使棉花生长中后期土壤温度偏高，造成棉花中期徒长、易早衰及烂铃多等问题[2]。另外，随着连作种植和覆膜年限的延长，新疆的残膜污染问题日益严重。严昌荣等[3]研究表明，新疆石河子地区棉田土壤中地膜残留量平均高达300 kg·hm－2。残膜会在土壤中形成阻隔层，阻碍水肥移动，降低土壤通透性，降低种子发芽率，影响作物根系的生长发育，导致作物产量和品质下降。 因此，适时揭膜是避免棉花早衰和减少残膜污染的有效途径之一。 宿俊吉等[4]进行了棉田适时揭膜研究，结果表明，棉田适时揭膜有利于降低土壤温度，促进棉花后期的生长，同时有利于残膜的回收，回收率可高达86%。

前人的研究多集中在不同时期揭膜对棉花根系温度[5]、土壤温湿度[6]、土壤水盐运移[7]等的影响，未见针对苗期揭膜和土壤处理除草剂互作对棉花生长发育影响的研究。为了明确苗期揭膜和施用除草剂对棉花生长的影响，科学指导棉农进行棉田杂草化学防除和确定苗期揭膜的可行性， 于2019 年进行了本研究。

1 材料与方法

1.1 试验药剂

试验选用新疆棉田常用的2 种土壤处理除草剂，33%（质量分数，下同）二甲戊灵乳油（EC）（巴斯夫贸易（上海）有限公司）和50%乙草胺EC（山东滨农科技有限公司）。

1.2 试验地情况

试验在中国农业科学院植物保护研究所新疆库尔勒试验农场进行， 试验地为地膜覆盖棉田，地势平整，肥力中等。 棉花品系为98-16，由河南科林种业有限公司提供，2019 年 4 月 23 日播种， 一膜四行宽窄行种植，宽行距66 cm，窄行距10 cm，株距12 cm，每穴精量播种2 粒。 播种当天进行地膜覆盖，常规栽培管理。

1.3 试验处理

试验采取二因素裂区试验设计，主区设置2 种处理，分别为苗期（6 月 4 日，即播种后 40 d）揭膜和全程覆膜； 副区设置7 个除草剂处理， 分别为33%二甲戊灵 EC 有效成分用量 742.5 g·hm－2（低剂量）、990.0 g·hm－2（中剂量）和 1 485.0 g·hm－2（高剂量），50%乙草胺 EC 1 125.0 g·hm－2（低剂量）、1 500.0 g·hm－2（中剂量）和 2 250.0 g·hm－2（高剂量）及空白对照（清水）处理。

施药器械为新加坡利农背负式手动喷雾器，扇形喷头，喷雾量为 600 L·hm－2，每处理 4 次重复，小区面积25 m2，随机区组排列，播种当天、覆膜前进行施药处理。

1.4 调查方法

于施药后20 d、50 d， 每小区随机选择4 个样点，每样点连续调查25 穴，统计各处理区的棉花出苗率和存活苗率，同时，药后50 d，每样点连续调查10 株棉花，测量棉株株高（cm，子叶节至主茎顶端的高度）和真叶数。

于施药后102 d 调查记录每处理区棉花的株高、茎直径（mm，植株出土位置）、果枝数、大铃数（直径在2 cm 以上的棉铃）、小铃数（直径小于2 cm 的棉铃）及吐絮铃数等。 9 月 23 日，每小区随机选择4 个样点， 每样点采收棉株上中下部共25个棉铃，晒干称量，轧花后再次称量，计算铃重、衣分等产量相关指标。 每公顷株数＝每公顷理论株数×存活苗率； 皮棉产量 （kg·hm－2）＝每公顷株数×单株结铃数×铃重（g）×衣分×0.85×10－3。

1.5 统计分析

采用SPSS 22.0 统计分析软件对调查结果进行随机区组设计方差分析，利用邓肯氏新复极差法检验同一覆膜方式不同药剂处理间棉花出苗、生长指标、产量构成因素及产量间的差异性，运用独立样本t检验分析同一药剂处理全程覆膜和苗期揭膜间的差异性。

