瓜類與宿根甘蔗套種對(duì)產(chǎn)量品質(zhì)的效應(yīng)

摘要：研究瓜類與宿根甘蔗不同的套作模式對(duì)瓜類、甘蔗產(chǎn)量品質(zhì)的影響，為瓜類合理套作甘蔗提供科學(xué)依據(jù)。方法：以廣西農(nóng)科院蔬菜所育成的桂蜜2號(hào)薄皮甜瓜、豐成2號(hào)蜜本南瓜與桂糖21號(hào)宿根蔗進(jìn)行套種，研究適合的瓜類與宿根甘蔗套種模式。結(jié)果：甘蔗行距為1.1m的常規(guī)行距套種甜瓜，甘蔗的產(chǎn)量最高，為5470.39kg/667m2，甘蔗蔗糖、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu)分別為11.84%、14.72、86.14%和14.15%，同時(shí)提高甜瓜的品質(zhì)。甘蔗常規(guī)行距套種瓜類的產(chǎn)量品質(zhì)比套種在寬窄行距的瓜類產(chǎn)量品質(zhì)要高，套種在11m常規(guī)行距的南瓜和甜瓜比套種在寬窄行距的產(chǎn)量分別高1310%、18.14%，可溶性固形物的含量分別高1459%、19.24%，南瓜的維生素C含量高24.54%和1.08%，β—胡蘿卜素含量則高7.5%。與新植蔗套種瓜類有相同的趨勢(shì)。建議生產(chǎn)上采用1.1m的常規(guī)行距種植甘蔗與甜瓜套種。

關(guān)鍵詞：宿根蔗；產(chǎn)量；品質(zhì)；南瓜；甜瓜

中圖分類號(hào)：S566.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-4374（2013）03-0008-06

