果蔗噴施新型增產(chǎn)增糖劑的效果

范業(yè)賡，陳榮發(fā)，李燕嬌，閆海鋒，周慧文，周忠鳳，鄧宇馳，羅 霆，丘立杭，吳建明

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心/農(nóng)業(yè)部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530007；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物研究所，廣西 南寧 530007）

前 言

在長期的甘蔗栽培歷程中，農(nóng)藝性狀好、品質(zhì)佳、口感爽脆的品種被篩選保留為鮮食用，成為適合特定生態(tài)區(qū)域種植的地方果蔗。果蔗是甘蔗屬熱帶種（Saccharum officimarumL.）中具有大莖、皮薄、肉脆、汁多、清甜、低纖維的一類品種，富含人體必需的多種氨基酸和維生素及鐵、鈣、磷、錳等多種微量元素，具有解渴充饑、清涼解毒、消除疲勞等功效，是一種深受人們喜愛的鮮食果品。果蔗主要分布于我國南方地區(qū)，其中廣西是重要的果蔗主產(chǎn)區(qū)。果蔗主要分為黑皮蔗（拔地拉，Badila）、黃皮蔗、青皮蔗和白皮蔗4種，其中黑皮果蔗是最主要的栽培品種，種植面積比例在70%以上［1-5］。果蔗具有單產(chǎn)較高，經(jīng)濟效益顯著高于糖料蔗，且不受地區(qū)和制糖設(shè)備的限制等特點，因此種植果蔗已經(jīng)成為廣西農(nóng)民脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè)。

果蔗最適合啃食的鮮食部分是果蔗的節(jié)間，因此提高節(jié)間長度一直是蔗農(nóng)所追求的，足夠的節(jié)間長度和莖徑能有效提高果蔗商品率及賣相。果蔗的株高是決定產(chǎn)量的一大因素；果蔗的高度取決于節(jié)數(shù)的多少和每一節(jié)間的長度。目前，甘蔗化學(xué)調(diào)控劑已被廣泛應(yīng)用于甘蔗組培苗生產(chǎn)、甘蔗試管苗瓶外生根、種莖浸種、促分蘗、促伸長、催熟促進糖分積累等，具有技術(shù)簡單、用量少、見效快、效益高等特點。作者所在研究團隊經(jīng)過20多年的理論基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)赤霉素能明顯促進甘蔗節(jié)間伸長，增加甘蔗產(chǎn)量，提高甘蔗蔗糖分，但是單一赤霉素處理對甘蔗增糖效果有限，為解決甘蔗增產(chǎn)增糖協(xié)同提高的重大難題，團隊以赤霉素為主要成分，并不斷篩選研制出了一種增產(chǎn)增糖的復(fù)合型化學(xué)藥劑（專利號：2021/06045），于甘蔗伸長中后期（9~11月）進行無人機噴施，噴施后能顯著促進甘蔗節(jié)間伸長及蔗糖分轉(zhuǎn)化，同時達到增產(chǎn)增糖效果；在多地開展糖料蔗試驗，可以有效提高甘蔗產(chǎn)量和甘蔗蔗糖分［6］。本研究進一步驗證新型增產(chǎn)增糖劑對果蔗的增產(chǎn)和增糖效果，以期為在果蔗上大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試果蔗品種為桂果蔗1號。

噴施藥劑為新型增產(chǎn)增糖劑（國際專利號：2021/06045）。

1.2 方法

1.2.1 試驗地點

于2019年在防城港市上思縣進行試驗。

1.2.2 試驗設(shè)計

在各試驗區(qū)選取水肥條件一致的甘蔗地，設(shè)置噴施新型增產(chǎn)增糖劑處理T1（GA352.5 g/hm2+H3BO3750 g/hm2，其他成分不變）、T2（GA360.0 g/hm2+H3BO3900 g/hm2，其他成分不變）和噴施清水（CK）三個處理。

1.2.3 試驗方法

1.2.3.1 噴施方法

采用極飛P20型無人機（型號3WWDZ-10A）進行噴施，噴施時飛行高度2~3 m，飛行速度4~5 m/s，寬幅3 m，飛行流量15000~18000 mL/hm2，霧滴大小100~120μm。試驗分別于2019年10月15日和11月16日進行兩次噴施，2020年1月進行田間測產(chǎn)。

1.2.3.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查及產(chǎn)量驗收

甘蔗收獲時每處理隨機選取3個小區(qū)，小區(qū)面積約6 m×10 m（以實際測量面積為準），每個小區(qū)隨機取樣20株調(diào)查株高、莖徑、單莖重、節(jié)間數(shù)、田間錘度、小區(qū)的有效莖數(shù)和產(chǎn)量。

1.2.3.3 甘蔗品質(zhì)測定

田間測產(chǎn)驗收時，每小區(qū)隨機選取6條甘蔗分別送廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所糖分分析室檢測蔗汁重力純度、蔗汁錘度、甘蔗蔗糖分和纖維分等。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016和DPS 16.05軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，差異顯著性采用Duncan新復(fù)極差法進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施新型增產(chǎn)增糖劑對甘蔗產(chǎn)量性狀和產(chǎn)量的效應(yīng)

