粉壟栽培對(duì)甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

周靈芝 韋本輝 甘秀芹 劉斌 申章佑 李艷英 周佳 勞承英 胡泊 吳延勇

摘要[目的]探討粉壟栽培甘蔗的增產(chǎn)機(jī)制，為粉壟甘蔗生產(chǎn)提供理論依據(jù)。[方法]以甘蔗品種桂糖43號(hào)為試驗(yàn)材料，研究粉壟耕作栽培和傳統(tǒng)耕作栽培對(duì)甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。[結(jié)果]粉壟栽培有利于提高甘蔗的出苗率和分蘗率，粉壟甘蔗的出苗率比對(duì)照增加20.7%，分蘗率比對(duì)照增多25.4%；粉壟甘蔗的月生長(zhǎng)速度比對(duì)照快6.4%～53.7%；蔗莖增粗7.7%～23.8%；粉壟蔗莖產(chǎn)量為191.25 t/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)18.2%。相關(guān)分析顯示，有效莖數(shù)、莖長(zhǎng)和莖徑3個(gè)性狀對(duì)蔗莖產(chǎn)量影響由大到小為莖長(zhǎng)、莖徑、有效莖數(shù)。[結(jié)論]粉壟栽培是一項(xiàng)適宜甘蔗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)生產(chǎn)的新技術(shù)，可加以推廣普及。

關(guān)鍵詞粉壟；甘蔗；生長(zhǎng)；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)S566.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）09-0029-03

Effects of Smashridging Cultivation on the Growth and Yield of Sugarcane

ZHOU Lingzhi，WEI Benhui*， GAN Xiuqin et al

（Institute of Economy Crops， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning， Guangxi 530007）

Abstract[Objective] To discuss the yield increasing mechanism of sugarcane smashridging cultivation， and to provide theoretical foundation for the production of sugarcane smashridging cultivation. [Method] With the sugarcane variety Guitang 43 as the test material， we researched the effects of smashridging and traditional tillage cultivation on growth and yield of sugarcane. [Result] Smashridging cultivation enhanced the seedling emergence rate and tillering rate by 20.7% and 25.4%， respectively. The monthly growth rate and stalk diameter increased by 6.4%-53.7% and 7.7%-23.8%compared with the control. The cane yield was 191.25 t/hm2，which was 18.2% higher than the control.The results of correlation analysis indicated that the decreasing order of the importance of these factors to the cane yield was stalk height，stalk diameter， effective stalk. [Conclusion] Smashridging cultivation is a new technique suitable for high yield and quality of sugarcane production， and can be vigorously extended.

Key wordsSmashridging cultivation；Sugarcane；Growth；Yield

廣西是中國(guó)第一大甘蔗產(chǎn)區(qū)，年均產(chǎn)糖量占全國(guó)60%以上。但廣西甘蔗大多種植在旱坡地上，干旱常常導(dǎo)致甘蔗出苗不理想、有效莖不足、生長(zhǎng)不良；單產(chǎn)較低一直是廣西甘蔗生產(chǎn)的一大問(wèn)題。粉壟栽培技術(shù)[1]是廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所韋本輝團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新發(fā)明，該技術(shù)利用粉壟機(jī)械對(duì)耕地進(jìn)行不同深度的耕作，土壤粉碎均勻一致且下層生土不上翻。粉壟技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，已在水稻[2-3]、馬鈴薯[4]、花生[5]、玉米[6]、桑樹[7]、小麥[8]等多種作物上展開了廣泛的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)粉壟栽培在作物根系、生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量等方面較傳統(tǒng)耕作栽培有一定的優(yōu)勢(shì)。

韋本輝等[9]研究發(fā)現(xiàn)，粉壟栽培能促使甘蔗根系發(fā)達(dá)、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。甘蔗植株高度、蔗莖粗細(xì)和每公頃蔗莖數(shù)是構(gòu)成甘蔗產(chǎn)量的3個(gè)因素，高產(chǎn)栽培實(shí)質(zhì)上是圍繞如何提高這幾個(gè)因素水平進(jìn)行的。目前，粉壟在甘蔗上的應(yīng)用已有一定的面積，但粉壟對(duì)甘蔗產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究鮮見報(bào)道。該研究通過(guò)設(shè)置粉壟和常規(guī)耕作2種整地栽培方式，觀測(cè)甘蔗生長(zhǎng)期內(nèi)植株高度、蔗莖粗細(xì)和莖蘗等的動(dòng)態(tài)變化，探討粉壟栽培甘蔗的增產(chǎn)機(jī)制，為粉壟甘蔗生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種為桂糖43號(hào)，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所提供。該品種株型緊湊、中大莖、節(jié)間圓筒形、蔗莖呈微“之”字形。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年3月14日—2016年1月25日在廣西南寧市廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院本部試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地為平地，土壤為黏土。試驗(yàn)設(shè)2種耕作處理：①常規(guī)耕作（對(duì)照CK）：用傳統(tǒng)拖拉機(jī)耕作，深度25 cm，耙平；②粉壟耕作：采用廣西五豐機(jī)械有限公司的自走式粉壟深耕深松機(jī)械（粉壟機(jī)未加帶起壟擋板）進(jìn)行粉壟耕作整地，深度40 cm，耙平。2種處理機(jī)械整地后，人工開種植溝寬50 cm，深度為各種耕作方式的耕作深度，行距1.2 m。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)長(zhǎng)10.0 m，寬3.4 m，每小區(qū)面積34.0 m2。

