中国棉花 | 棉花脱叶催熟剂及其应用技术研究进展

脱叶催熟剂的合理使用能够提高机采棉脱叶吐絮的效率与质量，提高采净率，降低籽棉含杂率，有效提升机采棉品质。因此，对机采棉的发展现状、棉花脱叶催熟剂的作用原理及机采棉的配套农艺技术进行了探讨，为棉花脱叶催熟剂的规范使用及今后的发展方向提供参考。

自20世纪90年代起，新疆地区就开展了对棉田机械采收的研究，如1996年新疆生产建设兵团为提升棉花机械化水平实施了“兵团机采棉引进试验示范项目”。2000年后4ZJ-8、4MZ-5A型采棉机的研制成功并投入生产，标志着机采棉发展步入新阶段。目前，新疆机采棉在品种培育、种植管理、化学调控和采收加工等各环节均取得较大进展，机采棉生产技术已非常成熟。截至2023年，新疆机采棉面积占比增长至85%，比2022年增长了4百分点；机采棉采收的效率也正在不断提升。新疆机采棉技术的快速发展，对解决新疆劳动力供需矛盾和促进新疆棉花产业的可持续发展具有较大意义。

脱落一般是在叶片衰老过程中一系列生理生化作用的结果，植物体内激素变化是造成叶片脱落的重要原因。

根据作用方式，脱叶催熟剂可以分为触杀性和内吸性。根据中国农药信息网“数据中心”在有效期内的农药登记数据，2023年市场上脱叶催熟剂产品较多，但有效成分的种类却极为单一：98个脱叶催熟剂产品中，有效成分含噻苯隆的为96个（有效成分为噻苯隆和敌草隆的产品50个，噻苯隆的单剂产品44个，噻苯隆和乙烯利的复配产品1个，敌草隆、噻苯隆、乙烯利的复配产品1个），吡草醚的单剂产品有2个。根据2023年的脱叶剂登记数据，脱叶催熟剂市场存在较为突出的问题：脱叶催熟剂剂型同质化严重，有效成分单一，以及缺乏专用的飞防制剂等。

在适宜时期合理施用棉花脱叶催熟剂，可以显著提升脱叶率，减轻甚至不会产生对棉花产量及其相关性状和品质的不利影响，不会显著影响棉花种子的质量。

相关研究表明，棉花自然吐絮率达到60%且吐絮均匀时，喷施脱叶催熟剂对单产及纤维品质影响较小。株型紧凑的棉花，一般吐絮率至40%左右时喷施脱叶催熟剂，对棉花单产及纤维品质无显著影响。

人工测定吐絮率存在效率低下以及不同棉田实际情况不同的问题，所以靠吐絮率确定脱叶催熟剂喷施时间的准确性有待提升。近些年，遥感、农用无人机技术迅速发展，其与机采棉综合农艺配套技术相结合，利用多光谱技术准确判断棉田吐絮情况，通过综合分析建立决策模型，再结合实际生产情况可确定棉花脱叶催熟剂喷施时间。

相关研究表明，北疆脱叶催熟剂最佳施用时间为9月5日之前，南疆最佳施用时间在9月15日之前。棉花脱叶催熟剂喷施之后6～8 d，是决定棉花脱叶催熟效果好坏的关键时期，如果能保证最高气温和每日≥12 ℃的有效积温达到要求，则脱叶催熟效果较好。喷施脱叶催熟剂后5～15 d是影响脱叶效果的关键时期，要求日均气温＞17 ℃，日最低气温＞13 ℃，并且要选择在晴天的条件下喷药，若在喷施后6 h内降雨，雨过后需要重新喷药。9月主产棉区新疆天气变化无常，温度变化会严重影响棉花脱叶效果。过早、过晚喷施以及喷施后出现低温均会影响棉花脱叶效果。

因此，因地制宜，因时制宜，根据棉花实际情况来确定合适的施用时间和方法，才能达到理想的效果。

喷杆喷雾机喷施技术。喷杆喷雾机作业效率高、喷洒效果好，在大田作物生产管理中应用比较广泛。在棉田中应用的喷杆喷雾机主要分为普通式喷杆喷雾机、吊杆式喷杆喷雾机、风幕式喷杆喷雾机。

