不同化学药剂处理对长绒棉封顶效果的影响

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.11.001

不同化学药剂处理对长绒棉封顶效果的影响

马辉^,¹, 戴路¹, 李星星¹, 阿布都艾尼·阿布都维力¹, 艾麦尔江·阿布力提甫¹, 田立文^,², 欧欢¹

1.新疆维吾尔自治区阿克苏地区农业技术推广中心,新疆阿克苏 843000

2.新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐 830091

Analysis of the influence of different chemical treatments on the sealing effect of long staple cotton

MA Hui^,¹, DAI Lu¹, LI Xingxing¹, Abuduaini Abuduweili¹, Aimaierjiang Abulitifu¹, TIAN Liwen^,², OU Huan¹

1. Aksu Agriculture Technology and Popularization Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Aksu Xinjiang 843000, China

2. Research Institute of Economic Crops,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091, China

通讯作者: 田立文(1965-),男,安徽肥东人,研究员,研究方向为棉花轻简高效生产,(E-mail)1365400936@qq.com

收稿日期: 2023-03-26

基金资助:

农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室开放课题-机采棉高效群体构建技术体系研究与应用(25107020-202101)
新疆维吾尔自治区重大科技专项-干旱绿洲现代农业高效用水关键技术研究(2022A02003)

Corresponding authors: TIAN Liwen (1965-), male.Feidong county, Anhui province, professor, Research Direction: research and development of light, simple and efficient cotton production technology, (E-mail)1365400936@qq.com

Received: 2023-03-26

Fund supported:

The Opening Foundation of Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in Desert Oasis Region, Ministry of Agriculture and Rural Areas—Research and application of the technical system for the construction of efficient cotton populationin machine-picking cotton fields(25107020-202101)
Major science and technology projects of Xinjiang—Key Technology Research on Efficient Water Use for Modern Agriculture in Arid Oasis(2022A02003)

作者简介 About authors

马辉(1979-),女,新疆昌吉人,正高级农艺师,研究方向为棉花育种与栽培,(E-mail)1543043221@qq.com

摘要

【目的】 分析不同化学药剂处理对长绒棉封顶效果的影响,为集成长绒棉化学封顶配套技术提供支撑。【方法】 采用完全随机试验设计,供试长绒棉品种为新78,分析“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“棉顶封”、“国光冠顶套餐”、人工打顶7个不同处理对棉花株高、产量及产量构成因子、主要纤维品质及成本的影响。基于熵权的模糊综合评价法,评价各处理的11个长绒棉性状。【结果】 化学封顶剂处理封顶前后长绒棉株高增长量变幅为16.1~40.9 cm,而人工打顶3.1 cm;“易顶”处理的单株果枝数较“棉顶封”和人工打顶分别高1.5台、1.8台;“易顶”、“抑顶”处理的单株铃数显著高于“施益富”、“棉顶封”和人工打顶处理,“施益富”处理铃重较“国光冠顶套餐”处理显著高0.23 g,“易顶”处理衣分比人工打顶、“抑顶”、“施益富”处理显著高1.1、1.2、1.3个百分点,“易顶”处理籽棉产量较“施益富”、人工打顶和“棉顶封”处理显著高16.4%、17.4%、20.8%,“易顶”处理皮棉产量比“国光冠顶套餐”、“向铃转”、“施益富”、人工打顶和“棉顶封”处理显著高15.4%、16.0%、20.8%、21.2%、22.9%;不同处理间断裂比强度、长度整齐度指数差距不大,但对上半部平均长度、马克隆值影响显著。“易顶”、“抑顶”、“国光冠顶套餐”和“向铃转”综合表现优于人工打顶。【结论】 化学封顶处理株高增长量较大;化学封顶对单株果枝数、产量及产量构成因子、马克隆值和上半部平均长度影响显著;“易顶”处理效果最优,“抑顶”、“国光冠顶套餐”和“向铃转”处理效果次之。

关键词： 长绒棉; 熵权; 模糊综合评价法; 化学封顶; 效果

Abstract

【Objective】 To study the effect of chemical detopping on long-fiber cotton in the hope of providing theoretical support for integration matching techniques of chemical detopping. 【Methods】 The tested long staple cotton variety is Xin 78,A complete randomized experiment design was used to analyze the effects of seven detopping treatments: “Yiding”, “Yiding”, “Xianglingzhuan”, “Shiyifu”, “Miandingfeng”, “Guoguangguandingtaocan” and Manual topping on influences of cotton plant height, yield and yield components, main fiber quality. At the same time, fuzzy comprehensive evaluation method base on entropy weight was applied to evaluate the 11 characters of each treatment.【Results】 The results showed that the plant height increment of pre and post the chemical detopping and artificial detopping treatments were 16.1-40.9 cm and 3.1 cm, respectively; “Yiding”treatent number of fruit branches pe cotton plant was compare with “Mianfengding”and Manual topping separately high 1.5units,1.8untits.boll number per plant of “Yiding” and “Yiding” treatments was significantly higher than those of “Shiyifu”, “Miandingfeng” and artificial detopping treatments, the boll weight of the “Shiyifu” treatment was significantly higher than that of the “Guoguangguandingtaocan” treatment by 0.23 g, lint percent of “Yiding” treatment was significantly higher than that of artificial detopping, “Yiding” and “Shiyifu” by 1.1, 1.2 and 1.3percentage points,the seed cotton yield of “Yiding” treatment was significantly higher than that of “Shiyifu”, artificial detopping and “Miandingfeng” treatment by 16.4%, 17.4% and 20.8%. The lint cotton yield of “Yiding” treatment was significantly higher than those of “Guoguangguandingtaocan”, “Xianglingzhuan”, “Shiyifu”, artificial detopping and “Miandingfeng” treatment by 15.4%, 16.0%, 20.8%, 21.2% and 22.9%, the strength and the length uniformity index had little difference, but it was significant for the micronaire value and length. The comprehensive evaluation of fuzzy method showed that the comprehensive performance of “Yiding”, “Yiding”, “Guoguangguandingtaocan” and “Xianglingzhuan” was better than artificial detopping.【Conclusion】 The plant height increment of chemical capping treatment is larger; chemical detpping has a significant effect on yield and yield components, micronaire value and length; “Yiding” treatment effect is the best, “Yiding”, “Guoguangguandingtaocan” and “Xianglingzhuan” treatment effect are second.

