CN103766145B - 一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法。该方法为于喷施脱叶催熟剂15～20天后，当光合有效辐射强度≥1300μmol？m^-2s^-1时，采用ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80测定棉田叶面积系数；不同密度条件下的叶面积系数x与脱叶率y呈直线负相关关系，根据这一关系算出脱叶率来衡量棉花脱叶催熟剂的脱叶效果。本发明操作简单，省时省工。与田间人工调查叶片数计算脱叶率相比，采用LP-80冠层仪测定棉花群体的叶面积系数简便、快速，能够节省用工，同时结果可靠。

Description

一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法

技术领域

本发明涉及一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法，属于农业技术领域。

背景技术

化学脱叶催熟是机械采棉的关键环节。棉花收获前采用化学药剂进行脱叶催熟可以提高机械化采棉的作业效率，减少棉叶对机采籽棉的污染，提高机械化采棉的质量。在实际的农业生产中，当棉花脱叶率≥95%时，即可以达到机械采收的脱叶要求。

快速、准确鉴定脱叶催熟效果是研究筛选脱叶催熟剂的基础环节。目前，主要通过计算棉花脱叶率来衡量脱叶催熟剂的脱叶效果。常用的脱叶率统计方法为，分别于喷施脱叶催熟剂前和喷施药剂后人工调查棉株的叶片数，根据前后调查的叶片数差值来计算棉花的脱叶率，依此来衡量棉花脱叶催熟剂的脱叶效果。传统脱叶催熟剂脱叶效果评定方法的缺点在于：为增加数据的可靠性，需调查大样本数据，操作繁琐，人工投入大，费时费工；并且由于人工调查时把握的标准不一易导致误差出现，影响最终的评定结果。因此发明一种快速准确的鉴定方法十分必要。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法。本发明采用叶面积仪测定棉田叶面积系数来评定脱叶催熟剂的脱叶效果。该方法操作简单，省时省工，易于掌握，不受人为因素影响，准确率高，与人工调查所得出的脱叶率吻合度高，非常适用于棉花收获前脱叶效果的快速鉴定，以满足机械采棉的要求。

本发明的技术方案是：一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法，其特征是，

（1）于喷施脱叶催熟剂15～20天后，当光合有效辐射强度≥1300μmol m^-2s^-1时，采用ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80（以下简称冠层仪）测定棉田叶面积系数，每一田块至少测量3个位置，取平均值；

（2）叶面积系数测定方法：等行距种植棉花，在棉田中跨两行选择正方形区域（如行距为76cm时，选择80×80cm²棉田区域）进行测量，将冠层仪水平置于棉株群体之上顺行和垂直于行向分别测定1次光合有效辐射强度（即冠层上PAR），取平均值；然后将冠层仪水平置于距地面15cm高处顺行和垂直于行向呈田字型（顺行行向3次，垂直于行向3次，如图1所示）分别测量其光合有效辐射强度（即冠层下PAR），共6次，取平均值；同时冠层仪上的X设定为1.0，从冠层仪上读出叶面积系数LAI；

使用冠层分析仪LP-80测量棉花的叶面积系数：首先设定时间、日期和经纬度，叶分布参数X设定为1.0；然后测量冠层上PAR和冠层下PAR；此时在冠层分析仪底部同时显示τ、L、Fb、X和Z数值，直接读出叶面积系数LAI（L）值。

叶面积系数LAI的数值与透射率Tau（τ）、天顶角（z）、Fb和叶分布参数X有关。其中透射率Tau（τ）为冠层下部PAR与冠层上部PAR之比。天顶角（z）与时间、日期和经纬度有关。Fb与冠层上部PAR和所处的位置和天顶角值有关。对于棉花，叶分布参数X设定为1.0。叶面积系数LAI的计算公式如下：

$\mathrm{LAI}=\frac{[(1-\cos z)\mathrm{Fb}-1]1\mathrm{n\τ}}{0.86(1-0.47\mathrm{Fb})}$ （公式1）

