脱叶剂对机采棉棉铃发育及纤维品质的影响

known 发布于 2025-07-28 阅读(451)

中图分类号:S562 文献标志码:A 文章编号:1001-4330(2025)02-0270-08

0 引言

【研究意义】在棉花机械采收被广泛应用之前,棉花主要是在自然吐絮后人工采摘,即分次、分批收获,分出等级[1]。而机械采收替代人工采收已大面积推广应用[2]。喷施脱叶催熟剂有利于提高采棉机工作效率[3],降低籽棉含杂率[4],是保证棉花顺利机械采收的重要前提[5]。由于棉花在机械采收时,会将不同时间吐絮的棉花一次性收获,较难区分霜前花和霜后花,导致机采棉在品级、纤维长度、比强度、整齐度和马克隆值等指标上与手工采棉存在显著差异[6-8]。【前人研究进展】Akhunov等[9]研究表明,棉花纤维品质的各个关键指标主要是由品种遗传基因决定,但脱叶催熟剂使用也会对纤维品质造成一定影响。有研究发现,脱叶剂剂型和喷施时间均可能会对棉花纤维品质造成影响,且熟性不同的棉花品种受脱叶剂影响程度不同[10-12]。刘婵等[13]研究发现,脱叶催熟剂对各部位棉铃纤维指标影响不一致,喷施脱叶剂对上部棉铃纤维长度、中部棉铃断裂比强度有显著影响。【本研究切入点】虽然有关脱叶剂对棉花纤维品质影响和喷施脱叶剂最佳时间的研究较多,不同脱叶剂对棉花纤维品质影响差异也有研究,但有关脱叶剂剂型对不同熟性棉花品种不同发育时期棉铃纤维品质的研究较少,尤其是缺少针对性的研究。【拟解决的关键问题】选用瑞脱龙和叶落空2种有效成分不同的脱叶剂剂型和2种熟性不同的棉花品种为材料,设置大田试验,分析喷施脱叶剂后不同熟性及不同发育时间棉铃的单铃重、衣分、纤维品质等指标的变化,筛选最佳的脱叶剂剂型和施用时间,为合理选用棉花品种、脱叶剂剂型、喷施脱叶剂时间和确保棉花品质提供参考。

材料与方法

1.1材料

试验设在石河子大学教学试验农场棉花研究所试验田。供试棉花品种为早熟品种石大棉268(以S268表示),生育期116d;晚熟品系石大棉451(以S451表示),生育期128d,均由石河子大学棉花研究所提供。

采用2种脱叶剂,一种由江苏瑞邦农化股份有限公司生产落叶剂商品名为瑞脱龙,总有效成分含量 8 1 % ( 7 5 % 塞苯隆 + 6 % 敌草隆)水分散粒剂 + 专用助剂;另一种由新疆锦华农药有限公司生产的落叶剂商品名为叶落空,总有效成分含量5 4 0 g / L (塞苯隆 3 6 0 g / L+ 敌草隆 1 8 0 g / L )悬浮剂 + 助剂烷基乙基磺酸盐 2 8 0 g / L 可溶液剂;催熟剂由绍兴东湖高科股份有限公司生产的乙烯利有效成分 4 0 % (水剂)。

1.2 方法

1.2. 1 试验设计

试验分别于2020年和2021年进行,采用裂区设计,以脱叶剂剂型为主区,设置2个处理分别为瑞脱隆药剂 助剂 4 0 % 乙烯利 ;叶落空药剂 助剂 乙烯利 。参照生产上喷施脱叶剂的时间和上一年的气温情况,2020年和2021年喷施脱叶剂的时间均为9月1日。棉铃发育时间为副区,开花至喷施脱叶剂设置6个处理,在棉花开花当日早晨对新开白花进行挂牌标记。挂牌时间分别为7月12日、7月17日、7月22日、7月27日和8月1日,对应的棉铃发育时间分别为50、45、40、35和30d,自然吐絮棉铃为对照(CK);采用背负式电动喷雾器进行人工喷施,用水量为 。确保棉花植株叶片正反面均喷施到脱叶剂,分别在9月1日和9月6日喷施2次脱叶剂。各小区田间管理一致。