Keywords： long-fiber cotton; entropy weight; fuzzy comprehensive evaluation method; chemical detopping; effect

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本文引用格式

马辉, 戴路, 李星星, 阿布都艾尼·阿布都维力, 艾麦尔江·阿布力提甫, 田立文, 欧欢. 不同化学药剂处理对长绒棉封顶效果的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(11): 2601-2608 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.11.001

MA Hui, DAI Lu, LI Xingxing, Abuduaini Abuduweili, Aimaierjiang Abulitifu, TIAN Liwen, OU Huan. Analysis of the influence of different chemical treatments on the sealing effect of long staple cotton[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(11): 2601-2608 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.11.001

0 引言

【研究意义】新疆阿克苏地区是我国长绒棉主产区,长绒棉种植面积占新疆长绒棉总面积的90%以上,其中尤以阿瓦提县长绒棉种植面积最大。人工打顶是棉花生产中的一项传统管理措施,尚存在打顶质量参差不齐、打顶效率不高及打顶作业加重棉田落蕾落铃等问题。化学封顶是控制棉花无限生长习性的新型简化植棉技术,通过大型喷雾机械或小型植保无人飞机喷施棉花化学封顶剂,打顶工效大幅提高、时间显著缩短、成本有所下降,对实现棉花打顶机械化,推进棉花生产轻简化具有重要意义。【前人研究进展】叶春秀等^[1]应用化学封顶剂缩节胺、氟节胺、“土优塔”和“西域金杉”对早熟陆地棉农艺及经济性状的影响研究结果表明。与人工打顶相比,不同封顶剂处理后株高增高、铃数增加,缩节胺、“西域金杉”处理分别表现出减小和增加绒长的趋势。王香茹等^[2]采用裂区试验设计,研究了陆地棉品种和化学封顶剂氟节胺、“金棉”、“万佳丰”、“西域金杉”和“智控专家”对棉花株型、产量性状、早熟性和纤维品质的影响结果表明,品种间株型、产量、早熟性和纤维品质差异显著;不同化学封顶剂和不打顶处理棉花株高、果枝数较人工打顶增加;“金棉”和氟节胺处理籽棉产量均与人工打顶相当或高于人工打顶。赵强等^[3]开展了化学封顶对陆地棉农艺和经济性状的影响研究,结果表明化学打顶后棉株高于人工打顶,但株宽、果枝长及叶枝长显著低于人工打顶;化学打顶棉花上部果枝结铃数和内围铃数略高于人工打顶,铃重与人工打顶的相当,衣分略有降低,子棉和皮棉产量与人工打顶相当且有增产潜力,对综合纤维品质无显著影响。【本研究切入点】近年来,关于化学封顶剂对棉花生长发育的影响已有不少报道,而关于化学封顶对棉花农艺性状、经济性状和主要纤维品质的相关研究主要集中在陆地棉上,而有关长绒棉化学封顶效果的研究鲜有报道。此外,在化学封顶剂筛选的方法上基于多指标对棉花农艺、产量、品质进行综合评价的研究已有不少报道,基于熵权的模糊综合评价法将信息论中熵的概念引入,实现对多个指标的客观赋权,但是目前尚未见有应用基于熵权的模糊综合评价法对长绒棉化学封顶效果进行综合评价的报道。需研究不同化学封顶剂对长绒棉株高、产量和品质等影响。【拟解决的关键问题】供试长绒棉品种为新78,选用“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“棉顶封”和“国光冠顶套餐”6种化学封顶剂,以人工打顶为对照,共7个处理,运用基于熵权的模糊综合评价法,对不同化学封顶在长绒棉上的应用效果进行综合评价,筛选出适宜长绒棉的化学封顶剂,为长绒棉化学封顶技术示范推广提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试长绒棉品种为新78,由新疆农业科学院经济作物研究所选育。

供试药剂:“易顶”由浙江禾田化工有限公司生产;“抑顶”由沧州志诚有机生物科技有限公司生产;“向铃转”由河南力克化工有限公司生产;“施益富”由山东京蓬生物药业股份有限公司生产,其助剂由河南合润元作物保护优先公司生产;“棉顶封”由中棉小康生物科技有限公司生产,其助剂由郑州金科稼源生物技术有限公司生产;“国光冠顶套餐”中烯效唑和甲哌鎓由四川润尔科技有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验于2021年7月18日在我国新疆阿克苏地区阿瓦提县塔木托格拉克镇阿克亚村进行,采取完全随机区组设计,设置7个处理,分别为6个化学封顶处理“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“棉顶封”、“国光冠顶套餐”和1个人工打顶处理(对照),每个处理长30 m、宽6.9 m,面积207 m²,重复3次,共1 656 m²。采用1膜6行机采棉宽窄行种植模式,行距为(10+66+10+66+10)cm+66 cm,株距为10.5 cm,理论密度为25.2×10⁴穴/hm²。于7月18日用电动喷雾器喷施化学封顶剂及助剂,确保药液接触棉花顶部生长点,同日对照进行人工打顶。施药起效期3 d内,最高气温32℃,最低气温17℃,天气多云或阴,风力2~3级。棉花全生育期采用膜下滴灌方式。表1

表1 化学封顶试验药剂

Tab.1 Chemical detopping reagent

处理 Treatments	化学封顶剂 Detopping reagent	剂量 Dose	成分 Components	剂型 Formulation
1	“易顶”	2 250 mL/hm²	25%氟节胺	悬浮剂
2	“抑顶”	1 800 mL/hm²	40%氟节胺	悬浮剂
3	“向铃转”	975 mL/hm²	250 g/L甲哌鎓	水剂
4	“施益富”	975 mL/hm²+ 975 mL/hm²(助剂)	3%甲哌鎓+15%矮壮素+无	水剂+水剂
5	“棉顶封”	750 mL/hm²+ 750 mL/hm²(助剂)	250 g/L甲哌鎓+ 乙氧基改性聚三硅氧烷	水剂+ 离子型高渗透剂
6	“国光冠顶套餐”	150 g/hm²+600 g/hm² +15 g/hm²(助剂)	5%烯效唑+250 g/L甲哌鎓 +92%油酸甲酯	可湿性粉剂+水剂+无
7	人工打顶	0	无	无

