摘""要:近年來(lái)在全球氣候變暖加劇的背景下,廣西極端天氣頻發(fā),夏秋高溫少雨干旱發(fā)展加重,嚴(yán)重影響甘蔗生產(chǎn),科學(xué)選擇適宜的下種時(shí)間,是應(yīng)對(duì)夏秋干旱災(zāi)害的一個(gè)重要途徑。本研究于2021、2022年在廣西柳州沙塘國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站設(shè)置甘蔗農(nóng)田試驗(yàn)點(diǎn),采用3個(gè)甘蔗品種,2—5月進(jìn)行7期分期下種田間試驗(yàn),通過(guò)利用這2個(gè)年度典型的夏秋高溫干旱年景,研究夏秋高溫干旱對(duì)不同下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量性狀的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)在夏秋高溫干旱年景條件下,隨著下種時(shí)間的延遲,甘蔗收獲期莖長(zhǎng)、莖粗、單莖重、理論產(chǎn)量均呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì),2021、2022年下種時(shí)間A1各品種莖長(zhǎng)為178~227"cm,莖粗為27.6~30.3"mm,單莖重為1.05~1.42"kg,下種時(shí)間A7各品種莖長(zhǎng)僅為76~145"cm,莖粗為21.5~30.0"mm,單莖重為0.26~0.85"kg;(2)在3月種植的新植蔗,理論產(chǎn)量在76.65~104.10"t/hm2之間,甘蔗能利用前期比較適宜的氣象條件,緩解夏秋高溫干旱對(duì)甘蔗的影響;在4—5月期間種植的新植蔗,受干旱影響較大,其中5月30日下種理論產(chǎn)量?jī)H為18.90~63.75"t/hm2,甘蔗產(chǎn)量顯著下降;(3)甘蔗品種ROC22和GL05136在莖長(zhǎng)、單莖重和理論產(chǎn)量方面比GT42有優(yōu)勢(shì),但是在莖粗方面GT42有優(yōu)勢(shì),ROC22和GL05136抗旱性較強(qiáng)。因此,在夏秋高溫干旱年景下,選擇適宜抗旱品種,春種甘蔗盡量適時(shí)提早種植,加快甘蔗前期生長(zhǎng)進(jìn)度;在夏秋干旱來(lái)臨之前,獲得健壯植株,提高自身抗旱能力,將氣象災(zāi)害影響降到最低,可達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的。
關(guān)鍵詞:甘蔗;分期下種;氣象因子;抗旱性;高溫干旱中圖分類號(hào):S566.1""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Effect"of"High"Temperature"and"Drought"in"Summer"and"Autumn"on"Yield"Traits"of"Sugarcane"Planted"at"Different"Planting"Times
WU"Xuanke1,"JIA"Ruoxin1,"HE"Yan2*,"JIANG"Chunyun3*,"WEI"Jianfeng4,"WEI"Dongping5,"LIU"Zhiping2
1."Liuzhou"Meteorological"Bureau"/"Liuzhou"Agricultural"Meteorological"Experimental"Station,"Liuzhou,"Guangxi"545003,"China;"2."Guangxi"Institute"of"Meteorological"Science,"Nanning,"Guangxi"530022,"China;"3."Guangxi"Fengtang"Biochemical"Co.,"Ltd,"Liuzhou,"Guangxi"545002,"China;"4."Guangxi"University"of"Science"and"Technology,"Liuzhou,"Guangxi"545006,"China;"5."Liuzhou"Institute"of"Technology,"Liuzhou,"Guangxi"545616,"China
