吴博，王文涛，戴翠荣，蒲艳梅，蔺瑞雪，卢金宝，周龙，练文明，邰红忠

（新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所，新疆 阿拉尔 843300）

棉花是我国重要的经济作物。新疆是我国重要的棉花生产基地，2022 年新疆棉花种植面积占全国棉花总种植面积的83.2%，棉花产量占全国棉花总产量的90.2%[1]。打顶是棉花生产的关键环节。传统方法为人工打顶，但人工打顶具有耗时、费力、效率低、生产成本高、棉田整齐度差等弊端，难以满足现代植棉业规模化生产的需求[2]，严重制约了棉花全程机械化、轻简化和可持续生产的发展[3]。 化学打顶是利用植物生长调节剂延缓或抑制棉花顶尖的生长，控制棉花的无限生长习性，从而达到类似人工打顶的调节营养生长与生殖生长的目的[4]。 许多学者对化学打顶代替人工打顶的可行性进行了研究， 表明化学打顶可以大幅提高棉花打顶效率、降低植棉成本，且具有增产潜力[2，5-6]。

随着化学打顶技术的应用，出现了不同种类的化学打顶剂。 康正华等[7]采用6 种化学打顶剂对常规棉和杂交棉进行试验，表明化学打顶剂能有效替代人工打顶，并提高棉花产量，但是产量增加不显著。 娄善伟等[8]采用以缩节胺（甲哌鎓）为主要成分的封顶剂进行研究，表明不同用量的化学封顶剂影响棉花上部枝叶形态，使株型紧凑，蕾铃增多，但对最后成铃影响不大。 齐海坤等[9]利用98%（质量分数，下同）甲哌鎓粉剂在不同植棉区对化学封顶的稳定性和普适性进行研究，表明甲哌鎓化学封顶剂对棉花产量无显著影响， 对熟期也没有不利影响，初步判断应用98%甲哌鎓粉剂对棉花进行化学封顶的稳定性和普适性较好。 唐纪元等[10]应用不同剂量的增效缩节胺打顶剂， 研究其对棉花农艺性状、产量及纤维品质的影响，表明化学打顶具有增产潜力，而高剂量增效缩节胺打顶剂具有较好的封顶效果。本研究选择250 g·L-1甲哌鎓水剂，对比不同剂量下的打顶效果，明确甲哌鎓化学打顶剂用量对新陆中60 号农艺、产量和纤维品质性状的影响，并探索适宜的用量范围，为新疆阿拉尔垦区棉田科学使用化学打顶剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验于2022 年在新疆生产建设兵团第一师12 团21 连052 号试验田（东经81°22′56″，北纬40°32′7″）进行。试验区属暖温带极端大陆性干旱荒漠气候区，年均降水量为40.1～82.5 mm。试验地前茬作物为棉花。 土壤中含水解性氮89.9 mg·kg-1、有效磷35.6 mg·kg-1、速效钾163 mg·kg-1、有机质8.98 g·kg-1。

供试棉花材料为早中熟陆地棉品种新陆中60号[11]。供试化学打顶剂为250 g·L-1甲哌钅翁水剂（商品名：向铃转，农药登记证号：PD20093490，由河南力克化工有限公司生产）。

1.2 试验设计

试验设置7 个不同的甲哌钅翁打顶剂用量，分别为300 mL·hm-2（T1）、450 mL·hm-2（T2）、600 mL·hm-2（T3）、750 mL·hm-2（T4）、900 mL·hm-2（T5）、1 050 mL·hm-2（T6）和1 200 mL·hm-2（T7），以人工打顶（摘除一叶一心）为对照（CK），共计8 个处理。 均于7 月3 日进行打顶。 每个处理设置3 次重复，共计24 个小区，每个小区面积为23 m2。

1.3 栽培管理措施

试验田进行冬、春2 次漫灌。 播前基施复合肥（N、P2O5和K2O 的质量分数分别为18%、20%和8%）825 kg·hm-2。 采用（66＋10）cm 宽窄行机采棉种植模式。 4 月16 日进行1 穴1 粒机械播种，种植密度为21.15 万株·hm-2。 生育期共滴水10 次，单次滴水量为320～390 m3·hm-2。 追肥采用随水滴施，追肥总量为1 170 kg·hm-2，其中：尿素（N 质量分数为46%）420 kg·hm-2、滴灌肥（N、P2O5和K2O的质量分数分别为10%、30%和15%）495 kg·hm-2、滴灌肥（N、P2O5和K2O 的质量分数分别为8%、12%和30%）255 kg·hm-2。 化学调控、植保、脱叶催熟措施同当地机采棉田。