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1.2.2 测定指标

1.2.2.1 株高、单株果枝数

于喷施化学封顶剂前1 d(7月17日),在各试验小区选有代表性的3个点,每个点选定边行、次边行、中行具代表性、连续5株棉株定株标记,测量株高。8月26日再次测量各处理每个小区标记棉株的株高,并调查单株果枝数。

1.2.2.2 产量及产量构成因素

10月9日,各试验小区选有代表性的3个点,每个点6.67 m²,调查收获株数和总铃数,计算单株铃数。将每个调查点6.67 m²实收计产,计算籽棉产量,并连续整株取吐絮铃100个,测铃重、衣分,将籽棉产量折算成皮棉产量。

1.2.2.3 纤维品质

将每个处理轧花后的皮棉样充分混匀,统一送到阿克苏地区纤维检验所,对纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、长度整齐度指数进行检测。

1.2.3 模糊综合评价法

1.2.3.1 评价指标体系的建立

将各处理株高增长量、单株果枝数,单株铃数、铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量,纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、长度整齐度指数11个评价指标作为衡量长绒棉化学封顶效果的评价。

1.2.3.2 基于熵权的模糊综合评价

(1)建立从优隶属度矩阵。株高增长量为越小越优型指标,产量及产量构成因子单株铃数、铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质中断裂比强度、上半部平均长度、长度整齐度指数为越大越优型指标,纤维品质马克隆值为适中性指标,隶属度 $r_{i j}$ 表达式如下。

越小越优型指标: $r_{i j} = \frac{X_{j m a x} - X_{i j}}{X_{j m a x} - X_{j m i n}} .$

越大越优型指标: $r_{i j} = \frac{X_{i j} - X_{j m i n}}{X_{j m a x} - X_{j m i n}} .$

适中性指标: $\begin{array}{l} r_{i j} = \\ \frac{{|X_{i j} - X_{j m e z}|}_{m a x} - |X_{i j} - X_{j m e z}|}{{|X_{i j} - X_{j m e z}|}_{m a x} - {|X_{i j} - X_{j m e z}|}_{m i n}} . \end{array}$

式中, $X_{j m a x}$ 为第 $j$ 个指标的最大值, $X_{j m i n}$ 为第 $j$ 个指标的最小值, $X_{i j}$ 为第 $i$ 个处理、第 $j$ 个指标的测量值, $X_{j m e z}$ 为第 $j$ 个指标的理想值,即3.95,3.95是马克隆值A级取值范围3.7~4.2的中值。

(2)确定权重。权重表示各个指标的重要程度。研究采用熵权法进行权重赋值。对于 $m$ 个评价指标、 $n$ 个处理,其第 $j$ 个指标的熵 $E_{j}$ 定义为:

$E_{j} = - K \overset{n}{\sum_{i = 1}} f_{i j} l n f_{i j}$ ( $i = 1,2, 3, \dots, n; j = 1,2, 3, \dots, m$ ).

式中, $f_{i j} = \frac{r_{i j}}{\overset{n}{\sum_{i = 1}} r_{i j}}$ , $K = \frac{1}{l n n}$ ,当 $f_{i j} = 0$ 时,令 $f_{i j} l n f_{i j} = 0$ .

第 $j$ 个指标的熵权 $ω_{j}$ 定义为:

$ω_{j} = \frac{1 - E_{j}}{m - \overset{n}{\sum_{i = 1}} E_{j}}, 0 \leq ω_{j} \leq 1$ , $\overset{m}{\sum_{j = 1}} ω_{j} = 1$ .

(3)计算模糊评价的综合指数。把各评价指标的权重 $ω_{j}$ 与相应评价指标的从优隶属度值相乘并累加,可得模糊综合评价的综合指数值 $Z_{i}$ 。

$z_{i} = \overset{m}{\sum_{j = 1}} ω_{j} r_{i j}$ .

1.3 数据处理

数据经Excel 2010整理,统计分析使用DPS 7.05软件进行差异显著性检验,均值间比较采用LSD法(P<0.05),绘图运用OriginPro2021软件。

2 结果与分析

2.1 不同封顶剂处理对棉花株高的影响

研究表明,人工打顶处理株高增长量显著小于化学封顶处理(P<0.05),人工打顶处理株高增长量为3.1 cm,化学封顶处理株高增长量变幅为16.1~40.9 cm。株高增长量“棉顶封”处理显著高于“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“国光冠顶套餐”,“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“国光冠顶套餐”处理间差异不显著,但显著高于人工打顶,化学封顶处理株高增长量显著高于人工打顶。表2

表2 不同处理封顶前后棉花株高变化

Tab.2 Plant height of different treatments pre-and post-dotopping on cotton

处理 Treatments	封顶前 1d株高 Plant height 1d pre- detopping (cm)	封顶后株高 Plant height post- detopping (cm)	株高增长量 Plant height increment (cm)
“易顶” “ Yiding”	132.7	148.8	16.1^b
“抑顶” “Yiding”	127.7	153.6	25.9^b
“向铃转” “Xianglingzhuan”	133.4	153.2	19.8^b
“施益富” “Shiyifu”	138.0	158.2	20.2^b
“棉顶封” “Miandingfeng”	121.6	162.5	40.9^a
“国光冠顶套餐” “Guoguang guandingtaocan”	125.9	142.9	17.1^b
人工打顶 Manual topping	137.2	140.3	3.1^c

注:同列不同小写字母表示差异达5%显著水平,下同

Note:Different small letters in a column mean significant at 5% levels,the same as below

