地下滴灌對幾個桂糖新品種生長及產(chǎn)量·質(zhì)量的影響

許樹寧， 陳引芝， 王維贊， 李毅杰， 謝金蘭， 覃有純， 丘立杭， 何 紅

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西南寧 530007)

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地下滴灌對幾個桂糖新品種生長及產(chǎn)量·質(zhì)量的影響

許樹寧， 陳引芝， 王維贊*， 李毅杰， 謝金蘭， 覃有純， 丘立杭， 何 紅

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西南寧 530007)

[目的] 探討地下滴灌對幾個桂糖新品種生長及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響，以便為新品種的推廣應(yīng)用及高產(chǎn)栽培提供參考。[方法]每個品種種一個小區(qū)，各小區(qū)都分為滴灌和不滴灌(對照)2個處理，采用對比法設(shè)計，不設(shè)重復(fù)。[結(jié)果] 滴灌處理平均產(chǎn)量115.91 t/hm2，比對照96.18 t/hm2增產(chǎn)19.73 t/hm2，增長20.5%，差異極顯著；品種間產(chǎn)量最高的是GT31，其次為GT34，所有桂糖新品種均高過對照種ROC22。滴灌平均甘蔗蔗糖分為14.68%，比對照14.83%少0.19%(絕對值)，差異顯著。滴灌處理的經(jīng)濟(jì)效益極顯著，較對照增長15.2%；品種間滴灌效益增長率最高的是GT31，最低的是ROC22，所有參試桂糖新品種滴灌效益增長率均高過ROC22。[結(jié)論]在滴灌條件下，甘蔗產(chǎn)量極顯著高于非滴灌的對照，經(jīng)濟(jì)效益極顯著，而甘蔗蔗糖分則略有下降；幾個參試桂糖新品種對水分的敏感性超過對照種ROC22。

甘蔗；地下滴灌；不同品種；產(chǎn)量；蔗糖分

蔗糖業(yè)是廣西的重要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，且90%以上的甘蔗種在旱坡地，每年的冬春旱和秋旱，常引起甘蔗出苗困難，伸長受阻，嚴(yán)重影響甘蔗的產(chǎn)量，因此，先進(jìn)適用的旱地甘蔗栽培技術(shù)顯得尤為重要[1-2]。滴灌可以根據(jù)作物的吸水特性進(jìn)行灌溉，最大限度地降低土壤水分蒸發(fā)和水的浪費，顯著提高水分利用率，是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)之一[3-4]。地下滴灌是在滴灌技術(shù)日益完善的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的一種新型高效節(jié)水灌溉技術(shù)，它是通過地埋毛管上的滴水器把水或水肥的混合液緩慢流出滲入到作物根區(qū)土壤中，再借助毛細(xì)管作用或重力作用將水分?jǐn)U散到根系層供作物吸收利用的一種灌水方法[5-6]。與地面滴灌相比，地下滴灌可減少土壤水分蒸發(fā)，延長滴灌管的使用受命，同時減少大田作物耕種時滴灌毛管的鋪設(shè)和回收工作，降低勞動和管理成本，是一種投入少、見效快、易管理、省成本的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化投資項目，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義[7-9]。

20世紀(jì)90年代末，以色列耐特菲姆公司(N etafim)將地下滴灌系統(tǒng)技術(shù)引進(jìn)我國，最初是在新疆棉花、葡萄等作物上示范應(yīng)用，后于2003年開始在廣西金光、柳興等農(nóng)場的甘蔗種植中進(jìn)行試點應(yīng)用推廣，目前已在我國廣西、廣東湛江、海南等蔗區(qū)應(yīng)用推廣達(dá)1萬多hm2[8]。近年，研究者們開展了較多的甘蔗滴灌方面的研究，如徐林等[10]在地下滴灌條件下對氮磷鉀配施進(jìn)行研究，陳桂芬等[11]進(jìn)行了不同滴灌施肥方式的研究，李毅杰等[2]對不同灌溉量進(jìn)行研究，都取得了很好的研究效果。目前，甘蔗應(yīng)用滴灌技術(shù)的研究主要集中在施肥技術(shù)、灌溉方式及灌溉量等對甘蔗的影響方面，而對不同甘蔗品種高產(chǎn)特性的研究少有報道[12]。筆者以6個桂糖新品種為試材，新臺糖22號為對照種，設(shè)滴灌和無滴灌(對照)2個處理，探討在大田地下滴灌條件下對幾個桂糖新品種生長及產(chǎn)量、質(zhì)量的影響，以便為新品種的推廣應(yīng)用及高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗地在廣西甘蔗研究所試驗場內(nèi)，土壤為黃壤土，黏重，排灌條件良好，前作甘蔗。參試品種：桂糖29號 (GT29)、桂糖30號 (GT30)、桂糖31號 (GT31)、桂糖32號 (GT32)、桂糖33號(GT33)、桂糖34號(GT34)、新臺糖22號(ROC22，對照)，共7個品種。供試滴灌材料：①PVC-U管，直徑75 mm；②滴管直徑16 mm，壁厚0.8 mm，滴孔間距40 mm，流量1～2 L/h。肥料使用25%甘蔗專用復(fù)合肥，氮、磷、鉀含量13-5-7。

