徐守振，楊延龍，陳民志，董恒義，張旺鋒

(1. 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832003；2. 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師149團(tuán)，新疆石河子 832052)

北疆棉區(qū)滴水量對(duì)化學(xué)打頂棉花冠層結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響

徐守振1，楊延龍1，陳民志1，董恒義2，張旺鋒1

(1. 石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832003；2. 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師149團(tuán)，新疆石河子 832052)

【目的】研究化學(xué)打頂劑與水分對(duì)棉花的交互效應(yīng)，分析不同滴水量對(duì)化學(xué)打頂棉花冠層特征、物質(zhì)積累與分配及產(chǎn)量的影響，為棉花化學(xué)打頂技術(shù)推廣提供理論依據(jù)?！痉椒ā刻镩g自然條件下，以人工打頂作為對(duì)照，選用氟節(jié)胺復(fù)配型和縮節(jié)胺復(fù)配型兩種打頂劑，于噴施打頂劑后的兩次灌水分別設(shè)高滴水量(常規(guī)灌量)、中滴水量(85%常規(guī)灌量)和低滴水量(70%常規(guī)灌量)3種不同滴水量。分別測(cè)定不同處理棉花葉面積指數(shù)、冠層各部位透光率、干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量構(gòu)成因素；分析在不同滴水量條件下，化學(xué)打頂棉花的群體冠層特征、光分布、物質(zhì)分配及產(chǎn)量變化。【結(jié)果】中滴水量處理下，化學(xué)打頂棉花群體葉面積指數(shù)高且持續(xù)期長(zhǎng)，增加了光合面積。冠層開(kāi)度適宜，光分布合理，冠層不遮蔽，有利于提高光能利用率。干物質(zhì)積累量較大且提高了物質(zhì)向上部生殖器官的分配比例；且相對(duì)于高滴水量處理灌量較少，減少了灌溉成本；相對(duì)于低滴水量處理顯著提高了棉花籽棉產(chǎn)量。【結(jié)論】噴施打頂劑后的兩次灌水控制在中滴水量(32 m3/667 m2)可以優(yōu)化化學(xué)打頂棉花冠層結(jié)構(gòu)、促進(jìn)光合物質(zhì)向生殖器官分配，充分發(fā)揮膜下滴灌節(jié)水、增效和增產(chǎn)潛力。