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2.2 不同封顶剂处理对棉花单株果枝数的影响

研究表明,“易顶”处理的单株果枝数较“棉顶封”和人工打顶分别高1.5台、1.8台。图1

图1

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图1 不同处理下棉花单株果枝数变化

Fig.1 Fruit branch number per plant under different treatments on cotton

2.3 不同封顶剂处理对棉花产量及产量构成因子的影响

研究表明,“易顶”的产量及产量构成因子均最高。其中,“易顶”和“抑顶”处理的单株铃数显著高于“施益富”、“棉顶封”和人工打顶处理,与“施益富”、“棉顶封”和人工打顶处理相比,“易顶”处理的单株铃数分别增加1.8、1.9、2.3个,“抑顶”处理的单株铃数分别增加1.6、1.7、2.1个。“施益富”处理的铃重较“国光冠顶套餐”处理显著高0.23 g(P<0.05)。“易顶”处理的衣分显著高于人工打顶、“抑顶”、“施益富”,分别高1.1个百分点、1.2个百分点、1.3个百分点,其余处理间衣分差异不显著。“易顶”处理的籽棉产量较“施益富”、人工打顶和“棉顶封”分别显著高出766.5、808.5和936 kg/hm²,“易顶”处理的籽棉产量较“施益富”、人工打顶和“棉顶封”处理显著高16.4%、17.4%、20.8%,且其皮棉产量除与“抑顶”处理差异不显著外,均显著高于其余处理249~348 kg/hm²,“易顶”处理的皮棉产量比“国光冠顶套餐”、“向铃转”、“施益富”、人工打顶和“棉顶封”处理显著高15.4%、16.0%、20.8%、21.2%、22.9%。表3

表3 不同处理下棉花产量及产量构成因子

Tab.3 Yield and yield components of different treatments on cotton

处理 Treatments	单株铃数 Bolls per plant (个)	铃重 Boll weight (g)	衣分 Lint percentage (%)	籽棉产量 Seed cotton yield (kg/hm²)	皮棉产量 Lint yield (kg/hm²)
“易顶”“Yiding”	9.5^a	3.09^ab	34.4^a	5 445.0^a	1 870.5^a
“抑顶” “Yiding”	9.3^a	2.98^ab	33.2^b	5 031.0^ab	1 672.5^ab
“向铃转”“Xianglingzhuan”	8.3^abc	3.04^ab	33.5^ab	4 806.0^ab	1 612.5^b
“施益富”“Shiyifu”	7.7^bc	3.15^a	33.1^b	4 678.5^b	1 548.0^b
“棉顶封”“Miandingfeng”	7.6^bc	3.10^ab	33.8^ab	4 509.0^b	1 522.5^b
“国光冠顶套餐”“Guoguang guandingtaocan”	8.7^ab	2.92^b	33.7^ab	4 816.5^ab	1 621.5^b
人工打顶 Manual topping	7.2^c	3.05^ab	33.3^b	4 636.5^b	1 543.5^b

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2.4 不同封顶剂处理对棉花纤维品质的影响

研究表明,但人工打顶处理的马克隆值显著低于“易顶”、“抑顶”和“向铃转”处理(P<0.5),化学封顶不利于马克隆值的改善;人工打顶、“施益富”、“棉顶封”、“国光冠顶套餐”和“抑顶”处理的马克隆值属于A级,“向铃转”和“易顶”处理的马克隆值归于B2级。人工打顶处理的上半部平均长度分别显著高于“国光冠顶套餐”和“棉顶封”1.57和2.33 mm,但与其余化学打顶处理间无显著差异。表4

表4 不同处理下棉花主要纤维品质变化

Tab.4 Main fiber quality of different treatments on cotton

处理 Treatments	上半部平均长度 Length (mm)	断裂比强度 Strength (cN/tex)	马克隆值 Micronaire value	长度整齐度指数 Length uniformity index
“易顶” “Yiding”	38.05^abc	43.87^a	4.39^a	86.60^a
“抑顶” “Yiding”	38.60^ab	43.97^a	4.19^a	87.83^a
“向铃转” “Xianglingzhuan”	37.97^abc	43.97^a	4.32^a	87.27^a
“施益富” “Shiyifu”	37.68^abc	44.10^a	4.08^ab	86.20^a
“棉顶封” “Miandingfeng”	36.81^c	43.63^a	4.13^ab	86.60^a
“国光冠顶套餐” “Guoguang guandingtaocan”	37.57^bc	45.43^a	4.17^ab	85.97^a
人工打顶 Manual topping	39.14^a	43.45^a	3.76^b	87.25^a

注:马克隆值A级、B2级取值范围分别为3.7~4.2、4.3~4.9

Note:The range of micronaire value A and B2 is 3.7-4.2 and 4.3-4.9, respectively

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2.5 基于熵权的模糊综合评价

2.5.1 评价指标熵权

研究表明,各指标的权重表现为皮棉产量>断裂比强度>衣分>籽棉产量>单株果枝数>单株铃数>长度整齐度指数>上半部平均长度>马克隆值>铃重>株高增长量,其中皮棉产量、断裂比强度、衣分和籽棉产量累计权重为48.53%,4个指标在长绒棉化学封顶效果评价指标体系中占有重要作用。此外,棉花产量及产量构成因子单株铃数、铃重、衣分、籽棉产量和皮棉产量所占权重为51.73%,产量及产量构成因子的权重相对较高,综合评价中影响较大。表5

表5 不同处理下评价棉花指标熵权变化

Tab.5 Entropy weight of different evaluation indexes on cotton

性状 Characters	权重Weight
株高增长量 Plant height increment	0.054 5
单株果枝数Number of fruit branches per plant	0.091 6
单株铃数 Bolls per plant	0.089 4
铃重 Boll weight	0.062 8
衣分Lint percentage	0.114 5
籽棉产量 Seed cotton yield	0.104 4
皮棉产量 Lint yield	0.146 2
上半部平均长度 Length	0.064 8
断裂比强度Strength	0.120 2
马克隆值 Micronaire value	0.063 0
长度整齐度指数 Length uniformity index	0.088 7

