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棉花脫葉催熟劑及其應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展

2024-12-31 00:00:00梁發(fā)瑞龍遺磊杜霄譚彥平陶志鑫李麗麗葉萍毅吾買爾江·庫爾班艾先濤
中國棉花 2024年9期
關(guān)鍵詞:棉花

摘要:合理使用脫葉催熟劑,助力棉花機(jī)械采收,是機(jī)采棉農(nóng)藝配套技術(shù)的關(guān)鍵。脫葉催熟劑的合理使用能夠提高機(jī)采棉脫葉吐絮的效率與質(zhì)量,提高采凈率,降低籽棉含雜率,有效提升機(jī)采棉品質(zhì)。目前機(jī)采棉脫葉過程中仍存在一些問題,如脫葉催熟劑效能不一致、用量不規(guī)范,脫葉催熟劑效果受溫度影響較大,脫葉催熟劑劑型與噴施裝備的適配性不足等,影響脫葉效果,導(dǎo)致籽棉含雜率高,棉花品質(zhì)差。評述了機(jī)采棉脫葉催熟劑及其施用技術(shù)的現(xiàn)狀,總結(jié)提出棉花脫葉催熟劑應(yīng)用中存在的問題,并對今后棉花脫葉催熟劑的使用前景和研究方向做了展望。

關(guān)鍵詞:棉花;脫葉催熟劑;噴施技術(shù);脫葉效果;催熟效果

新疆是我國最大的棉花產(chǎn)區(qū),2023年新疆地區(qū)棉花總產(chǎn)量為511.2萬t,占我國棉花總產(chǎn)量的90%以上[1]。勞動(dòng)力不足和生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型促使機(jī)采棉成為棉花生產(chǎn)發(fā)展的重要方向[2]。據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳初步估算,2023年新疆棉花機(jī)采率超過85%[1]。機(jī)采棉存在含雜率較高的問題,其主要解決途徑:一是采用具有適合機(jī)采株型結(jié)構(gòu)的棉花品種,其中株型緊湊、果枝短、夾角小的植株更利于機(jī)械采收[3];二是利用化學(xué)脫葉催熟這一至關(guān)重要的輔助技術(shù)[4]。通過化學(xué)脫葉催熟可以提升棉花脫葉催熟效果,降低機(jī)采棉含雜率,提高采收品質(zhì),同時(shí)可使貪青晚熟的棉花加快成熟,提高采凈率[5]。因此,對機(jī)采棉的發(fā)展現(xiàn)狀、棉花脫葉催熟劑的作用原理及機(jī)采棉的配套農(nóng)藝技術(shù)進(jìn)行了探討,為棉花脫葉催熟劑的規(guī)范使用及今后的發(fā)展方向提供參考。

1 機(jī)采棉發(fā)展現(xiàn)狀

近年,新疆植棉成本不斷增加,勞動(dòng)力不足等問題嚴(yán)重制約棉花生產(chǎn)。因此,機(jī)采棉技術(shù)的推廣應(yīng)用,對降低棉花種植成本,促使棉花生產(chǎn)向規(guī)?;?、規(guī)范化發(fā)展具有重要意義。

自20世紀(jì)90年代起,新疆地區(qū)就開展了對棉田機(jī)械采收的研究[2],如1996年新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)為提升棉花機(jī)械化水平實(shí)施了“兵團(tuán)機(jī)采棉引進(jìn)試驗(yàn)示范項(xiàng)目”。2000年后4ZJ-8、4MZ-5A型采棉機(jī)的研制成功并投入生產(chǎn),標(biāo)志著機(jī)采棉發(fā)展步入新階段[6]。目前,新疆機(jī)采棉在品種培育、種植管理、化學(xué)調(diào)控和采收加工等各環(huán)節(jié)均取得較大進(jìn)展,機(jī)采棉生產(chǎn)技術(shù)已非常成熟[2]。截至2023年,新疆機(jī)采棉面積占比增長至85%,比2022年增長了4百分點(diǎn)[1,7];機(jī)采棉采收的效率也正在不斷提升。新疆機(jī)采棉技術(shù)的快速發(fā)展,對解決新疆勞動(dòng)力供需矛盾和促進(jìn)新疆棉花產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有較大意義。