1.2.2 测定指标

喷施脱叶剂约3个星期,棉铃吐絮后统一采样,每个小区随机收取同一处理标记的棉铃50个,重复3次。

1. 2. 2. 1 铃重和衣分

各处理取吐絮棉铃50个,测定其籽棉和皮棉重量,重复4次,计算单铃重和衣分。

1. 2. 2. 2 纤维品质

将各处理棉铃风干后统一皮辊轧花,每处理称取皮棉样品 ,重复4次,送中国农业科学院棉花研究所农业部棉花品质监督检验测试中心测定棉纤维长度、整齐度、断裂比强度、马克隆值和伸长率。

1.3 数据处理

各项数据取2020年和2021年平均值。试验数据处理计算采用MicrosoftExcel2010、绘图采用SigmaPlot12.5,IBMSPSSStatistics26分析软件,采用Duncan法进行显著差异性检验(

2 结果与分析

2.1 脱叶剂对不同熟性棉花品种(系)铃重及衣分的影响

研究表明,脱叶剂剂型对不同熟性棉花品种(系)不同发育时间棉花单铃重的影响不同,早熟品种石大棉268喷施瑞脱龙和叶落空后,发育40、45和 5 0 d 棉铃的单铃重略低于CK,但差异不显著;铃期为 3 5 d 棉铃单铃重与CK相比分别降低 1 6 . 0 8 % . 2 2 . 9 7 % ,达到显著水平;铃期为30d棉铃单铃重与CK相比分别降低 2 9 . 3 3 % !3 2 . 3 3 % ,达到极显著水平。晚熟品系石大棉451单铃重对2种脱叶剂反应不同,喷施瑞脱龙对发育 5 0 d 及以上棉铃单铃重无影响,不足50d棉铃铃重迅速降低,30、35、40和45d棉铃之间差异均达显著水平;喷施叶落空后,发育50d的棉铃单铃重也显著低于CK,不足 5 0 d 棉铃铃重下降更显著,不同发育时间棉铃之间差异均达到显著水平。喷施叶落空后,石大棉268铃期为35d和石大棉451铃期为50d棉铃单铃重均显著低于喷施瑞脱龙后同一发育时间的棉铃,喷施叶落空比喷施瑞脱龙对单铃重的影响更大。图1

图1 不同脱叶剂下不同铃期棉花单铃重的变化

研究表明,喷施2种脱叶剂后,不同熟性棉花品种衣分均随棉铃发育时间增加呈先升高后缓慢降低的趋势,均在发育45d达到最大值。与CK相比,喷施2种脱叶剂后石大棉268和石大棉451发育30、35和40d衣分显著降低,铃期达到45d后衣分差异不显著。喷施叶落空比喷施瑞脱隆对2个棉花品种相同发育时间棉铃的衣分影响更大,但无显著差异。图2

图2 不同脱叶剂下不同铃期棉花衣分的变化Fig.2Changes of different defoliants on ginning outturn at different boll stages

2.2 脱叶剂对早熟棉花品种(系)不同发育时期棉铃纤维品质的影响

研究表明,喷施瑞脱龙处理,早熟品种石大棉268的纤维长度和整齐度指数随棉铃发育时间的延长而增加,棉铃发育达到30d后纤维长度与

CK无显著差异。铃期为 3 0 d 棉铃整齐度显著低于CK,铃期到达35d后棉铃的整齐度与CK无显著差异。断裂比强度随着棉铃发育时间延长缓慢增加,从发育30d棉铃的 3 3 . 8 4 c N / t e x 增加到3 3 . 9 2 c N/ t e x ,各处理之间差异均未达显著水平。

发育达 4 0 d 棉铃的纤维马克隆值与CK相当,发育 3 5 d 棉铃纤维马克隆值分别为对照的 8 3 . 6 % ,差异达显著水平;发育 3 0 d 棉铃马克隆值仅为CK的 6 6 . 6 % ,达到极显著水平。与CK相比,发育 4 0 d 及以上棉铃纤维伸长率无明显差异,发育3 5 d 棉铃纤维伸长率显著降低,发育 3 0 d 棉铃纤维伸长率降低达极显著水平。

喷施叶落空处理,各发育时期棉铃纤维长度和整齐度指数均显著降低于CK。发育时间未达到 4 5 d 的棉铃比强度较CK显著降低。与对照相比,棉铃为30、35d伸长率极显著降低,40和45d伸长率显著下降,达到50d无显著差异。发育时间达到40d棉铃纤维马克隆值与CK相比差异显著,铃期为30和 3 5 d 棉铃马克隆值分别降低了3 6 . 3 1 % (204号 , 3 2 . 5 7 % ,均达到极显著水平。喷施叶落空后各发育时期棉铃纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值和伸长率均低于喷施瑞脱龙后的棉铃,甚至达到显著水平。表1

