全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 022177204
打顶后涂抹生长素对长绒棉生长和蕾铃脱落的影响
白灯莎·买买提艾力1 　张士荣2 　彭　华3 　依不拉音3 　吾甫尔3 　冯　固2
(11 新疆农科院核技术生物技术研究所 ,新疆 乌鲁木齐　830091 ;
21 中国农业大学资源与环境学院 ,北京　100094 ;31 新疆农科院吐鲁番长绒棉研究所 ,新疆 吐鲁番　838000)
摘 　要 :与传统打顶处理相比 ,打顶后涂抹浓度为 3 ×10 - 2 mmol·L - 1的α2萘乙酸 (NAA) ,促进了上部植株
的生长 ,植株上部生物量、成铃率分别比传统处理提高 14816 %和 9616 % ,空果枝数降低 5216 % ,蕾铃
脱落率降低 4311 % ;单株籽棉产量增加了 2614 %。上述结果说明 ,生产中普遍存在的中后期“早衰”和
“中空”现象与棉花打顶导致顶端优势丧失有关 ,打顶后涂抹 NAA 使植株的顶端优势得到一定恢复。
关键词 :打顶 ;NAA ;长绒棉 ;蕾铃脱落 ;籽棉产量
EFFECTS OF SMEARING NAA ON GROWTH AND FRUIT ABSCISSION OF COTTON
( Gossypium barbadense L. ) PLANTS AFTER DECAPITATION
BAI Deng2sha1 　ZHANG Shi2rong2 　PENG Hua3 　Yi2bulayin3 　WU Bu2er3 　FENG Gu2
(11 Institute of Nuclear Technology and Biotechnology , Xinjiang Academy of Agricultural Science , Urumqi , Xinjiang 　830091 ;
21 China Agricultural University , Beijing 　100094 ;
31 Tulufan Institute of Cotton Science , Xinjiang Academy of Agricultural Science , Tulufan , Xinjiang 　838000)
Abstract :Compared with the conventional decapitation practice , smearing with 3 ×10 - 2 mmol·L - 1 NAA (α2 Naphthylacetic
acid) after decapitation can increase biomass of the upper part of cotton plants by recovering of apical predominance , but had
no significant effect on the middle2low part of plants. NAA smearing enhanced the weight of boll and boll retention rate by
14816 % and 9616 % , respectively ; NAA smearing decrease the number of empty branches and fruit abscission rate by
5216 % and 4311 % , which resulted in an increase in seed cotton yield per plant by 2614 %. It was suggested that the
phenomena of‘premature senility’and‘lack of bolls in middle part’during the cotton growth in Xinjiang may be partly
attributed to the loss of apical predominance caused by decapitating.
Key words :decapitation ; NAA ; cotton ( Gossypium barbadense L. ) ; fruit abscission rate ; cotton yield
收稿日期 :2006206215
基金项目 :国家自然科学基金 (30360049) 、中科院新疆生态地理所所长基金 (20053039) 、农业部 948 重大国际合作项目 (2003 - Z53)资助
作者简介 :白灯莎·买买提艾力 (19622) ,女 ,新疆乌鲁木齐人 ,硕士 ,研究员 ,从事同位素示踪、棉花施肥方面研究 ,E2mail :baidengsha @sohu. com　　在棉花栽培中 ,为了防止无效花铃、保证秋桃全部吐絮 ,通常要进行打顶和整枝。适时打顶也是新疆棉花高产栽培的关键技术之一[1 ] 。由于打顶去除了植株的顶端优势 ,势必会改变棉株的生长中心 ,使棉株原有的库源关系发生很大变化 ,影响到体内同化产物和矿质养分的分配。新疆棉花生产中普遍存在着植株“早衰”的现象 ,主要表现是在花铃后期和吐絮前期 ,棉铃脱落、成铃数减少、铃重降低 ,严重者在吐絮前叶片大量脱落 ,使棉花产量和品质受到严重影响[2～4 ] 。目前 对其原因的认识主要是经验性的 ,打顶措施与此是否有关尚无研究报道。本试验针对以上问题 ,研究了打顶后涂抹生长素对植株生长和结铃性的效应 ,以期为解释棉花生产中存在的“早衰”、“中空”现象提供理论依据。1 　材料与方法111 　材料