但是與手采棉相比,機(jī)采棉經(jīng)過加工后的纖維品質(zhì)顯著下降,市場競爭力不足,主要原因在于機(jī)采棉的含雜率較高,導(dǎo)致加工清理工序增多,對纖維造成了損傷[8]。因此,需要完善配套的脫葉催熟等技術(shù)。

2 棉花脫葉催熟劑作用原理與種類

2.1 脫葉催熟劑的作用原理

脫落一般是在葉片衰老過程中一系列生理生化作用的結(jié)果,植物體內(nèi)激素變化是造成葉片脫落的重要原因。Addicott[9]認(rèn)為植物葉片脫落是由近軸端和遠(yuǎn)軸端生長素的相對含量決定,認(rèn)為離層的形成與離層兩側(cè)生長素梯度有關(guān)。隨著葉片衰老,脫落酸和乙烯的含量會(huì)增加,離層兩端生長素含量梯度會(huì)降低,致使離層區(qū)對乙烯敏感,促使葉片脫落[10]。Xu等[11]研究發(fā)現(xiàn),葉片脫落是由細(xì)胞分裂素和乙烯相互作用來共同調(diào)控。夏叔芳等[12]認(rèn)為,采用外源乙烯或乙烯釋放劑處理可使棉株葉片大量脫落,但是棉花葉片對乙烯的敏感性一般隨葉齡增加而變化,幼葉以及衰老葉片對乙烯的敏感性最高,處于生理功能旺盛期的葉片對乙烯的敏感性較低。徐向紅等[13]研究表明,葉片脫落是多種激素之間相互作用的結(jié)果。植物體內(nèi)脫落酸的作用就是抑制細(xì)胞分裂素和生長素的運(yùn)輸,促進(jìn)植物產(chǎn)生乙烯,加速器官脫落和衰老,導(dǎo)致棉葉快速脫落[9]。棉株的脫落酸含量與脫葉催熟劑效果呈正相關(guān)[13]。

2.2 脫葉催熟劑的種類

根據(jù)作用方式,脫葉催熟劑可以分為觸殺性和內(nèi)吸性。根據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)“數(shù)據(jù)中心”在有效期內(nèi)的農(nóng)藥登記數(shù)據(jù),2023年市場上脫葉催熟劑產(chǎn)品較多,但有效成分的種類卻極為單一:98個(gè)脫葉催熟劑產(chǎn)品中,有效成分含噻苯隆的為96個(gè)(有效成分為噻苯隆和敵草隆的產(chǎn)品50個(gè),噻苯隆的單劑產(chǎn)品44個(gè),噻苯隆和乙烯利的復(fù)配產(chǎn)品1個(gè),敵草隆、噻苯隆、乙烯利的復(fù)配產(chǎn)品1個(gè)),吡草醚的單劑產(chǎn)品有2個(gè)[14]。根據(jù)2023年的脫葉劑登記數(shù)據(jù),脫葉催熟劑市場存在較為突出的問題:脫葉催熟劑劑型同質(zhì)化嚴(yán)重,有效成分單一,以及缺乏專用的飛防制劑等[2]。

2.2.1 觸殺性脫葉催熟劑。觸殺性脫葉催熟劑[15]是利用化學(xué)作用損傷組織細(xì)胞,刺激內(nèi)源乙烯生成,達(dá)到脫葉催熟的效果。常見的有百草枯等。

百草枯是速效滅生性除草劑,直接損傷著藥部位,嚴(yán)重破壞植物組織,無內(nèi)吸傳導(dǎo)作用,不能損壞植物根部和土壤內(nèi)潛藏的種子。百草枯對棉花脫葉催熟有一定作用,一般是將一定量百草枯復(fù)配其他脫葉催熟劑使用,以提升棉花脫葉率,但是過量使用百草枯會(huì)導(dǎo)致葉片枯而不落,且對未成熟棉鈴也會(huì)造成損傷[16]。