Abstract:"In"recent"years,"under"the"intensifying"global"warming,"extreme"weather"has"occurred"more"frequently"in"Guangxi,"presenting"higher"temperature"and"less"rainfall"in"summer"and"autumn."The"worsened"drought"has"seriously"affected"sugarcane"production."Scientifically"selecting"an"appropriate"planting"time"is"an"important"way"to"cope"with"the"summer"and"autumn"drought."A"sugarcane"field"test"was"conducted"at"the"Shatang"National"Agricultural"Meteorological"Experimental"Station"in"Liuzhou,"Guangxi"in"2021"and"2022."By"utilizing"typicalnbsp;hot"and"dry"seasons"in"summer"and"autumn,"the"field"experiments"were"conducted"with"three"sugarcane"varieties"and"the"seedcanes"were"planted"at"seven"different"times"from"February"to"May"to"study"the"impact"of"summer"and"autumn"hot"and"dry"conditions"on"sugarcane"yield"traits"at"different"planting"times."The"experimental"results"indicated"that:"(1)"Under"the"conditions"of"high"temperature"and"drought"in"summer"and"autumn,"delayed"planting"tended"to"decrease"the"stalk"length,"stalk"diameter,"single"stalk"weight,"and"theoretical"cane"yield"at"harvest."Planting"time"A1"in"2021"and"2022,"the"stalk"length"of"each"variety"was"178–227"cm,"stalk"diameter"was"27.6–30.3"mm,"and"single"stalk"weight"was"1.05–1.42"kg,"while"planting"time"A7,"the"stalk"length"was"only"76–145"cm,"stalk"diameter"was"21.5–30.0"mm,"and"single"stalk"weight"was"0.26–0.85"kg."(2)"Planting"sugarcane"in"March"resulted"in"the"cane"yield"between"76.65"t/hm2"and"104.10"t/hm2."Sugarcane"could"utilize"the"favorable"meteorological"conditions"at"the"early"stages"to"alleviate"the"impact"of"summer"and"autumn"heat"and"drought"on"sugarcane."The"sugarcane"crops"planting"from"April"to"May"was"significantly"affected"by"drought,"Planting"sugarcane"on"May"30th"with"a"theoretical"yield"of"only"18.90"t/hm2"and"63.75"t/hm2,"resulting"in"a"significant"decrease"in"cane"yield."(3)"Sugarcane"varieties"ROC22"and"GL05136"had"advantages"over"GT42"in"stalk"length,"single"stalk"weight,"and"cane"yield,"but"GT42"had"advantage"in"stalk"thickness,"meaning"ROC22"and"GL05136"having"stronger"drought"resistance."Therefore,"under"the"conditions"of"high"temperature"and"drought"in"summer"and"autumn,"suitable"drought"resistant"sugarcane"varieties"should"be"selected,"and"sugarcane"should"be"planted"as"early"as"possible"to"accelerate"the"early"growth"and"development"progress"of"sugarcane."Before"the"onset"of"summer"and"autumn"drought,"robust"plants"should"be"obtained"to"improve"their"drought"resistance,"in"order"to"minimize"the"impact"of"meteorological"disasters,"and"achieve"high"and"stable"yields.