棉花；化學(xué)打頂；滴水量；冠層結(jié)構(gòu)；物質(zhì)分配；產(chǎn)量

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)優(yōu)質(zhì)商品棉基地，截止2013年，植棉面積和總產(chǎn)量已占全國(guó)的比例高達(dá)38.9%和53.9%[1]。棉花打頂是我國(guó)各棉區(qū)普遍采用的一項(xiàng)整枝技術(shù)，是棉花栽培管理的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)；打頂措施可以控制棉花株高、增加鈴數(shù)及鈴重，提高產(chǎn)量[2-3]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前常規(guī)的打頂方式有人工打頂、機(jī)械打頂和化學(xué)打頂三種，以人工打頂為主[4]；人工打頂效果雖較好，但耗時(shí)、費(fèi)力、效率低下難以滿足當(dāng)前生產(chǎn)需求[5]；機(jī)械打頂由于其操作的不可控性，打頂作業(yè)中難以避免出現(xiàn)漏打、損壞棉鈴的情況，對(duì)棉花造成了不必要的物理傷害[6]?；瘜W(xué)打頂是通過(guò)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑強(qiáng)制延緩或抑制棉花頂尖的生長(zhǎng)，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的目的，相比人工打頂和機(jī)械打頂，化學(xué)打頂技術(shù)方便，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了機(jī)器作業(yè)的可操作性，最大限度地避免了人工作業(yè)漏打頂、機(jī)械打頂?shù)奈锢韨?wèn)題[7]，對(duì)新疆植棉業(yè)的輕簡(jiǎn)化及機(jī)械化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。研究表明，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用可以降低棉花株高及果枝長(zhǎng)，增加收獲指數(shù)，對(duì)產(chǎn)量及品質(zhì)無(wú)顯著影響[8-10]。而在作物生產(chǎn)過(guò)程中，灌溉水量的變化也可以調(diào)節(jié)作物根冠關(guān)系、同化物產(chǎn)物分配方向和產(chǎn)量形成[11-12]。灌溉水量過(guò)高則會(huì)造成地上部分干物質(zhì)積累過(guò)多，植株旺長(zhǎng)，同化物輸出率低、向莖葉分配的比例高，導(dǎo)致鈴重顯著降低[13]；灌溉水量過(guò)低則會(huì)使棉花株高及果節(jié)量顯著降低、葉面積指數(shù)下降、群體冠層透光率大、干物質(zhì)量及產(chǎn)量降低[14-16]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】植棉生產(chǎn)中水肥調(diào)控與棉花株型之間的關(guān)系最為密切[17]，而如何在控制化學(xué)打頂用藥量的情況下，適當(dāng)減少灌溉水量以達(dá)到化控及增產(chǎn)效果還需進(jìn)一步研究。目前生產(chǎn)上采用的打頂劑種類(lèi)雖多、施用方式也各有不同，但按主要成分可分為氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑和縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑兩大類(lèi)，且都與灌溉水分關(guān)系密切。北疆棉區(qū)普遍采用的膜下滴灌技術(shù)操作簡(jiǎn)便，能夠靈活調(diào)節(jié)棉花灌溉水量，改善土壤水分，研究灌溉水量與化學(xué)打頂之間的效應(yīng)?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用不同打頂處理，研究滴水量變化對(duì)化學(xué)打頂棉花冠層結(jié)構(gòu)、光分布及物質(zhì)分配的影響，分析不同滴水量條件下，化學(xué)打頂棉花冠層結(jié)構(gòu)、光分布、群體物質(zhì)分配的調(diào)控機(jī)理及產(chǎn)量變化，為化學(xué)打頂在植棉推廣過(guò)程中提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2016年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師149團(tuán)13連42#東四條田(新疆石河子44°56′N(xiāo)，86°12′E)進(jìn)行，供試品種為新陸早45號(hào)優(yōu)系，設(shè)人工打頂和化學(xué)打頂兩種打頂方式，化學(xué)打頂采用目前生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑(主要成分氟節(jié)胺，F(xiàn)lumetralin，N-乙基-N-2,6'-二硝基-4-三氟甲基苯胺)和縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑(主要成分縮節(jié)胺，Mepiquat chloride，1,1-二甲基氮雜環(huán)己基氯化物)。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)處理為打頂處理，設(shè)TA(噴施氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑)、TM(人工打頂)和TB(噴施縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑)3種。人工打頂時(shí)間為6月29日，人工摘除一葉一心，化學(xué)打頂采用背負(fù)式噴霧器噴施；氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑于6月29日噴施1號(hào)液，藥劑作用為控制株型，用藥量100 mL/667 m2，于7月9日噴施2號(hào)液，藥劑作用控制頂尖生長(zhǎng)，用藥量150 mL/667 m2；縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑于7月8日噴施，用藥量30 mL/667 m2，且噴藥前3 d及噴施后4 d內(nèi)避免灌水施肥，并于7月19日縮節(jié)胺化控12 g/667 m2。裂區(qū)處理為滴水量，設(shè)3種：WH(高滴水量)、WM(中滴水量)和WL(低滴水量)。全生育期灌水總量為WH：5 760 m3/hm2、WM：5 580 m3/hm2、WL：5 430 m3/hm2。表1

小區(qū)面積為4.56 m×6.0 m，重復(fù)3次。采用一膜六行種植模式，株行距配置(66 cm+10 cm)×9 cm，于4月11日播種，留苗密度約為24.2×104株/hm2；隨水滴肥，尿素554 kg/hm2、磷酸二氫鉀346 kg/hm2；全生育期采用縮節(jié)胺化控5次，總量為428 g/hm2；9月1日噴施脫葉催熟劑，9月28日進(jìn)行機(jī)采收獲；其他田間管理措施按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田進(jìn)行。

表1 棉花生育期灌溉日期及灌溉量

1.2 方 法

1.2.1 冠層結(jié)構(gòu)指標(biāo)