例如：棉花冠层以上的光强为1625μmol m^-2s^-1，冠层以下的光强为292μmol m^-2s^-1，则冠层透射比为τ=292/1625=0.18，太阳天顶角（z）是30°，Fb是0.75，则LAI=2.77。

（3）不同密度条件下的叶面积系数x与脱叶率y呈直线负相关关系，根据这一关系算出脱叶率来衡量棉花脱叶催熟剂的脱叶效果；

当棉田密度为每公顷52500株时，y=-35.69x+123.74，R²=0.9952（公式2）；

当棉田密度为每公顷67500株时，y=-34.123x+125.39，R²=0.9961（公式3）；

当棉田密度为每公顷82500株时，y=-31.736x+125.07，R²=0.9963（公式4）；

通过上述的公式2-4可以对棉花密度在每公顷52500、67500及82500株时的脱叶率进行计算及对其它棉花密度下的脱叶率进行估算。

在实际的农业生产中，当棉花脱叶率达到95%时，即可以达到机械采收的脱叶要求。本发明通过计算及反复的试验验证得出的结论如下：

当棉田密度在52500～67499株/公顷时，叶面积系数≤0.81，脱叶率即能达到95%以上；

当棉田密度在67500～82499株/公顷时，叶面积系数≤0.89，脱叶率即能达到95%以上；

当棉田密度≥82500株/公顷时，叶面积系数≤0.95，脱叶率即能达到95%以上。

例如：已知棉田为每公顷60000株/公顷，测得叶面积系数为0.76，则可直接判断脱叶率超过了95%，已达到机械采收的脱叶要求。

本发明的一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法与传统方法相比，具有以下优点：

一、操作简单，省时省工。与田间人工调查叶片数计算脱叶率相比，采用LP-80冠层仪测定棉花群体的叶面积系数简便、快速，能够节省用工；

二、结果可靠。此发明得出的脱叶率与人工调查喷施药剂前后的叶片数计算出的脱叶率相关性在99%以上，完全满足棉花脱叶剂脱叶效果的鉴定要求。

附图说明

图1为叶面积系数测定方法示意图；

图2为脱叶率与叶面积系数相关性图。

具体实施方式

实施例1：

本试验以鲁棉研28号为试验材料，在山东棉花研究中心临清试验站开展。设置40%乙烯利3000mL/hm²+50%噻苯隆可湿性粉剂600g/hm²+0.05%油酸甲酯和40%乙烯利3000mL/hm²+50%噻苯隆可湿性粉剂600g/hm²+0.1%有机硅两个脱叶催熟剂处理，以喷施清水作为对照，重复3次，共9个小区，小区面积40m²，采用4行区等行距种植，行距76cm，密度控制在67500～82500株/公顷。于4月27日播种，利用宽膜（120cm）一膜两行覆盖，采用粗整枝（“撸裤腿”），以后不再整枝和去赘芽。7月20日打顶，利用化控将株高控制在90～110cm。并于9月26日、吐絮率达60%～70%时采用双层吊挂垂直水平喷头喷雾器喷施脱叶催熟剂，其它管理措施同常规大田。于喷施药剂16天后，选择80×80cm²棉田区域，利用LP-80冠层仪测定各小区中间两行的叶面积系数。

结果显示，助剂种类影响棉花脱叶催熟剂的脱叶效果（表1）。乙烯利+噻苯隆+0.05%油酸甲酯处理的脱叶效果最好，喷药16天后的叶面积系数显著低于（9.4%）乙烯利+噻苯隆+0.1%有机硅处理；并且该密度条件下利用叶面积系数换算得来的脱叶率与人工调查所得出的脱叶率相吻合，说明利用叶面积系数完全能够准确鉴定不同助剂对脱叶催熟剂的增效作用。同时证明：乙烯利+噻苯隆+0.05%油酸甲酯处理棉田的叶面积系数为0.87（＜0.89）时，脱叶率大于95%，满足了机械采收的要求。