Keywords:"sugarcane;"planting"in"installments;"meteorological"factors;"drought"resistance;"high"temperature"and"drought
DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2025.01.014
在全球氣候變暖越來(lái)越加劇的背景下,極端異常天氣頻發(fā)。北方干旱已成為常態(tài),在南方濕潤(rùn)區(qū)域干旱也日趨加重,季節(jié)性干旱時(shí)常發(fā)生,對(duì)我國(guó)南方地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響[1-2],廣西甘蔗80%~85%種植在沒(méi)有灌溉條件的丘陵地帶,屬于無(wú)灌溉條件的“雨養(yǎng)型”旱地甘蔗,干旱已成為制約甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)提升的重要因素[3-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021、2022年,廣西7—10月降水偏少,比常年同期偏少18.67%~35.76%,氣溫顯著偏高,比常年同期偏高0.61~0.73"℃,高溫干旱持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),危害程度重,造成甘蔗大面積受害,輕則導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)放緩,重則直接死亡,2021/2022年榨季國(guó)內(nèi)食糖減產(chǎn)10.37%,不利氣候條件是減產(chǎn)的重要因子[5],2022/2023年榨季,因廣西嚴(yán)重干旱,國(guó)內(nèi)食糖產(chǎn)量同比減少6.17%,減產(chǎn)嚴(yán)重[6]。
為了應(yīng)對(duì)干旱對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的影響,前人進(jìn)行了一系列試驗(yàn)和研究:在品種選育上,通過(guò)選育抗旱品種,提高甘蔗自身的抗旱能力,減輕干旱脅迫的影響[7-8];在栽培管理措施上,根據(jù)天氣預(yù)報(bào)適時(shí)下種,及時(shí)獲得有效降雨能顯著提高新植蔗出苗率[9];通過(guò)蔗地深耕技術(shù),能提高土壤保水和蓄水能力,促進(jìn)甘蔗根系的生長(zhǎng),加強(qiáng)根系的吸水能力,提高甘蔗的抗旱性[10];采用地膜覆蓋、施用保水劑以及蔗葉覆蓋還田,能減少水分蒸發(fā),提高土壤含水量,達(dá)到緩解干旱脅迫,提高甘蔗產(chǎn)量的作用[11-12]。前人對(duì)甘蔗抗旱性研究的成果對(duì)促進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用。通過(guò)科學(xué)選擇適宜的下種時(shí)間,使甘蔗能在干旱來(lái)臨之前利用比較適宜的氣象條件獲得較為健壯的植株以及強(qiáng)大的根系,增強(qiáng)甘蔗抗旱能力,緩解夏秋季高溫干旱對(duì)甘蔗生產(chǎn)的影響,是應(yīng)對(duì)夏秋季干旱災(zāi)害的一個(gè)重要途徑,但此方面的研究報(bào)道尚少。本研究通過(guò)2021、2022年2—5月期間3個(gè)甘蔗品種,每年7期的分期下種田間試驗(yàn),研究夏秋高溫干旱對(duì)不同下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量性狀的影響,以期達(dá)到適時(shí)下種,充分利用當(dāng)?shù)毓?、溫、水等資源,避免或減輕高溫干旱極端災(zāi)害性天氣對(duì)甘蔗生產(chǎn)的影響,達(dá)到甘蔗生產(chǎn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高糖、高效的目標(biāo)。
1.1""材料
試驗(yàn)甘蔗品種:新臺(tái)糖22號(hào)、桂柳05136和桂糖42號(hào),分別編號(hào)為ROC22、GL05136、GT42。甘蔗分期下種田間試驗(yàn)在廣西柳州沙塘國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站內(nèi)實(shí)施。試驗(yàn)站內(nèi)設(shè)有常規(guī)氣象觀測(cè)站(柳州沙塘國(guó)家基本氣象站);甘蔗試驗(yàn)地段位于廣西中北部(109°23′E,24°28′N),年平均氣溫為20.2"℃,年降雨量為1446.5"mm,年日照時(shí)數(shù)為1412.2"h。廣西柳州甘蔗種植時(shí)間主要在3—4月,由于某些年份部分糖廠收榨時(shí)間較晚,蔗農(nóng)種植時(shí)間推遲在5月種植。因此根據(jù)廣西甘蔗種植時(shí)間實(shí)際情況,2021年和2022年設(shè)置每年7期的甘蔗分期下種田間試驗(yàn),每個(gè)下種時(shí)間間隔為15"d;2021年甘蔗試驗(yàn)收獲時(shí)間為2022年1月14日,2022年甘蔗試驗(yàn)收獲時(shí)間為2023年1月5月。