表1不同脱叶剂下早熟品种石大棉268不同铃期棉花纤维品质的变化ab.1 Changes of different defoliants on fiber quality of S268 cotton at different boll stage!注:表中数据为4次重复平均值,不同字母表示差异达显著水平( P lt; 0 . 0 5 ) ,下同 Notes:Thedata in the tableare9repeated averages,and the difference between different letters is significant ( ),the same as below

2.3 脱叶剂对晚熟棉花品种(系)不同发育时期棉铃纤维品质的影响

研究表明,喷施瑞脱龙后,与CK相比,晚熟品系石大棉451铃期达到50d纤维长度无显著差异,发育40和45d的棉铃纤维长度分别降低了 6 . 1 8 % 和 3 . 5 1 % ,达到显著水平,发育30和35d的纤维长度分别降低了 6 . 3 6 % 和 5 . 4 9 % ,达到极显著水平。与CK相比,发育到达 4 5 d 及以上棉铃纤维整齐度和比强度无显著差异,铃期为40d的棉铃纤维整齐度、比强度显著降低,发育 3 0 d 棉铃的纤维整齐度和比强度分别平均下降了4 . 9 7 % . 1 1 . 8 2 % ,达到极显著水平。发育50d棉铃纤维的马克隆值和伸长率略低于CK,但差异不显著,而棉铃发育不足 5 0 d 的纤维马克隆值和伸长率与CK差异均显著,且各发育时期相互间也有显著差异;与CK相比,铃期为30、35、40和45d纤维的马克隆值分别平均降低了 4 2 . 5 4 % !36. 32 % 、22. 14 % 和 1 0 . 7 0 % 。

喷施叶落空后,与CK相比,同样表现为铃期达到 的纤维长度无显著差异,但40d纤维长度显著降低,45、35和30d的纤维长度极显著降低。整齐度指数和断裂比强度分别在棉铃发育达到50和45d后与CK差异不显著,铃期为35、40d的整齐度指数和断裂比强度较CK显著降低,铃期3 0 d 的纤维整齐度指数和断裂比强度分别降低5. 10 % 和 1 3 . 6 5 % ,均达到极显著水平。随着棉铃发育时间减少马克隆值和伸长率迅速下降,各发育时期相互间有显著差异。与喷施瑞脱龙相比,喷施叶落空后棉铃在发育的各个时期均表现为较低的纤维长度、比强度和马克隆值。表2

表2不同脱叶剂下晚熟品系石大棉451不同铃期棉花纤维品质的变化Tab.2 Changes of different defoliants on fiber quality of S451 cotton at different boll stages

3讨论

3.1CopurO等5研究认为延迟脱叶剂喷施时间有利于提高棉花产量、单铃重和衣分。魏鑫等[14也发现,脱叶剂喷施的时间越晚,棉花单铃重和衣分越大,但喷施时间过晚,脱叶效果差,而且会造成一些棉铃在机采时无法吐絮,导致采收的棉花含杂率高;马辉等[15研究表明,使用脱叶剂会一定程度的导致棉花单铃重与实收产量下降,但对衣分造成的影响较小;刘素华等1认为,脱叶磷可以有效的提高衣分,增加铃重,且对棉花纤维无不良影响。研究表明,喷施脱叶剂时的棉铃发育时间与单铃重和衣分关系较密切,晚熟品系石大棉451棉铃发育时间越长单铃重越大,而早熟品种石大棉268棉铃发育满足40d后单铃重无显著变化,早熟和晚熟品种衣分均在发育40d后无明显差异。喷施脱叶剂时的棉铃发育时间越长越有利于提高单铃重和衣分。

3.2马克隆值与棉花的成熟度有着密切关系[17]。胡晓丽等[18]认为,喷施脱叶剂后,夏播棉中50和晋57后期棉铃的纤维成熟度下降,马克隆值降低,纤维长度和断裂比强度显著降低。喷施脱叶催熟剂的时间对纤维品质影响较小,但对纤维比强度造成的损失较为严重[4]。研究发现,脱叶剂使用时棉铃发育不足,会对棉花纤维品质造成一定的影响,与CK相比,早熟棉发育未达到

40d棉铃的马克隆值及伸长率显著降低;而晚熟棉发育不足50d棉铃纤维长度、整齐度、马克隆值和伸长率显著降低,未达到45d棉铃断裂比强度明显降低。因此根据气温情况适当推迟脱叶剂喷施时间对纤维品质是有利的,与Bednarz等[19]Faircloth等[12]研究结果一致。