表1不同助剂对脱叶催熟剂处理棉株叶面积系数的影响

实施例2：本试验以K836为试验材料，在山东禾丰农业科技开发有限公司试验田开展。

设置40%乙烯利3000mL/hm²+50%噻苯隆可湿性粉剂600g/hm²+0.05%油酸甲酯、40%乙烯利3000mL/hm²+54%脱吐隆200mL/hm²+0.05%油酸甲酯2个脱叶催熟剂处理，以喷施清水作为对照，重复3次，共9个小区，小区面积40m²，采用4行区等行距种植，行距76cm，密度控制在67500～82500株/公顷。于4月25日播种，利用宽膜（120cm）一膜两行覆盖，采用粗整枝（“撸裤腿”），以后不再整枝和去赘芽。7月17日打顶，利用化控将株高控制在90～110cm。并于9月28日、吐絮率达60%～70%时采用双层吊挂垂直水平喷头喷雾器喷施脱叶催熟剂，其它管理措施同常规大田。于喷施药剂16天后选择80×80cm²棉田区域，利用LP-80冠层仪测定各小区中间两行的叶面积系数。

结果表明，噻苯隆与乙烯利混用的脱叶效果好于脱吐隆与乙烯利混用（表2）。处理16天后，乙烯利+噻苯隆+0.05%油酸甲酯处理的叶面积系数显著低于（7.6%）乙烯利+脱吐隆+0.05%油酸甲酯处理；并且人工调查所得出的脱叶率完全在该密度条件下利用叶面积系数换算得来的脱叶率范围内，说明利用叶面积系数完全可以达到鉴定不同脱叶催熟剂脱叶效果的目的。同时证明：乙烯利+噻苯隆+0.05%油酸甲酯处理的叶面积系数为0.85（＜0.89）时，脱叶率大于95%，满足了机械采棉的要求。

表2不同脱叶催熟剂处理棉株的叶面积系数比较

实施例3：本试验以鲁棉研28号为试验材料，在山东棉花研究中心临清试验站开展。以50%噻苯隆可湿性粉剂600g/hm²+40%乙烯利3000ml/hm²+0.05%油酸甲酯混合作为脱叶催熟剂。共设置3个施药时间，即分别于9月中旬（吐絮率达40%～50%）、9月底～10月初（吐絮率达60%～70%）和10月中旬（吐絮率达70%～80%）采用双层吊挂垂直水平喷头喷雾器进行喷施，以喷施清水作为对照，共4个处理，重复3次，共12个小区，小区面积40m²，采用4行区等行距种植，行距76cm，密度控制在52500～67500株/公顷。于4月25日播种，利用宽膜（120cm）一膜两行覆盖，采用粗整枝（“撸裤腿”），以后不再整枝和去赘芽。7月20日打顶，利用化控将株高控制在90～110cm。其它管理措施同常规大田。于喷施药剂16天后，选择80×80cm²棉田区域，利用LP-80冠层仪分别测定各处理中间两行的叶面积系数。

结果表明，药剂喷施时间影响脱叶催熟剂的脱叶效果，吐絮率达60%～70%时的喷施效果最好（表3）。与吐絮率40%～50%和吐絮率70%～80%时喷施药剂处理的叶面积系数相比，吐絮率60%～70%时喷施药剂的叶面积系数分别降低17.7%和9.2%；且利用叶面积系数换算得出的脱叶率与人工调查所得出的脱叶率相吻合。同时证明：在吐絮率达60%～70%喷施乙烯利+噻苯隆+0.05%油酸甲酯处理的棉田叶面积系数为0.79（＜0.81）时，脱叶率大于95%，满足了机械采收的要求。