2.2.2 內(nèi)吸性脫葉催熟劑。內(nèi)吸性脫葉催熟劑不傷害植物組織,通過直接釋放乙烯類化合物或誘導(dǎo)植物產(chǎn)生乙烯達(dá)到脫葉催熟效果。生產(chǎn)上常用的內(nèi)吸性脫葉催熟劑有噻苯隆、敵草隆和乙烯利[15]。

噻苯隆被棉花葉片吸收后,影響離層兩端生長素、脫落酸和乙烯的含量,促使離層產(chǎn)生,從而導(dǎo)致葉片脫落,可避免枯葉碎屑污染棉絮,提高棉花品質(zhì)[17]。

敵草隆屬內(nèi)吸性除草劑,具有一定的觸殺活力,可被植物的根和葉吸收,一般在后期使用,可以快速催熟,避免青葉掛枝對棉花采收的影響[18]。

乙烯利主要功能是催熟,加速棉鈴?fù)滦鮗19]。

2.2.3 脫葉催熟劑的復(fù)配混用。棉花生產(chǎn)中采用的脫葉催熟劑通常是由多種成分復(fù)配而成的,利用不同化合物之間的相互作用達(dá)到節(jié)省成本、減施增效的目的。例如噻苯隆脫葉效果好,葉片在干枯之前就脫落,并且可以促使葉片營養(yǎng)成分及時(shí)轉(zhuǎn)移到棉鈴,避免葉片枯而不落以及植株枯死而造成的減產(chǎn)問題[20]。而乙烯利催熟效果好,會(huì)使葉片迅速失水干枯,但是會(huì)造成葉片枯而不落,對采收時(shí)的棉花含雜率產(chǎn)生影響[21]。姜偉麗等[22]研究表明,噻苯隆和乙烯利復(fù)配使用能提高棉花脫葉催熟效果;李新裕等[23]研究表明:脫落寶與乙烯復(fù)配使用,可以減少脫落寶用量,降低成本;縮節(jié)胺與乙烯利混用,可以提升脫葉效果。因此,脫葉催熟劑復(fù)配使用,不僅可以提升脫葉催熟的效果,還可以實(shí)現(xiàn)減施增效的目的。

助劑本身一般不具有生物活性,只是在藥劑加工或施用過程中添加[21]。實(shí)際生產(chǎn)中加入助劑可以提升脫葉效能,減少藥劑用量以及降低生產(chǎn)成本和污染。每種藥劑所使用的助劑一般都具有其獨(dú)特的作用,例如稀釋原藥,增加葉片潤濕性、附著性和滲透性,提升安全性等。在實(shí)際生產(chǎn)中,有機(jī)硅類助劑使用較多,可提高藥劑在葉片上的附著效果,增強(qiáng)藥劑滲透性,提升葉片對藥劑的吸收能力,減少藥劑施用,如有研究表明使用有機(jī)硅類助劑可節(jié)省35%的藥量,并且具有明顯的增效作用[24]。

3 噴施脫葉催熟劑對棉花單產(chǎn)、品質(zhì)和種子的影響

3.1 對棉花單產(chǎn)、品質(zhì)的影響

化學(xué)脫葉催熟劑已廣泛應(yīng)用在大田生產(chǎn)上,但是其是否對棉花單產(chǎn)、品質(zhì)產(chǎn)生影響,仍然是值得研究的問題。

3.1.1 對棉花產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響。王誼等[25]研究發(fā)現(xiàn),用脫吐隆處理棉花,棉花脫葉率顯著提高,衣分沒有受到顯著影響,但是鈴重及單產(chǎn)不同程度下降。丁玉萍[26]研究了棉花新品系對乙烯利的敏感性,發(fā)現(xiàn)使用乙烯利會(huì)造成棉花皮棉和籽棉單產(chǎn)下降。吳鳳鳴[27]研究發(fā)現(xiàn),使用脫葉催熟劑對棉花鈴重有一定影響。王誼等[25]研究表明,施用不同種類的脫葉催熟劑對棉花單產(chǎn)的影響不同。韓俊偉等[28]研究也發(fā)現(xiàn),噴施脫葉催熟劑后,棉花鈴重會(huì)不同程度降低,但衣分沒有受到顯著影響。然而馬龍等[29]研究表明,適期使用脫葉催熟劑,可以加速棉鈴發(fā)育和集中吐絮,提高棉花霜前花率和產(chǎn)量。