1.2""方法
2021年甘蔗試驗(yàn)設(shè)置7個(gè)下種時(shí)間:(1)A1(2021-03-01);(2)A2(2021-03-15);(3)A3(2021-03-30);(4)A4(2021-04-15);(5)A5(2021-04-30);(6)A6(2021-05-15);(7)A7(2021-05-30)。2022年甘蔗試驗(yàn)7個(gè)下種時(shí)間:(1)B1(2022-02-28);(2)B2(2022-03-15);(3)B3(2022-03-30);(4)B4(2022-04-15);(5)B5(2022-04-30);(6)B6(2022-05-15);(7)B7(2022-05-30)。甘蔗分期下種田間試驗(yàn)區(qū)設(shè)置以不同下種時(shí)間為主區(qū),不同甘蔗品種為副區(qū),試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)10.0"m,寬4.0"m,面積為40"m2,3個(gè)重復(fù)。甘蔗實(shí)行拖拉機(jī)開行種植,行距為1.0"m,蔗溝寬30"cm,蔗溝深40"cm,人工挑選無(wú)病蟲害的蔗莖下種,砍種方式為雙芽段,下種量為1.3萬(wàn)芽/hm2,種植方法和田間管理等均按照當(dāng)?shù)卮筇锍R?guī)生產(chǎn)管理進(jìn)行,甘蔗生長(zhǎng)過(guò)程無(wú)灌溉處理。
1.3""數(shù)據(jù)處理
參照國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范進(jìn)行甘蔗生長(zhǎng)期、密度觀測(cè)和甘蔗產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析[13],根據(jù)甘蔗生長(zhǎng)期觀測(cè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),出苗期:錐狀幼芽露出地面,長(zhǎng)約2.0"cm;莖伸長(zhǎng)期:植株地面上出現(xiàn)主莖的第一個(gè)節(jié),伸長(zhǎng)的節(jié)間約3.0"cm;工藝成熟期:枯黃葉增多,梢葉短小,莖的外皮干燥光滑,蠟粉稀薄色淡,蔗汁呈淡黃色,斷面中間顯有灰白色小點(diǎn),甘蔗上、下部錘度之比達(dá)0.9~1.0,此時(shí)含糖量最高。在甘蔗種植行中,選擇有代表性的2~3行,連續(xù)取10莖,砍下蔗莖,去梢、去葉、削根后進(jìn)行產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析,3個(gè)重復(fù)。莖長(zhǎng)(cm):逐個(gè)量取莖的長(zhǎng)度,求出平均值。莖粗(mm):測(cè)量蔗莖最粗節(jié)間中部的最大直徑,求出平均值。莖鮮重(kg):稱取樣本總重量,求出平均值。甘蔗理論產(chǎn)量(g/m2):理論產(chǎn)量=單莖鮮重×每平方米莖數(shù)(工藝成熟期)。氣象數(shù)據(jù)來(lái)自柳州沙塘國(guó)家基本氣象站。
2.1""2021、2022年甘蔗生長(zhǎng)關(guān)鍵期氣象數(shù)據(jù)
從表1可知,2021、2022年7—10月,沙塘國(guó)家基本站平均氣溫比歷年高1.2~1.5"℃,降雨量比歷年偏少22%~32%,日照時(shí)數(shù)比歷年偏多13.4%~19.4%,7—10月是甘蔗生長(zhǎng)關(guān)鍵期,是產(chǎn)量形成的重要時(shí)期,也是需水量最大時(shí)期,降雨偏少對(duì)甘蔗產(chǎn)量影響較大。2021、2022年屬于比較典型的夏秋季節(jié)高溫少雨的氣候年景,本站年平均氣溫偏高,處于1955—2023年歷史排名的第1、2位,降雨量偏少,排在歷史4、14位。2023年屬于比較正常的氣候年景,平均氣溫、降雨量與歷年基本持平,7—10月未出現(xiàn)明顯夏秋干旱。
2.2""不同下種時(shí)間甘蔗主要生長(zhǎng)期出現(xiàn)時(shí)間和間隔天數(shù)
