不同灌溉對(duì)甘蔗農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

莫 凡

(南寧市灌溉試驗(yàn)站，廣西 南寧 530001)

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年2月至2015年1月在廣西來賓市武宣縣的廣西灌溉試驗(yàn)站甘蔗栽培試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地為新開墾旱地，土壤類型為酸性粘質(zhì)壤土，種植前采集田間土壤，測定土壤的主要理化性質(zhì)為pH 為6.69，有機(jī)質(zhì)13.12 g/kg，全氮0.079%，全磷0.062%，全鉀1.95%，堿解氮 41.70 mg/kg，速效磷，8.89 mg/kg，速效鉀54.70 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇廣西甘蔗當(dāng)家品種新臺(tái)糖22號(hào)(ROC22)為參試材料，由南寧市灌溉試驗(yàn)中心站提供。2014年2月整地，播種，噴藥、施肥、培土等管理措施與大田生產(chǎn)保持一致。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè) 6個(gè)處理：滴灌 (DI) 、微噴灌溉(MSI) 、小管出流灌溉(SOI)、溝灌(FI) 、地埋式滴灌(BDI) 和不灌溉(NI，以不灌溉為對(duì)照CK)。滴灌為每行設(shè)一條直徑16 mm，長50 m，滴頭間距30 cm，滴頭流量2 L/h的滴灌管。微噴灌選用直徑63 mm微噴帶，微噴頭3孔一組，微噴頭間距40 cm，每組微噴頭流量為30L/h。小管出流選用直徑16 mm的PE管，按間距1 m布設(shè)壓力補(bǔ)償式灌水器，流量為10 L/h。溝灌每兩行甘蔗中間安裝一個(gè)出水龍頭，當(dāng)需要灌溉時(shí)打開水龍頭進(jìn)行灌溉。地埋式滴灌是在甘蔗種植的同時(shí)在種植機(jī)械上加裝鋪管機(jī)構(gòu)，將滴灌管鋪設(shè)在甘蔗地表層下20～30 cm、離甘蔗蔸約 25 cm 的地下，滴頭流量為2 L/h。5個(gè)灌溉處理的灌溉定額均為2250 m3/hm2，2014年4—10月，每隔5～10d進(jìn)行一次灌溉，試驗(yàn)期間如有充足的降水則不進(jìn)行灌溉。試驗(yàn)小區(qū)長50 m、寬10 m，面積為500 m2，3次重復(fù)。

1.3.2 測定項(xiàng)目及方法

在甘蔗生長發(fā)育期測定甘蔗出苗率、分蘗率，2014年11月中下旬取樣測量各處理甘蔗的有效莖數(shù)、莖高、莖徑，于2015年1月上旬砍收甘蔗，測產(chǎn)量，檢測甘蔗蔗糖分、甘蔗纖維分、蔗汁錘度、蔗汁重力純度和蔗汁蔗糖分，計(jì)算分析經(jīng)濟(jì)效益，甘蔗含糖量(kg/hm2)=產(chǎn)量(kg/hm2)×甘蔗蔗糖分(%)。

灌溉處理增收金額(元/hm2)=(灌溉處理產(chǎn)量-對(duì)照處理產(chǎn)量)×甘蔗價(jià)格-灌溉投入成本。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、計(jì)算和作圖，用SPSS 20.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)甘蔗出苗率和分蘗率的影響

由表1可看出，各處理甘蔗出苗率在37.10%～49.00%之間，由高到低依次為FI>BDI>DI>MSI>SOI>NI，F(xiàn)I 的出苗率與其他處理的出苗率存在極顯著差異，NI的出苗率與DI、MSI、SOI、FI的出苗率存在顯著差異，說明灌溉有利于提高甘蔗的出苗率。

表1 不同處理對(duì)甘蔗出苗率和分蘗率的影響

各處理甘蔗分蘗率在66.00%～71.20%之間，分蘗率由高到低依次為BDI>DI >SOI>MSI>FI>NI，BDI和DI的分蘗率與NI的分蘗率存在顯著差異，說明滴灌和地埋式滴灌有利于促進(jìn)甘蔗的分蘗。

2.2 不同處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量性狀的影響

由表2可見，各處理的甘蔗莖高在247.3～291.5 cm之間，莖高由高到低排序?yàn)镈I>BDI>SOI>MSI>FI>NI。DI、BDI與MSI、SOI、FI的莖高相比存在顯著差異，與NI的莖高相比存在極顯著差異；MSI、SOI、FI與NI的莖高相比存在顯著差異。由此可見，適當(dāng)?shù)墓喔瓤梢蕴岣吒收岬那o高，滴灌和地埋式滴灌對(duì)提高甘蔗莖高最為明顯。