3.1.2 對棉花品質(zhì)的影響。姜偉麗等[22]研究發(fā)現(xiàn)使用不同脫葉催熟劑對棉花纖維品質(zhì)無顯著影響。馬龍等[29]研究表明,適期使用脫葉催熟劑,可以有效提高棉花品質(zhì)。丁玉萍[26]認(rèn)為使用乙烯利會(huì)對棉花品質(zhì)造成一定影響。吳鳳鳴[27]發(fā)現(xiàn),脫葉催熟劑的使用對纖維長度、籽指、衣指和衣分有一定影響。

3.1.3 不同時(shí)期噴施脫葉催熟劑對棉花產(chǎn)量及其相關(guān)性狀、品質(zhì)的影響。韓迎春等[30-31]研究表明,不同時(shí)期噴施脫葉催熟劑,對單產(chǎn)及纖維品質(zhì)會(huì)有不同影響,噴施過早,會(huì)導(dǎo)致鈴重和衣分極顯著降低,同時(shí)影響籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)以及纖維品質(zhì);適時(shí)噴施脫葉催熟劑,可以增加棉花的有效鈴數(shù),同時(shí)提高籽棉單產(chǎn)、皮棉單產(chǎn)和衣分,而纖維品質(zhì)不受影響。田曉莉等[32]的研究結(jié)果表明不同時(shí)間噴施乙烯利對棉花單產(chǎn)和纖維品質(zhì)的影響不同:當(dāng)吐絮率在60%或80%時(shí)噴施脫葉催熟劑,較吐絮率為20%或40%的時(shí)期噴施脫葉催熟劑,皮棉單產(chǎn)提升7%~15%[33]。胡曉麗等[34]研究發(fā)現(xiàn),在噴施脫葉催熟劑后,同一品種、相同鈴齡的棉鈴鈴重、衣分及品質(zhì)均會(huì)下降,尤其對后期棉鈴影響較大。噴施時(shí)間越早,脫葉催熟劑對鈴重的影響越大[35-36]。使用脫葉催熟劑過早,會(huì)導(dǎo)致棉花單產(chǎn)及品質(zhì)顯著降低,而在適宜時(shí)期噴施脫葉催熟劑,可提高棉花霜前花產(chǎn)量及衣分[27]。綜上,在適宜時(shí)期合理施用棉花脫葉催熟劑,可以顯著提升脫葉率,減輕甚至不會(huì)產(chǎn)生對棉花產(chǎn)量及其相關(guān)性狀和品質(zhì)的不利影響。

3.2 對棉花種子的影響

胡莎莎[37]研究表明,噴施脫葉催熟劑會(huì)影響棉花鈴重、纖維品質(zhì)、種子發(fā)育和種子活力:早熟品種鈴齡40 d以上的種子,各項(xiàng)活力指標(biāo)與自然吐絮棉鈴種子差異不顯著;晚熟品種鈴齡45 d以上的種子,各項(xiàng)活力指標(biāo)與自然吐絮棉鈴種子無顯著差異。姜偉麗等[22]研究表明,使用不同種類脫葉催熟劑對種子會(huì)產(chǎn)生不同影響,使用噻苯隆和敵草隆對棉花種子發(fā)芽率無顯著影響,但是使用乙烯利和含乙烯利的復(fù)配劑會(huì)對種子萌發(fā)起抑制作用。另有相關(guān)研究結(jié)果與此相似,發(fā)現(xiàn)乙烯利會(huì)顯著影響種子萌發(fā),而噻苯隆、脫吐隆對種子萌發(fā)影響不大[38]。李新裕等[23]研究發(fā)現(xiàn),在適期使用脫葉催熟劑對棉花種子無顯著影響,對棉種發(fā)芽率和發(fā)芽勢也無顯著影響。胡曉麗等[34]研究也表明,適時(shí)噴施脫葉劑對棉花種子發(fā)芽率無顯著影響,所收棉花留種不成問題。綜上,適時(shí)合理噴施適宜種類的棉花脫葉催熟劑,不會(huì)顯著影響棉花種子的質(zhì)量。