前言

廣西地處中國(guó)華南沿海，四季熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和，非常適合甘蔗的生長(zhǎng)，蔗糖也已成為廣西重要的支柱產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)每年甘蔗種植面積都穩(wěn)定在100萬(wàn)hm2以上，種植面積和產(chǎn)量均占全國(guó)的60%以上，占廣西經(jīng)濟(jì)作物播種面積的58%以上[1]。大面積種植甘蔗導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)的蔗糧爭(zhēng)地矛盾，加上現(xiàn)存甘蔗單作經(jīng)濟(jì)效益低下問(wèn)題，嚴(yán)重制約著甘蔗糖業(yè)和糧食產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在不縮減甘蔗種植面積的情況下如何提高甘蔗單位面積收益和增加糧食產(chǎn)量是當(dāng)前急需研究解決的問(wèn)題。南瓜是日常生活中重要的食材，富含胡蘿卜素。胡蘿卜素主要以β—胡蘿卜素的形式存在[2，3]，β—胡蘿卜素被認(rèn)為有抑制各種癌癥、降低血液中過(guò)多的膽固醇、清除氧化自由基等獨(dú)特的保健功能[4，5]，因此南瓜作為一種保健瓜果，在市場(chǎng)上具有廣闊的前景。甜瓜具有獨(dú)特的風(fēng)味成為備受人民喜愛(ài)的夏季水果，也具有廣大的市場(chǎng)價(jià)值。因此利用甘蔗、南瓜、甜瓜三種作物成熟時(shí)間差及生長(zhǎng)區(qū)域差別，在甘蔗生長(zhǎng)前期種植一季南瓜和甜瓜，不僅增加了單位面積的產(chǎn)出，同時(shí)提高復(fù)種指數(shù)、土壤肥力，改良土壤理化性狀，挖掘土壤潛力，增加單位面積生物總?cè)?，改善蔗地的生態(tài)環(huán)境。朱秋珍[6]的研究表明甘蔗套種春西瓜比單種甘蔗的效益增加69.87%；江澤普通過(guò)對(duì)甘蔗馬鈴薯間套種不同覆蓋栽培研究發(fā)現(xiàn)增加覆蓋的甘蔗馬鈴薯套種模式均比常規(guī)土栽模式顯著增產(chǎn)；馮奕璽[7]根據(jù)長(zhǎng)期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，間種大豆的甘蔗較單種甘蔗增產(chǎn)11.54%；李春光[8]通過(guò)研究木薯與西瓜、南瓜的套種發(fā)現(xiàn)，甘蔗間套種西瓜和南瓜的效益分別是單種木薯的3.1倍和2.6倍；李文信[9]通過(guò)對(duì)木薯套種西瓜甜瓜栽培模式進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)甜瓜定植20d后種植木薯可產(chǎn)生最佳經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，對(duì)甘蔗套種大豆、西瓜、馬鈴薯的栽培管理技術(shù)及效益的報(bào)道較多，但對(duì)于甘蔗和南瓜、甜瓜間套種的研究報(bào)道比較少，筆者繼2011年開(kāi)展新植蔗套種試驗(yàn)，2012年繼續(xù)開(kāi)展宿根甘蔗套種瓜類試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了甘蔗套種南瓜、甜瓜的可行性。通過(guò)試驗(yàn)明確了新植蔗間套種南瓜、甜瓜對(duì)套種體系的產(chǎn)量品質(zhì)的效應(yīng)，但宿根甘蔗間套種南瓜、甜瓜對(duì)南瓜、甜瓜的產(chǎn)量品質(zhì)以及對(duì)甘蔗的生長(zhǎng)的影響不明確。為進(jìn)一步探討甘蔗、宿根蔗與南瓜、甜瓜套種對(duì)甘蔗、瓜類產(chǎn)量品質(zhì)的影響，筆者開(kāi)展本試驗(yàn)研究，獲得了可喜的成績(jī)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試甘蔗為種植1年的宿根蔗，品種為桂糖21號(hào)，南瓜品種選用豐成2號(hào)蜜本南瓜（廣西農(nóng)科院蔬菜所育成），甜瓜品種選用桂蜜2號(hào)薄皮甜瓜（廣西農(nóng)科院蔬菜所育成）。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1處理本試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，處理1為1.1m常規(guī)行甘蔗無(wú)套種對(duì)照，處理2是南瓜與寬窄行距（其中寬行行距1.6m，窄行行距0.6m，下同）的甘蔗套種，處理3是甜瓜與寬窄行距的甘蔗套種，處理4是寬窄行甘蔗無(wú)套種對(duì)照，處理5是南瓜與1.1m的常規(guī)行距甘蔗套種，處理6是甜瓜與1.1m常規(guī)行距甘蔗套種，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，同一行距的處理間隨機(jī)分布，合計(jì)18個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)6m，種5行30m2（種植密度：甜瓜600株/667m2，南瓜400株/667m2，甘蔗12個(gè)蔗芽/m2）。各處理按照高產(chǎn)栽培模式施肥，南瓜氮磷鉀施肥設(shè)計(jì)：N、P2O5、K2O分別為11kg/hm2、3kg/hm2、11kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復(fù)合肥20kg/hm2和有機(jī)肥200kg/hm2，追肥施尿素9.2kg/hm2、N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復(fù)合肥25kg/hm2、K2SO4 6kg/hm2。甜瓜氮磷鉀施肥設(shè)計(jì)：N、P2O5、K2O分別為8kg/hm2、4kg/hm2、10kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復(fù)合肥30kg/hm2和有機(jī)肥200kg/hm2，追肥施N、P2O5、K2O比例為15：15：15的復(fù)合肥10kg/hm2和尿素10kg/hm2、K2SO4 8kg/hm2。

1.2.2栽培措施甘蔗第一年砍收后留茬作宿根，來(lái)年12月底砍收，測(cè)量的數(shù)據(jù)包括：甘蔗高度、莖徑、錘度、蔗糖分、轉(zhuǎn)光度、還原糖、重力純度、甘蔗產(chǎn)量。南瓜2月份播種育苗后定植，小拱棚覆蓋，爬地栽培，授粉時(shí)及授粉前摘除側(cè)枝，每株留果一個(gè)，蔬果后放任生長(zhǎng)。甜瓜：2月中旬播種育苗后定植，爬地栽培，4葉摘心留2條子蔓，摘除第1—5條孫蔓，第6條及以后的孫蔓的健壯雌花開(kāi)花時(shí)進(jìn)行人工輔助授粉，座果后進(jìn)行疏果，每株留果2—4個(gè)，疏果后放任生長(zhǎng)。6月份收獲瓜類，瓜苗配合大培土就地覆蓋。

1.2.3測(cè)定指標(biāo)座果數(shù)、單果重、產(chǎn)量、含水量、可溶性固形物、維c含量以及南瓜特有的β—胡蘿卜素。甘蔗和瓜類的產(chǎn)量在采收現(xiàn)場(chǎng)用磅秤直接進(jìn)行測(cè)量記錄，根據(jù)小區(qū)面積的產(chǎn)量換算成相應(yīng)的每667m2產(chǎn)量。

1.3品質(zhì)分析測(cè)定方法

維C的測(cè)定：2，6—二氯酚靛酚滴定法，土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法

β—胡蘿卜素測(cè)定：直接比色法定量分析，土壤農(nóng)化分析

甘蔗還原糖測(cè)定：滴定法

1.4統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel 軟件對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行前處理，再用spss18.0分析軟件的多重比較（LSD）法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異檢測(cè)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同行距對(duì)南瓜、甜瓜品質(zhì)的影響