打頂后，每小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的4個(gè)樣點(diǎn)，每隔10 d采用LAI-2000(Li-cor，USA)測(cè)定葉面積指數(shù)(單位土地面積上綠色器官面積所占百分比 LAI)及冠層開(kāi)度(DIFN)，測(cè)定參照Malone等方法，先將探頭水平放置于冠層上方，按下測(cè)定按鈕，兩聲蜂鳴后將探頭放入群體內(nèi)地面上，仍保持水平，按下測(cè)定按鈕，兩聲蜂鳴后水平均勻移動(dòng)探頭。

1.2.2 光分布

打頂后開(kāi)始，每隔10 d測(cè)定一次冠層的光截獲率(LIR)，采用Malone等[18]介紹的方法，在上午11:00～14:00用LI-250A光量子照度計(jì)測(cè)定植株頂部以上30 cm處自然總光Io(探頭面水平向上)、植株反光In(探頭面水平向下)、入射到冠層底部的光強(qiáng)I，及1/3、2/3植株高度處的光強(qiáng)I1、I2，重復(fù)5次。反射率(LRR)=In/Io，漏射率(LLR)=I/Io，總光截獲率LIR=1-LRR-LLR，并計(jì)算每層冠層透光率。

1.2.3 干物質(zhì)積累

打頂后開(kāi)始，每隔10 d于每個(gè)處理選取代表性棉株4株，從子葉節(jié)處剪取地上部分，按棉株高度分解成上、中、下三層，并將每一層葉片、莖和蕾鈴等器官分別裝入紙袋，于105 ℃下殺青30 min，80℃下烘干至恒量、稱(chēng)重。

1.2.4 產(chǎn)量及構(gòu)成因子

于7月15日、8月15日選取長(zhǎng)勢(shì)均勻富有代表性的10株棉花，重復(fù)3次，分別調(diào)查各處理伏前桃及伏桃數(shù)量；并于吐絮期在每個(gè)處理選取2.28 m×2.92 m長(zhǎng)樣點(diǎn)，重復(fù)3～4次，調(diào)查樣點(diǎn)內(nèi)全部株數(shù)和鈴數(shù)，折算出單株結(jié)鈴數(shù)和單位面積總鈴數(shù)并估算產(chǎn)量；每個(gè)樣點(diǎn)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的棉花分層取上、中、下吐絮棉鈴15朵，重復(fù)3次，分開(kāi)裝袋、稱(chēng)重，測(cè)定單鈴重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010軟件整理，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行兩因素方差分析，不同處理之間所得的均值采用Duncan新復(fù)極差法(SSR)進(jìn)行多重比較，然后經(jīng)過(guò)t檢驗(yàn)(α=0.05)，采用SigmaPlot12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滴水量下化學(xué)打頂棉花冠層結(jié)構(gòu)的變化

2.1.1 葉面積指數(shù)(LAI)的變化

研究表明，棉花LAI隨生育時(shí)期的推進(jìn)呈現(xiàn)單峰曲線的趨勢(shì)，于盛花結(jié)鈴期達(dá)到峰值，隨后逐漸下降；人工打頂處理LAI變化趨勢(shì)較為平緩，而化學(xué)打頂處理則波動(dòng)較大；低滴水量下，各打頂處理棉花LAI在整個(gè)生育期均顯著低于中、高灌量處理(P<0.05)，峰值為5.1～6.2，盛鈴后期下降至2.2～2.7；中滴水量處理下，化學(xué)打頂處理較人工打頂LAI達(dá)到峰值的時(shí)間有所提前，維持在6.3上下，持續(xù)期較長(zhǎng)，下降較緩慢；相比于人工打頂，高滴水量處理下化學(xué)打頂棉花LAI峰值較高，維持在6.0～7.0，但生育后期下降較為迅速。圖1

注：TA：氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑，TM：人工打頂，TB：縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑；WH：高滴水量，WM：中滴水量，WL：低滴水量；EF：初花期；FF：盛花期；FB：盛鈴期；同一列不同字母表示在0.05水平上差異顯著，下同

Note：TA：Flumetralin，TM：Maunal topping，TB：Mepiquat chloride； WH：High drip Irrigation amount，WM：Middle drip Irrigation amount，WL：Low drip Irrigation amount；EF：Early flowering；FF：Flouring flowering；FB：Full bolling；Values followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability level within a column, the same as below