4 棉花脫葉催熟劑噴施技術(shù)

4.1 噴施時(shí)間與溫度要求

不同時(shí)期施用脫葉催熟劑對棉花單產(chǎn)、品質(zhì)有不同影響。均衡考慮棉花產(chǎn)量、品質(zhì),是確定棉花脫葉催熟劑噴施時(shí)間的重要因素。生產(chǎn)中常用棉鈴?fù)滦趼蕘砼袛嗝藁ㄊ斋@時(shí)間[39],進(jìn)而確定脫葉催熟劑的噴施時(shí)間。相關(guān)研究表明,棉花自然吐絮率達(dá)到60%且吐絮均勻時(shí),噴施脫葉催熟劑對單產(chǎn)及纖維品質(zhì)影響較小[40]。株型緊湊的棉花,一般吐絮率至40%左右時(shí)噴施脫葉催熟劑,對棉花單產(chǎn)及纖維品質(zhì)無顯著影響[41]。人工測定吐絮率存在效率低下以及不同棉田實(shí)際情況不同的問題,所以靠吐絮率確定脫葉催熟劑噴施時(shí)間的準(zhǔn)確性有待提升。近些年,遙感、農(nóng)用無人機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展,其與機(jī)采棉綜合農(nóng)藝配套技術(shù)相結(jié)合,利用多光譜技術(shù)準(zhǔn)確判斷棉田吐絮情況,通過綜合分析建立決策模型,再結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況可確定棉花脫葉催熟劑噴施時(shí)間[42-43]。相關(guān)研究表明,北疆脫葉催熟劑最佳施用時(shí)間為9月5日之前,南疆最佳施用時(shí)間在9月15日之前[44]。田景山等[45]研究表明,棉花脫葉催熟劑噴施之后6~8 d,是決定棉花脫葉催熟效果好壞的關(guān)鍵時(shí)期,如果能保證最高氣溫和每日≥12 ℃的有效積溫達(dá)到要求,則脫葉催熟效果較好。劉勇等[46]研究表明,噴施脫葉催熟劑后5~15 d是影響脫葉效果的關(guān)鍵時(shí)期,要求日均氣溫>17 ℃,日最低氣溫>13 ℃,并且要選擇在晴天的條件下噴藥,若在噴施后6 h內(nèi)降雨,雨過后需要重新噴藥。9月主產(chǎn)棉區(qū)新疆天氣變化無常,溫度變化會(huì)嚴(yán)重影響棉花脫葉效果[47]。過早、過晚噴施以及噴施后出現(xiàn)低溫均會(huì)影響棉花脫葉效果。因此,因地制宜,因時(shí)制宜,根據(jù)棉花實(shí)際情況來確定合適的施用時(shí)間和方法,才能達(dá)到理想的效果。

4.2 噴施技術(shù)

棉花脫葉催熟劑噴施技術(shù)是機(jī)采棉綜合農(nóng)藝配套技術(shù)的組成部分,采用科學(xué)合理的噴施技術(shù),可以提高棉花脫葉效率,降低機(jī)采含雜率,同時(shí)提高棉花吐絮率,提升棉花采收品質(zhì)[48]。在棉田應(yīng)用中,噴施器械以及噴施技術(shù)不同會(huì)影響噴施效果[49]。從人工噴施到噴桿噴霧機(jī)噴施,再到新興的植保無人機(jī)噴施技術(shù),極大提升了工作效率,但是各種噴施器械、噴施技術(shù)的噴施效果存在差異,具體應(yīng)用中須根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求選擇合適的噴施技術(shù)。

