不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗產(chǎn)量和抗旱性的影響*

張　璐　陳超君　梁　和　韋偉生　韋承坤

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不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗產(chǎn)量和抗旱性的影響*

張璐1陳超君1梁和1韋偉生1韋承坤2

（1. 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧，530005；2.南寧市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣服務(wù)站，廣西 南寧，530001）

以甘蔗品種柳城05/136為試驗(yàn)材料，研究機(jī)械化種植下，90cm、100cm、110cm、120cm行距對(duì)甘蔗產(chǎn)量和抗旱性的影響，為制定甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化的農(nóng)藝配套技術(shù)提供參考。結(jié)果表明：（1）甘蔗機(jī)械種植行距為110cm的蔗莖產(chǎn)量和含糖量最高，較90cm、100cm、120cm行距處理分別增產(chǎn)15.28%和6.01%、16.18%和13.49%、7.53%和11.33%，但處理間的差異不顯著；（2）采用葉綠素含量、電解質(zhì)相對(duì)外滲率、丙二醛含量、脯氨酸含量作抗旱性模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，4個(gè)行距處理的抗旱性強(qiáng)弱排序依次為：110cm > 120cm > 90cm > 100cm。（3）不同行距處理的農(nóng)藝性狀、抗旱性狀、產(chǎn)量性狀及甘蔗蔗糖分均沒(méi)有隨行距增加而表現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。

甘蔗；行距；機(jī)械種植；蔗莖產(chǎn)量；含糖量；抗旱性

在甘蔗生產(chǎn)中，選用優(yōu)良的品種，配以合理的群體結(jié)構(gòu)和科學(xué)的栽培管理措施，是獲得甘蔗高產(chǎn)高糖的主要因素[1]。甘蔗的種植行距作為甘蔗群體結(jié)構(gòu)的重要因素之一[2]，一直以來(lái)都是甘蔗種植技術(shù)研究的重點(diǎn)，但前人的研究多集中在人工種植條件，鮮見(jiàn)機(jī)械化種植下的甘蔗行距報(bào)道[3]。張華[4]等研究表明，甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化可以顯著降低甘蔗種、管、收田間作業(yè)成本，生產(chǎn)總成本節(jié)約14.19％，而機(jī)械化種植是所有機(jī)械化作業(yè)環(huán)節(jié)中節(jié)約效果最為顯著的環(huán)節(jié)之一。推廣應(yīng)用甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)，是提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)蔗糖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[5]。農(nóng)浩智[6]等認(rèn)為，在保證下種量的前提下，行距越寬，甘蔗產(chǎn)量越高。目前，有關(guān)甘蔗農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相融合配套技術(shù)的研究報(bào)道相對(duì)較少。為此，筆者選用目前甘蔗人工種植下普遍機(jī)械使用的四種行距，開(kāi)展了化種植條件下的對(duì)比試驗(yàn)，比較不同行距對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀、抗旱性狀及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，為制定甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化的農(nóng)藝配套技術(shù)提供參考。

1　材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種為柳城05/136。甘蔗種植機(jī)械為甘蔗聯(lián)合播種機(jī)（型號(hào)：多功能甘蔗種植機(jī)2CZ－2型；生產(chǎn)廠家：南寧五菱桂花車(chē)輛有限公司）。試驗(yàn)地為旱地，位于廣西南寧市隆安縣那桐鎮(zhèn)，地勢(shì)平坦，無(wú)灌溉條件。土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分：堿解氮159.60mg/kg，有效磷41.94mg/kg，速效鉀148.23mg/kg，有機(jī)質(zhì)1.80%，pH值6.17。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

試驗(yàn)采用甘蔗聯(lián)合種植機(jī)械種植。設(shè)90cm、100cm、110cm、120cm4個(gè)機(jī)械種植行距處理，采用隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，小區(qū)行長(zhǎng)10m，8行區(qū)。小區(qū)面積：90cm處理72m2、100cm處理80m2、110cm處理88m2、120cm處理96m2。3次重復(fù)。

試驗(yàn)地經(jīng)拖拉機(jī)2犁2耙，于2014年4月19日采用甘蔗聯(lián)合播種機(jī)從開(kāi)種植溝、施基肥、施農(nóng)藥、砍種、播種、蓋種一條龍完成播種作業(yè)。播種量為8000芽/667m2。采用2次施肥法，肥料種類(lèi)和每667m2施用量為：基肥施“15-15-15”三元復(fù)合肥料（商品名：撒可富；中國(guó)-阿拉伯化肥有限公司生產(chǎn)）22kg、18%鈣鎂磷肥（云南省昆陽(yáng)磷都鈣鎂磷肥廠生產(chǎn)）45kg，于播種時(shí)施用；追肥施復(fù)合肥50kg、尿素20kg（廣西河池氮肥廠生產(chǎn)）、氯化鉀10kg（加拿大產(chǎn)），于2014年6月26日甘蔗中耕培土?xí)r施用。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

