孔新1*,劉政2,李有忠3,趙曾強3,王志軍1,朱宗財1
(1.新疆農墾科學院生物技術研究所,新疆石河子 832000;2.石河子大學農學院,新疆石河子 832000;3.新疆農墾科學院棉花研究所,新疆石河子 832000)
摘要:【目的】化學調控是新疆種植棉花的一項關鍵技術措施,合理化控技術可以縮短棉花生育進程,有效提高棉花產量和品質,是當前棉花栽培技術體系中的必備技術。【方法】引進棉花新型塑型和打頂化學調控技術,利用多年多點試驗示范,探索化學調控對棉花株型、鈴數、鈴重、品質的影響,創新了棉花化控技術體系。【結果】近幾年,通過在棉花生產中應用效果評價,證明該技術體系是實現新疆棉花增產的有效途徑之一。【結論】新疆作為我國棉花重要的生產基地,總產占比達到90%,具有十分重要的推廣價值。
關鍵詞:棉花;塑形劑;打頂劑
中圖分類號:S562 文獻標示碼:A
0 引言
【研究意義】新疆是我國最大的棉花產區,新疆棉花在生產過程中,從耕地、除草、播種、灌溉、施肥、防治病蟲害、脫葉、采收等環節已經基本上實現了機械化,耕、種、管、收機械化水平達到93%以上。隨著技術進步和機械化程度提高,人員管理面積大幅度提高,棉花生產中人工打頂的用工緊缺和價格上漲的矛盾日益凸顯,采用棉花化學打頂替代人工打頂的生產方式已成趨勢。本試驗所用棉花“促花王”塑形、打頂技術,屬于生物類藥劑,能有效抑制棉花中上部側枝和頂部營養生長優勢,繼而控制棉花的無限生長習性,可有效降低棉花果枝長度、使葉缺加深、單片葉面積減小,起到“塑型”效果。避免棉花生長后期棉田郁閉而造成棉花早衰、底部棉鈴霉變,從而增強棉田通透性,利于棉鈴的生長發育,為棉農增產增收提供有力的技術支撐。【前人研究進展】利用化學調控技術,來控制棉花營養生長,早在上個世紀80-90年就開始使用,典型新疆“矮、密、早”植棉模式,幾乎必須通過化學調控來實現,從矮壯素到縮節胺大范圍使用,奠定“矮、密、早”化控技術體系。【擬解決的關鍵問題】隨著機采棉時代的到來,“矮、密、早”技術體系受到了挑戰,過矮的棉株,機采浪費較大,過高棉株密度造成郁閉、倒伏、減產、品質變差現象凸顯。如何協調棉花高度、密度、產量、品質等關鍵指標,提到滴灌機采棉種植技術要求上來。適度增加株高、降低種植密度、促早壯單株、精準化控、塑造合理株型結構是棉花進一步增加產量,提高棉花品質必然要求。新疆棉花塑形概念是2013年初次提出來的,到2018年經過新疆農墾科學院連續兩年試驗示范后,在北疆棉花生產中進行應用。2020年之后引入南疆進行試驗示范。提出利用塑型技術調控棉花合理株型,改善棉花的通風透光性。同時使用“塑型+打頂”技術組合,提高化學打頂成功率。提高棉花單產和品質。
1 材料與方法
1.1 試驗處理
采用“促花王”塑形劑和“促花王”打頂劑。由陜西渭南高新區科技有限公司提供棉花塑形打頂劑。經武漢市邁維有限公司對兩個藥劑進行檢測,其主要藥劑成分是吲哚-3-乙酸(IAA) 、吲哚-3-乙酸甲脂(MEIAA)、吲哚-3-丁酸(IBA)、吲哚-3-甲醛(ICA)、異戊烯腺嘌呤(ED)、反式玉米素(他Z)、順式玉米素(CZ)、二氫玉米素(DZ)、脫落酸(ABA)。兩種藥劑從色譜檢測看,應該高度相似,有效含量不同。按照生產廠家說明,結合當地經驗,施藥進行塑形打頂的技術規程見表1。對照為人工打頂。
表1 塑型打頂技術使用說明
噴施時間 | 噴施方法 | 噴施量 | 甲哌鎓(縮節胺) |
第一次塑型在棉花高度50-55厘米,時間6月15日;打頂在7月5日 | 機車平噴 | 塑型劑使用量0.7、1.0、1.3克/畝;打頂劑使用量4.0、5.0、6.0克/畝。每畝兌水30kg至40kg | 根據不同棉花長勢,棉農決定每畝地噴施劑量 |