4.2.1 噴桿噴霧機(jī)噴施技術(shù)。噴桿噴霧機(jī)作業(yè)效率高、噴灑效果好,在大田作物生產(chǎn)管理中應(yīng)用比較廣泛。在棉田中應(yīng)用的噴桿噴霧機(jī)主要分為普通式噴桿噴霧機(jī)、吊桿式噴桿噴霧機(jī)、風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)[50-51]。普通式噴桿噴霧機(jī)在新疆棉花脫葉催熟劑噴施以及植保作業(yè)中應(yīng)用極為廣泛,其作業(yè)特點(diǎn)為噴施壓力大,穿透強(qiáng)度高,藥劑利用率高,便于操作,安全性好,作業(yè)質(zhì)量好等。但由于新疆普遍應(yīng)用的是矮密早棉花種植模式,植株較為稠密,冠層郁閉,而普通式噴桿噴霧機(jī)是從頂層向下噴施藥液,藥液難以穿透上層抵達(dá)中下部葉片,集中于上部,導(dǎo)致植株中下部脫葉吐絮效果較差[52]。從彌補(bǔ)普通式噴桿噴霧機(jī)劣勢出發(fā),吊桿式噴桿噴霧機(jī)改良了其噴頭位置,將噴頭安裝在可以深入冠層的吊桿之上,深入冠層進(jìn)行噴施作業(yè),可使藥液分布范圍大幅下沉,植株脫葉率和棉鈴?fù)滦趼曙@著提升[53-54]。但是因中下部植株葉片也較為稠密,藥液擴(kuò)散效果較差,導(dǎo)致脫葉吐絮效果難以保障。為增強(qiáng)噴施藥劑在棉花中下部的分布,相關(guān)技術(shù)人員研發(fā)了風(fēng)送氣流擾動(dòng)方式輔助噴施的風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)。風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)可以從出風(fēng)口噴出輔助氣流,以增強(qiáng)藥液霧滴在棉株中下部的穿透性,對植株中下部的藥液沉積分布起改善作用[55]。但是此改良對穿透效果的提升有限,其輔助氣流仍無法完全透過植株上部到達(dá)下部,導(dǎo)致植株中下部噴施效果差,無法實(shí)現(xiàn)中下部葉片高效脫葉和棉鈴良好吐絮。王愛臣等[56]設(shè)計(jì)了2種用于棉花生長后期冠層內(nèi)風(fēng)送式噴霧機(jī)的分行器和噴灑裝置,但是作業(yè)效果依然不理想,棉花冠層上部藥液平均沉積率為52.37%,下部冠層的藥液最大沉積率僅為5.93%,上、中、下部冠層著藥仍然存在顯著差異。秦維彩等[57]以橫噴桿高度、吊噴桿高度和吊噴夾角等參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建了最佳噴灑參數(shù)優(yōu)化近擬模型,即吊噴離地面高度為27.5 cm,噴桿離地面高度為134 cm,吊噴夾角為21°,在此參數(shù)下棉花冠層最大平均霧滴覆蓋率為19.6%。

4.2.2 植保無人機(jī)噴施技術(shù)。植保無人機(jī)噴施技術(shù)具有作業(yè)效率高、噴施效果好、節(jié)約生產(chǎn)成本的特點(diǎn),借助全球定位系統(tǒng)(global psitioning system, GPS)、地理信息系統(tǒng)以及載波相位差等技術(shù),使噴藥過程精準(zhǔn)高效。植保無人機(jī)技術(shù)在棉花、水稻、小麥等作物上的應(yīng)用非常廣泛[58-61],對保證植保作業(yè)效果、提升農(nóng)藥利用率起到重要作用,并且對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的農(nóng)藥高效利用、減施增效、安全環(huán)保等也是不可或缺的。棉田應(yīng)用植保無人機(jī)噴施技術(shù)主要用于噴施脫葉催熟劑和病蟲害防治。規(guī)?;姆N植模式,給植保無人機(jī)提供了廣泛應(yīng)用的平臺,植保無人機(jī)也憑借自身獨(dú)特的精準(zhǔn)高效優(yōu)勢,得到廣泛應(yīng)用[62-64]。