甘蔗生長(zhǎng)期間調(diào)查萌芽率、分蘗率、幼苗素質(zhì)等農(nóng)藝性狀；2014年10月、11月當(dāng)甘蔗出現(xiàn)旱相時(shí)，取+1葉測(cè)定葉片抗旱性生理性狀，其中：葉綠素含量采用丙酮乙醇混合液法[7]測(cè)定，膜透性采用電導(dǎo)率法[8]測(cè)定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）溶液法[9]測(cè)定，游離脯氨酸含量采用酸性茚三酮顯色法[10]測(cè)定；2015年1月24日人工砍收甘蔗，同時(shí)調(diào)查各試驗(yàn)小區(qū)的有效莖數(shù)，測(cè)量（定）莖長(zhǎng)、莖徑、單莖重和田間錘度，稱(chēng)取試驗(yàn)小區(qū)實(shí)際蔗莖產(chǎn)量。按“甘蔗蔗糖分=1.05×田間錘度－6.838”計(jì)算甘蔗蔗糖分。

2　結(jié)果與分析

2.1 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

由表1可見(jiàn)，6月15日各處理萌芽率由高至低依次為90cm>110cm>100cm>120cm，90cm處理的萌芽率高達(dá)66.3%，分別比110cm、100cm、120cm處理提高2.2%（絕對(duì)值，下同）、4.9%、21.3%，120cm處理的萌芽率最低，并與其它3個(gè)處理的萌芽率差異均達(dá)到極顯著。分蘗率90cm處理和110cm處理較接近，均明顯高于100cm和120cm處理，90cm處理的分蘗率最高為24.7%，120cm處理最低為10.8%。4個(gè)處理中，90cm、110cm處理的分蘗率分別與100cm、120cm處理的分蘗率差異達(dá)到了極顯著水平。90cm處理在伸長(zhǎng)初期（6～7月份）的株高生長(zhǎng)最快，110cm處理生長(zhǎng)最慢，但在伸長(zhǎng)中后期（7～9月份），二者之間的伸長(zhǎng)速度僅相差0.1cm/旬，均低于其它兩個(gè)處理。在整個(gè)伸長(zhǎng)期（6～9月份），4個(gè)處理的伸長(zhǎng)速度均高于25.0cm/旬，其高低排序?yàn)?00cm > 90cm > 120cm > 110cm，處理間的差異均不顯著。

表1 各處理萌芽率、分蘗率和伸長(zhǎng)速度調(diào)查結(jié)果

注：數(shù)據(jù)后的不同小寫(xiě)字母表示處理間達(dá)到5%的顯著差異水平，大寫(xiě)字母表示達(dá)到1%極顯著差異水平，下同。

6月15日調(diào)查4個(gè)處理的幼苗素質(zhì)，結(jié)果見(jiàn)表2。各處理株高的高低排序?yàn)?10cm > 100cm > 90cm > 120cm，110cm處理比120cm處理增高6.0cm，差異達(dá)到顯著水平；110cm處理假莖粗分別比100cm、90cm、120cm處理增大0.01cm、0.23cm、0.25cm，110cm、100cm處理假莖粗分別與90cm、120cm處理達(dá)到顯著水平；90cm、120cm、100cm處理的綠葉數(shù)均小于110cm處理，100cm與110cm差異顯著；最大葉長(zhǎng)高低依次為110cm > 120cm > 100cm > 90cm，而最大葉寬110cm處理與90cm處理接近；單株葉面積90cm處理最高，其次是100cm處理，110cm處理最小，而地上部分干重排序則相反，可能與株高和假莖粗有關(guān)。

表2 各處理幼苗素質(zhì)調(diào)查結(jié)果

2.2 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗抗旱性的影響

10月～11月份，甘蔗出現(xiàn)受旱表征時(shí)，分別測(cè)定各處理的4個(gè)抗旱性生理指標(biāo)：葉綠素含量、電解質(zhì)相對(duì)外滲率、丙二醛含量及脯氨酸含量，結(jié)果見(jiàn)表3。4個(gè)處理中，110cm處理葉綠素含量最高，其次是100cm處理，120cm處理含量最低，比110cm處理葉綠素含量減少0.17mg/g.FW（絕對(duì)值），二者差異達(dá)到5%顯著水平。電解質(zhì)相對(duì)外滲率高低排序?yàn)椋?20cm>110cm>90cm>100cm，其中，120cm處理數(shù)值明顯高于其他3個(gè)處理。丙二醛含量最高為90cm處理，其次為120cm處理和110cm處理，最低為100cm處理。4個(gè)處理的脯氨酸含量均高于15.00μg/g.FW，大小排序?yàn)?10cm > 120cm > 90cm > 100cm。