從表2可知,3月種植甘蔗出苗時(shí)間在4月中旬至5月上旬;4月種植甘蔗出苗時(shí)間在5月上、中旬;5月種植出苗時(shí)間在6月上、中旬。3月種植的甘蔗,莖伸長(zhǎng)時(shí)間普遍出現(xiàn)在6月上、中旬;4月種植的甘蔗,莖伸長(zhǎng)時(shí)間普遍出現(xiàn)在6月下旬至7月上旬;5月種植的甘蔗,莖伸長(zhǎng)時(shí)間普遍出現(xiàn)在7月中旬至8月中旬。莖伸長(zhǎng)-收獲期,從下種時(shí)間A1的209~218"d,到下種時(shí)間A7的143~162"d。各下種時(shí)間生長(zhǎng)進(jìn)程出現(xiàn)一定的波動(dòng),主要是由于在下種-出苗期、出苗-莖伸長(zhǎng)期、莖伸長(zhǎng)-收獲期氣象因子波動(dòng)造成,在下種-出苗期,隨著下種時(shí)間的延后,間隔時(shí)間有變小的趨勢(shì),在出苗-莖伸長(zhǎng)期,則間隔時(shí)間規(guī)律不明顯,在此期間高溫干旱過(guò)程頻繁出現(xiàn)是主要原因。
2.3""不同下種時(shí)間甘蔗生長(zhǎng)進(jìn)程降雨量和溫度統(tǒng)計(jì)
從表3可知,下種-出苗期,出苗-莖伸長(zhǎng)期,莖伸長(zhǎng)-收獲期,不同下種時(shí)間甘蔗生長(zhǎng)期進(jìn)程降雨量差異較大,前期降雨量較少,后期降雨量逐漸增大,在甘蔗需水較大時(shí)期(莖伸長(zhǎng)-收獲期),"隨著下種時(shí)間的延后,降雨量呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)。從溫度方面看,下種-出苗期、出苗-莖伸長(zhǎng)期都是下種時(shí)間越早平均氣溫越低,下種時(shí)間推遲平均氣溫越高。對(duì)于莖伸長(zhǎng)-收獲期,則呈現(xiàn)下種時(shí)間越早平均氣溫越高的趨勢(shì)。試驗(yàn)表明:較高的溫度和較多降雨量有利于甘蔗出苗和莖伸長(zhǎng),尤其在莖伸長(zhǎng)-收獲期,較高溫度配合充沛降雨量有利于甘蔗產(chǎn)量的提高。
2.4""不同下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析
由表4可知,隨著下種時(shí)間推遲,甘蔗各品種莖長(zhǎng)逐漸變短,A1、B1下種時(shí)間各品種莖長(zhǎng)范圍為178~227"cm,A7、B7下種時(shí)間各品種莖長(zhǎng)范圍為76~145"cm;A1、B1下種時(shí)間各品種莖粗范圍為27.6~30.3"mm,A7、B7下種時(shí)間各品種莖粗范圍為21.5~30.0"mm;單莖重呈現(xiàn)變小的趨勢(shì),A1、B1下種時(shí)間各品種單莖重范圍為1.05~1.42"kg,A7、B7下種時(shí)間各品種單莖重范圍為0.26~nbsp;0.85"kg;從理論產(chǎn)量看,隨著種植時(shí)間的延遲,甘蔗產(chǎn)量也呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),A1、B1下種時(shí)間各品種理論產(chǎn)量為76.65~104.10"t/hm2,A7、B7下種時(shí)間各品種理論產(chǎn)量為18.90~63.75"t/hm2,理論產(chǎn)量下降明顯。
從品種莖長(zhǎng)來(lái)看,2021年,A3、A5下種時(shí)間品種GL05136莖長(zhǎng)最長(zhǎng),其余下種時(shí)間均是ROC22最長(zhǎng);2022年,B3、B7下種時(shí)間品種GL05136莖長(zhǎng)最長(zhǎng),其余下種時(shí)間均是ROC22莖長(zhǎng)最長(zhǎng)。各下種時(shí)間品種莖長(zhǎng)比較:ROC22gt;"GL05136gt;GT42。
從品種莖粗來(lái)看,2021年,A5、A6、A7下種時(shí)間品種GL05136莖粗最粗,其余下種時(shí)間均是品種GT42莖粗最粗;2022年,B1、B7下種時(shí)間品種GL05136莖粗最粗,其余各下種時(shí)間也均是品種GT42莖粗最粗。各下種時(shí)間品種莖粗比較:GT42gt;GL05136gt;ROC22。
從單莖重來(lái)看,2021年,A1、A5下種時(shí)間品種GL05136單莖重最高,其余下種時(shí)間均是品種ROC22單莖重最高;2022年,B3、B7下種時(shí)間品種GL05136單莖重最高,其余下種時(shí)間也均是品種ROC22單莖重最高。各下種時(shí)間品種單莖重比較:ROC22gt;GL05136gt;GT42。
從理論產(chǎn)量來(lái)看,2021年,除下種時(shí)間A4、A5外,其余下種時(shí)間均是品種ROC22理論產(chǎn)量最高;2022年,B1、B4下種時(shí)間品種ROC22理論產(chǎn)量最高,其余下種時(shí)間均是品種GL05136理論產(chǎn)量最高。各下種時(shí)間品種理論產(chǎn)量比較:ROC22gt;GL05136gt;GT42。