771　核 农 学 报　2007 ,21 (2) :177～180Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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供试长绒棉品种 1 - 54 (品系) , 由新疆农业科学
院吐鲁番长绒棉研究所提供。NAA (α2奈乙酸) 由北京
市海淀区微生物培养制品厂生产。NAA 配成试验所
需要的浓度后与羊毛脂混合 ,使其缓慢释放。
土壤的基础农化性状为 :有机质 7123 gΠkg ,全 N
01349 gΠkg ,速效 N 38101 mgΠkg ,速效 P 1317 mgΠkg ,速
效 K 159 mgΠKg。试验在吐鲁番长绒棉研究所试验地
进行 ,播种日期为 2003 年 4 月 8 日 ,8 月 4 日打顶 ,种
植密度为 15 万株·hm - 2 ,其他管理措施同大田。
11211 　生长素效果试验 　在打顶前选择长势一致的
棉田 ,取 10 株样品获取打顶前的数据。打顶前上、中、
下 3 部分的生物量分别为 1815、3010 和 4415g ;蕾铃干
重分别为 314、1215 和 2712g。分别进行如下 5 个处
理 :1)打顶 (常规措施) ;2)不打顶 ;3)打顶 + 羊毛脂 (打
顶后立即用羊毛脂涂抹主茎切口) ; 4) 打顶 + NAA
(N1) (打顶后立即用浓度为 3 ×10 - 2 mmol·L - 1 NAA 羊
毛脂涂抹主茎切口) ;5)打顶 + NAA (N2) (打顶后用浓
度为 3 ×10 - 3 mmol·L - 1 NAA 羊毛脂涂抹主茎切口) 。
每处理随机处理 50 株 ,以膜为单位进行重复 ,为保证
下次取样不受前次取样的影响 ,取样时选择长势一致
周围不缺苗的地方 ,采取连续的方法取样。羊毛脂和
NAA 处理在打顶后立即进行 ,涂抹羊毛脂和 NAA 后用
防水黑纸把主茎顶端套严。试验分别于打顶前 (8 月
4 日) 、打顶后第 10 天 (8 月 14 日) 、第 20 天 (8 月 24
日) 、第 42 天 (9 月 15 日) 取样 ,每次取 10 株 ,分为上
(第 11 果枝以上) 、中 (6～10 果枝) 、下 (第 5 果枝以
下) 3 部分 ,每部分再分为茎、叶、铃 (蕾 + 花 + 铃) ,烘
干称重。每部分包括果枝和主茎。试验数据用 SAS
应用软件进行方差分析。
11212 　蕾铃脱落试验 　在生长素效果试验处理的 50
株中每处理选 5 株 ,对其进行定株挂牌调查 ,每次取样
前调查蕾铃脱落情况 ,直到吐絮。对每点试验数据进
行加权平均 ,试验数据用 SAS 应用软件进行统计分
析。
2 　结果与分析
211 　打顶和打顶后涂抹生长素对棉花生物量的影响
结果表明 (表 1) ,打顶后 10～42 d 之间 ,由于中下
部叶片的脱落使打顶后 20d 的生物量略低于打顶后
10d 的 ,但总的是所有处理植株上、中、下 3 部分的生
物量都随植株生长时间的延长 ,呈增长趋势。打顶
20d 后 ,打顶处理较不打顶处理有显著增长。打顶 42d
后 ,打顶 + N1 处理的植株上部的生物量比不打顶和打
顶处理分别增加 13418 %和 14816 % ,差异达显著水
平 ;打顶 + N2 处理分别比不打顶和打顶处理的生物量
增加 3717 %和 4518 % ,说明棉花打顶后涂抹生长素 ,
能促进植株上部的生长 ,但对棉株中下部生长影响不
大。从单株生物产量来看 ,打顶 + N1 处理比不打顶和
打顶处理分别增加 4317 %和 4114 % ,差异达显著水
平。同时 ,打顶和打顶后涂抹生长素增加了棉花打顶
后 42d 内的生长速率。打顶后 10d 取样 ,上部干重打
顶处理比其他处理小很多 ,但打顶后 20d ,其他处理又
比打顶处理小很多。其原因主要与打顶后 20d 棉株上
部叶片和蕾铃 (表 2) 干重增加有关 :试验中发现打顶
2 0d内5个处理单株叶片数呈增加趋势 ,增加幅度最
表 1 　各处理棉花的生物量
Table1 Biomass of cotton ( Gossypium barbadense L. ) in different treatments
处 理
treatments
单 株 干 重 dry weight per plant (g·plant - 1)
植株下部 bottom of plant 植株中部 middle of plant 植株上部 top of plant 合计 total
10d 20d 42d 10d 20d 42d 10d 20d 42d total
生长速率
growth rate
(g·d - 1)