2 结果与分析

2.1 2种土壤处理除草剂对棉花出苗的影响

施药后20 d 尚未揭膜，调查结果（表1）表明，与空白对照相比，经二甲戊灵和乙草胺2 种土壤除草剂处理后，棉花出苗率均降低，且随着药剂用量的提高棉花出苗率降幅增大。高剂量的二甲戊灵和乙草胺（2 250.0 g·hm－2）处理后，棉花出苗率仅为60.3%和62.0%，与对照相比，分别降低了19.7 和18.0 百分点，差异显著。 2 种药剂低剂量、中剂量处理的棉花出苗率均低于空白对照，但差异未达显著水平。

表1 2 种土壤处理除草剂不同处理的棉花出苗率（施药后20 d）对比结果

2.2 苗期揭膜和除草剂对棉花存活苗率及幼苗生长的影响

施药后50 d，方差分析结果（表2）表明：对于棉花存活苗率，药剂处理有显著影响（P＜0.01），而覆膜方式、 覆膜方式与药剂互作效应无显著影响；对于真叶数， 覆膜方式、 药剂处理存在显著影响（P＜0.02）， 而覆膜方式与药剂互作效应的影响不显著。

表2 棉花存活苗率及幼苗生长指标（施药后50 d）方差分析概率

差异显著性分析结果（表3）表明：全程覆膜和苗期揭膜各药剂处理棉花存活苗率均低于空白对照处理， 且除了苗期揭膜低剂量二甲戊灵处理外，其他药剂处理与对照相比差异均达到显著水平。在真叶数方面，全程覆膜种植的中高剂量乙草胺处理和苗期揭膜种植的中、高剂量乙草胺处理显著少于空白对照。 可见，2 种土壤处理除草剂在覆膜和揭膜2 种种植模式下对棉花的存活苗率和真叶数均有抑制作用，特别是乙草胺高剂量处理。 但是经2个独立样本的非参数检验，在同种药剂相同剂量处理下，2 种覆膜方式之间不存在显著差异。

2 种土壤处理除草剂对棉花幼苗的株高也均有抑制作用，其中全程覆膜种植条件下高剂量的乙草胺处理影响最明显， 与相应的空白对照相比，棉花株高矮3.3 cm。 在苗期相同药剂处理下（除二甲戊灵中剂量处理外）， 揭膜种植的棉花株高要高于全程覆膜种植，其中低剂量二甲戊灵和低剂量乙草胺处理在2 种覆膜方式间差异显著。 另外，乙草胺对棉花株高的抑制效果比二甲戊灵更加明显，其中在全程覆膜种植条件下，低剂量乙草胺处理的棉花株高比高剂量二甲戊灵处理还要矮1.6 cm。

2.3 苗期揭膜和除草剂对棉花营养生长的影响

从表4 方差分析结果可知， 覆膜方式和药剂处理均显著影响营养生长期的株高（P＜0.002），覆膜方式显著影响茎直径和果枝数（P＜0.007），而覆膜方式与药剂互作效应对上述生长指标的影响均不显著。

表3 覆膜方式间和除草剂处理间棉花存活苗率及幼苗生长指标（施药后50 d）差异显著性分析结果

表4 棉花营养生长指标（施药后102 d）的方差分析概率

由表5 可知， 在相同剂量同种药剂处理条件下， 全程覆膜种植的棉花株高要高于苗期揭膜种植，其中中剂量二甲戊灵和所有剂量乙草胺处理达到差异显著水平；药剂处理的棉花株高均低于空白对照处理，特别是全程覆膜种植的高剂量乙草胺处理，其棉花株高显著低于空白对照，降幅达27.5%。再者，2 种种植模式下二甲戊灵各处理的棉花株高要高于乙草胺处理。 以上结果说明，与覆膜种植相比，苗期揭膜种植抑制了株高的生长，且乙草胺对株高的抑制作用更加明显。

在同一药剂相同剂量处理下，全程覆膜种植的棉花茎直径要高于苗期揭膜种植，药剂处理的棉花茎直径高于空白对照。 其中，乙草胺高剂量处理与空白对照相比，在全程覆膜种植和揭膜种植条件下茎直径均显著升高，增幅分别达24%和16.8%。

