甘蔗黃化病發(fā)生的原因與矯正措施

黃珍麗

（來賓市興賓區(qū)農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊(duì)，廣西來賓 546100）

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在來賓市興賓區(qū)某個(gè)甘蔗種植區(qū)。試驗(yàn)地種植面積200 hm2，區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)地黏重，鐵錳結(jié)核現(xiàn)象較多，區(qū)域內(nèi)水源不足，缺乏足夠的灌溉條件，連續(xù)種植甘蔗時(shí)間較長，甘蔗黃化病發(fā)病率較高。

以宿根蔗幼苗出現(xiàn)的黃化病作為研究對(duì)象，總結(jié)癥狀表現(xiàn)特點(diǎn)、發(fā)病特點(diǎn)以及發(fā)病規(guī)律，分別對(duì)存在黃化病與正常狀態(tài)的甘蔗植株種植土壤進(jìn)行采樣，于2021 年5 月5 日開始執(zhí)行矯正試驗(yàn)，并記錄相關(guān)內(nèi)容。

1.2 樣品的采集與制備

1.2.1 土壤樣品的采集與制備

在作物正常生長區(qū)域內(nèi)和黃化區(qū)域內(nèi)分別采土，并按照隨機(jī)多點(diǎn)選取10～15 個(gè)點(diǎn)采集耕層。在土壤混合樣經(jīng)過風(fēng)干作用后，使用四分法取樣約1 kg。此后可使用木槌進(jìn)行研磨處理，最后使用規(guī)格為2 mm 的篩網(wǎng)篩選，得到的最終樣本需放入廣口瓶貯藏備用，便于后續(xù)試驗(yàn)順利展開[1]。

1.2.2 植株樣品的采集與制備

在試驗(yàn)樣品采集過程中，需要從頂端開始沿著展開葉方向逐漸向下取出第2～3 葉中的1 片，累計(jì)取樣10～15 株作物葉片作為樣本參與試驗(yàn)。在完成葉片采集任務(wù)后，需要使用塑料袋封裝處理葉片。

將樣品送回實(shí)驗(yàn)室后，需要使用清水沖洗。使用蒸餾水將樣品洗凈并拭干后，使用不銹鋼刀將其切碎。在測(cè)出活性鐵、活性錳含量數(shù)據(jù)后，再將樣品放入到溫度為100 ℃的鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行烘干處理，烘干時(shí)間設(shè)定為15 min。此后將其放置于65 ℃的環(huán)境下再次烘干處理，烘干后的樣品使用不銹鋼高速粉碎機(jī)粉碎處理，并將得到的樣品粉末裝入塑料瓶中密封貯藏備用。

1.3 元素測(cè)定方法

本次試驗(yàn)中，礦質(zhì)營養(yǎng)元素比例的分析測(cè)定主要以《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》為參考標(biāo)準(zhǔn)[2]。其中，土壤pH 值使用電位法測(cè)量；土壤中的有效鐵元素、錳元素使用DTPA 浸提法測(cè)量；土壤中的有效硫元素使用磷酸鹽-乙酸浸提硫酸鋇比濁法測(cè)量；土壤中的有效硼元素使用熱水浸提法-姜黃素比色法測(cè)量；土壤中的交換性鈣元素、鎂元素使用1 mol/L 中性NH4Ac 浸提法-原子吸收光度法測(cè)量；土壤中的植株活性鐵元素、活性錳元素使用1 mol/L HCl 浸提法-原子吸收光度法測(cè)量；土壤中的全量鐵元素、錳元素、鈣元素、鎂元素使用硝酸法-高氯酸消化-原子吸收光度法測(cè)量；全硫使用硝酸-高氯酸消化-硫酸鋇比濁法測(cè)量；土壤中的全硼元素使用干灰化-姜黃素比色法測(cè)量。

1.4 田間試驗(yàn)

1.4.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

在本次試驗(yàn)中，專門設(shè)有10 個(gè)處理作對(duì)比，分別為CK、清水、0.2%硫酸亞鐵、0.3%檸檬酸鐵（熱水溶解）、0.2%硫酸鋅、0.2%硼砂、0.5%硫酸鎂、1%硫酸鉀、1%硫酸銨、0.6%氯化鈣。每小區(qū)3 行，長5 m，順序排列，3 次重復(fù)。

1.4.2 田間試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)中，在噴施作業(yè)開始前，先配制各種營養(yǎng)液。分別在2021 年的5 月5 日、5 月14 日、5 月29 日、6 月10 日開展噴施作業(yè)，使用電動(dòng)噴霧器裝置噴施葉片正、反兩面，直至葉片上出現(xiàn)水滴流下現(xiàn)象為止。在每次噴施任務(wù)開始前，都需要記錄不同試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的黃化株情況。