不打顶 non2decapitation 4219a 3318a 5013a 3412a 3310ab 3715a 1813a 2419b 4114b 12912 b 0186
打顶 decapitation 4015ab 4112a 5213a 3310ab 4118ab 3919a 1512a 4416a 3911b 13113 b 0191
打顶 + 羊毛脂 decapitation + lanolin 2917bc 2819a 4310ab 2311b 2412b 2817a 2315a 2918ab 4914b 12112 b 0167
打顶 + N1 decapitation + N1 3617abc 2716a 4911a 2815ab 2516b 3913a 2013a 2213b 9712a 18516 a 2120
打顶 + N2 decapitation + N2 2715c 3711a 3112b 2410ab 2710b 2914a 2214a 2115b 5710ab 11717b 0159
　　注 :1) . 同一试验点的同一列中相同字母表示邓肯检验 5 %水平差异不显著 ,下表同 ; 2) . N1 :打顶后立即用浓度为 3 ×10- 2 mmol·L - 1 NAA 羊毛脂
涂抹主茎切口 ;N2 :打顶后用浓度为 3 ×10 - 3 mmol·L - 1 NAA 羊毛脂涂抹主茎切口 ,下表同 ; 3) . 生长速率 (g·d - 1) = (打顶 42d 后的生物量 - 打顶前的
生物量)Π42
Note : 1) Date in the same column of one site followed by same letter are not significantly different (Ducan’s multiple range test ,P = 0105) . The same as in the
following tables ; 2) N1 :The lanolin containing 3 ×10 - 2 mmol·L - 1 NAA was coated on the cut immediately ;N2 : The lanolin containing 3 ×10 - 3 mmol·L - 1 NAA was
coated on the cut immediately . The same as in the following tables ; 3) Growth rate (g·d - 1 ) = (biomass of plant 42days after decapiting - biomass of plant before
decapiting)Π42
871 核　农　学　报 21 卷
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大的是打顶处理 ,但 42d 后打顶处理叶片干枯脱落 ,叶
干重减少 ,棉株出现早衰现象 ,其他处理均未出现早衰
现象 ,故打顶处理后 42d 的生物量比其他处理小。
212 　打顶和打顶后涂抹生长素处理对单株蕾铃干重
的影响
从表 2 中可以看出 ,随着棉株的生长 ,各处理植株
下部的蕾铃干重均呈降低趋势 ;植株中部在打顶 10d
后蕾铃干重稍有增加 ,20d 后逐渐降低 ;而各处理植株
上部的蕾铃干重都随打顶时间的延长呈增加趋势。处
理后 42d ,打顶 + N1 处理上部的蕾铃干重为不打顶处
理的 311 倍 ,为打顶处理的 214 倍 ;打顶 + N2 处理的
蕾铃干重分别为不打顶和打顶处理的 118 倍和 114
倍 ,处理之间差异达显著水平。由于棉花茎端生长点
具有较强的生长优势 ,养分消耗大 ,打顶后可减少顶端
养分分配 ,使棉株中、上部果枝得到较多养分 ,提高结
铃率。本试验结果说明 ,打顶后涂抹一定浓度的生长
素 ,能更有效的调节棉花植株体内的营养分配 ,供应植
株中、上部 ,尤其是上部果枝较充分的养分 ,减缓棉株
早衰 ,促进蕾铃的生长发育。
表 2 　各处理棉花蕾铃干重
Table 2 　Dry weight of bolls and squares of cotton plants under different treatments (g·plant- 1 )
处理
treatments
植株下部 bottom of plant 植株中部 middle of plant 植株上部 top of plant
10d 20d 42d 10d 20d 42d 10d 20d 42d
不打顶 non2decapitation 28131a 17179a 10179a 19135a 16129b 9133a 6159ab 9197b 19138b
打顶 decapitation 25122ab 27130a 10192a 18147a 27109a 14149a 5101b 22130a 25154b
打顶 + 羊毛脂 decapitation + lanolin 17109b 17122a 8171ab 8151b 12154b 8196a 7123ab 13150ab 27195b
打顶 + N1 decapitation + NAA1 23118ab 15170a 11102a 14176ab 13132b 14140a 6189ab 8144 b 61129a