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2.5.2 不同处理模糊评价综合指数

研究表明,不同处理综合指数优劣排序为“易顶”>“抑顶”>“国光冠顶套餐”>“向铃转”>人工打顶>“施益富”>“棉顶封”,综合考虑株高、单株果枝数、产量及产量构成因子、主要纤维品质11个性状,“易顶”、“抑顶”、“国光冠顶套餐”和“向铃转”4个化学封顶剂的综合性状优于人工打顶。表6

表6 不同处理下棉花模糊综合指数变化

Tab.6 Fuzzy comprehensive index of different treatments on cotton

处理 Treatments	“易顶” “Yiding”	“抑顶” “Yiding”	“向铃转” “Xiangling zhuan”	“施益富” “Shiyifu”	“棉顶封” “Mian ding feng”	“国光冠顶套餐” “Guoguang guanding taocan”	人工打顶 Manual topping
株高增长量Plant height increment	0.035 6	0.021 6	0.030 4	0.029 8	0.000 0	0.034 3	0.054 5
单株果枝数Number of fruit branches per plant	0.091 6	0.040 7	0.030 5	0.020 3	0.015 3	0.056 0	0.000 0
单株铃数Bolls per plant	0.089 4	0.081 6	0.042 8	0.019 4	0.015 5	0.058 3	0.000 0
铃重 Boll weight	0.046 4	0.016 4	0.032 7	0.062 8	0.049 1	0.000 0	0.035 5
衣分Lint percentage	0.114 5	0.008 8	0.035 2	0.000 0	0.061 7	0.052 9	0.017 6
籽棉产量Seed cotton yield	0.104 4	0.058 2	0.033 1	0.018 9	0.000 0	0.034 3	0.014 2
皮棉产量Lint yield	0.146 2	0.063 0	0.037 8	0.010 7	0.000 0	0.041 6	0.008 8
上半部平均长度Length	0.034 5	0.049 8	0.032 3	0.024 2	0.000 0	0.021 1	0.064 8
断裂比强度Strength	0.025 5	0.031 6	0.031 6	0.039 5	0.010 9	0.120 2	0.000 0
马克隆值Micronaire value	0.000 0	0.040 7	0.014 2	0.063 0	0.052 9	0.044 7	0.050 8
长度整齐度指数Length uniformity index	0.030 0	0.088 7	0.062 0	0.011 0	0.030 0	0.000 0	0.061 0
综合指数Complex index	0.718 1	0.501 0	0.382 6	0.299 6	0.235 4	0.463 4	0.307 3
排序Order	1	2	4	6	7	3	5

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2.6 成本比较

研究表明,人工打顶成本高于化学封顶,人工打顶成本为600元/hm²,不同化学封顶剂成本在240~525元/hm²,无人机喷施化学封顶剂作业成本为75元/hm²(生产上大面积使用无人机喷施)。化学封顶较人工打顶节本0~285元/hm²,其中以“国光冠顶套餐”和“棉顶封”节本最高,“向铃转”与人工打顶相比基本持平。表7

表7 不同处理成本比较

Tab.7 Different treatments costs (元/hm²)

处理 Treatments	“易顶” “Yiding”	“抑顶” “Yiding”	“向铃转” “Xiangling zhuan”	“施益富” “Shiyifu”	“棉顶封” “Mian ding feng”	“国光冠顶套餐” “Guoguang guanding taocan”	人工打顶 Manual topping
化学封顶剂成本 Detopping cost	360	450	525	300	240	240	600
无人机作业成本 UAV operation cost	75	75	75	75	75	75	-
节省成本 Cost saving	165	75	0	225	285	285	-

注:UAV为无人机的缩写

Note:UAV is the abbreviation for unmanned air vehicle

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3 讨论

3.1 化学封顶剂对棉花株高的影响

祝令晓等^[4]有关化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选研究指出,评价化学封顶效果的株型相关性状之一是株高,株高表征了主要的主茎性状,合适的株高是获得高产的基础。娄善伟等^[5]对化学封顶高产棉花株型研究表明,喷施化学封顶剂“金棉科技”(主要成分为缩节胺、缓释剂、助剂)后,陆地棉高产田、低产田的株高增加量分别在13 cm左右、17 cm左右;赵强等^[3]关于化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响研究表明,化学打顶的陆地棉最终株高增幅为20%左右。试验结果表明,喷施不同化学封顶剂后,除“棉顶封”处理外,其余化学封顶剂处理的长绒棉株高增长量在16.2~25.9 cm,株高增长率为12.2%~20.3%,与娄善伟等^[5]、赵强等^[3]研究结果基本一致。喷施化学封顶剂后长绒棉株高增长明显,同时田间仍有15%~20%的长绒棉生长点会发生二次生长的现象,可能与长绒棉属零式果枝,只有1个生长点,加之供试品种新78长势强,喷施化学封顶剂后化学调控措施落实不够到位,增大了抑制棉花顶端优势的难度有关。

3.2 化学封顶剂对棉花产量的影响

娄善伟等^[5]关于化学封顶高产棉花株型研究表明,在合理塑造棉花株型的前提下,化学封顶与人工打顶棉田产量无明显差异,甚至高于人工打顶。李新裕等^[6]关于长绒棉化学封顶取代人工打顶试验研究表明,化学封顶可增加顶部成铃的单铃皮棉重。赵强等^[3]在化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响研究中表明,化学封顶不会造成产量的降低。戴翠荣等^[7]关于氟节胺化学打顶对南疆棉花农艺性状及产量的影响研究表明,氟节胺下籽棉产量与人工打顶相当。孙国军等^[8]关于南疆棉区棉花利用氟节胺打顶技术试验研究指出,化学封顶后因空果枝和脱落数增加、铃重降低造成棉花产量略低于人工打顶。试验中,喷施不同化学封顶剂后,棉花产量表现出有增有减的现象,尤其是“易顶”处理下籽棉单产和皮棉单产较人工打顶显著增产。