在中剂量二甲戊灵和中高剂量乙草胺处理条件下，全程覆膜种植处理下的单株果枝数要显著高于揭膜种植。 在全程覆膜种植和揭膜种植条件下，各药剂处理的棉花单株果枝数均与空白对照无显著差异。

表5 覆膜方式间和除草剂处理间营养生长指标（施药后102 d）差异显著性分析结果

2.4 苗期揭膜和除草剂对棉花产量及其构成因素的影响

由表6 可知，覆膜方式和覆膜方式与药剂处理互作效应对铃重造成显著影响。差异显著性分析表明， 除了二甲戊灵 990 g·hm－2和乙草胺 2250 g·hm－2处理以外， 在其他剂量的药剂处理下全程覆膜种植的铃重均显著高于揭膜种植，在低剂量二甲戊灵处理下全程覆膜种植的铃重比揭膜种植重0.9 g（表7）。 2 种土壤处理除草剂不同剂量对棉花衣分并无显著影响， 但是在高剂量二甲戊灵处理下，全程覆膜种植的棉花衣分要显著高于苗期揭膜种植（表7）。 在全程覆膜种植条件下，单株结铃数随着二甲戊灵剂量的提高而降低，随着乙草胺使用剂量的提高而上升，但是与空白对照未达到差异显著水平。 在苗期揭膜种植条件下，高剂量乙草胺处理单株结铃19.5 个，与空白对照相比显著提高。 另外，在低剂量二甲戊灵处理条件下，全程覆膜的单株结铃数要显著高于苗期揭膜种植。

覆膜和苗期揭膜2 种种植模式下，低中剂量二甲戊灵处理的棉花产量与空白对照相比未显著降低，但高剂量二甲戊灵和乙草胺药剂处理显著影响棉花产量。 在全程覆膜种植条件下，与空白对照相比，高剂量二甲戊灵处理和各剂量乙草胺处理的皮棉产量降幅在42.5%以上，最高可达53.4%。 在揭膜种植条件下，高剂量二甲戊灵处理和各剂量乙草胺处理的皮棉产量， 与空白对照相比， 降幅也达36.9%～51.7%。 除低剂量的乙草胺处理外，其他处理条件下，揭膜种植与全程覆膜种植相比降低了皮棉产量，降幅在4.8%～26.7%（表7）。

表6 棉花产量及其构成因素的方差分析概率

表7 覆膜方式间和除草剂处理间棉花产量及其构成因素的差异显著性分析结果

3 讨论与结论

在棉花播后苗前喷施二甲戊灵EC 和乙草胺EC，药后20 d 田间调查发现，所有药剂处理的棉花出苗率均低于空白对照， 且随着药剂用量的升高，棉花出苗率降幅加大，这与张昭泽等[8]的报道一致。说明这2 种药剂各剂量处理均对棉花的出苗有抑制作用，且剂量越高，抑制作用越明显。 另外，施药后若降水过多，药液随着降水下沉，则会导致棉花吸收过多除草剂从而更易产生药害。

药后50 d 的调查结果表明， 全程覆膜种植的棉花真叶数要多于苗期揭膜种植， 结果与马小艳等[9]的研究一致。 苗期揭膜和土壤处理除草剂对棉花营养生长的影响结果显示，在株高、茎直径和单株果枝数方面， 全程覆膜种植要高于苗期揭膜种植，造成这种结果的原因是覆膜起到保温保墒的作用，促进了棉花生长。 苗期揭膜种植的棉花铃重低于全程覆膜种植，这是6 月初揭膜导致棉花产量降低的原因之一，与李君等[7]的研究结果一致。高剂量乙草胺处理的棉花单株结铃数和铃重与其他处理相比增加的原因可能是，在棉花生育前期乙草胺对棉花造成药害，使得棉花密度降低，棉花种间竞争作用减轻，从而个体优势突显。

因此，建议在新疆全程覆膜种植条件下，应谨慎选用土壤处理除草剂，二甲戊灵EC 的安全性要高于乙草胺EC，且不可随意加大用药量。 同时，苗期（6 月4 日）揭膜一定程度上影响了棉花的生长，因而应适当推迟地膜的揭膜时间。