1.2 試驗方法采用對比法設(shè)計，每個品種只種一個小區(qū)，小區(qū)行長7 m，行距1.2 m，8行為1小區(qū)，小區(qū)面積67.2 m2，不設(shè)重復(fù)。各品種均分滴灌和不滴灌(對照)2個處理，即4行滴灌，4行不滴灌，各33.6 m2。蔗種砍成雙芽段，于2012年3月22～23日播種，基肥施復(fù)合肥750 kg/hm2，播種量11.25萬芽/hm2，播種后施棵棵無損農(nóng)藥75 kg/hm2，而后蓋土，鋪設(shè)滴管(每行甘蔗一條)，然后噴除草劑蓋膜。4月中旬揭膜；5月29日施分蘗肥，施復(fù)合肥750 kg/hm2，后人工中培土(蓋過滴管)；6月18日施攻莖肥，施復(fù)合肥1 500 kg/hm2，后手扶大培土；2013年1月24日收獲。

1.3 放水滴灌播種后5 d全試驗區(qū)統(tǒng)一放水滴灌1次，用水420 m3/hm2。5～10月，滴灌處理每月放水一次，在較為干旱的時間段灌水，對照不灌。①5月8日放水10 h，用水420 m3/hm2；②6月5日放水14 h，用水390 m3/hm2；③7月15日放水12 h，用水150 m3/hm2；④8月18日放水12 h，用水420 m3/hm2；⑤9月22日放水12 h，用水450 m3/hm2；⑥10月20日放水10 h，用水405 m3/hm2；滴灌處理共計單獨放水2 235 m3/hm2。

1.4 調(diào)查項目甘蔗生長前期調(diào)查出苗率、分蘗率，中期調(diào)查株高生長速率，后期檢測蔗糖分、調(diào)查產(chǎn)量性狀、驗收小區(qū)產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，DPS7.55進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對甘蔗出苗和分蘗的影響從表1可以看出，滴灌和對照2個處理的平均出苗率相近，差異不顯著，主要是2個處理在萌芽期的水分管理相同(均放水滴灌1次)。品種間，不管是滴灌處理還是對照，所有桂糖品種的出苗率均不如對照種ROC22。

自5月份開始，滴灌處理單獨放水，對照不放，此時甘蔗處于分蘗期，因此滴灌與否對甘蔗分蘗有較大影響(表1)。從分蘗始期(5月15日)到分蘗末期(6月5日)的3次分蘗調(diào)查中可見，所有品種滴灌處理的分蘗率始終高于對照，差異都極顯著，其最高分蘗率平均為158.0%，比對照118.1%增加39.9%(絕對值)，各品種2個處理分蘗率差異大小為GT33﹥GT30﹥GT31﹥GT29 ﹥GT34﹥ROC22﹥G T32。所有桂糖品種的分蘗率都超過對照種ROC22，這與桂糖品種出苗率少于ROC22有關(guān)，即當(dāng)出苗率高時，分蘗率相應(yīng)較少，相反，出苗率低時，分蘗率相應(yīng)較多。滴灌處理各品種的分蘗率在5月25日時已達(dá)最高分蘗，而此時對照只有GT31、GT32、GT33和ROC22 4個品種達(dá)最高分蘗，其他3個品種到6月5日才達(dá)最高分蘗，說明甘蔗滴灌不僅分蘗多，分蘗也發(fā)生較早，分蘗的終止時間也早，早期分蘗容易成莖。