圖1 不同處理間棉花葉面積指數(shù)變化
Fig.1 The change of different treatments on LAI in cotton

2.1.2 冠層開(kāi)度(DIFN)的變化

DIFN的大小與冠層光環(huán)境優(yōu)劣及冠層對(duì)光能的利用效率密切相關(guān)。研究表明，不同打頂處理下低滴水量處理棉花DIFN在整個(gè)生育期均高于中、高滴水量處理，差異顯著；人工打頂處理下，中、高滴水量處理棉花DIFN無(wú)顯著變化?；瘜W(xué)打頂處理下，高、中滴水量之間則呈顯著差異，其中，氟節(jié)胺復(fù)配型處理棉花DIFN在生育后期則表現(xiàn)為中滴水量處理>高滴水量處理；縮節(jié)胺復(fù)配型表現(xiàn)為，在生育前期高滴水量處理DIFN顯著高于中滴水量處理，而于生育后期顯著低于中滴水量處理。

與人工打頂相比，氟節(jié)胺復(fù)配型棉花在高滴水量處理下DIFN增加11%～62%，中滴水量增加27%～55%，低滴水量增加7%～9%；縮節(jié)胺復(fù)配型較人工打頂DIFN表現(xiàn)為，高滴水量處理下減少9%～26%，中滴水量處理增加39%～80%，低滴水量處理于前期減少39%～57%，后期增加5%～36%。圖2

圖2 不同處理下棉花冠層開(kāi)度(DIFN)變化
Fig.2 The change of different treatments on DIFN in cotton

2.2 不同滴水量下化學(xué)打頂棉花冠層光分布的變化

研究表明，相對(duì)于化學(xué)打頂，人工打頂處理棉花中上部冠層透光率較低，僅為化學(xué)打頂處理的30%～44%，而下部透光率則較化學(xué)打頂增加了70%～73%，這可能是人工打頂處理棉花上部冠層的遮蔽致使下部葉片脫落過(guò)多造成的；化學(xué)打頂處理之間冠層透光率也有存在差異，其中氟節(jié)胺復(fù)配型處理較縮節(jié)胺復(fù)配型處理棉花上部透光率平均增加34%，而中部卻平均減少了9%。此外，滴水量的變化對(duì)棉花透光率具有顯著影響，表現(xiàn)為中、高滴水量處理較低灌量處理，上部透光率減少23%～27%，中部減少25%～39%，下部減少39%～56%。圖3

2.3 不同滴水量下化學(xué)打頂棉花干物質(zhì)積累與分配的變化

2.3.1 干物質(zhì)向不同部位中的分配變化

研究表明，隨著生育時(shí)期的推進(jìn)，不同打頂處理、不同滴水量處理及兩者交互作用下，棉花上部干物質(zhì)量變化呈極顯著差異(P<0.01)；中部干物質(zhì)占總干重的比重變化為，不同打頂處理之間呈極顯著差異(P<0.01)，而不同滴水量處理之間呈顯著差異(P<0.05)。化學(xué)打頂劑與滴水量交互作用下，冠層中部干物質(zhì)占總干重的比重變化表現(xiàn)為，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)顯著性逐漸降低。下部干物質(zhì)占總干重的比例表現(xiàn)為，差異性變化大，但與生育時(shí)期推進(jìn)無(wú)顯著關(guān)系，這可能與中、上部干物質(zhì)的分配有關(guān)。

不同處理棉花上、中、下部占總干物質(zhì)量的比例差異較大，表現(xiàn)在人工打頂為31%、36%、33%，氟節(jié)胺復(fù)配型為34%、35%、31%，縮節(jié)胺復(fù)配型為33%、36%、31%；高滴水量處理33%、35%、32%，中滴水量處理33%、36%、31%，低滴水量處理32%、36%、32%。圖4

相對(duì)于人工打頂，化學(xué)打頂在增加了物質(zhì)向上部運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，仍然保持中部具有較高的分配量；滴水量的改變對(duì)干物質(zhì)向各部位的運(yùn)輸比例影響較小，而總干物質(zhì)量則表現(xiàn)為高滴水量處理>中滴水量處理>低滴水量處理。