胡紅巖等[65]、王愛玉等[66]研究發(fā)現(xiàn),無人機(jī)噴施噻苯隆·敵草隆對棉花具有較好的脫葉效果,但是在相同施藥量的情況下,脫葉速效性不及人工噴施處理。當(dāng)以下部沉積量與中部沉積量的比值為評估指標(biāo)時(shí),植保無人機(jī)在棉田噴灑的霧滴穿透率為39.4%~63.8%,相比于噴桿噴霧機(jī)等地面施藥器械,植保無人飛機(jī)噴灑到達(dá)作物冠層中下部的霧滴比例相對較低[67]。應(yīng)用植保無人機(jī)噴施脫葉催熟劑也存在一些問題:一是植保無人機(jī)用水量少,噴施藥液難以到達(dá)棉株中下部,導(dǎo)致藥液上下分布不均勻,植株中下部脫葉效果較差,不能對中下部鈴產(chǎn)生良好的催熟效果,且如果降低藥液濃度以及飛行速度,又會(huì)降低工作效率[68-69]。二是植保無人機(jī)抗風(fēng)能力差。由于植保無人機(jī)配備了霧化能力強(qiáng)的噴頭,藥液霧滴細(xì)小,易因隨風(fēng)飄移導(dǎo)致噴施不均、漏噴、重噴等問題,并且較大的風(fēng)會(huì)影響飛行平衡甚至造成安全隱患[70]。三是植保無人機(jī)的載質(zhì)量以及續(xù)航時(shí)間受限。目前,普通植保無人機(jī)載質(zhì)量在30~40 kg,且1組電池的續(xù)航時(shí)間在20 min左右[71-72]。要完成全部植保作業(yè),需要植保無人機(jī)多次起降加藥以及更換電池,而多次起降會(huì)增加能耗以及出現(xiàn)故障的可能性,降低植保作業(yè)效率。

5 棉花脫葉催熟劑存在的問題與展望

目前,機(jī)采棉生產(chǎn)迫切需要實(shí)現(xiàn)棉花快速脫葉和高效吐絮。而棉花脫葉催熟效果與棉花品種、噴施時(shí)間與溫度、脫葉催熟劑種類以及相應(yīng)的噴施裝備等都有密切關(guān)系。目前機(jī)采棉脫葉催熟方面存在的主要問題:一是生產(chǎn)上與脫葉催熟相關(guān)的綜合農(nóng)藝配套技術(shù)不完善,噴施時(shí)間與噴施溫度都是影響棉花脫葉催熟效果的重要因素;二是脫葉催熟劑種類較為單一,脫葉催熟劑類型同質(zhì)化嚴(yán)重,缺乏用量規(guī)范且在低溫下能穩(wěn)定高效脫葉的產(chǎn)品;三是脫葉催熟劑與噴施裝備的適配性需要進(jìn)一步改進(jìn)。因此,建議從以下方面進(jìn)行改進(jìn)。

首先,不斷完善脫葉相關(guān)的綜合農(nóng)藝配套技術(shù)。以脫葉劑敏感的機(jī)采棉品種培育為基礎(chǔ),以棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)為目標(biāo),結(jié)合田間種植模式、水肥管理、化學(xué)調(diào)控等技術(shù),合理調(diào)整脫葉催熟劑噴施時(shí)間以確保藥劑起效期的溫度達(dá)到要求,綜合提升棉花脫葉催熟效果。

其次,研發(fā)新型脫葉催熟劑產(chǎn)品,如耐低溫的脫葉催熟劑產(chǎn)品,豐富脫葉催熟劑有效成分與劑型,并規(guī)范用量。實(shí)際生產(chǎn)過程中,低溫會(huì)嚴(yán)重影響棉花脫葉催熟效果。同時(shí),棉花脫葉催熟劑用量不足會(huì)導(dǎo)致脫葉效果不理想,影響棉花采收加工質(zhì)量;而用量過大,會(huì)對棉籽成熟度造成損傷,使棉鈴?fù)滦醪粫常以黾映杀?。因此,?yīng)加強(qiáng)對脫葉催熟效果好、耐低溫脫葉催熟劑研發(fā)及其用量規(guī)范的研究,以達(dá)到棉花脫葉催熟劑的減施增效。

最后,結(jié)合當(dāng)前不同藥械特點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)際中脫葉催熟劑劑型與用量,繼續(xù)加強(qiáng)脫葉催熟劑與相應(yīng)噴施裝備的適配性研究,并加強(qiáng)研發(fā)高性能植保無人機(jī)及其專用助劑等,助力脫葉催熟劑減施增效,形成脫葉催熟劑型與噴施裝備配套良好的棉花脫葉催熟技術(shù)。

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(責(zé)任編輯:楊子山 責(zé)任校對:秦凡)

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