第二次塑型6月22日;打頂在7月15日 |
第三次塑型6月29日;7月25日 |
1.2 試驗和示范地點
試驗地點分別有:新疆農墾科學院試驗地(三輪10#地、1號試驗地)、145團6分場2連、芳草湖農場、133團、135團、143團、142家庭農場。130團、42團。
種植條件:各試驗點內處理與人工打頂種植棉花品種統一(各試驗點之間根據不同地理條件選擇不同品種)。
栽培模式:均為1膜6行,行距為66+10+66+10+66+10或63+13+63+13+63+13模式。各試驗點地塊水肥管理、病蟲害防治水平一致。
另外,還在130團、142團、49團、42團、44團、45團、49團、53團、且末縣等地方進行了示范,面積2萬多畝。
1.3 試驗調查方法
1.3.1 棉花農藝性狀調查
在噴施完第三次后15天,在各試驗點調查各處理和人工打頂棉田,在棉田中部區域(避免邊際效應)隨機選取3個點,在各點分別選有代表性的健康植株10株(內外行各5株),調查棉株的株高(子葉節到主莖頂端的長度)、果枝臺數、單株結鈴數、果枝長度、棉葉情況(分別對倒2、倒4和倒6臺果枝的功能葉片進行測定其葉缺深、大小、形狀)。
1.3.2 棉花農藝性狀調查
抗早衰根據田間棉花長勢情況而定,具體定級標準為:
+:80%葉片泛綠,有10%棉葉出現枯黃;
++:80%葉片泛綠,有5%-10%棉葉出現枯黃;
+++:90%葉片泛綠,有5%以下棉葉出現枯黃;
1.3.3 棉花產量及品質調查
各處理分別收獲30個正常吐絮鈴進行室內考種,其中下部1-3果枝10個鈴,中部4-6果枝10鈴,上部7以上果枝10鈴,測定衣分(30鈴皮棉重/30鈴籽棉重)、單鈴重。檢測對各試驗點棉花絨長。
1.3.4 數據分析方法
試驗數據統一采用SPSS22.0軟件分析。
2 結果與分析
2.1 塑型打頂對棉花農藝性狀的影響
表2為各試驗點棉花農藝性狀調查結果,由表可以得知:使用塑型打頂技術后株高較人工打頂增高,其中最為顯著的為試驗點1號(84.77cm)與7號(72.00cm)。使用塑型打頂劑與人工打頂相比,各試驗點始節高均無顯著差異。在果枝數上,塑型打頂果枝臺數明顯較人工打頂數量增加,其中7號點(12.53臺)最為顯著。單株鈴數,使用塑型打頂技術的試驗點1、3、4、5、6、7,均較人工打頂數量多,試驗2相差不顯著。使用塑型打頂技術的棉株葉片總數較人工打頂多,其中1號(19.07片)、4號(28.97片)試驗點表現較為顯著,其余點無顯著差異。結果表明,使用塑型打頂技術棉花在抑制頂端優勢的同時,能夠持續將營養生長向生殖生長安全轉化,對棉花長勢具有一定的促進作用。
2.2 使用塑型打頂技術對棉花株型效果的影響
表3為塑型打頂技術對棉花塑形效果影響,由表可知:使用塑型打頂技術的棉花果枝長度(倒2、倒4果枝)均較人工打頂果枝短,其中1、2、5號試驗點表現較為顯著,而其他試驗點表現差異不明顯,說明塑型打頂技術在一定程度上可縮短果枝長度,降低棉株橫向所占用空間,有利于棉田內部通風透氣。使用塑型打頂技術的葉缺深較人工打頂深,其中試驗點1、3、5、7分別在倒2、倒4與倒6果枝功能葉均有顯著差異,這也說明同一品種棉花在使用塑型打頂后葉片出現不同程度缺深,有助于縮小棉株葉片面積占用的環境空間,進而提高了棉田光照透射、通氣能力,有助于棉花光合作用,提高養分利用率,最終取得一定的增產作用。在各試驗點,使用塑型打頂技術的倒2與倒4臺果枝功能葉面積普遍較人工打頂葉面積小,如1號與2號試驗點,人工打頂的倒2臺果枝功能葉面積分別為172.23cm2與158.99cm2,比噴施塑型打頂后的158.40cm2與100.88cm2增大,差異顯著,其它實驗點則無顯著差異。而倒6臺果枝功能葉面積表現不一,2號與6號試驗點表現出相反的現象,在棉田實際生產中,倒6臺果枝功能葉處于棉株下部,在棉花生長后期,其功能發揮主要取決于中上部葉片的通氣透光良好,因此,噴施塑型打頂后,倒2與倒4臺果枝功能葉面積變小有利于整株棉花后期營養的維持,塑型打頂對棉株的塑形具有一定的促進作用。