圖3 不同處理下棉花冠層透光率變化
Fig.3 Effect of different treatments on light transmittance in cotton

圖4 不同處理下干物質(zhì)向不同部位中分配變化
Fig.4 Distribution of Dry Matter in different positions under different treatments

2.3.2 干物質(zhì)向上部生殖器官中的分配變化

研究表明， I為干物質(zhì)向全株蕾鈴的分配比例，II為干物質(zhì)向上部蕾鈴的分配比率?？偫兮徃晌镔|(zhì)量占總干物質(zhì)量的比例均隨生育時(shí)期的推進(jìn)呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，且隨滴水量變化表現(xiàn)為低滴水量處理>中滴水量處理>高滴水量處理；相較人工打頂處理，化學(xué)打頂處理棉花干物質(zhì)向上部蕾鈴的分配比例于生育前期增長(zhǎng)緩慢且峰值降低13%～14%；生育中后期隨滴水量變化表現(xiàn)為：中滴水量處理下，物質(zhì)向化學(xué)打頂上部蕾鈴的分配比例逐漸增高，相較于高滴水量增加24%～62%，相較低滴水量增加40%～110%；而物質(zhì)向人工打頂處理蕾鈴分配比例逐漸降低。縮節(jié)胺復(fù)配型處理較氟節(jié)胺復(fù)配型處理物質(zhì)向上部蕾鈴的運(yùn)輸速率較慢，增長(zhǎng)速度較緩且峰值較低。圖5

圖5 不同處理下干物質(zhì)向生殖器官中分配變化
Fig.5 Distribution of dry matter in reproductive organs under different treatments

2.3.3 棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子變化

結(jié)果表明，不同打頂處理之間上部鈴重呈極顯著差異(P<0.01)，表現(xiàn)為氟節(jié)胺復(fù)配型處理棉花上部鈴重較人工打頂減少11%，縮節(jié)胺復(fù)配型與人工打頂無(wú)顯著差異，而產(chǎn)量及其它產(chǎn)量構(gòu)成因子差異均不顯著(P>0.05)；不同滴水量處理下，棉田單株鈴數(shù)、單鈴重及籽棉產(chǎn)量均呈極顯著差異(P<0.01)，相比于人工打頂，化學(xué)打頂中滴水量處理較低滴水量處理顯著提高了單株鈴數(shù)，使籽棉產(chǎn)量增加7%～8%，而較高灌量處理籽棉產(chǎn)量增加3%～5%；不同打頂處理與不同滴水量交互作用下對(duì)棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響呈不顯著差異(P>0.05)。表2

表2 不同處理下棉花產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子變化
Table 2 Effect of different treatments on yield and yield components in cotton

處理Treatment單株伏前桃(個(gè)/株)BollsbeforeJuly15單株伏桃(個(gè)/株)BollsbetweenJuly16toAugust15單株鈴數(shù)(個(gè)/株)BollNo.perplant上部鈴重Upperpartbollweight(g)單鈴重Bollweight(g)籽棉產(chǎn)量Seedcottonyield(kg/hm2)TAWH1.42a1.90a5.02cde5.25cd5.02d6252.5abTAWM1.37a1.84a5.17bcd5.55cd5.25bcd6437.5aTAWL1.38a1.84a4.87de5.50d5.22cd6022.5bTMWH1.29a1.72a5.37abc6.13a5.53a6540.0aTMWM1.49a2.00a5.50ab6.10a5.47ab6285.0abTMWL1.31a1.76a5.03cde6.03a5.35abc6247.5abTBWH1.39a1.86a5.08bcde5.94ab5.52a6172.5abTBWM1.38a1.85a5.63a6.06a5.44abc6490.0aTBWL1.40a1.88a4.68e5.98abc5.42abc5955.0bTnsnsns**nsnsWnsns**ns****T×Wnsnsnsnsnsns

注：T：打頂處理，W：滴水量處理； * 和 ** 分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著

T：Topping treatment， W：drip Irrigation treatments； * and ** mean significance at the 0.05 level and 0.01 level, respectively

3 討 論

3.1 滴水量大小影響化學(xué)打頂后棉花冠層結(jié)構(gòu)狀況及打頂效應(yīng)