2015年3月14日下種，采用雙芽段種植，蔗種雙行擺放，種植密度為10.5萬(wàn)芽/hm2。施肥為基肥磷肥（P2O5 12%，廣西西江化工有限責(zé)任公司）750 kg/hm2、有機(jī)肥（N+ P2O5+K2O=5%、有機(jī)質(zhì)含量45%，山西壺關(guān)縣紫豐有機(jī)肥有限公司）1 125 kg/hm2，追施尿素（N 46.4%，廣西河池化工股份公司）300 kg/hm2、硫酸鉀型復(fù)合肥（N、P、K含量各15%，挪威雅苒國(guó)際有限公司）1 500 kg/hm2，田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.3調(diào)查項(xiàng)目與方法

2015年4月20日調(diào)查每小區(qū)全部甘蔗的出苗數(shù)（包括死苗數(shù)），5月29日調(diào)查每小區(qū)全部甘蔗的分蘗數(shù)（包括死苗數(shù)）。每小區(qū)隨機(jī)取樣10株，掛牌做標(biāo)記，6月1日開始定期定株測(cè)定甘蔗株高，每月調(diào)查1次，連續(xù)調(diào)查5個(gè)月；株高為植株從地面到最高可見肥厚帶的高度，用皮尺測(cè)量。6月1日—7月16日定期定株用游標(biāo)卡尺測(cè)量1次地面第1節(jié)的莖徑，7月10日后地面第1節(jié)葉片葉鞘逐漸張開、枯黃（甘蔗節(jié)間的伸長(zhǎng)和增粗是在該節(jié)節(jié)間綠葉包被時(shí)進(jìn)行的，當(dāng)葉鞘已張開，節(jié)間外露，該節(jié)節(jié)間的伸長(zhǎng)和增粗便停止，故地面第1節(jié)的莖粗僅觀測(cè)到7月16日，收獲時(shí)測(cè)定的是甘蔗中部的莖徑）。2016年1月25日分小區(qū)收獲并測(cè)產(chǎn)，每小區(qū)隨機(jī)選取20株測(cè)定莖長(zhǎng)、中部莖徑、田間錘度；其中莖長(zhǎng)按糖廠收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)砍取蔗莖并量取蔗莖全長(zhǎng)，田間錘度用手持糖度計(jì)測(cè)定。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1粉壟栽培對(duì)甘蔗出苗和分蘗的影響從表1可看出，粉壟甘蔗的出苗率為70.1%，比對(duì)照增加41.9%；粉壟處理的分蘗率為68.7%，比對(duì)照增加58.7%；粉壟出苗率和分蘗率均極顯著高于對(duì)照，說(shuō)明粉壟耕作能明顯提高甘蔗的出苗和分蘗，促進(jìn)甘蔗的早生快發(fā)。

2.2粉壟栽培對(duì)甘蔗蔗莖生長(zhǎng)的影響

伸長(zhǎng)期蔗莖的生長(zhǎng)主要表現(xiàn)為節(jié)數(shù)的增加和節(jié)間的伸長(zhǎng)，同時(shí)還伴隨著莖的增粗。由表2可知，6—11月粉壟栽培甘蔗的月伸長(zhǎng)速度均高于對(duì)照，以8—9月的增幅最大，為53.7%；10—11月的增幅最小，為6.4%。粉壟與對(duì)照的甘蔗長(zhǎng)速以6—7月最快，分別為98.4、72.2 cm；10—11月的長(zhǎng)速最慢，分別為19.9、18.7 cm。試驗(yàn)結(jié)果表明，在6—11月時(shí)粉壟栽培能加快甘蔗蔗莖的生長(zhǎng)速度。

甘蔗節(jié)間的增粗僅限于該節(jié)間有青葉葉鞘包被時(shí)進(jìn)行，當(dāng)葉鞘張開、節(jié)間外露時(shí)，節(jié)間的伸長(zhǎng)增粗就基本停止。7月10日后甘蔗地面第1節(jié)葉片葉鞘逐漸張開、枯黃。由表3可知，6月1日—7月1日粉壟甘蔗莖徑均比對(duì)照粗（均包被著葉鞘），差異達(dá)顯著水平；到7月16日地面第1節(jié)蔗徑不再增粗時(shí)，粉壟栽培的蔗徑（地面第1節(jié)）比對(duì)照增加7.7%，表明粉壟栽培對(duì)增加甘蔗的莖徑是有優(yōu)勢(shì)的。