最后一次噴施作業(yè)完成10 d 后需要前往試驗(yàn)區(qū)內(nèi)調(diào)查黃化株情況，同時(shí)需要采集不同小區(qū)內(nèi)的試驗(yàn)葉片樣品，計(jì)算試驗(yàn)葉片中含有的活性鐵、活性錳比例，計(jì)算公式為“黃化率（%）=黃化株數(shù)/總株數(shù)×100%”。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗幼苗黃化病發(fā)生情況及其規(guī)律

2.1.1 甘蔗幼苗黃化癥狀

在試驗(yàn)過程中，對(duì)于輕癥而言，會(huì)出現(xiàn)葉片發(fā)黃的情況，葉片上會(huì)有一些平行狀態(tài)的黃綠相間條紋，部分葉脈近主莖區(qū)域會(huì)出現(xiàn)淺綠發(fā)青的情況，但葉尖部分會(huì)存在明顯發(fā)黃變白的現(xiàn)象；對(duì)于重癥而言，作物的整株葉片以及葉脈均會(huì)出現(xiàn)發(fā)白的情況，中下部區(qū)域的葉片還會(huì)出現(xiàn)明顯的褐色斑點(diǎn)，此時(shí)作物葉片細(xì)小較薄，整體植株相對(duì)矮小，部分植株甚至?xí)霈F(xiàn)枯萎的情況[3]。

2.1.2 甘蔗幼苗黃化病發(fā)病特點(diǎn)與規(guī)律

甘蔗黃化病癥大多發(fā)生于第四紀(jì)紅色黏土母質(zhì)發(fā)育成的酸性土壤中，并且在旱坡地區(qū)域的發(fā)病率較高，在相對(duì)低洼地或者水田種植區(qū)域內(nèi)極少發(fā)病。黃化病癥大多存在于宿根蔗上，新植蔗并未出現(xiàn)黃化病問題。本次試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的主栽品種大多存在黃化現(xiàn)象，可判斷這種黃化癥狀與作物品種關(guān)聯(lián)性不大。宿根蔗的幼苗期階段（僅生長出1～2 張葉時(shí)）開始逐漸出現(xiàn)黃白葉，5 月中下旬氣溫不斷升高、降水量也會(huì)明顯增加，此時(shí)黃化苗會(huì)逐漸回青轉(zhuǎn)綠；7 月以后，除部分黃化苗已經(jīng)完全枯死外，田內(nèi)剩余黃化苗基本全部轉(zhuǎn)綠，此時(shí)田內(nèi)的甘蔗作物無黃化病癥存在。

2.2 甘蔗幼苗黃化病發(fā)生原因分析

2.2.1 土壤分析結(jié)果

由表1 可知，出現(xiàn)黃化病癥的甘蔗種植土壤pH值、有效鐵含量、有效錳含量、有效鈣含量、有效鎂含量等幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均低于正常水平；土壤中含有的有效硫含量變化較大，在發(fā)病土壤中的比例明顯高于正常土壤中的比例；有效硼含量差異較小。在甘蔗黃化癥狀逐漸轉(zhuǎn)化為正常的過程中，試驗(yàn)土壤的pH 值呈現(xiàn)逐漸升高的狀態(tài)，并且土壤中的有效鐵、有效錳、有效鈣、有效鎂等相關(guān)元素含量均處于不斷增加的狀態(tài)，有效硫、有效硼含量處于逐漸減少的狀態(tài)，說明不同營養(yǎng)元素對(duì)作物生長造成的影響具有一定區(qū)別。

表1 正常株和黃化株的土壤分析結(jié)果

2.2.2 植株葉片分析結(jié)果

由表2 可知，宿根黃化株作物葉片對(duì)應(yīng)的活性鐵含量為4.8 mg/kg，此數(shù)值明顯低于正常狀態(tài)下的宿根蔗作物葉片對(duì)應(yīng)的活性鐵含量（11.2 mg/kg）；此時(shí)病株對(duì)應(yīng)的活性錳含量（167.3 mg/kg）已經(jīng)達(dá)到正常宿根蔗植株作物（16.3 mg/kg）的10 倍左右；病株的全鐵、全錳含量均明顯高于正常植株；病株的全鈣、全鎂、全硫含量明顯低于正常植株，病株和正常植株的全硼含量比較接近。

表2 正常株和黃化株的葉片分析結(jié)果

由此推斷，宿根蔗出現(xiàn)黃化病癥的主要原因在于植株自身含有的活性鐵比例過低以及活性錳含量過高。病株全鐵的實(shí)際含量略高于其他正常植株，主要是因?yàn)殍F元素在植物體內(nèi)具有的移動(dòng)性相對(duì)較差，無法被直接轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，造成缺鐵失綠的情況未必是鐵元素的數(shù)量過少，而是鐵失去化學(xué)活性的概率較大。