冠層結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣是評(píng)價(jià)棉花群體生長(zhǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)。前人以化學(xué)打頂為基礎(chǔ)對(duì)棉花冠層結(jié)構(gòu)和光分布開(kāi)展了一系列研究與評(píng)價(jià)[19-21]，但迄今為止，依據(jù)灌溉水量與化學(xué)打頂?shù)慕换プ饔孟鄳?yīng)開(kāi)展的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。Reddy等[22]指出灌溉水量與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)棉花的交互作用不顯著，但劉生榮等[23]研究表明，生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的化控效果與水肥呈正相關(guān)關(guān)系，即灌溉水量的變化必須要以合理的化控配合方能利于棉花生長(zhǎng)。

葉面積指數(shù)(LAI)是研究植物群體特征的重要參數(shù)之一，它與棉花群體物質(zhì)分配、冠層光分布都具有一定相關(guān)性[24-25]，可以反映棉花群體冠層結(jié)構(gòu)和數(shù)量特征的變化[26]。灌溉水量調(diào)節(jié)與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的使用有利于冠層結(jié)構(gòu)的合理配置[14,27]。研究表明，化學(xué)打頂棉花LAI較高且持續(xù)期長(zhǎng)，生育后期下降較為平緩；DIFN較高，冠層不遮蔽；上部透光率大，提高了中下部的葉片的光能利用率，這與前人的研究結(jié)果一致。與高滴水量處理相比，中滴水量處理下化學(xué)打頂棉花LAI峰值有所提前，且冠層中下部透光率增加34%～42%，有效減少了因葉面積過(guò)大而引起的冠層遮蔽，而相較于低滴水量處理中下部透光率減少了24%～39%，降低了因滴水量過(guò)小而引起的漏光損失。說(shuō)明在化學(xué)打頂劑藥效期內(nèi)，滴水量變化與藥劑效果之間存在一定制約與促進(jìn)的關(guān)系，而過(guò)高或過(guò)低的灌水量均會(huì)使冠層結(jié)構(gòu)向不利方向發(fā)展。

3.2 滴水量變化對(duì)化學(xué)打頂棉花物質(zhì)分配及產(chǎn)量的影響

研究表明，干物質(zhì)積累是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，棉花光合產(chǎn)物在不同器官中的動(dòng)態(tài)分配對(duì)于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的形成至關(guān)重要，而光合產(chǎn)物的動(dòng)態(tài)分配很大程度上受到灌溉水量變化的影響，且灌溉水量過(guò)大或過(guò)小均不利于產(chǎn)量的形成[12-13,28]。試驗(yàn)研究表明，隨滴水量的減少棉花干物質(zhì)總量逐漸下降，而不同打頂方式之間干物質(zhì)總積累量差異不大，但相對(duì)于人工打頂，化學(xué)打頂在增加了物質(zhì)向上部運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，仍然保持中部具有較高的分配量，這在一定程度上保證了中部及上部光合產(chǎn)物的積累；而中部是伏桃形成和發(fā)育的主要部位，也是棉花產(chǎn)量形成的主體部位，中部干物質(zhì)的積累是伏桃形成的基礎(chǔ)[29-30]；此外，化學(xué)打頂提高了光合產(chǎn)物向上運(yùn)輸?shù)谋壤?，而試?yàn)研究表明，化學(xué)打頂棉花物質(zhì)向上部生殖器官的分配比例遠(yuǎn)小于人工打頂，且上部鈴重較人工打頂減少了11%，說(shuō)明化學(xué)打頂棉花上部果枝往往不成優(yōu)質(zhì)鈴，對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)不高；滴水量過(guò)低會(huì)顯著降低棉花株鈴數(shù)、單鈴重及產(chǎn)量，而打頂方式與滴水量交互作用下各處理產(chǎn)量無(wú)顯著差異，這可能是化學(xué)打頂劑的使用減少了水分虧缺對(duì)棉花造成的傷害，這與段留生等[31]的研究結(jié)果一致；試驗(yàn)表明，中滴水量可以提高化學(xué)打頂棉花上部鈴的物質(zhì)分配比例，有利于上部果枝優(yōu)質(zhì)鈴的形成。