表1 不同處理甘蔗出苗率及分蘗率比較 %

2.2 不同處理對甘蔗株高生長的影響由表2可知，在甘蔗伸長前期(7月底株高)，所有品種滴灌處理均明顯高于對照，平均株高比對照增長4.5%，差異極顯著；品種間滴灌株高增長率超過對照種ROC22的有GT32、GT29、GT34，其他品種不如對照種ROC22。在甘蔗伸長中期(8～9月株高增長)，滴灌處理株高增長量仍極顯著高于對照；桂糖品種以GT29增長率最大，超過ROC22，其他品種都不如ROC22。在甘蔗伸長后期(10～12月株高增長)，滴灌株高增長量和前、中期一樣，極顯著高于對照；品種間以GT30滴灌株高增長率最大，對照種ROC22最少，即所有桂糖品種滴灌株高增長率都超過ROC22。8～12月株高總增長量，滴灌處理極顯著高于對照，各品種滴灌比對照增長率為GT29﹥GT30﹥GT34﹥GT32﹥ROC22﹥GT31﹥GT33，即桂糖品種有4個株高增長率超過對照種ROC22，有2個低于ROC22。表明滴灌可顯著促進(jìn)甘蔗植株生長。

表2 不同處理甘蔗株高 cm

2.3 不同處理對甘蔗產(chǎn)量性狀及蔗莖產(chǎn)量的影響由表3可知，不同品種在滴灌條件下產(chǎn)量性狀及蔗莖產(chǎn)量增長率存在差異。莖長：滴灌處理平均比對照增長8.5%，差異極顯著；其中，增長率超過對照種ROC22的有GT29、GT34和GT32，GT30與 ROC22相同，GT31和GT32少于ROC22。莖徑：滴灌處理平均較對照增長1.6%，差異極顯著；品種間增長率最大的是GT33，除GT29比ROC22矮外，其他桂糖品種均不同程度地高于ROC22。有效莖：滴灌處理平均增長8.4%，與對照差異極顯著；品種間增長率最高的是GT31，最少的是ROC22，即所有桂糖品種都超過ROC22。蔗莖產(chǎn)量：滴灌處理平均比對照增長20.5%，差異極顯著；品種間滴灌增長率最高的是GT31，最低ROC22，高低順序為GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29﹥GT30﹥ROC22，即滴灌條件下所有桂糖品種的增產(chǎn)率都超過ROC22，參試的幾個桂糖品種對水分的敏感性超過對照種ROC22。

表3 不同處理甘蔗產(chǎn)量性狀及蔗莖產(chǎn)量比較

注：莖長=株高-30 cm。

2.4 不同處理對甘蔗蔗糖分的影響在12月和1月中旬分別采樣送“農(nóng)業(yè)部甘蔗品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心(南寧)”進(jìn)行甘蔗蔗糖分檢測，每次滴灌處理和對照各采3個品種，結(jié)果見表4。由表4可知，12月滴灌處理平均甘蔗蔗糖分為14.67%，比對照14.96%少0.29%(絕對值，下同)；1月滴灌處理平均甘蔗蔗糖分是14.70%，較對照14.79%少0.09%。2次檢測的平均甘蔗蔗糖分，滴灌為14.68%，比對照14.83%減少0.19%，差異顯著。表明滴灌處理平均甘蔗蔗糖分呈下降趨勢。

表4 不同處理甘蔗蔗糖分比較 %

2.5 各處理甘蔗經(jīng)濟(jì)效益分析各處理經(jīng)濟(jì)效益分析見表5。

(1)原料蔗價：當(dāng)年甘蔗進(jìn)廠原料蔗價475元/t。

(2)滴灌投入：①滴管0.85元/m，按行距1.2 m算，用量8 400 m/hm2(10 000 m2÷1.2 m≈8 400 m)，計7 140.0元/ hm2(8 400 m×0.85元)；②PVC-U管25元/條(4 m)，滴管長度按100 m算，PVC-U管用量21條/hm2(8 400 m÷100 m÷4 m)，計525元/ hm2(25元×21條)；③接頭0.8元/只，每100 m用一個接頭，用量84個(8 400 m÷100 m),計67元/hm2(84個×0.8元)。④安裝費：臨時工費60元/工日，用工3個/hm2，計180元/hm2。⑤水費：大田灌溉用水0.22元/度，實際用水量2 235 m3/hm2，計492元/hm2。⑥成本：由于甘蔗滴灌可延長宿根年限，因此算新植1年，宿根3年，即材料費分成4年計[8,13]，每年2 470元/hm2{(7 140+525+67+180)÷4年+492}。