各處理的甘蔗莖徑在2.60～3.01 cm之間，莖徑由大到小依次為DI>BDI>SOI>MSI>FI>NI。DI與NI的莖徑相比存在極顯著差異，與FI的莖徑相比存在顯著差異；BDI、SOI、MSI、FI與NI的莖徑相比存在顯著差異。由此可見，適當(dāng)?shù)墓喔扔欣诟收岬那o徑增長，滴灌對(duì)促進(jìn)甘蔗莖徑增長最為明顯。

從表 2 可以看出，各處理甘蔗的有效莖數(shù)在 52 065～72 060條/hm2之間，有效莖數(shù)由高到低依次為BDI>DI>SOI>MSI>FI>NI。BDI、DI、MSI、SOI與FI、NI的有效莖數(shù)相比呈極顯著差異，F(xiàn)I與NI的有效莖數(shù)相比也呈極顯著差異，F(xiàn)I、DI與MSI、SOI的有效莖數(shù)相比呈顯著差異。由此可知，灌溉可以提高甘蔗的有效莖數(shù)，最有利于增加甘蔗有效莖數(shù)的處理是地埋式滴灌，其次是滴灌。

表2 不同處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量性狀的影響

2.3 不同處理對(duì)甘蔗品質(zhì)和甘蔗含糖量的影響

由表3可知，各個(gè)處理的甘蔗蔗糖分含量在14.07%～15.31%之間，其含量由大到小依次是BDI>DI>MSI>SOI>FI>NI，NI的甘蔗蔗糖分與其他處理的均存在存在顯著差異，說明灌溉有利于提高甘蔗蔗糖分含量。

表3 不同處理對(duì)甘蔗品質(zhì)和含糖量的影響

各個(gè)處理的甘蔗纖維分在12.87%～13.15%之間，由大到小依次是NI>SOI>FI>BDI>DI>MSI，各個(gè)處理之間的纖維分不存在顯著差異。

各個(gè)處理的蔗汁錘度在20.63%～21.24%之間，由大到小依次是BDI>MSI>DI>NI>SOI>FI，各個(gè)處理之間的錘度不存在顯著差異。

各個(gè)處理的蔗汁重力純度在90.03%～92.58%之間，其含量由大到小依次是BDI>DI>MSI>SOI>FI>NI，各個(gè)處理之間的重力純度不存在顯著差異。

各個(gè)處理的蔗汁蔗糖分含量在17.49%～18.05%之間，其含量由大到小依次是BDI>DI>MSI>FI>SOI>NI，各個(gè)處理之間的蔗汁蔗糖分不存在顯著差異。

甘蔗含糖量是產(chǎn)量和蔗糖分指標(biāo)的綜合體現(xiàn)，是甘蔗高糖高產(chǎn)栽培的最終目標(biāo)。從表3可見，各處理的甘蔗含糖量在9249.3～19 098.7 kg/hm2之間，由高到低依次是BDI>DI>MSI>SOI>FI>NI，NI的含糖量與其他處理相比均存在極顯著差異，DI、BDI與MSI、SOI、FI的含糖量相比存在極顯著差異，F(xiàn)I與MSI、SOI的含糖量相比存在顯著差異。試驗(yàn)表明適度的灌溉可提高甘蔗含糖量，滴灌處理對(duì)提高甘蔗含糖量最為顯著，其次是地埋式滴灌。

2.4 不同處理的經(jīng)濟(jì)效益分析

從表4可看出，各個(gè)處理的甘蔗產(chǎn)量在65737.5 ～ 124909.5 kg/hm2之間，產(chǎn)量由高到低依次是BDI>DI>MSI>SOI>FI>NI。DI的 產(chǎn)量與BDI的產(chǎn)量不存在顯著差異。DI、BDI與MSI、SOI、FI以及NI的產(chǎn)量相比存在極顯著差異。MSI、SOI、FI之間無顯著差異，但是它們都與NI的產(chǎn)量存在極顯著差異。試驗(yàn)說明灌溉可以有效提高甘蔗產(chǎn)量，滴灌和地埋式滴灌對(duì)提高甘蔗產(chǎn)量效果尤為明顯。