理論產(chǎn)量與當(dāng)?shù)爻D旮收岙a(chǎn)量比較(當(dāng)?shù)爻D旮收岙a(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于沙塘鎮(zhèn)統(tǒng)計(jì)站,產(chǎn)量為75.0"t/hm2),A1和B1下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量與本地常年平均產(chǎn)量相比均偏高,其中2021、2022年分別比常年產(chǎn)量偏高28%~39%和2%~28%;A7和B7下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量與本地常年平均產(chǎn)量相比均顯著偏低,其中A7、B7下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量比常年產(chǎn)量分別偏低15%~43%和52%~75%,產(chǎn)量顯著下降。
通過(guò)在廣西柳州沙塘國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站開展2021、2022年每年7期的3個(gè)甘蔗品種甘蔗分期下種田間試驗(yàn)以及2023年2期的驗(yàn)證試驗(yàn),利用2021、2022年比較典型的夏秋高溫干旱氣候年景,以及2023年比較正常的氣候年景,研究夏秋高溫干旱等氣象條件對(duì)不同下種時(shí)間甘蔗產(chǎn)量性狀的影響,結(jié)果表明:
(1)在當(dāng)?shù)貤l件下,甘蔗種植時(shí)間越早,相應(yīng)的出苗和莖伸長(zhǎng)時(shí)間越早,整個(gè)生長(zhǎng)期越長(zhǎng)。不同下種時(shí)間的甘蔗,在10月以后氣溫涼爽、晝夜溫差加大,甘蔗生長(zhǎng)放緩,糖分快速積累,甘蔗蔗糖分增加。
(2)不同下種時(shí)間甘蔗的生長(zhǎng)與降雨量和溫度有關(guān)。較高的溫度和降雨條件有利于甘蔗的出苗和莖伸長(zhǎng),特別是在莖伸長(zhǎng)至收獲期,較高的溫度和降雨量有利于提高甘蔗產(chǎn)量。
(3)在夏秋高溫干旱的氣候年景條件下,隨著下種時(shí)間的延遲,甘蔗各生長(zhǎng)期相應(yīng)延遲,生長(zhǎng)期之間間隔時(shí)間縮短,在收獲期甘蔗莖長(zhǎng)、莖粗、單莖重、理論產(chǎn)量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。
(4)在3月種植新植蔗,甘蔗產(chǎn)量在76.65~"104.10"t/hm2之間,甘蔗能利用春季較為充沛的降雨和適宜的溫度獲得較為健壯的植株,在一定程度上緩解夏秋高溫干旱對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的影響,獲得比較穩(wěn)定和較高的產(chǎn)量;在4—5月期間種植新植蔗,受夏秋干旱影響較大,甘蔗產(chǎn)量顯著下降。
(5)甘蔗品種ROC22、GL05136在莖長(zhǎng)、單莖重、產(chǎn)量方面比品種GT42要高,但是在莖粗方面,品種GT42比ROC22、GL05136莖粗要粗;從產(chǎn)量性狀分析,品種ROC22、GL05136抗旱性較強(qiáng)。
下種時(shí)間的延遲會(huì)導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)期的縮短,造成甘蔗產(chǎn)量一定下降,但不是主要的原因,主要原因是在甘蔗莖伸長(zhǎng)期,遭遇到高溫干旱的影響,造成產(chǎn)量顯著下降。本項(xiàng)目組在比較正常氣候年景的2023年進(jìn)行了甘蔗驗(yàn)證試驗(yàn),即分別在2023年3月1日下種和5月31日下種,收獲期在2024年1月10日,3個(gè)甘蔗品種ROC22、GT42、GL05136平均產(chǎn)量分別為100.71"t/hm2(3月1日下種)、86.22"t/hm2(5月31日下種),均能獲得較高的甘蔗產(chǎn)量,比2021、2022年A1、B1,平均產(chǎn)量99.85"t/hm2、84.15"t/hm2分別提高0.86%、19.7%;比2021、2022年A7、B7,平均產(chǎn)量53.75"t/hm2、24.80"t/hm2分別提高60.4%、239.3%。2023年7—10月為比較正常的氣候年景,在甘蔗莖伸長(zhǎng)期氣象條件比較適宜,平均氣溫為26.6"℃,比歷年偏高0.4"℃,降雨量為479.2"mm,比歷年稍偏少3.1%,夏秋季節(jié)降雨比較均勻,沒(méi)有出現(xiàn)明顯的夏秋干旱,比較適宜的溫度和均衡的降雨有利于甘蔗的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的穩(wěn)定提高。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明:在正常的氣候年景條件下,即使甘蔗下種時(shí)間延遲,利用比較好的水分、溫度氣象條件,甘蔗也能獲得較高的產(chǎn)量。由于甘蔗下種時(shí)間延遲,引起生長(zhǎng)期縮短,導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降,但是對(duì)于夏秋干旱年景的2021年和2022年,導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降十分顯著,而對(duì)于比較正常氣候年景的2023年,導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量下降并不顯著;說(shuō)明下種時(shí)間的延遲導(dǎo)致甘蔗生長(zhǎng)期的縮短,會(huì)造成甘蔗產(chǎn)量一定下降,但是甘蔗產(chǎn)量的主要波動(dòng)是高溫干旱造成。