從表1可以看出，噴施新型增產(chǎn)增糖劑后果蔗平均株高增加34 cm，增幅16.2%，T1、T2處理和對照株高之間的差異達到極顯著差異；噴施新型增產(chǎn)增糖劑對果蔗莖徑效果作用不大，平均增粗2.32 mm，與對照之間差異不顯著；噴施新型增產(chǎn)增糖劑后平均單莖重提高0.24 kg，增幅12.1%，而T1、T2和CK之間的差異均達到極顯著水平，以T1的最高；新型增產(chǎn)增糖劑處理的有效莖數(shù)略低于對照，但不同處理間差異不顯著；噴施新型增產(chǎn)增糖劑后果蔗的田間錘度比對照高了0.68°Bx，增幅4.2%，以T2的顯著最高，而T1與CK之間差異不顯著；新型增產(chǎn)增糖劑處理的果蔗產(chǎn)量平均值為10.69 t/hm2，比對照增加11%，T1、T2處理與對照之間的差異達極顯著水平，但T1與T2之間差異不顯著。這說明用無人機噴施新型增產(chǎn)增糖劑對甘蔗株高、單莖重和產(chǎn)量具有顯著的促進作用，但對莖徑和有效莖數(shù)的作用不大。

2.2 噴施新型增產(chǎn)增糖劑對甘蔗品質(zhì)的效應(yīng)

噴施新型增產(chǎn)增糖劑對果蔗品質(zhì)的效應(yīng)，如表2所示。試驗結(jié)果表明，用無人機噴施新型增產(chǎn)增糖劑后，蔗汁重力純度和甘蔗蔗糖分分別比對照提高1.84%和4.92%，而甘蔗纖維分比對照降低1.14%；T1和T2處理與對照的蔗汁重力純度和甘蔗蔗糖分差異達極顯著水平，甘蔗纖維分之間差異達顯著水平；說明，噴施新型增產(chǎn)增糖劑能顯著提高甘蔗蔗糖分、蔗汁重力純度和甘蔗纖維分，從而促進果蔗品質(zhì)的提高，使果蔗口感更佳。

表2 噴施新型增產(chǎn)增糖劑對果蔗品質(zhì)的效應(yīng)

3 討論和結(jié)論

由于甘蔗生長和成熟過程中的生理生化限制和不利的氣候條件，世界各地與甘蔗有關(guān)的主要問題是生產(chǎn)力較低。甘蔗產(chǎn)量和含糖量直接受到甘蔗品種、栽培技術(shù)以及氣候、土壤等許多因素的影響。因此，應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑成為在短期內(nèi)克服這些限制的有效途徑，以打破甘蔗產(chǎn)量增加緩慢的局面，提高甘蔗產(chǎn)業(yè)的盈利能力。

蔗莖是栽培甘蔗的主要收獲產(chǎn)物，其產(chǎn)量構(gòu)成要素是平均單莖重，而節(jié)間長度是影響單莖重的重要因素之一，增加節(jié)間長度有助于提高甘蔗產(chǎn)量，而且蔗糖主要儲藏在甘蔗節(jié)間中［7］。GA3在控制甘蔗生長發(fā)育方面起重要作用，它可以提高甘蔗的光合效率，從而增加葉片中蔗糖的過量生產(chǎn)，并將蔗糖裝入節(jié)間用于有絲分裂過程，從而誘導(dǎo)細胞質(zhì)量增加，導(dǎo)致節(jié)間伸長［8］。GA3對參與蔗糖合成的主要酶之一蔗糖磷酸合酶的活性產(chǎn)生影響［9］，并促進庫組織的增殖，從而改善甘蔗的同化過程［10-11］，提高產(chǎn)量。眾多研究發(fā)現(xiàn)赤霉素對甘蔗蔗莖伸長有較好的促進效果，能促進細胞伸長，進而促進甘蔗節(jié)間伸長［12-14］。劉文慈等［15］采用赤霉素對果蔗進行多次足量噴施，可以促進莖節(jié)間伸長而增產(chǎn)；毛玲榮等［16］噴施赤霉素50 mg/kg能有效促進果蔗伸長，增加單莖重；譚顯平等［17-19］研究發(fā)現(xiàn)赤霉素能有效提高果蔗株高、莖徑、單株重、有效莖數(shù)、甘蔗產(chǎn)量、甘蔗纖維分、田間錘度、重力純度、甘蔗含糖量等。Nguyen等［20］研究發(fā)現(xiàn)采用赤霉素噴施甘蔗，產(chǎn)量增加19.94%，蔗糖分增加了2.21%；陳榮發(fā)等［6］報道無人機噴施增產(chǎn)增糖劑后提高了甘蔗株高、單莖重、產(chǎn)量、節(jié)間數(shù)、甘蔗蔗糖分、蔗汁重力純度，降低了蔗汁還原糖分。本研究結(jié)果與前人研究結(jié)果相一致。

甘蔗有效莖數(shù)由甘蔗出苗和分蘗基礎(chǔ)決定，噴施處理在9~11月進行，因此噴施處理不能改變果蔗的有效莖數(shù)基礎(chǔ)，對果蔗有效莖數(shù)無影響。陳榮發(fā)等［6］曾噴施新型甘蔗增產(chǎn)增糖劑對甘蔗有效莖數(shù)無影響，對莖徑效果作用不大，與本研究結(jié)果一致。

在果蔗的伸長中后期噴施以赤霉素為基礎(chǔ)的新型增產(chǎn)增糖劑，可以促進果蔗節(jié)間伸長，增加株高和單莖重，提高蔗糖分、纖維分和蔗汁重力純度，從而提高果蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高果蔗的商品化率。