3.3 化学封顶剂对棉花纤维品质的影响

李新裕等^[6]对新疆垦区长绒棉化学封顶取代人工打顶试验研究表明,化学封顶与人工打顶间断裂比强度相差不大,但马克隆值差异较大;马辉等^[9]等对基于投影寻踪法综合评价棉花不同化学打顶剂效果研究表明,与人工打顶相比,化学封顶下断裂比强度和长度整齐度指数差异不显著,而马克隆值差异达到显著水平;叶春秀等^[1]关于不同化学打顶剂对北疆早熟陆地棉农艺及经济性状的影响研究表明,化学封顶在上半部平均长度上与人工打顶有显著差异。试验结果表明,化学封顶与人工打顶间断裂比强度、长度整齐度指数差距不大,但对马克隆值和上半部平均长度有显著影响,与李新裕等^[6]、马辉等^[9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致。

3.4 棉花化学封顶评价方法

目前,关于不同化学封顶剂对棉花性状的影响研究,其统计学分析方法多采用方差分析法,而鲜少用综合评价法。康正华等^[10]应用方差分析法,比较6种不同化学打顶剂对常规棉和杂交棉农艺性状及产量性状的影响;曹飞等^[11]运用方差分析法,对比4种不同化学打顶剂对棉花农艺性状、产量性状和纤维品质的影响,同时通过灰色关联度法分析表明,打顶后籽棉产量受衣分、株高的影响最大,株高可作为评价化学打顶对棉花的株型调控效果指标;祝令晓等^[4]通过皮尔逊相关性分析法、主成分分析法和灰色关联度分析法认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果。研究采用基于熵权的模糊综合评价法,对长绒棉化学封顶和人工打顶的株高增长量、单株果枝数、产量及产量构成因子和主要纤维品质等11个综合性状进行评价,为综合评估长绒棉封顶效果寻求了新的评价方法。

4 结论

与人工打顶相比,化学封顶后株高增长量较大,化学封顶抑制长绒棉无限生长的难度增大;喷施“易顶”、“抑顶”和“国光冠顶套餐”后单株铃数显著增多;喷施“易顶”后单株果枝数、衣分、籽棉产量和皮棉产量明显提高;喷施“易顶”、“抑顶”和“向铃转”后马克隆值显著增大;喷施“棉顶封”和“国光冠顶套餐”后纤维上半部平均长度明显降低。“易顶”、“抑顶”、“国光冠顶套餐”和“向铃转”的综合性状优于人工打顶。化学封顶后以“易顶”对株高增长的抑制作用最佳,其籽棉、皮棉产量均最高,节约成本165元/hm²,综合表现较优。

参考文献

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文献年度倒序

文中引用次数倒序

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新疆棉区棉花化学打顶剂的筛选研究

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化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选

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【目的】株型是重要的农艺性状,对棉花的栽培适应性和产量等有着巨大影响。研究化学封顶对棉花株型相关性状的影响,并进行综合分析,为化学封顶的应用和推广提供理论支持。【方法】于2015—2016年在河北农业大学试验基地,以黄河流域大面积种植的冀棉863和农大棉601为试验材料,设置人工打顶、化学封顶和不打顶3个处理,测定产量构成及株高、茎粗、果枝数等株型相关指标,开展化学封顶对棉花株型性状影响的研究。【结果】人工打顶和化学封顶处理的籽棉产量无显著差异,且均显著高于不打顶处理,冀棉863和农大棉601在化学封顶处理下的籽棉产量比不打顶处理分别提高了7.19%和6.18%。与不打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了棉花的株高、节间数、果枝数、果节数,显著增加了上部果枝的近远端直径比。与人工打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了主茎的节间长度和上部果枝长度。通过皮尔逊相关性分析、主成分分析和灰色关联度分析认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果。【结论】化学封顶可显著调控棉花的营养生长,且与人工打顶相比对产量无显著影响,株高和上部果枝近远端直径可作为评价化学封顶对棉花株型调控效果的最佳评价指标。

ZHU

Lingxiao

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The Regulation and Evaluation Indexes Screening of Chemical Topping on Cotton’s Plant Architecture

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DOI [本文引用: 2]

【Objective】Plant architecture is of major agronomic importance because it strongly influences the suit-ability of a plant for cultivation, its overall yield and its economic coefficient. This study was aimed to explore the effects of chemical topping on the traits of cotton’s plant architecture and to make a comprehensive analysis, thus providing a theoretical basis for the application and popularization of chemical topping. 【Method】Three topping treatments, including manual topping, chemical topping and non-decapitation treatment, were established by using Jimian863 and Nongda601, which were widely grown in Yellow River Valley, in Hebei Agriculture University experimental base during 2015-2016, yield components, plant height, stem diameter, number of fruit branches and other plant architecture related indicators were measured, carry out research on the effect of chemical topping on plant architecture. 【Result】There was no significant difference in seed cotton yield between manual topping treatment and chemical topping treatment, and both treatments were significantly higher than that of non-decapitation treatment. Compared with non-decapitation treatment, chemical topping increased the seed cotton yield of Jiman863 and Nongda601 by 7.19% and 6.78%, respectively. Compared with non-decapitation treatment, chemical topping significantly decreased the cotton plant, internode number, fruiting branches number and fruiting node number, and significantly increased the diameter ratio of near and far branches. Chemical topping significantly decreased the internode length of stem and upper fruiting branches length. The effect of chemical topping on cotton’s plant architecture could be evaluated by the plant height and the diameter ratio of near and far branches according to Pearson correlation analysis, principal component analysis and grey correlation analysis. 【Conclusion】Chemical topping treatment had the same purpose on the regulation of cotton’s vegetative and regenerative growth as manual topping treatment, and had no significant effect on seed cotton yield. The plant height and the diameter ratio of near and far branches were taken as the main evaluation indexes for the regulation of chemical topping on cotton’s plant architecture.