表3 各處理+1葉抗旱性生理指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)方法，通過(guò)葉綠素含量、電解質(zhì)相對(duì)外滲率、丙二醛含量、脯氨酸含量對(duì)各處理的抗旱性作模糊綜合評(píng)價(jià)（表4），抗旱性強(qiáng)弱排序依次為：110cm > 120cm > 90cm > 100cm，110cm處理的抗旱性最強(qiáng)。

表4 各處理抗旱性的模糊綜合評(píng)價(jià)

2.3 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分的影響

表5是收獲時(shí)各處理的產(chǎn)量性狀調(diào)查結(jié)果。100cm處理的有效莖數(shù)最多，其次是110cm處理、120cm處理，90cm處理最低；4個(gè)處理中，莖長(zhǎng)大小排序?yàn)椋?20cm>100cm>90cm>110cm；120cm處理的莖徑和單莖重顯著大于90cm處理，但由于有效莖數(shù)相對(duì)較少，因此蔗莖產(chǎn)量較低；蔗莖產(chǎn)量高低排序?yàn)椋?10cm>100cm>90cm>120cm，處理間差異不顯著。

表5 各處理產(chǎn)量性狀結(jié)果

收獲時(shí)取樣分析各處理的甘蔗蔗糖分，結(jié)果見(jiàn)表6。各處理的田間錘度、甘蔗蔗糖分高低排序?yàn)?20cm>90cm>110cm>100cm，120cm處理的甘蔗蔗糖分高達(dá)14.60%，比90cm、110cm、100cm處理分別提高0.39%（絕對(duì)值，下同）、0.61%、0.81%，120cm處理與100cm處理差異達(dá)到5%顯著水平；畝含糖量最高的是110cm處理，其次是100cm處理、120cm處理，90cm處理最低，但處理間差異不顯著。

表6 各處理甘蔗蔗糖分測(cè)定結(jié)果

3　討論

我國(guó)甘蔗種植還處于機(jī)械（或畜力）開(kāi)溝、人工播種種植的作業(yè)階段[11]，機(jī)種的質(zhì)量受行距等農(nóng)藝措施的影響比較突出。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐[12]表明，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的內(nèi)在要求和必然選擇，研究成熟機(jī)械配套的農(nóng)藝措施對(duì)甘蔗機(jī)械化工作的推進(jìn)具有重要的意義。

3.1 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

萌芽快對(duì)甘蔗的早生快發(fā)有重要意義[13]。分蘗是甘蔗生長(zhǎng)的一個(gè)重要特性[14]。萌芽率及分蘗率的高低決定著甘蔗群體的大小，是獲取單位面積有效莖數(shù)的關(guān)鍵因素[15]。試驗(yàn)結(jié)果表明，90cm處理、100cm處理、110cm處理萌芽率相若，均明顯高于120cm處理。前人研究表明[16]，人工種植條件下，甘蔗以寬行距方式進(jìn)行管理時(shí)能促進(jìn)甘蔗出苗、分蘗和伸長(zhǎng)。本試驗(yàn)中120cm處理的萌芽率、分蘗率均處于最低水平，可能是較寬行距下，每m行長(zhǎng)種植溝的播種量增加，容易導(dǎo)致機(jī)械傷芽，同時(shí)種植溝內(nèi)種苗排放緊密，播幅過(guò)小，不利蔗芽萌發(fā)。因此，機(jī)械化種植條件下，如何根據(jù)甘蔗品種萌芽特性合理密植和提高播種質(zhì)量，以提高萌芽率保證足夠苗數(shù)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)種甘蔗高產(chǎn)高糖的基礎(chǔ)。

幼苗素質(zhì)調(diào)查結(jié)果表明，110cm處理株高、假莖粗、綠葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)及地上部干重均排名第一，說(shuō)明幼苗粗壯，前期生長(zhǎng)質(zhì)量好。不同行距處理對(duì)甘蔗的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)影響基本相同，在伸長(zhǎng)期（6～9月份）的伸長(zhǎng)速度差異不顯著。