2.2.3 不同處理對(duì)甘蔗植株黃化率及葉片活性鐵、活性錳含量的影響

由表3 和表4 可知，噴施不同類型的營養(yǎng)元素處理均會(huì)對(duì)甘蔗黃化病癥產(chǎn)生一定程度的效果。在第一次噴施處理后，轉(zhuǎn)綠效果最為突出的是硫酸鎂處理方式，此時(shí)的轉(zhuǎn)綠率按照由高到低的順序排列為硫酸鎂＞硼砂＞硫酸亞鐵＞檸檬酸鐵＞硫酸銨＞清水＞氯化鈣。在第二次噴施處理后，檸檬酸鐵處理效果最佳，其次是硫酸亞鐵以及硫酸鋅。最后一次噴施處理后，在6 月20 日的最終調(diào)查結(jié)果中明確顯示，實(shí)際轉(zhuǎn)綠水平最高的為檸檬酸鐵方式，轉(zhuǎn)化率最低的是氯化鈣處理方式，實(shí)際轉(zhuǎn)綠效果由高到低的順序?yàn)闄幟仕徼F＞硫酸亞鐵＞硫酸鎂＞硼砂＞硫酸銨＞硫酸鋅＞硫酸鉀＞氯化鈣＞清水。

表3 不同處理方式對(duì)甘蔗植株黃化率的影響

表4 不同處理方式對(duì)葉片活性鐵、活性錳含量的影響

2.2.4 葉片中活性鐵、活性錳含量與植株轉(zhuǎn)綠相關(guān)性

由表5 可知，甘蔗植株最終的轉(zhuǎn)綠水平與葉片中攜帶的活性鐵含量之間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)與活性錳比例具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。此結(jié)果證明噴施鐵營養(yǎng)的處理方式、增加葉片中活性鐵含量的處理方式有效，可以提升甘蔗植株的實(shí)際轉(zhuǎn)綠效果，同時(shí)也證實(shí)上述關(guān)于植株分析結(jié)果最終推斷的準(zhǔn)確性。

表5 葉片中活性鐵、活性錳含量與植株轉(zhuǎn)綠相關(guān)系數(shù)

3 討論

本研究了解到宿根蔗作物出現(xiàn)缺鐵黃化病癥主要集中在酸性較強(qiáng)的土壤種植區(qū)。導(dǎo)致這種情況的主要原因是甘蔗作物生長于酸性土壤中會(huì)吸收大量錳元素，而錳元素的化學(xué)性質(zhì)十分活躍，會(huì)作為一種氧化劑存在于作物體內(nèi)，使作物體內(nèi)含有的鐵元素逐漸氧化，鐵元素生理活性不斷下降，最終造成甘蔗作物體內(nèi)含有的鐵、錳比例不均衡。這種營養(yǎng)不平衡的現(xiàn)象主要表現(xiàn)為甘蔗黃化癥狀。本研究的蔗區(qū)土壤為酸性，并且土壤淋溶較為強(qiáng)烈，甘蔗作物連年種植導(dǎo)致土壤中的部分營養(yǎng)元素缺乏，再加上部分種植戶沒有及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致甘蔗種植后出現(xiàn)營養(yǎng)缺乏的情況。

宿根蔗作物缺鐵黃化問題主要是由于土壤本身缺少足夠的水分，再加上土壤中攜帶的鐵離子被氧化，導(dǎo)致作物對(duì)鐵元素的吸收能力減弱。植物吸收與利用的元素均為Fe2+，需要在輸入細(xì)胞質(zhì)前，將根表成功還原成Fe2+以后才能有效吸收利用。當(dāng)甘蔗作物處于低溫、干旱的生長環(huán)境中，自身還原能力較低，再加上土壤缺少足夠的Fe2+，導(dǎo)致植物的缺鐵黃化問題日益嚴(yán)重。需要盡早給宿根蔗進(jìn)行灌溉處理，避免干旱問題對(duì)宿根蔗造成不良影響。

4 結(jié)論

甘蔗幼苗生長期，體內(nèi)含有的活性鐵元素比例較低、活性錳比例過高，這種情況會(huì)造成植株體內(nèi)鐵錳元素失衡、營養(yǎng)不平衡情況，這是造成宿根蔗出現(xiàn)黃化病問題的主要原因。由于宿根蔗在幼苗階段的根系吸收能力相對(duì)不足，造成植株出現(xiàn)營養(yǎng)缺乏問題。試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用噴施處理方法，為甘蔗作物噴施檸檬酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硼砂、硫酸銨、硫酸鋅、硫酸鉀、氯化鈣均可有效控制甘蔗作物的黃化病癥，并且對(duì)甘蔗植株轉(zhuǎn)綠有著一定的促進(jìn)作用。其中，噴施檸檬酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硼砂的防治效果最為突出。