2.3粉壟對(duì)甘蔗產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響

由表4可知，粉壟栽培甘蔗收獲時(shí)，莖長(zhǎng)、莖徑（中部）和產(chǎn)量均優(yōu)于對(duì)照，分別比對(duì)照增加20.5%、10.9%和18.2%，達(dá)到極顯著差異水平；錘度上粉壟略優(yōu)于對(duì)照，比對(duì)照增加2.1%，但差異不明顯；粉壟的有效莖比對(duì)照略少，減幅為0.3%，差異不顯著。結(jié)果表明粉壟栽培對(duì)甘蔗莖長(zhǎng)、莖徑和產(chǎn)量有著積極的促進(jìn)作用。

2.4甘蔗蔗莖產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)分析

由表5可知，蔗莖產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)系數(shù)由大到小依次為莖長(zhǎng)、莖徑、有效莖數(shù)。其中，蔗莖產(chǎn)量與莖長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，與莖徑呈顯著正相關(guān)，但蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)相關(guān)程度較小，未達(dá)顯著水平。

3討論

研究結(jié)果表明，粉壟栽培能提高出苗率，促進(jìn)甘蔗早生快發(fā)。廣西甘蔗90%以上種植在缺乏灌溉條件的旱坡地上，水成為制約甘蔗單產(chǎn)提高的最重要因素，旱地甘蔗如果能蓄水保墑，提高水分利用率，則有望獲得高產(chǎn)[10]。研究表明，粉壟耕作下耕層疏松深厚、土壤調(diào)蓄水分能力增強(qiáng)、土壤含水量比露地（對(duì)照）增加[11]、耗水量減少、水分利用效率提高[12]。

該研究中，在同樣的氣候條件下（2015年南寧春旱），粉壟栽培甘蔗的出苗比對(duì)照增加20.7%，這與前人通過(guò)深耕深松能增加土壤含水量、進(jìn)而有利于提高甘蔗出苗率的研究結(jié)果一致[13]。因此，進(jìn)一步探討粉壟栽培甘蔗的土壤含水量和水分利用率等問(wèn)題可作為下一步研究的方向。

該研究中粉壟栽培的甘蔗分蘗率為68.7%，比對(duì)照增加25.4%，表明粉壟栽培能提高甘蔗的分蘗率。5月29日粉壟甘蔗的莖蘗數(shù)（124 185苗/hm2）已超過(guò)最終的有效莖數(shù)（79 500苗/hm2），而對(duì)照的莖蘗數(shù)（74 295苗/hm2）則未達(dá)到最終的有效莖數(shù)（79 740苗/hm2）；收獲時(shí)粉壟的有效莖數(shù)比對(duì)照略少，表明粉壟的分蘗成莖率比對(duì)照低。這與謝金蘭等[14]報(bào)道的甘蔗早期分蘗的成莖率較高、能增多有效莖數(shù)的研究結(jié)果不相一致，這可能是由于粉壟耕作土壤疏松透氣，創(chuàng)造了一個(gè)不同于傳統(tǒng)的適宜甘蔗生長(zhǎng)、分蘗的環(huán)境，從而引起甘蔗的大量分蘗。但甘蔗分蘗過(guò)多會(huì)消耗主莖養(yǎng)分，不利于主莖和早期分蘗的生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致了粉壟栽培的部分分蘗成為無(wú)效分蘗。

該研究結(jié)果表明，粉壟栽培甘蔗能使蔗莖伸長(zhǎng)速度加快、莖徑增粗、產(chǎn)量提高和品質(zhì)改善。甘蔗株高、莖徑和每公頃有效莖數(shù)是構(gòu)成甘蔗產(chǎn)量的3個(gè)因素，與產(chǎn)量之間存在著正相關(guān)關(guān)系，但不同的因素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小不一。該研究通過(guò)簡(jiǎn)單相關(guān)分析其對(duì)產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，桂糖43號(hào)莖長(zhǎng)與蔗莖產(chǎn)量的相關(guān)程度最大，其次為莖徑，而有效莖數(shù)最小，這與前人的報(bào)道不一致[15-16]，他們認(rèn)為有效莖數(shù)是增加粵糖22號(hào)蔗莖產(chǎn)量的主要因素，對(duì)蔗莖產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。粉壟耕作后土壤疏松透氣，甘蔗作物根系深扎、各種生理活性增強(qiáng)[9]、植株生長(zhǎng)加快，甘蔗的莖長(zhǎng)和莖徑都顯著優(yōu)于常規(guī)耕作，加之該研究所用試材桂糖43號(hào)為中大莖的品種特征特性[17]（主要靠增加蔗莖粗度達(dá)到高產(chǎn)[15]），使得有效莖數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)較小、而莖長(zhǎng)和莖徑對(duì)甘蔗產(chǎn)量的貢獻(xiàn)較大。研究結(jié)果顯示，甘蔗莖徑和莖長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，這與粉壟耕作在玉米[6]、木薯[18]種植中的表現(xiàn)一致（粉壟玉米穗和木薯薯塊的長(zhǎng)度和粗度均比對(duì)照增加）。

45卷9期周靈芝等粉壟栽培對(duì)甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

4結(jié)論

粉壟栽培能促進(jìn)甘蔗早生快發(fā)，提高出苗率和分蘗率，加快蔗莖伸長(zhǎng)速度，增粗莖徑，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。粉壟栽培是一項(xiàng)適宜甘蔗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新技術(shù)，可加以推廣普及。

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