1.4 调查项目与方法

1.4.1生育时期和生育期。 调查记录棉花的出苗期、开花期和吐絮期。 计算棉花的生育期。

1.4.2农艺性状。 采用定株调查方式，每个小区选择长势一致的连续9 株棉花，分别于7 月3 日（打顶后）调查株高、单株果枝数，9 月5 日调查株高、单株果枝数、第1 果枝高度。 并计算株高和单株果枝数的增长量，株高增长量为9 月5 日与7 月3 日株高的差值，单株果枝数增长量为9 月5 日与7 月3 日单株果枝数的差值。

1.4.3产量性状。 9 月5 日，在每个小区选取6.7 m2的样点，调查棉株数和有效铃数。10 月15 日在每个小区分别取3 行连续棉株，根据成铃部位分别采收上部（第7 果枝及以上）、中部（第4～6 果枝）、下部（第1～3 果枝）吐絮铃各30 个，每个小区共计90 个棉铃，用于计算铃重、衣分和后续的纤维品质检测；每个小区量取6.7 m2样点实收籽棉，测算籽棉单产。

1.4.4纤维品质测定。 每个小区分别取皮棉样30 g，由新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所检验测试中心进行纤维品质检测（HVI 校准棉花标准校准）， 测定棉纤维上半部平均长度、 断裂比强度、马克隆值、长度整齐度指数、成熟度、12.7 mm短纤维率，共计6 项指标。

1.5 数据处理与分析

采用DPS7.05 数据处理系统和WPS Office 2023 软件进行数据统计， 采用最小显著差数法（least significant difference,LSD）进行多重比较，其中衣分、长度整齐度指数、成熟度和12.7 mm 短纤维率均通过了正态性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对棉花生育时期和生育期的影响

从表1 可以看出，各处理的出苗期、开花期均一致，吐絮期、生育期略有不同。 与CK 相比，T1 和T2 处理的吐絮期延迟2 d，生育期延长2 d；T3～T7处理的吐絮期和生育期与CK 一致。

表1 不同处理的棉花生育时期和生育期

表2 不同处理棉花农艺性状的比较

2.2 不同处理对棉花农艺性状的影响

不同处理的9 月5 日株高、7 月3 日-9 月5日株高增长量、9 月5 日单株果枝数和7 月3 日-9 月5 日单株果枝数增长量存在显著差异，而9 月5 日第1 果枝高度无显著差异。 T1～T7 处理的株高均显著高于CK；T1、T2 处理的株高最高，且显著高于T5、T6、T7 处理；其次是T3、T4 处理，但与T1、T2、T6 和T7 处理无显著差异。 T1 处理的7 月3 日-9 月5 日株高增长量最大，显著大于T2～T7处理，且随药剂用量增加而逐渐降低。 T1 处理的9月5 日单株果枝数最多，其次为T2、T3、T5、T4 处理，均大于10，且T1、T2、T3 和T5 处理间无显著差异；T6、T7 处理的9 月5 日单株果枝数较少，分别为9.81、9.96；CK 的9 月5 日单株果枝数最少，显著低于T1～T7 处理。 7 月3 日-9 月5 日单株果枝增长量表现为T1＞T2、T4＞T3＞T5＞T6＞T7，T1 与T6、T7 处理差异显著。 综上，随着剂量增加甲哌鎓化学打顶剂对棉花主茎生长的抑制作用显著增强，同时会降低打顶后单株果枝增长量。