2.3 塑型打頂技術對棉花產量及品質的影響
表4為兩種打頂方式對棉花產量及品質的影響,由表可以得知,在多數試驗點,使用塑型打頂技術后,棉花單齡重普遍在6.0g左右,其中在142團家庭農場,單齡重高達6.8g,而人工打頂在7號試驗地單齡重為7.8g,其他試驗點均在5.0g左右,說明噴施塑型打頂大多數有利于棉花增產。在1、3、4、5、6號試驗點,使用塑型打頂技術與人工打頂相比,衣分相差不大,而在2、7號試驗點與142家庭農場,噴施塑型打頂后,衣分則顯著高于人工打頂,表明塑型打頂技術有利于提高棉花效益,增加棉農收入。從表中可以看出,使用塑型打頂后,大多試驗點棉花絨長普遍在31mm及以上,最高出現在142團家庭農場為34mm,而人工打頂的棉花絨長則在30mm左右,說明噴施塑型打頂技術有利于增加棉花絨長,對棉花品質起到一定提高作用。
2.4 技術示范效果
2019年,在130團王國民家庭農場,采用前期塑型后藥物打頂等技術,現場實地采收,折算畝產量達到627公斤/畝。2020年在49團17連測產,前期在55公分進行2遍塑型,后人工打頂。測產525公斤/畝,實際收獲平均畝產515公斤,突破連隊歷史上沒有上過500的畝產好成績。2020年,42團王國民家庭農場,采用前期塑型后藥物打頂等技術,在沙土地上也實現577公斤高產。2022年在44團16連張西田的60畝地里也進行高產創建,土地鹽堿度中等,采用干播濕出(滴水出苗)耕作模式,棉花品種是三師農發中心自育“新陸中61號”。70%出苗進行兩遍縮節胺輕量化控,并帶殺薊馬農藥。苗期4-6片真葉進行1次輕量縮節胺化控。在棉花60公分連續經行3次塑型打頂塑形技術的調控,間隔7-8天。在苗期和盛花期補充鋅肥和鉬肥。人工打頂后再次后一周,再次進行2克塑形劑調控。2022年10月6 日委托三師技術推廣站、農業局、農科所、農發中心、44團5位農業專家進行現場驗收,4個樣點平均畝收獲株數1.4萬、單株結零7.04個、畝收獲鈴數9.8625萬個,單鈴重5.67克,畝產達到559.25公斤。
2023年在44團16連、44團原種連、53團劉建華、53團林云、49團 17連、45團、42團1連、42團5連,共計8個棉花示范點,均采用棉花塑型技術+人工打頂,經測產結合實收,產量均在480-570公斤,進一步說明該項技術經過集成后,保持了一個較高的產量水平。
3 討論
3.1 棉花化學打頂在新疆2010年后開始流行,較早用縮節胺為主要成分外加緩釋劑及助劑類型,代表“金棉”打頂劑。因縮節胺對不同棉花品種敏感不同,相應使用面積不大。到2013年以氟結胺為主要成分化學打頂研發成功。一些產品復配除草劑,在實際使用過程中,基本能夠達到人工打頂效果,棉花產量與人工打頂持平,若使用不當,產量表現下降。后期經過改造,演變出以氟節胺為主復合型產品,使用技術性要求比較高。近幾年化學打頂產品種類增多,在北疆棉花化學打頂占比基本維持在接近50%,難有更大的突破。
3.2 新疆棉花塑型技術經歷幾個階段,較早采用人工塑型技術,即脫褲腿,通過人工將棉花下部油條枝摘除,后采用“矮密早”技術體系。通過增加密度,噴施縮節胺也可以達到一定的塑型作用。通過縮節胺塑型的效果并不理想,棉株高度降下來了,棉花果枝橫向距離很難控制,油條枝也容易徒長,與塑造理想株型差距較大。近年來,棉花塑型技術作為一項高效、節約成本的化控技術,引起了新疆地方和建設兵團植棉團場的高度重視。采用新型棉花塑型技術,可以有效控制油條枝徒長,中上部果枝橫向距離變短,棉株呈現正塔型理想株型。