[5]

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[本文引用: 1]

[目的]研究氟节胺在南疆棉区的封顶效果及对棉花产量、品质的影响,为实现植棉全程机械化提供理论依据.[方法]选用2种配方的氟节胺按时间梯度设置5个处理.定点跟踪调查棉花生长特性.测定其农艺性状、产量性状和纤维品质.[结果]与人工打顶处理相比,喷施氟节胺后棉株高于人工打顶,果枝数明显多于人工打顶,籽棉和皮棉产量与人工打顶相当,对纤维品质无显著影响.6月20日喷施第一次,7月10日喷施第二次和6月25日喷施第一次,7月15日喷施第二次在南疆棉区较为合理.[结论]喷施氟节胺能有效抑制棉花顶端生长,达到封顶效果.

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南疆棉区棉花利用氟节胺打顶技术试验

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Effects on the Agronomic and Economic Characters of Cotton by Applying Different Topping Chemicals

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[本文引用: 1]

[目的]比较6种不同化学打顶剂,对常规棉和杂交棉农艺性状及产量性状的影响,为新疆棉花合理应用化学打顶剂提供参考.[方法]选用金棉、土优塔、氟节胺、智控先锋、西域金杉、棉打顶等6种化学打顶,常规棉金丰905和杂交棉中抗2号2种棉花材料.共设置8个处理,其中6个化学打顶,1个未打顶对照和1个人工打顶.试验重复3次,收获期测定不同棉花品种间的农艺性状差异及其产量差异.[结果]6种不同化学打顶剂在农艺性状方面均能降低株高,减少果枝数,缩短倒一至倒六果枝长度、叶柄长度,减小倒一至倒六主茎叶叶宽;在经济性状方面影响也明显,化学打顶剂与对照相比均能提高产量,与人工打顶效果无差异.其中化学打顶剂金棉增产最明显:中抗2号提高14.8;,金丰905提高20.41;.[结论]化学打顶能有效控制棉花株高,控制果枝数,提高产量;不同化学打顶剂对不同棉花农艺性状,产量性状影响有差异,应选用相应药剂和相应密度下的品种才能更好的发挥打顶剂的作用.

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曹飞, 练文明, 吴博, 等.

南疆棉区4 种化学打顶剂应用效果的研究

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不同化学打顶剂对北疆早熟陆地棉农艺及经济性状的影响

2017

... 【研究意义】新疆阿克苏地区是我国长绒棉主产区,长绒棉种植面积占新疆长绒棉总面积的90%以上,其中尤以阿瓦提县长绒棉种植面积最大.人工打顶是棉花生产中的一项传统管理措施,尚存在打顶质量参差不齐、打顶效率不高及打顶作业加重棉田落蕾落铃等问题.化学封顶是控制棉花无限生长习性的新型简化植棉技术,通过大型喷雾机械或小型植保无人飞机喷施棉花化学封顶剂,打顶工效大幅提高、时间显著缩短、成本有所下降,对实现棉花打顶机械化,推进棉花生产轻简化具有重要意义.【前人研究进展】叶春秀等^[1]应用化学封顶剂缩节胺、氟节胺、“土优塔”和“西域金杉”对早熟陆地棉农艺及经济性状的影响研究结果表明.与人工打顶相比,不同封顶剂处理后株高增高、铃数增加,缩节胺、“西域金杉”处理分别表现出减小和增加绒长的趋势.王香茹等^[2]采用裂区试验设计,研究了陆地棉品种和化学封顶剂氟节胺、“金棉”、“万佳丰”、“西域金杉”和“智控专家”对棉花株型、产量性状、早熟性和纤维品质的影响结果表明,品种间株型、产量、早熟性和纤维品质差异显著;不同化学封顶剂和不打顶处理棉花株高、果枝数较人工打顶增加;“金棉”和氟节胺处理籽棉产量均与人工打顶相当或高于人工打顶.赵强等^[3]开展了化学封顶对陆地棉农艺和经济性状的影响研究,结果表明化学打顶后棉株高于人工打顶,但株宽、果枝长及叶枝长显著低于人工打顶;化学打顶棉花上部果枝结铃数和内围铃数略高于人工打顶,铃重与人工打顶的相当,衣分略有降低,子棉和皮棉产量与人工打顶相当且有增产潜力,对综合纤维品质无显著影响.【本研究切入点】近年来,关于化学封顶剂对棉花生长发育的影响已有不少报道,而关于化学封顶对棉花农艺性状、经济性状和主要纤维品质的相关研究主要集中在陆地棉上,而有关长绒棉化学封顶效果的研究鲜有报道.此外,在化学封顶剂筛选的方法上基于多指标对棉花农艺、产量、品质进行综合评价的研究已有不少报道,基于熵权的模糊综合评价法将信息论中熵的概念引入,实现对多个指标的客观赋权,但是目前尚未见有应用基于熵权的模糊综合评价法对长绒棉化学封顶效果进行综合评价的报道.需研究不同化学封顶剂对长绒棉株高、产量和品质等影响.【拟解决的关键问题】供试长绒棉品种为新78,选用“易顶”、“抑顶”、“向铃转”、“施益富”、“棉顶封”和“国光冠顶套餐”6种化学封顶剂,以人工打顶为对照,共7个处理,运用基于熵权的模糊综合评价法,对不同化学封顶在长绒棉上的应用效果进行综合评价,筛选出适宜长绒棉的化学封顶剂,为长绒棉化学封顶技术示范推广提供技术支撑. ...

... 李新裕等^[6]对新疆垦区长绒棉化学封顶取代人工打顶试验研究表明,化学封顶与人工打顶间断裂比强度相差不大,但马克隆值差异较大;马辉等^[9]等对基于投影寻踪法综合评价棉花不同化学打顶剂效果研究表明,与人工打顶相比,化学封顶下断裂比强度和长度整齐度指数差异不显著,而马克隆值差异达到显著水平;叶春秀等^[1]关于不同化学打顶剂对北疆早熟陆地棉农艺及经济性状的影响研究表明,化学封顶在上半部平均长度上与人工打顶有显著差异.试验结果表明,化学封顶与人工打顶间断裂比强度、长度整齐度指数差距不大,但对马克隆值和上半部平均长度有显著影响,与李新裕等^[6]、马辉等^[9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致. ...