表4 不同處理對(duì)甘蔗產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

在最終收益核算中，按照增收金額由大到小依次為BDI>DI>MSI>SOI>FI，試驗(yàn)表明地埋式滴灌(BDI)是增產(chǎn)增收效果最好的，其次是滴灌(DI)，而溝灌(FI)的增產(chǎn)增收效果最差。

3 討 論

甘蔗是一種高耗水的經(jīng)濟(jì)作物，水分是限制廣西糖料蔗產(chǎn)量提升的重要因素。譚宏偉等(2008)的試驗(yàn)表明：降雨的時(shí)空分布在春季和秋冬季不能滿足甘蔗生長對(duì)水分的需要，出苗期降雨僅能滿足甘蔗需水的 74.4%，分蘗期降雨僅能滿足甘蔗需水的 68.6%，推廣甘蔗節(jié)水灌溉技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)甘蔗增產(chǎn)增收[1]。滴灌和地埋式滴灌都是高效、節(jié)水的灌溉技術(shù)。黃運(yùn)好等的研究結(jié)果表明，滴灌處理比常規(guī)灌溉處理有利于提高甘蔗的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量[2]。楊平飛等發(fā)現(xiàn)滴灌處理的甘蔗有效莖和產(chǎn)量分別比對(duì)照(常規(guī)灌溉)處理增加25.43%和27.26%，差異均達(dá)顯著水平[3]。譚娟等的研究表明，灌溉能顯著提高甘蔗的光合速率，地埋滴灌甘蔗凈光合速率最高，分別比無灌溉、管灌、噴灌、微噴和地表滴灌高 57.74%、23.54%、 12.68%、 9.68%和 2.56%，地埋灌溉可有效提高甘蔗凈光合速率，從而提高甘蔗產(chǎn)量[4]。本研究與前人研究結(jié)果相似，地埋式滴灌(BDI)是增產(chǎn)增收效果最好的，其次是滴灌(DI)，而溝灌(FI)的增產(chǎn)增收效果最差。

從構(gòu)成甘蔗產(chǎn)量的因素可知， 甘蔗產(chǎn)量的高低主要由單位面積有效莖數(shù)和單莖重量決定，而莖高、莖徑又決定了甘蔗單莖重，因此莖高、莖徑、有效莖數(shù)是甘蔗產(chǎn)量的基礎(chǔ)，對(duì)甘蔗產(chǎn)量的形成起決定性的作用[5]。陳桂芬等的研究表明，滴灌能促進(jìn)甘蔗莖伸長、增粗，從而提高產(chǎn)量[6]。本研究與其結(jié)果相似，在6個(gè)處理中，莖高、莖徑最大的是滴灌處理的，其次是地埋式滴灌的。王維贊等發(fā)現(xiàn)采用滴灌栽培能顯著增加甘蔗有效莖，提升甘蔗產(chǎn)量[7]。本研究結(jié)果與其研究結(jié)果一致，灌溉能提高甘蔗有效莖數(shù)量，地埋式滴灌的效果最為顯著，其次是滴灌處理的。

甘蔗蔗糖分是甘蔗最重要的工藝品質(zhì)指標(biāo)， 是考查甘蔗品質(zhì)的主要依據(jù)。光合作用是甘蔗蔗糖分積累的重要過程，水分是甘蔗光合作用不可或缺的原材料。水分對(duì)甘蔗品質(zhì)有影響，適當(dāng)灌溉可以提高甘蔗蔗糖分[8]。王維贊等發(fā)現(xiàn)采用滴灌栽培能顯著提高蔗糖分[7]。其原因可能如楊平飛等所述：滴灌處理的葉綠素含量高于常規(guī)灌溉，滴灌處理的甘蔗受逆境水分脅迫程度較常規(guī)灌溉低，具有更強(qiáng)的合成糖分能力，更有益于植株可溶性糖的積累[3]。本研究中，5個(gè)灌溉處理的甘蔗蔗糖分顯著高于對(duì)照處理的，地埋式滴灌的甘蔗蔗糖分最高，其次是滴灌處理。本研究結(jié)果與譚娟等的研究結(jié)果相符：6種灌溉方式中，地埋滴灌的甘蔗凈光合速率最高，其次是地表滴灌。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在甘蔗農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、工藝品質(zhì)、含糖量和經(jīng)濟(jì)效益等方面，地埋式滴灌均優(yōu)于常規(guī)灌溉處理，部分指標(biāo)也優(yōu)于滴灌處理，綜合考慮，地埋式滴灌技術(shù)可以作為甘蔗高效節(jié)水栽培措施進(jìn)行推廣。