普通式喷杆喷雾机在新疆棉花脱叶催熟剂喷施以及植保作业中应用极为广泛，其作业特点为喷施压力大，穿透强度高，药剂利用率高，便于操作，安全性好，作业质量好等。但由于新疆普遍应用的是矮密早棉花种植模式，植株较为稠密，冠层郁闭，而普通式喷杆喷雾机是从顶层向下喷施药液，药液难以穿透上层抵达中下部叶片，集中于上部，导致植株中下部脱叶吐絮效果较差。

从弥补普通式喷杆喷雾机劣势出发，吊杆式喷杆喷雾机改良了其喷头位置，将喷头安装在可以深入冠层的吊杆之上，深入冠层进行喷施作业，可使药液分布范围大幅下沉，植株脱叶率和棉铃吐絮率显著提升。但是因中下部植株叶片也较为稠密，药液扩散效果较差，导致脱叶吐絮效果难以保障。

为增强喷施药剂在棉花中下部的分布，相关技术人员研发了风送气流扰动方式辅助喷施的风幕式喷杆喷雾机。风幕式喷杆喷雾机可以从出风口喷出辅助气流，以增强药液雾滴在棉株中下部的穿透性，对植株中下部的药液沉积分布起改善作用。但是此改良对穿透效果的提升有限，其辅助气流仍无法完全透过植株上部到达下部，导致植株中下部喷施效果差，无法实现中下部叶片高效脱叶和棉铃良好吐絮。

植保无人机喷施技术。植保无人机喷施技术具有作业效率高、喷施效果好、节约生产成本的特点，借助全球定位系统（global psitioning system, GPS）、地理信息系统以及载波相位差等技术，使喷药过程精准高效。植保无人机技术在棉花、水稻、小麦等作物上的应用非常广泛，对保证植保作业效果、提升农药利用率起到重要作用，并且对农业生产过程中的农药高效利用、减施增效、安全环保等也是不可或缺的。棉田应用植保无人机喷施技术主要用于喷施脱叶催熟剂和病虫害防治。规模化的种植模式，给植保无人机提供了广泛应用的平台，植保无人机也凭借自身独特的精准高效优势，得到广泛应用。

应用植保无人机喷施脱叶催熟剂也存在一些问题：

一是植保无人机用水量少，喷施药液难以到达棉株中下部，导致药液上下分布不均匀，植株中下部脱叶效果较差，不能对中下部铃产生良好的催熟效果，且如果降低药液浓度以及飞行速度，又会降低工作效率。

二是植保无人机抗风能力差。由于植保无人机配备了雾化能力强的喷头，药液雾滴细小，易因随风飘移导致喷施不均、漏喷、重喷等问题，并且较大的风会影响飞行平衡甚至造成安全隐患。

三是植保无人机的载质量以及续航时间受限。目前，普通植保无人机载质量在30～40 kg，且1组电池的续航时间在20 min左右。要完成全部植保作业，需要植保无人机多次起降加药以及更换电池，而多次起降会增加能耗以及出现故障的可能性，降低植保作业效率。

目前，机采棉生产迫切需要实现棉花快速脱叶和高效吐絮。而棉花脱叶催熟效果与棉花品种、喷施时间与温度、脱叶催熟剂种类以及相应的喷施装备等都有密切关系。目前机采棉脱叶催熟方面存在的主要问题：一是生产上与脱叶催熟相关的综合农艺配套技术不完善，喷施时间与喷施温度都是影响棉花脱叶催熟效果的重要因素；二是脱叶催熟剂种类较为单一，脱叶催熟剂类型同质化严重，缺乏用量规范且在低温下能稳定高效脱叶的产品；三是脱叶催熟剂与喷施装备的适配性需要进一步改进。因此，建议从以下方面进行改进。

首先，不断完善脱叶相关的综合农艺配套技术。以脱叶剂敏感的机采棉品种培育为基础，以棉花高产优质为目标，结合田间种植模式、水肥管理、化学调控等技术，合理调整脱叶催熟剂喷施时间以确保药剂起效期的温度达到要求，综合提升棉花脱叶催熟效果。

其次，研发新型脱叶催熟剂产品，如耐低温的脱叶催熟剂产品，丰富脱叶催熟剂有效成分与剂型，并规范用量。实际生产过程中，低温会严重影响棉花脱叶催熟效果。同时，棉花脱叶催熟剂用量不足会导致脱叶效果不理想，影响棉花采收加工质量；而用量过大，会对棉籽成熟度造成损伤，使棉铃吐絮不畅，且增加成本。因此，应加强对脱叶催熟效果好、耐低温脱叶催熟剂研发及其用量规范的研究，以达到棉花脱叶催熟剂的减施增效。

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