由表1可見(jiàn)，不同的套種模式對(duì)南瓜、甜瓜的品質(zhì)有一定的影響。套種在常規(guī)行距的南瓜、甜瓜在單果重、產(chǎn)量、可溶性固形物、含水量、維C含量以及β—胡蘿卜素含量這些品質(zhì)上分別比套種在寬窄行的南瓜高出12.7%、13.10%、14.59%、5.2%、24.54%、7.5%，每個(gè)小區(qū)座果數(shù)則相當(dāng)；由于春季低溫，南瓜在生長(zhǎng)后期，甘蔗套種在常規(guī)行距的甜瓜在單果重、產(chǎn)量、可溶性固形物、維C含量等品質(zhì)上比套種與寬窄行的甜瓜分別高30%、18.14%、19.24%和1.08%；在座果數(shù)、含水量上，生長(zhǎng)在常規(guī)行比生長(zhǎng)在寬窄行的甜瓜分別降低了8.9%、2.2%。

2.3不同套種模式對(duì)宿根蔗品質(zhì)的影響

由表3可見(jiàn)，處理3和處理6的甘蔗蔗糖分、錘度、蔗汁蔗糖分高于其他處理，甘蔗蔗糖分達(dá)到顯著水平。處理2和處理5的甘蔗蔗糖分、錘度都低于對(duì)照處理，但蔗汁蔗糖分高于對(duì)照。套種瓜類的甘蔗纖維分均比不套種的甘蔗要低，蔗汁蔗糖分均高于不套種的處理，其中處理6的蔗汁蔗糖分顯著高于其他處理；處理6在蔗糖分、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等這些反應(yīng)甘蔗品質(zhì)的指標(biāo)上均高于其他處理。試驗(yàn)結(jié)果表明：甘蔗行距為1.1m的常規(guī)行距套種甜瓜后，甘蔗蔗糖、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu)，分別為11.84%、14.72、86.14%和14.15%。

3討論

甘蔗屬于C4植物，株型緊湊，枝葉直立生長(zhǎng)，葉面積系數(shù)小，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，對(duì)光的敏感性強(qiáng)，CO2補(bǔ)償點(diǎn)低，光飽和點(diǎn)高，能利用強(qiáng)日光下產(chǎn)生的ATP推動(dòng)PEP與CO2結(jié)合，提高了高光高溫下的光合速率。南瓜、甜瓜是C3植物，蔓生型，株型松散，枝葉茂密，匍匐生長(zhǎng)，生長(zhǎng)期短，光呼吸高、CO2補(bǔ)償點(diǎn)高，光飽和點(diǎn)低。中午高溫高光時(shí)，C4作物甘蔗仍可以進(jìn)行光合作用，同時(shí)甘蔗對(duì)瓜類庇蔭，行間的瓜類主要接受散射光、透射光，底層光照強(qiáng)度低于瓜類甘蔗套種群體上部的光照，群體底層的溫度相對(duì)低一些，而相對(duì)濕度則高一些，有利于南瓜、甜瓜這類植物的光合作用。因此甘蔗與南瓜、甜瓜套種可形成良好的時(shí)空互補(bǔ)群體結(jié)構(gòu)，充分利用光、肥、水資源，提高土壤的利用率；前茬收獲后秸稈腐爛為甘蔗提供養(yǎng)分，增加土壤有機(jī)質(zhì)，豐富土壤微生物種群，對(duì)改良土壤的理化性質(zhì)有一定的作用。

甘蔗的行距影響甘蔗的受光、通風(fēng)，不同的行距對(duì)甘蔗的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀、抗病性、抗倒伏性各不相同[11]。在寬窄行宿根蔗里的窄行在套種南瓜后，由于間距過(guò)小一定區(qū)域內(nèi)葉面積過(guò)大，茂密的南瓜葉對(duì)窄行甘蔗的分蘗影響較大造成甘蔗有效莖減少；同時(shí)窄行間蔗葉互相遮蓋，降低光合作用，減少空氣的流通，CO2含量低，光合作用弱，植株易倒伏，病蟲(chóng)害加劇，導(dǎo)致了甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)降低。與本研究課題新植蔗套種瓜類的結(jié)果相吻合（該論文已由中國(guó)園藝文摘錄用，待發(fā)表）。