... [1]研究结果基本一致. ...

Effects of Different Chemical Topping Agents on Agronomic Characters and Yield of Early Maturing Upland Cotton(Gossypium hirsutum) in Northern Xinjiang Province

2017

... [1]研究结果基本一致. ...

新疆棉区棉花化学打顶剂的筛选研究

2018

Screening for Suitable Cotton Topping Chemicals in the Xinjiang Region

2018

化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响

2011

... 祝令晓等^[4]有关化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选研究指出,评价化学封顶效果的株型相关性状之一是株高,株高表征了主要的主茎性状,合适的株高是获得高产的基础.娄善伟等^[5]对化学封顶高产棉花株型研究表明,喷施化学封顶剂“金棉科技”(主要成分为缩节胺、缓释剂、助剂)后,陆地棉高产田、低产田的株高增加量分别在13 cm左右、17 cm左右;赵强等^[3]关于化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响研究表明,化学打顶的陆地棉最终株高增幅为20%左右.试验结果表明,喷施不同化学封顶剂后,除“棉顶封”处理外,其余化学封顶剂处理的长绒棉株高增长量在16.2~25.9 cm,株高增长率为12.2%~20.3%,与娄善伟等^[5]、赵强等^[3]研究结果基本一致.喷施化学封顶剂后长绒棉株高增长明显,同时田间仍有15%~20%的长绒棉生长点会发生二次生长的现象,可能与长绒棉属零式果枝,只有1个生长点,加之供试品种新78长势强,喷施化学封顶剂后化学调控措施落实不够到位,增大了抑制棉花顶端优势的难度有关. ...

... [3]研究结果基本一致.喷施化学封顶剂后长绒棉株高增长明显,同时田间仍有15%~20%的长绒棉生长点会发生二次生长的现象,可能与长绒棉属零式果枝,只有1个生长点,加之供试品种新78长势强,喷施化学封顶剂后化学调控措施落实不够到位,增大了抑制棉花顶端优势的难度有关. ...

... 娄善伟等^[5]关于化学封顶高产棉花株型研究表明,在合理塑造棉花株型的前提下,化学封顶与人工打顶棉田产量无明显差异,甚至高于人工打顶.李新裕等^[6]关于长绒棉化学封顶取代人工打顶试验研究表明,化学封顶可增加顶部成铃的单铃皮棉重.赵强等^[3]在化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响研究中表明,化学封顶不会造成产量的降低.戴翠荣等^[7]关于氟节胺化学打顶对南疆棉花农艺性状及产量的影响研究表明,氟节胺下籽棉产量与人工打顶相当.孙国军等^[8]关于南疆棉区棉花利用氟节胺打顶技术试验研究指出,化学封顶后因空果枝和脱落数增加、铃重降低造成棉花产量略低于人工打顶.试验中,喷施不同化学封顶剂后,棉花产量表现出有增有减的现象,尤其是“易顶”处理下籽棉单产和皮棉单产较人工打顶显著增产. ...

Effect of Chemical Detopping on the Canopy and Yield of Cotton(Gossypium hirsutum) in Southern Xinjiang

2011

化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选

2020

... 目前,关于不同化学封顶剂对棉花性状的影响研究,其统计学分析方法多采用方差分析法,而鲜少用综合评价法.康正华等^[10]应用方差分析法,比较6种不同化学打顶剂对常规棉和杂交棉农艺性状及产量性状的影响;曹飞等^[11]运用方差分析法,对比4种不同化学打顶剂对棉花农艺性状、产量性状和纤维品质的影响,同时通过灰色关联度法分析表明,打顶后籽棉产量受衣分、株高的影响最大,株高可作为评价化学打顶对棉花的株型调控效果指标;祝令晓等^[4]通过皮尔逊相关性分析法、主成分分析法和灰色关联度分析法认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果.研究采用基于熵权的模糊综合评价法,对长绒棉化学封顶和人工打顶的株高增长量、单株果枝数、产量及产量构成因子和主要纤维品质等11个综合性状进行评价,为综合评估长绒棉封顶效果寻求了新的评价方法. ...

The Regulation and Evaluation Indexes Screening of Chemical Topping on Cotton’s Plant Architecture

2020

化学封顶高产棉花株型研究

2015

... [5]、赵强等^[3]研究结果基本一致.喷施化学封顶剂后长绒棉株高增长明显,同时田间仍有15%~20%的长绒棉生长点会发生二次生长的现象,可能与长绒棉属零式果枝,只有1个生长点,加之供试品种新78长势强,喷施化学封顶剂后化学调控措施落实不够到位,增大了抑制棉花顶端优势的难度有关. ...

Study on Plant Type of High Yield Cotton after Chemical Detopping

2015

新疆垦区长绒棉化学封顶取代人工打顶试验研究

2001

... [6]、马辉等^[9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致. ...

Experimental Study of Long-Fiber Cotton on Chemical Detopping Replacing Artificial Detoping in Xinjiang

2001

... [6]、马辉等^[9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致. ...

氟节胺化学打顶对南疆棉花农艺性状及产量的影响

2015

Effect of Chemical Topping with Flumetralin on the Canopy and Yield of Cotton in Southern Xinjiang

2015

南疆棉区棉花利用氟节胺打顶技术试验

2014

Test of Topping Technology by Using Flumetralin in Southern Xinjiang Cotton Region

2014

基于投影寻踪法综合评价棉花不同化学打顶剂效果

2021

... [9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致. ...

Comprehensive evaluation of the effects of different chemical topping agents on cotton basedon the projection pursuit method

2021

... [9]、叶春秀等^[1]研究结果基本一致. ...

不同化学打顶剂对棉花农艺及产量性状的影响

2015

Effects on the Agronomic and Economic Characters of Cotton by Applying Different Topping Chemicals

2015

南疆棉区4 种化学打顶剂应用效果的研究

2022

Research on the Application Effect of 4 Chemical Detopping in the Cotton Region of the Southern Xinjiang

2022

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