表3脱叶催熟剂不同喷施时间的药效比较

实施例4

本试验以鲁棉研28号为试验材料，在山东棉花研究中心临清试验站开展。以50%噻苯隆可湿性粉剂600g/hm²+40%乙烯利3000ml/hm²+0.05%油酸甲酯混合作为脱叶催熟剂。9月底～10月初（吐絮率达60%～70%）时喷药；采用双层吊挂垂直水平喷头喷雾器进行喷施，小区面积40m²，采用4行区等行距种植，行距76cm，密度控制在82500-85000株/公顷。于4月25日播种，利用宽膜（120cm）一膜两行覆盖，采用粗整枝（“撸裤腿”），以后不再整枝和去赘芽。7月20日打顶，利用化控将株高控制在90～110cm。其它管理措施同常规大田。鉴定脱叶率如下：

（1）于喷施脱叶催熟剂16天后，当光合有效辐射强度≥1300μmol m^-2s^-1时，采用ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80（以下简称冠层仪）测定棉田叶面积系数；

（2）上述叶面积系数测定方法：选择各处理中间两行80×80cm²棉田区域，将冠层仪水平置于棉株群体之上顺行和垂直于行向分别测定1次光合有效辐射强度（即冠层上PAR），取平均值；然后将冠层仪水平置于距地面15cm高处顺行和垂直于行向呈田字型分别测量其光合有效辐射强度（即冠层下PAR），共6次，取平均值；同时冠层仪上的X设定为1.0；

（3）该棉田共测量3个位置，从冠层仪上读出的叶面积系数分别为：0.88、0.91、0.92，平均值为0.90，根据本发明的判断方法，其脱叶率达到95%以上。同时人工调查脱落率为97.1%，说明本发明的判断方法准确。

Claims (2)

1.一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法，其特征是，

(1)于喷施脱叶催熟剂15～20天后，当光合有效辐射强度≥1300μmol m^-2s^-1时，采用ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80测定棉田叶面积系数，每一田块至少测量3个位置，取平均值；

(2)上述棉田叶面积系数测定方法为：等行距种植棉花，行距为76cm，在棉田中跨两行选择80×80cm²的正方形区域进行测量，将ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80水平置于棉株群体之上顺行和垂直于行向分别测定1次光合有效辐射强度，取平均值；然后将ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80水平置于距地面15cm高处顺行和垂直于行向呈田字型分别测量其光合有效辐射强度，共6次，取平均值；同时ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80上的X设定为1.0，从ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80上读出叶面积系数；

(3)叶面积系数与棉花脱叶率的关系为：

当棉田密度在52500～67499株/公顷时，叶面积系数≤0.81，棉花脱叶率达到95％以上；

当棉田密度在67500～82499株/公顷时，叶面积系数≤0.89，棉花脱叶率达到95％以上；

当棉田密度≥82500株/公顷时，叶面积系数≤0.95，棉花脱叶率达到95％以上。

2.一种棉花收获前脱叶效果的快速鉴定方法，其特征是，

(1)于喷施脱叶催熟剂15～20天后，当光合有效辐射强度≥1300μmol m^-2s^-1时，采用ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80测定棉田叶面积系数，每一田块至少测量3个位置，取平均值；

(2)上述棉田叶面积系数测定方法为：等行距种植棉花，行距为76cm，在棉田中跨两行选择80×80cm²的正方形区域，将ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80水平置于棉株群体之上顺行和垂直于行向分别测定1次光合有效辐射强度，取平均值；然后将ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80水平置于距地面15cm高处顺行和垂直于行向呈田字型分别测量其光合有效辐射强度，共6次，取平均值；同时ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80上的X设定为1.0，从ACCUPAR植物冠层分析仪LP-80上读出叶面积系数；

(3)不同密度条件下的叶面积系数x与脱叶率y呈直线负相关关系，根据这一关系算出脱叶率来衡量棉花脱叶催熟剂的脱叶效果；

当棉田密度为每公顷52500株时，y＝-35.69x+123.74，R²＝0.9952；

当棉田密度为每公顷67500株时，y＝-34.123x+125.39，R²＝0.9961；

当棉田密度为每公顷82500株时，y＝-31.736x+125.07，R²＝0.9963。