作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，與其光合作用密切相關(guān)，Kikuchi T[12]在蘋(píng)果果實(shí)套袋試驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。相同的套種體系在新植蔗和宿根蔗影響甘蔗、南瓜、甜瓜產(chǎn)量品質(zhì)上存在差異。在新植蔗套種體系中，由于新植蔗萌芽、出苗、分蘗、拔節(jié)的時(shí)期比宿根蔗長(zhǎng)，但耐旱、耐低溫不如宿根蔗，南瓜、甜瓜在新植蔗種植20d左右移植單膜覆蓋后，南瓜、甜瓜生長(zhǎng)快，在甘蔗拔節(jié)初期甜瓜已經(jīng)收獲，南瓜在封行拔節(jié)初期收獲；而宿根蔗，發(fā)株的蔗苗生長(zhǎng)迅速，宿根蔗蔗苗比新植蔗蔗苗提前拔節(jié)封行很多天，這時(shí)甜瓜正處于成熟期，南瓜還處于座果膨大期，低光照對(duì)南瓜、甜瓜果實(shí)品質(zhì)形成影響較大，造成宿根蔗套種南瓜甜瓜的品質(zhì)比新植蔗套種的低，特別是維生素C受影響最大。但無(wú)論是新植蔗或是宿根蔗套種，常規(guī)行距或是寬窄行距套種，南瓜的產(chǎn)量差別不大，這與南瓜有較強(qiáng)的攀越性有關(guān)。當(dāng)?shù)讓庸庹盏陀谀瞎仙L(zhǎng)的臨界點(diǎn)，南瓜苗可借助甘蔗作為支撐點(diǎn)攀越向上接受光照進(jìn)行正常的光合作用，南瓜的產(chǎn)量不受影響，但甘蔗的產(chǎn)量受影響較大。生產(chǎn)上以甘蔗11m常規(guī)行距套種南瓜，南瓜、甘蔗都可獲得較高的產(chǎn)量。宿根蔗與甜瓜套種時(shí)，在砍收甘蔗后，甜瓜采用雙層膜拱棚提前種植，在甘蔗拔節(jié)封行前成熟收獲，也可獲得甜瓜、甘蔗雙豐收。

本試驗(yàn)材料選用廣西甘蔗研究所選育的桂糖21號(hào)，具有早熟、高產(chǎn)、高糖、穩(wěn)產(chǎn)、宿根性強(qiáng)、株型緊湊、抗倒伏能力強(qiáng)、中抗黑穗病、高抗花葉病等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)符合甘蔗間套種復(fù)合群體中主題作物甘蔗的生長(zhǎng)條件。同時(shí)耐旱性優(yōu)于新臺(tái)糖16號(hào)，耐寒性優(yōu)于新臺(tái)糖22號(hào)。在廣西區(qū)試和生產(chǎn)試驗(yàn)中桂糖21號(hào)在產(chǎn)量和含糖量均比桂糖11號(hào)和新臺(tái)糖16號(hào)高[13]，具有廣闊的推廣前景，是廣西近年來(lái)主要推廣的幾個(gè)甘蔗品種之一。

本研究出現(xiàn)宿根蔗甘蔗蔗糖分比新植蔗低、產(chǎn)量比新植蔗高的現(xiàn)象，這與甘蔗的生長(zhǎng)特性和當(dāng)年（2012年）年降雨量比較均勻，沒(méi)有出現(xiàn)以往的秋、冬旱有關(guān)，如果沒(méi)有干旱和低溫，水肥條件能滿足甘蔗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)需要，甘蔗就會(huì)繼續(xù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，糖分積累緩慢，所以出現(xiàn)本試驗(yàn)宿根蔗的甘蔗蔗糖分比新植蔗的低、宿根蔗產(chǎn)量比新植蔗高的現(xiàn)象。

4結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)甘蔗與南瓜、甜瓜兩種作物在甘蔗行距1.1m的常規(guī)行距和寬窄行4種套種模式，結(jié)果表明宿根蔗行距為常規(guī)行距套種甜瓜，宿根蔗的甘蔗產(chǎn)量顯著高于其他處理，而品質(zhì)指標(biāo)中甘蔗蔗糖分、蔗汁錘度、蔗汁蔗糖分顯著高于其他處理，同時(shí)提高甜瓜的品質(zhì)；甘蔗常規(guī)行距套種南瓜雖然甘蔗產(chǎn)量受到一些影響，但南瓜可溶性固形物含量、維生索C含量、β—胡蘿卜素含量都顯著高于寬窄行距套種模式。因此生產(chǎn)上建議采用常規(guī)行距種植甘蔗與南瓜、甜瓜套種，宿根蔗套種甜瓜要采用雙層膜拱棚種植甜瓜。

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