3.3 本試驗旨在探究“塑型與打頂”對棉花生長發育、作用效果、對產量及品質的影響。對其進一步研究表明塑型和打頂技術既可以組合使用,也可以分開使用。在南疆布示范點時,大多數種植戶不能接受藥物打頂,我們調整方案,就采用塑型加人工打頂,也取得很好效果。在北疆有接近一半人可以接受藥物打頂,我們給的方案時采用前期塑型后期藥物打頂這種方案。目前市場上多數打頂技術有多種,有一遍的、二遍的、三遍的。在選擇好打頂劑后,建議前期開展2-3遍塑型,把營養生長降下來,并快速轉向生殖生長,再進行藥物打頂成功幾率增大很多。避免為保成功率,肆意加大藥量,導致棉花受損,產量下降。
3.4 塑型打頂劑不能完全取代縮節胺,塑型技術對棉花中上部果枝橫向調節較為顯著,縮節胺對棉花縱向調節比較明顯。在使用過程中,加強兩項技術的配合使用,可以取得較好的效果。
3.5 化學調控遵循“控旺不控弱”的原則。對于鹽堿地脅迫較重的地塊、前期肥水失調棉株長勢較弱棉田、受自然災害危害的棉田等要慎重使用。
3.6 使用棉花塑型打頂技術棉田,棉花中上部橫向縮短,通過降低棉花密度,促進生育進程,增加棉花果枝臺數,棉花可以適度提高到90-100厘米高度,強化中下部成玲,突破“矮、密、早”的模式,為后“矮密早”提供新的技術模式。
4 結論
4.1 對棉花長勢有一定的促進作用,塑型技術可以有效促進棉花提早開花結鈴,生產中可以多留一至兩臺果枝數,可增加棉花株高與果枝臺數,單株棉花葉片總數也有所增加,相對于人工打頂,有較好的抗早衰作用。而在始節高與單株鈴數,二者無較顯著差異。
4.2 對棉株具有塑形作用,其中表現在果枝長度、葉缺深度與功能葉面積,使用塑型技術后,果枝長度縮短,葉缺深加深,功能葉面積減小,棉株橫向距離變短,有利于棉花通風透光,可以有效提高中部、中下部結鈴,直接提高棉花產量及質量。
4.3 對提高棉花產量與品質有良好效果,表現在單齡重、衣分和絨長,使用塑打頂技術后,平均單齡重有所增加,絨長也有顯著提高的現象。
根據以上研究和結論,結合南疆推廣“干播濕出”種植模式,棉花化學塑形打頂的技術要點是可以較好保持“干播濕出”早發旺長的優勢,在棉花生長發育到50-55公分時,棉花大約有4臺果枝時,根據棉花長勢采用噴施塑型劑,長勢較旺棉花噴施0.7克,長勢較緩噴施塑型劑量可以降低,保持在0.3-0.5克,噴施塑形劑可以帶上葉面肥或縮節胺,不影響使用效果。棉花長勢緩慢,受鹽堿、藥害、土地瘠薄長勢較差,不宜使用。推薦使用三遍,時間間隔6-8日,第二次藥量加大到1克,第三次間隔與第二遍相同,打頂前后都可以使用,使用藥量1.3-2.0克,可以添加葉面肥和縮節胺等。在實際使用過程中,噴施二遍效果也比較顯著。
塑型技術也可以和人工打頂相結合,從示范效果看,能夠起到增產作用。塑型技術也可以和化學打頂技術相結合,棉花經過塑型后,營養生長受到抑制,此時在經行化學打頂,成功率大幅度增加。在使用“促花王”塑型和免人工打頂時,因“促花王”打頂的獨特性,需要采用三遍方式,每次用量為4克,北疆選擇時間為7月1-5日,每7-8天進行一次;南疆選擇7月5-15日,每7-8天進行一次。打完第一次,棉花表現緩慢生長屬于正常現象。經過3遍噴施,便于藥劑在棉株里積累,最后棉株被封頂,達到打頂的目的。如果棉株表現過旺,可以在噴施打頂劑中添加縮節胺共同處置,用量比單獨使用縮節胺減少到三分之一至一半。
“促花王”塑型打頂劑屬于生物農藥,無毒副作用,使用安全高效。對不同棉花品種無特異性。符合棉花當下的發展方向。對于其作用機理需要進一步進行研究與完善。