3.3脱叶剂的有效成分及用量对棉花单铃重、衣分、纤维长度和马克隆值产生的影响不同[20-22]。樊翠芹等[23]认为,喷施使用一定浓度范围的塞苯隆对棉花纤维品质的各指标影响较小。瑞脱隆和脱吐隆与研究使用的2种脱叶剂有效成分一致,雷斌等[24]的研究表明,对棉花纤维长度无明显影响。试验结果表明,与瑞脱龙相比,早熟品种石大棉268喷施叶落空后的棉铃在发育的各个时期均表现为较低的单铃重、衣分、纤维长度、断裂比强度和马克隆值,但晚熟品系石大棉451喷施2种脱叶剂后各个时期纤维长度、整齐度和断裂比强度无明显差异。

4结论

喷施脱叶剂会对棉花单铃重和纤维品质产生影响,晚熟品系石大棉451较早熟品种石大棉268受脱叶剂影响更大,喷施叶落空较喷施瑞脱龙产生影响更大。新疆北疆棉区生产上选用早熟棉花品种,确保在喷施脱叶剂时棉铃发育达到40d,同时采用敌草隆成分较少的脱叶剂剂型。

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Effect of defoliant on boll development and fiber quality of machine -picked cotton

HU Shasha1²,SHAO Liping³, CHEN Lihua, SONG Weiping³,ZHAO Hai4, ZHANG Xinyu1, SUN Jie1

(1. Key Laboratory of Oasis Eco -Agriculture of Xinjiang Production and Construction Corps / Agricultural Colege of Shihezi University,Shihezi Xinjiang 832O3,China; 2. Research Institute of Agricultural Sciences of the Fourth Division, Xinjiang Production and Construction Corps, Kekedala Xinjiang 835219, China; 3. Seed Manage Station of the Eighth Division, Xinjiang Production and Construction Corps,Shihezi Xinjiang 832000, China; 4. Shihezi Academy of Agricultural Sciences,Shihezi Xinjiang 832O11,China)

Abstract:【Objective】The aimof the study is to clarify the effects of defoliantsonthe development of coton bollsand fiberqualityat diferent development time of cottn varieties with diffrent maturities in the hope of providing theoretical basis forthe rational selection of defoliantssuitable for the varieties deployed in coton production.【Methods】Field experiments were carried out in 202O and 2O21.Two coton varieties (early maturing products Shidamian 268 and Late maturing varieties Shidamian 451)that were of early or late maturity were used as the experimental materials.They were sprayed with two kinds of defoliants with the active ingredient being Ruituolong or Yeluokong. Spraying was applied on cotton plants with cotton bols that had developed for 30,35,40,45,50 d. Three weeks after spraying,cotton bolls were harvested from each treatment,measured for singleboll weight,lint percentage,fiber length,fiberuniformity,micronaire value,fiber strength and elongation rate,and then compared with CK.【Results】(1)Defoliants had litle effct on boll weight when they were applied on early-maturing and late - maturing coton variety with 4O and 5O d old bolls,respectively,butcompared to Ruituolong,Yeluokong had a greater impact on boll weight.Both defoliants had significantly negative effect on lint percentageofcotton bolls that were lessthan 4O d old when defoliants were applied, but such negative eect on lint percentage was not significant for gt; 4 5 d cotton bolls.(2) For the early-maturing variety,Ruituolong had no significant effect on micronaire of gt; 4 5 d bolls,fiber elongation rate of gt; 4 0 d bolls,fiber length and uniformity index of gt; 3 5 d bolls,and fiber strength of gt; 3 0 d bolls.For the late maturing variety,the unaffected traits were observed for fiber from bolls that were 5 - 1 0 d older compared to the early-maturing variety.Compared to Ruituolong,Yeluokong had a stronger impact on fiber quality,particularlyon fiberof the late-maturing variety.【Conclusion】Theeffect of defoliants on yield components and fiber quality is minimized for gt; 4 0 d bolls of early -maturing precocious variety Shidamian 268 and gt; 4 5 d bolls of late - maturing Strain Shidamian 451 variety. Compared with Yeluokong,Ruituolong with less Diuron has weaker efect on coton boll weight and fiber quality.Choose early -maturing varieties and spray defoliants with a low concentration of Diuron when bols have developed for more than 4 0 d :

Key words:cotton;defoliant;cotton boll;fiber quality

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