3.2 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗抗旱性的影響

葉綠素含量隨干旱脅迫程度的加劇而持續(xù)降低[17]。逆境下細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性是植物抗逆的基礎(chǔ)[18]，可用電導(dǎo)儀測(cè)定外液的電導(dǎo)度增加值而得知傷害程度[19]。丙二醛能間接反映植物生物膜受損傷的程度[20]。游離脯氨酸累積量與作物品種的抗旱性密切相關(guān)[21]。

采用+1葉葉片葉綠素含量、脯氨酸含量、電解質(zhì)相對(duì)外滲率和丙二醛含量對(duì)不同行距處理作抗旱性模糊綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明在試驗(yàn)條件下，110cm處理的抗旱性最強(qiáng)。

3.3 不同行距對(duì)機(jī)種甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分的影響

蔗莖產(chǎn)量是甘蔗栽培的最終目標(biāo)。有效莖數(shù)是決定甘蔗產(chǎn)量高低的重要因素之一，有效莖的多少取決于甘蔗下種量、萌芽率、分蘗率、及成莖率等[22]。本試驗(yàn)4個(gè)處理播種量均為8000芽/667m2。120cm處理因萌芽率與分蘗率均處于最低水平，單位面積的有效莖數(shù)減少，蔗莖產(chǎn)量倒數(shù)第一；90cm處理雖然在萌芽期保持較高的萌芽率，但由于其分蘗太多，耗費(fèi)過(guò)多養(yǎng)分，造成成莖率低，有效莖數(shù)減少而影響其產(chǎn)量；100cm處理萌芽率高于60%，伸長(zhǎng)期保持最高伸長(zhǎng)速度，收獲時(shí)得到最多有效莖數(shù)，莖長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，但莖徑較小，同時(shí)由于干旱期間，該處理抗旱性最弱，導(dǎo)致工藝成熟期糖分積累減少，蔗莖產(chǎn)量與畝含糖量均排名第二；110cm處理的萌芽率、分蘗率及有效莖數(shù)均處于第二位，幼苗生長(zhǎng)粗壯，雖然伸長(zhǎng)速度最慢，收獲時(shí)莖長(zhǎng)最小，但莖徑粗大，從而獲得較大的單莖重、最大蔗莖產(chǎn)量與畝含糖量。

4　結(jié)論

本試驗(yàn)研究條件下，甘蔗機(jī)械種植行距為110cm的蔗莖產(chǎn)量和含糖量最高，抗旱性最強(qiáng)，但不同行距處理的農(nóng)藝性狀、抗旱特性、產(chǎn)量性狀及甘蔗蔗糖分等方面均沒(méi)有隨行距增加而表現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。因此，尚需在甘蔗機(jī)械化種植技術(shù)更成熟的條件下進(jìn)一步試驗(yàn)。

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Effects of Different Row Space on Yield-and Drought Resistance of Mechanized Planting Sugarcane

ZHANG Lu1，CHEN Chao-jun1，LIANG He1，WEI Wei-sheng1，Wei Cheng-kun2

（1.College of Agronomy，Guangxi University，Nanning 530005；2.Guangxi Agricultural Mechanization Technology Extension Station，Guangxi University ，Nanning 530022）

With the sugarcane variety Liucheng 05/136 as the experimental material, setting up 90cm、100cm、110cm and 120cm row space of cultivation under mechanization condition.Investigating the effects of different row space on yield and drought resistance characters. This research is designed to supply technical references for setting out complete agronomic technology under mechanization. The results show that: (1) 110cm spacing treatment achieved the best sugarcane yield and sugar content.It also increased about 15.28%、6.01%、16.18% of sugarcane yield, 13.49%、7.53%、11.33% of sugar content than 90cm、100cm and 110cm spacing treatments, white the differences among all treatments are not obvzous; (2)According to the results of drought resistance fuzzy comprehensive which include the chlorophyll content, electrolyte leakage rate, malondialdehyde content and proline content, the drought resitance order is:110cm>120cm>90cm>100cm; (3) With the increasing row space, all treatments did not show obvious trends in agronomic traits, drought resistance characters, yield and sugar content.

sugarcane; row space; mechanical planting; sugarcane yield; sugar content; drought resistance

S566.103

A

1674-3083（2016）04-0001-05

2016-05-11

南寧市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣服務(wù)站甘蔗基金項(xiàng)目（自選）、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)基金項(xiàng)目(CARS-20-3-2)。

張璐（1992-），女，碩士研究生，研究方向：作物栽培理論與技術(shù)。通訊作者：韋承坤 (1973-)，男，高級(jí)工程師，廣西大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研究生（校外）導(dǎo)師，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)研究與推廣。