打顶 + N2 decapitation + NAA2 15132b 20109a 5174b 12188ab 15127b 11117a 9186a 11149b 35172ab
213 　打顶和打顶后涂抹生长素处理对棉株单株铃数
的影响
打顶后涂抹生长素能大大增加棉株上部的铃数 ,
提高成铃率 (表 3) 。打顶 + N1 处理的单株铃数分别
为不打顶、打顶处理的 317 倍和 310 倍 ,成铃率分别提
高 11018 %和 9617 % ;打顶 + N2 处理的单株铃数分别
为不打顶、打顶处理的 213 倍和 119 倍 ,成铃率分别提
高 11115 %和 9710 %。涂抹生长素对棉株中部和下部
的单株成铃数影响不大 ,各处理间没有明显差异。涂
沫 NAA1 处理打顶后 10～20d 干重变化不大 ,而打顶
42d 后 ,干重突然从小于其他处理变为高于其他处理 ,
原因主要是打顶 10～20d ,棉株上部叶片和蕾铃干重
变化不大 ,而打顶后 20～42d ,由于涂抹 NAA1 处理提
高了单株结铃数 ,而此时铃重在整个植株干重中的比
重也相对较大 ,因此表现为打顶后 42d 时涂抹 NAA1
处理的植株生物量较高。NAA2 有高的成铃率和相对
较高的单株铃数 ,干物重却没有增加甚至减少 ,其原因
主要是成铃率是结铃数和单株铃数 (即保铃数) 的比
值 ,成铃率高很可能是结铃数低或者单株铃数高造成
的 ,因此成铃率高低与单株结铃数多少不一定同步。
NAA2 浓度小 ,蕾铃脱落相对多 ,单铃重小 ,故干物重
没有增加。
表 3 　各处理对棉花单株铃数和成铃率的影响
Table 3 　The boll number per plant and boll retention rate of cotton plants under different treatments
处 理
treatments
下部 bottom of plant 中部 middle of plant 上部 top of plant
铃数 (个)
boll numbers
per plant
成铃率
boll retention
rate ( %)
铃数 (个)
boll numbers
per plant
成铃率
boll retention
rate ( %)
铃数 (个)
boll numbers
per plant
成铃率
boll retention
rate ( %)
不打顶 non2decapitation 718 a 4617 417 a 2811 412 b 2511
打顶 decapitation 815 a 4410 517 a 2915 512 b 2619
打顶 + 羊毛脂 decapitation + lanolin 612 ab 3510 313 a 1816 812 ab 4613
打顶 + N1 decapitation + N1 815 a 2816 515 a 1815 1517 a 5219
打顶 + N2 decapitation + N2 413 b 2315 413 a 2315 917 ab 5310
　　注 :成铃率 ( %) = (铃数Π单株铃数) ×100
Note : boll retention rate ( %) = (boll numberΠtotal boll number of plant) ×100
214 　打顶和打顶后涂抹生长素处理对棉花蕾铃脱落 和籽棉产量的影响
971　2 期 打顶后涂抹生长素对长绒棉生长和蕾铃脱落的影响
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从表 4 可以看出 ,与不打顶处理相比较 ,传统打顶
处理明显降低了蕾铃脱落率 ,但空果枝数有所增加 ;打
顶后涂抹生长素则大大减少了空果枝数 ,并显著降低
了蕾铃脱落率。打顶 + N1 处理的空果枝数 (吐絮期)
和脱落率最低 ,其空果枝数分别比不打顶、打顶处理降
低 3018 % 和 5216 % , 脱落率分别降低 6016 % 和
4311 %。打顶后增加了单株铃数 ,打顶比不打顶单株 增加 216 个铃 ,而打顶 + N1 处理比不打顶、打顶处理分别增加 13 个和 1014 个铃。由于大大增加了单株成铃数 ,因此显著提高了打顶 + N1 处理的籽棉产量 ,比不打顶、打顶处理分别增加 6310 %和 2614 %。打顶后涂抹生长素提高了单株成铃率 ,打顶 + N1、打顶 + N2处理分别比不打顶提高 6114 %和 3614 % ,比打顶处理分别提高 2310 %和 410 %。
表 4 　各处理对棉花籽棉产量和蕾铃脱落的影响
Table 4 　The effect of different treatments on the abscission rate and the seed cotton yield
处　理
treatments
单株结铃数
boll numbers
per plant
(个)
单株铃数
(个)
boll numbers
per plant
成铃率
boll retention
rate ( %)
单 铃 重
boll weight
