【目的】将植物生长调节剂复配作为化学打顶剂,通过田间喷施,达到抑制棉花顶芽生长,塑造株型及替代人工打顶具有重要意义。本文选用棉花生产中使用的氟节胺复配型、缩节胺复配型2种化学打顶剂,研究田间喷施化学打顶剂对棉花植株形态、冠层结构、群体光合生产及籽棉产量的影响,探讨棉花冠层结构变化与群体光合生产和产量的关系;分析打顶方式对生育后期脱叶催熟效果的影响,为棉花化学打顶技术的应用提供理论依据。【方法】选用北疆棉区主栽品种新陆早45号及推广品种(系)中棉所50、45-21(品系)为试验材料,在田间自然条件下,以常规人工打顶的棉花为对照,系统测定不同棉花品种(系)不同打顶处理(1)棉花植株形态特征、产量及纤维品质;(2)冠层结构指标、冠层不同部位光分布状况;(3)群体光合生产、干物质积累和分配规律、产量构成及成铃特性;(4)脱叶率、挂角叶率及吐絮率等成熟及脱叶状况。【结果】与人工打顶的棉花相比,化学打顶的棉花株高、主茎节数、主茎叶片数增加,且喷药后生长量较大;冠层上部各果枝变短、株宽变小,喷药后横向生长被明显抑制,株型紧凑。与人工打顶相比,化学打顶的棉花生产成本降低,但纤维品质未受影响。化学打顶的棉花叶面积指数和叶片叶绿素含量较高,且高值持续期长,至初絮期(出苗后115 d)仍维持较高的值,与人工打顶的棉花相比差异均达到极显著水平。化学打顶的棉花冠层上、中部透光率较高,生育后期冠层下部漏光损失较小;群体光合速率显著高于人工打顶的棉花,且高值持续期长,至初絮期仍维持在16.04μmol·m-2·s-1以上,较人工打顶的棉花高出14.35%-36.35%,差异均达到显著水平;群体呼吸速率在达到峰值前显著高于人工打顶的棉花,峰值后与人工打顶的棉花无显著差异;群体呼吸速率占群体总光合速率的比率高于人工打顶的棉花。化学打顶的棉花总干物质积累量大,且干物质直线增长持续时间较人工打顶的棉花平均长4.88 d;不同部位生殖器官和营养器官干物质积累占总干物质积累的比例较协调,但经济系数较人工打顶的棉花平均小4.11%。化学打顶的棉花总果枝数和单株铃数显著的大于人工打顶的棉花,单株铃数的增加主要来源于冠层上部,其中氟节胺处理棉花产量高于人工打顶的棉花。化学打顶的棉花脱叶率、吐絮率显著高于人工打顶的棉花,同时挂角叶率显著的小于人工打顶的棉花。【结论】棉花喷施化学打顶剂能有效抑制顶芽的生长,控制果枝横向伸长,塑造更紧凑的株型,调节棉花形成良好的冠层。化学打顶的棉花冠层上、中部透光率大,改善了冠层中下部光环境,保证了冠层各部位均匀的光分布;叶面积指数高且高值持续期长,使光合面积增加;叶片的叶绿素含量高且高值持续时间长,使光合时间延长,保证了较高的群体光合能力及长的光合功能持续期。化学打顶的棉花总的干物质积累量大,干物质积累呈直线增长持续时间较人工打顶的棉花平均长4.88 d,且不同部位生殖器官和营养器官所占比例更协调。化学打顶的棉花紧凑的株型和合理的冠层光分布,提高了棉花脱叶催熟效果。