2.3 不同处理对棉花产量性状的影响

从表3 可以看出，不同处理的收获密度、铃重均无显著差异，单株结铃数、衣分、籽棉单产存在显著差异。单株结铃数随甲哌鎓剂量增加呈现先升高后降低的趋势，其中T3 和CK 的单株结铃数较高，显著高于T7 处理，但与其他各处理的差异不显著。CK 的衣分最高，显著高于T1 和T4 处理，但与其他处理无显著差异；T2 处理的衣分显著高于T1，但T2～T7 处理间无显著差异。 籽棉产量方面，T3、T4、T5 处理的籽棉单产较高，相较于CK 分别增产9.40%、9.50%、7.35%，其中T3、T4 处理与CK 差异显著；T6、T7 的籽棉单产较低，相较于CK 分别降低6.37%、4.11%；T1、T2、T5、T6 和T7 处理的籽棉单产均与CK 无显著差异。 表明，适量的甲哌鎓化学打顶剂能提高单株结铃数和籽棉单产，但超过一定剂量后会产生抑制作用。

表3 不同处理棉花产量性状的比较

2.4 不同处理对棉花纤维品质性状的影响

各处理的纤维上半部平均长度、成熟度、长度整齐度指数和12.7 mm 短纤维率均无显著差异，但不同处理对纤维断裂比强度和马克隆值有显著影响（表4）。 各处理的断裂比强度均低于CK，其中T2 处理与CK 有显著差异，其他处理与CK 的差异不显著；CK 的马克隆值最大， 显著高于T4 处理，但这2 个处理与其他6 个处理均无显著差异 （表4）。 表明，喷施甲哌鎓化学打顶剂会造成纤维断裂比强度和马克隆值下降。

表4 不同处理纤维品质指标的比较

3 讨论与结论

棉花化学打顶代替人工打顶是实现植棉全程机械化的必然趋势[6]。 正确使用化学打顶剂是化学打顶技术的关键环节。研究表明化学打顶对棉花株高、果 枝 数 的 影 响 较 明 显[2，4，12]，化 学 打 顶 的 棉 花 株高、主茎节数及果枝数显著高于人工打顶[7，13]。 本研究中， 施用不同剂量的250 g·L-1甲哌鎓均能起到封顶作用，同时对新陆中60 号的株高、单株果枝数影响显著，其中施用300、450 mL·hm-2甲哌鎓的封顶效果略差， 株高和单株果枝数的增长量较高，造成贪青晚熟，吐絮期推迟；但随甲哌鎓用量增加，施药后株高和单株果枝数的增长量均呈现下降趋势，这与前人的研究结果[8-10，14-17]较为一致。

研究表明化学封顶剂不仅能抑制上部主茎节间伸长，有效控制棉花株高，还能缩短上部果枝，使株型更紧凑，增强棉田通风透光性，改善棉株中下部光照环境，有利于产量的提高[4，8，13，18-20]。 王刚等[14]在南疆应用棉花化学打顶剂的研究表明，适量的化学打顶剂可以增加籽棉产量和皮棉产量，而用量过多会导致产量降低。 唐纪元等[10]研究表明，不同用量的化学打顶剂处理的籽棉产量高于人工打顶，但未达到显著水平。 本试验条件下，600～900 mL·hm-2甲哌鎓水剂（250 g·L-1）处理下新陆中60 号籽棉单产较高，较人工打顶增产7.35%～9.50%，但随药剂用量的继续增加，新陆中60 号的籽棉单产显著下降。 综上所述，施用适量的甲哌鎓化学打顶剂是具有增产潜力的，但是剂量过高将造成棉花减产。

由于2022 年6-7 月阿拉尔垦区的持续高温天气， 导致棉花营养生长向生殖生长转化加快，生育进程提前，开花期较往年早5～8 d，供试品种新陆中60 号的生育期较短， 加之甲哌鎓对主茎伸长的抑制作用依赖于温度[21]，打顶期间甲哌鎓的控制作用较好，故本研究中采用较低用量的甲哌鎓即可实现封顶效果并获得较好的产量表现。本研究中人工打顶处理下新陆中60 号单株果枝数较少， 未能有效利用花铃期的光热资源，籽棉单产较低。因此，针对这种较早熟的棉花品种，宜适当推迟打顶。

本试验条件下，针对新陆中60 号棉花品种，250 g·L-1甲哌鎓水剂适宜用量为600～900 mL·hm-2，最佳剂量为750 mL·hm-2。实际应用中，化学打顶还需要结合当地的栽培品种类型、温度及棉株长势等灵活掌握打顶时间和药剂用量。若棉花品种熟性较晚、长势较强，可适当增加化学打顶剂用量。