(g)
单株产量
seed cotton
yield per
plant
空果枝数
empty fruit
branch number
脱 落 率
abscission
rate ( %)
不打顶 non2decapitation 3316 1617 b 4917 2164 abc 4411 b 216 a 5013 a
打顶 decapitation 2916 1913 b 6512 2195 ab 5619 ab 318 a 3418 b
打顶 + 羊 decapitation + lanolin 2116 1717 b 8119 3103 a 5316 ab 416 a 1811 d
打顶 + N1 decapitation + NAA1 3710 2917 a 8012 2142 bc 7119 a 118 a 1918cd
打顶 + N2 decapitation + NAA2 2710 1813 b 6718 2125 c 4112 b 218 a 3212bc
　　注 :脱落率 ( %) = (单株结铃数—单株成铃数) ×100Π单株结铃数
Note : Abscission rate ( %) = (number of boll formed per plant 2 number of retained boll per plant ) ×100Πnumber of boll formed per plant
3 　讨论
打顶是棉花整枝工作中的中心环节 ,通过打顶可
消除棉花顶端生长优势 ,调节体内水分、养分等物质的
运输方向 ,使较多的养分供生殖器官生长 ,减少无效果
枝对水肥的消耗 ,降低蕾铃脱落率。植物去顶之后可
以导致侧芽的生长 ,使用外源生长素可代替植物顶端
的作用抑制侧芽的生长[6 ] ,植物的顶端优势是由植物
激素调节和控制的[7 ] 。许多研究证明 ,植物激素可以
在多方面调节叶片的功能。棉花叶片光合速率和 IAA
含量呈正相关[8 ] ,由于 IAA 含量降低 ,使棉株库源关系
发生了变化。源库关系的改变不仅影响植物体内同化
物的运输分配和代谢 , 而且影响叶片的功能和发育进
程[9 ,10 ] 。植物顶端产生的生长素决定矿质元素和同化
物质在体内的运输方向及其分布[11 ,12 ] ,并且 IAA 通过
影响同化物在韧皮部的运输机制来控制茎中的营养梯
度[13 ] 。
本研究结果显示 :11 棉花打顶后空果枝数增加。
植物顶端是内源生长素的主要产生部位 ,同时也是植
物的生长中心和物质交换中心 ,它可以将植物生长所
需要的营养物质调向生长素的产生或施用部位 ,而棉
花打顶后内源 IAA 的主要合成部位被去掉 ,体内 IAA
的含量明显降低 ,导致棉株库源关系发生剧烈变化 ,故
棉花打顶后空果枝数增加。21 打顶后涂抹一定浓度
的生长素 (3 ×10 - 2 mmol·L - 1 )使棉花植株生物量增加 ,
而棉株空果枝数、蕾铃脱落率明显降低 ,单株成铃数显
著增加 ,进而籽棉产量显著增加 ,其可能的原因是 : (1)
打顶涂抹生长素调节了棉花植株体内激素平衡 ,协调
了源和库关系 ,使更多的光合产物分配到生殖器
官[14～17 ] ; (2)棉花打顶后涂抹生长素既保证了打顶后
仍然使棉株有一个生长素提供者 (相当于顶的作用) ,
又可以避免因不打顶生长素在顶端高水平存在 ,使棉
株具有旺盛的顶端生长优势 ,而使养分消耗在顶部的
无效叶片和蕾铃上 ; (3)打顶后涂抹生长素增强了根系
活力和吸收养分的能力[14～16 ] ,减缓棉株早衰 ,加快棉
铃的发育 ,提高成铃率。但是这些机理尚缺乏严格的
证据 ,还需进一步研究。
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2007 ,21 (2) :177～180
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时间 ,增加了粒重 ,抗旱增产。可见最大灌浆速度出现
早、籽粒平均增长速率低而稳定的品种可能是抗旱高
产品种。
本研究中的玉米籽粒建成期、干物质线性积累期、
干物质稳定增长期无论在干旱胁迫还是常规浇水情况
下 ,与高荣歧[3 ] 、李秀军等[4 ] 研究报道的“籽粒建成期
占充实日数的 23 %～28 %、占籽粒总干重的 13 %～
20 % ,干物质线性积累期占充实日数的 52 %～57 %、占
籽粒总干重的 60 %～75 % ,干物质稳定增长期占充实
日数的 17 %～21 %、占籽粒总干重的 12 %～20 %”的
结论比较有显著差异 ,干物质线性积累期对籽粒干重
的贡献率达到 90 % ,籽粒建成期和干物质稳定增长期
对籽粒干重的总贡献率仅 10 %左右。这是因为西南
山地的玉米籽粒发育期处于高温高湿气候环境 ,导致
籽粒库容建成能力较弱 ,穗粒数和结实率不高[9 ] 。而
干物质稳定增长期受高温干旱影响胚乳失水干燥提早
成熟 ,千粒重较低。因此 ,选育高结实率的大穗品种 ,
通过扩行和关键期灌溉等配套栽培 ,提高籽粒建成能
力和防止后期早衰对西南山地玉米高产优质具有重要
作用。
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