(3)經(jīng)濟(jì)效益：經(jīng)濟(jì)效益與蔗莖產(chǎn)量成正相關(guān)，即產(chǎn)量越高效益也越好。各品種滴灌處理平均收益為52 589元/hm2，較對照平均45 686元/hm2增長15.2%，差異極顯著；品種間滴灌效益增長率為GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29=GT30﹥ROC22，即所有參試桂糖新品種滴灌效益增長率均高過ROC22。

表5 各處理經(jīng)濟(jì)效益比較 元/hm2

3 結(jié)論與討論

(1)甘蔗分蘗除受品種本身遺傳因素的影響外，外界環(huán)境的土壤水分、通氣狀況和土壤溫度都會影響甘蔗分蘗。而影響甘蔗莖長與莖粗的因素主要是生長期間的溫度、光照、養(yǎng)分和水分的供給，對于旱地甘蔗而言，水分是限制甘蔗伸長生長的主要因素，如果能及時供給足夠的水分，甘蔗生長較快，莖長、莖粗就大[14]。地下滴灌由于直接向作物根系供水，供水時不會形成地表水，供水穩(wěn)定，土壤升溫快，通氣性好，水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)，利于作物對水分和肥料的吸收利用[7-15]，促進(jìn)甘蔗生長。該試驗結(jié)果表明，滴灌能促進(jìn)甘蔗分蘗的早生快發(fā)，增加有效莖數(shù)；伸長期則促進(jìn)甘蔗莖伸長、增粗，從而提高甘蔗產(chǎn)量。滴灌處理平均蔗莖產(chǎn)量比對照增長20.5%，差異極顯著；品種間增產(chǎn)率最大的是GT31，最小是ROC22，大小為GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29﹥GT30﹥ROC22。滴灌條件下所有桂糖品種的增產(chǎn)率都超過ROC22，即參試的幾個桂糖品種對水分的敏感性超過對照種ROC22，同時也表明，ROC22是一個抗旱性較強(qiáng)的品種，在無滴灌及干旱的條件下，仍可獲得穩(wěn)定的產(chǎn)量，這也是該品種仍為目前廣西乃至全國主栽品種的主要原因之一[2，12]。

(2)滴灌處理平均甘蔗蔗糖分低于對照0.19%(絕對值)，呈下降趨勢，這可能是由于滴灌顯著提高了肥料利用率，導(dǎo)致氮素養(yǎng)分吸收過多使甘蔗生長延遲，而引起甘蔗蔗糖分下降。這與陳桂芬等[11]、魏長賓等[16]的研究結(jié)果基本一致。李毅杰等[2]和王維贊等[12]的研究結(jié)果是滴灌處理甘蔗蔗糖分高于對照，與該研究結(jié)果相反。滴灌的甘蔗蔗糖分是提高還是下降，受不同品種及不同的環(huán)境條件影響較大，因此，關(guān)于此方面的問題，仍需進(jìn)一步研究。

(3)滴灌處理的經(jīng)濟(jì)效益極顯著，較對照增長15.2%。品種間滴灌效益增長率最高的是GT31，最低的是ROC22，依次為GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29=GT30﹥ROC22，和蔗莖產(chǎn)量成正相關(guān)。所有參試桂糖新品種滴灌效益增長率均高過ROC22。

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國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)專項(nycytxgxcxtd-02)；廣西科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃(桂科重12118002-1)；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)專項(桂農(nóng)科2012YZ23)。

許樹寧(1954- )，男，廣西崇左人，高級農(nóng)藝師，從事甘蔗栽培及技術(shù)推廣研究。*通訊作者，副研究員，碩士，從事甘蔗栽培及機(jī)械化應(yīng)用研究。

2014-12-15

S 566.1

A

0517-6611(2015)04-050-04