4 結(jié) 論

相對(duì)于人工打頂，化學(xué)打頂具有優(yōu)化棉花冠層結(jié)構(gòu)、提高透光率和調(diào)節(jié)物質(zhì)分配的作用，但易受到水分變化的影響，其中氟節(jié)胺復(fù)配型打頂劑對(duì)水分的敏感程度低于縮節(jié)胺復(fù)配型打頂劑。而滴水量變化可以進(jìn)一步改善化學(xué)打頂棉花的群體冠層特征、光分布及物質(zhì)積累與分配；相對(duì)于高、低滴水量處理，中滴水量處理下，化學(xué)打頂棉花群體葉面積指數(shù)高且持續(xù)期長(zhǎng)，增加了光合面積；冠層開(kāi)度適宜，光分布合理，有利于提高光能利用率；較常規(guī)灌溉相比，單次灌水減少用水量6 m3/667 m2，降低了用水成本；干物質(zhì)積累量較大且提高了物質(zhì)向上部生殖器官的分配比例；提高了籽棉產(chǎn)量。

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Effect of Drip Irrigation Amount on Canopy Structure and Yield of Chemical Topping Cotton in Northern Xinjiang

XU Shou-zhen1, YANG Yan-long1, CHEN Min-zhi1, DONG Heng-yi2, ZHANG Wang-feng1

(1.CollegeofAgronomyShiheziUniversity/KeyLaboratoryofOasisEco-agricultureofXinjiangProductionandConstructionCorps,ShiheziXinjiang832003,China; 2.RegimentalFarm149,AgriculturalDivision8ofXinjiangProductionandConstructionCorps,ShiheziXinjiang832052,China)

【Objective】 The project aims to explore the interaction effect of chemical topping and water on cotton, the effects of different drip irrigation amount on canopy structure, dry matter distribution and yield of the chemical topping cotton in order to provide theoretical basis for chemical topping technology.【Method】Under the natural conditions in the field, the artificial topping was used as the control, and two topping agents, the combination of fluorine amine compound and DPC, were selected. After applying the topping agent, two drip irrigation (routine irrigation), middle drop water quantity (85% normal irrigation volume) and low drop water quantity (70% regular irrigation amount) were set up and after that, 3 different water drop amount were applied. The leaf area index of different cottons were determined in different parts of the canopy light transmittance, dry matter accumulation and yield components in different conditions; The canopy characteristics, light distribution, material allocation and yield change of chemical topping cotton were analyzed under different drip irrigation conditions.【Result】Chemical topping cottons had the high leaf area index (LAI) and the longest duration. under middle drip irrigation which led to the increase of the photosynthetic area, and the appropriate DIFN, light distribution and canopy structure were beneficial to increase the light efficiency. The higher dry matter improved proportion percentage of photosynthetic material to reproductive organs. The lower drip irrigation amount also decreased the cost compared with the high drip irrigation. And the middle drip irrigation amount treatment significantly increased seed cotton yield compared to the low drip irrigation amount treatment.【Conclusion】Therefore, the two irrigation should be controlled in middle drip volume (32 m3/667 m2) after spraying topping agent, which can not only optimize chemical topping cotton canopy structure, but also promote photosynthetic material to the reproductive organ allocation and give full play to water-saving irrigation under mulch, and increase the efficiency and productivity.

cotton; chemical topping; drip irrigation amount; canopy structure; dry matter distribution; yield

ZHANG Wang-feng (1965- ), male, native place: Jingning, Gansu. Professor, research field: major in physiology and ecology of crop yield and quality formation. (E-mail) zhwf_agr@shzu.edu.cn

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.06.002

2017-04-12

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2014BAD09B03)

徐守振(1990-)，男，新疆博樂(lè)人，碩士研究生，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)，(E-mail)xu.shouzhen@foxmail.com

張旺鋒(1965-)，男，甘肅靜寧人，教授，博士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樽魑锂a(chǎn)量與品質(zhì)形成生理生態(tài)，(E-mail)zhwf_agr@shzu.edu.cn

S562

A

1001-4330(2017)06-0988-10

Supported by: The National Key Technology R&D Program of China (2014BAD09B03)