2021年和2022年典型的夏秋高溫干旱年份,A1和B1種植的甘蔗理論產(chǎn)量能夠達(dá)到76.65~"104.10"t/hm2,獲得比較高的產(chǎn)量,種植時(shí)間都比當(dāng)?shù)貧v年種植時(shí)間偏早(據(jù)沙塘國(guó)家農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站統(tǒng)計(jì),當(dāng)?shù)貧v年新植蔗平均下種時(shí)間為3月22日),由于種植時(shí)間早,甘蔗出苗、莖伸長(zhǎng)時(shí)間相應(yīng)提前,能夠利用前期比較適合的光溫水條件,在夏秋季干旱來(lái)臨之前,甘蔗植株能夠長(zhǎng)高長(zhǎng)壯,特別是根系下扎較深,增強(qiáng)甘蔗的抗旱能力,利于甘蔗產(chǎn)量的形成。2021年和2022第5~7期,隨著甘蔗種植時(shí)間的推遲,產(chǎn)量逐漸降低,其主要原因是在甘蔗莖伸長(zhǎng)期受到高溫干旱的影響,甘蔗受害加重,甘蔗植株生長(zhǎng)緩慢,植株矮小,根系較淺,抗旱能力較弱,部分植株或葉片干枯死亡,不利于甘蔗生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高,造成甘蔗減產(chǎn)嚴(yán)重。通過(guò)分期下種試驗(yàn),說(shuō)明在廣西氣候背景條件下,選擇適宜的下種時(shí)間,可以避免或明顯減輕高溫干旱極端災(zāi)害性天氣對(duì)甘蔗生產(chǎn)及產(chǎn)量的影響。
在甘蔗品種抗旱比較上,綜合來(lái)說(shuō),ROC22、GL05136這2個(gè)甘蔗品種在莖長(zhǎng)、單莖重和產(chǎn)量方面比GT42有優(yōu)勢(shì),但是在莖粗方面GT42比ROC22、GL05136有優(yōu)勢(shì)。ROC22和GL05136產(chǎn)量比較,在偏早和正常下種期內(nèi),ROC22相對(duì)GL05136產(chǎn)量更高,在偏晚下種期內(nèi),則GL05136產(chǎn)量比ROC22高,說(shuō)明ROC22在整個(gè)生長(zhǎng)期具有出苗早,長(zhǎng)勢(shì)旺,莖長(zhǎng)、單莖重高,全生育期抗旱能力強(qiáng)的特點(diǎn),GL05136則具有部分生長(zhǎng)期抗旱能力強(qiáng)的特點(diǎn),特別是夏秋季高溫干旱條件下,GL05136具有較好的抗旱能力,與李曉君等[14]的研究一致。柳州蔗區(qū)地處于廣西蔗區(qū)北面,在甘蔗工藝成熟期還易受到霜凍、低溫冷害的影響,造成甘蔗葉片枯萎、蔗芽和生長(zhǎng)點(diǎn)凍壞、莖桿壞死以致蔗糖含量、甘蔗產(chǎn)量下降,受害的甘蔗還會(huì)影響甘蔗的留種以及第二年宿根蔗的發(fā)株情況,ROC22和GT42的耐寒性相對(duì)GL05136較差些,易受到霜凍和低溫冷害的影響。
綜上所述,隨著人類活動(dòng)的影響,全球氣候變暖加劇,極端天氣頻發(fā),根據(jù)中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書報(bào)告(2022),未來(lái)極端高溫天氣將會(huì)進(jìn)一步加劇[15],在高溫干旱災(zāi)害日益加劇的情況下,加強(qiáng)甘蔗防旱抗旱減災(zāi)研究尤其重要。廣西春植甘蔗種植時(shí)間大約是2—4月,主要種植在旱坡地,土壤淺薄,保水、保肥能力較差[16],夏秋季高溫干旱極易影響甘蔗正常生長(zhǎng)造成甘蔗減產(chǎn)甚至絕收,為了應(yīng)對(duì)夏秋高溫干旱對(duì)生長(zhǎng)和甘蔗產(chǎn)量的影響,春種甘蔗應(yīng)選擇抗旱性較強(qiáng)的甘蔗品種,盡量適時(shí)提早種植,最好在2—3月種植并加蓋地膜,及時(shí)做好甘蔗防寒工作,利用春季溫暖濕潤(rùn)的季節(jié)早生快長(zhǎng),加快甘蔗生長(zhǎng)進(jìn)度,獲得較長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間,在夏秋干旱來(lái)臨之前,甘蔗能夠獲得健壯的植株,進(jìn)一步提高甘蔗抗旱能力,最終提高甘蔗產(chǎn)量。
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