甘蔗是全球重要的糖源作物之一,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)受到氣候條件影響。近年來(lái)氣候變化造成了極端天氣事件頻發(fā),對(duì)甘蔗生長(zhǎng)周期與糖分積累造成了負(fù)面影響。甘蔗生產(chǎn)過(guò)程中頻繁遭受病蟲(chóng)害與極端氣候事件的雙重威脅,低溫霜凍事件的增多對(duì)甘蔗的生長(zhǎng)周期及糖分積累造成顯著影響。病蟲(chóng)害如赤霉病、葉斑病、紅腐病、甘蔗螟蟲(chóng)、甘蔗扁角飛虱和甘蔗蚜蟲(chóng)也嚴(yán)重威脅著甘蔗的健康生長(zhǎng)與產(chǎn)量。鑒于此,本研究深入探討甘蔗病蟲(chóng)害的識(shí)別、防治技術(shù)及凍害防范措施,旨在提出有效的種植策略,以增強(qiáng)甘蔗的抗逆力,確保甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
隨著全球氣候變化加劇,甘蔗種植區(qū)域頻繁遭遇極端天氣影響,特別是低溫霜凍的發(fā)生頻率與強(qiáng)度均有所增加,對(duì)甘蔗的生長(zhǎng)周期與糖分積累帶來(lái)了不利影響。甘蔗生長(zhǎng)期間還面臨多種病蟲(chóng)害挑戰(zhàn),這些病蟲(chóng)害若未能得到有效控制,將嚴(yán)重影響甘蔗的產(chǎn)量與質(zhì)量??紤]到這些綜合因素,開(kāi)展甘蔗的病蟲(chóng)害及凍害防治研究顯得尤為重要。通過(guò)深入分析病蟲(chóng)害發(fā)生的機(jī)理與氣候變化對(duì)甘蔗生產(chǎn)的具體影響,結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),研發(fā)出一套綜合防治措施,不僅可提高甘蔗的抗逆性,還能保障糖料供應(yīng)的穩(wěn)定性,對(duì)促進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
一、甘蔗種植病蟲(chóng)害防治技術(shù)
1、常見(jiàn)的甘蔗病害及防治方法
①赤霉病
赤霉病是由真菌引起的一種嚴(yán)重病害,主要通過(guò)土壤、種植材料傳播。病害表現(xiàn)為甘蔗莖部變紅,內(nèi)部組織腐爛,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成植株死亡。防治赤霉病首先應(yīng)選擇抗病品種進(jìn)行種植。在栽培管理中,應(yīng)避免過(guò)密種植并確保田間良好通風(fēng)與陽(yáng)光照射,以降低病害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。化學(xué)防治方面:在種植前對(duì)種植材料進(jìn)行消毒處理,使用符合標(biāo)準(zhǔn)的殺菌劑進(jìn)行土壤處理,以減少病原體的數(shù)量。
②葉斑病
葉斑病主要影響甘蔗的葉片,造成葉片出現(xiàn)圓形或橢圓形的棕色斑點(diǎn),嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉片枯萎和產(chǎn)量減少。管理葉斑病的關(guān)鍵在于使用抗病品種和實(shí)施輪作,以減少土壤中病原體的累積。此外,保持田間衛(wèi)生,及時(shí)清除田間的病殘?bào)w,可減少病害侵染源。化學(xué)控制應(yīng)在病害初期使用保護(hù)性和治療性殺菌劑,遵循合理的噴藥間隔與劑量,以防止病害的蔓延與抗藥性發(fā)展。
③紅腐病
紅腐病由真菌引起,主要侵染甘蔗的莖部,造成莖部出現(xiàn)水浸樣的紅色病斑,進(jìn)而造成莖部腐爛與植株衰弱。防治紅腐病的有效策略包括使用健康無(wú)病的種植材料與施用充足的有機(jī)肥料以增強(qiáng)植株抗病力。農(nóng)業(yè)技術(shù)方面:應(yīng)注意適時(shí)施肥和灌溉,避免甘蔗莖部的機(jī)械傷害?;瘜W(xué)防治方面:可在病害發(fā)生初期使用系統(tǒng)性殺菌劑,及時(shí)控制病情發(fā)展。并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和田間管理,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理病害問(wèn)題。
2、甘蔗主要蟲(chóng)害的識(shí)別與防控
①甘蔗螟蟲(chóng)
甘蔗螟蟲(chóng)俗稱甘蔗鉆心蟲(chóng),主要有二點(diǎn)螟、黃螟、條螟、大螟和白螟等,是危害甘蔗的所有害蟲(chóng)中發(fā)生最普遍、危害最嚴(yán)重的一類害蟲(chóng)。成蟲(chóng)通常為灰褐色,幼蟲(chóng)體色為乳白色或淡黃色,身體上有黑色的斑點(diǎn)。主要在甘蔗的莖部?jī)?nèi)部鉆孔,造成甘蔗生長(zhǎng)受阻、產(chǎn)量降低。為防控甘蔗螟蟲(chóng),推薦使用綜合管理策略,包括定期檢查甘蔗田,盡早發(fā)現(xiàn)幼蟲(chóng)并手工除去,也可使用生物防治方法,如釋放天敵,或者在必要時(shí)使用低毒性的化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行噴灑。
②甘蔗扁角飛虱
甘蔗扁角飛虱是一種對(duì)甘蔗、水稻、玉米等作物具有重大危害的飛虱。此蟲(chóng)廣泛分布于我國(guó)南方地區(qū),如廣西、廣東、福建等甘蔗種植區(qū)。甘蔗扁角飛虱的成蟲(chóng)具有長(zhǎng)翅和短翅2種形態(tài),其中長(zhǎng)翅型體長(zhǎng)約5~5.8毫米,呈灰褐色,前翅末端有特征性的黑褐色斑塊;短翅型則體型較小,翅膀僅為芽狀。這些飛虱通過(guò)在甘蔗的中下部或葉背刺吸植物汁液并產(chǎn)卵,引發(fā)一系列問(wèn)題如流糖、蜜露分泌導(dǎo)致的煤煙病,嚴(yán)重影響甘蔗的生長(zhǎng)和糖質(zhì)。有效防治措施:首先需要消滅越冬蟲(chóng)源,甘蔗收獲后及時(shí)清除并燒毀田間的蔗梢殘葉。其次,在化學(xué)防控方面,推薦在蟲(chóng)害發(fā)生初期使用稻散·高氯氟結(jié)合噻蟲(chóng)嗪或啶蟲(chóng)脒的組合藥劑進(jìn)行噴施,以控制蟲(chóng)害的擴(kuò)散與影響。
③甘蔗蚜蟲(chóng)
甘蔗蚜蟲(chóng),特別是棉蚜,是甘蔗種植過(guò)程中的一種主要害蟲(chóng)。這種蚜蟲(chóng)以獨(dú)特的孤雌生殖方式繁殖,傾向于在甘蔗葉片背面聚集。蚜蟲(chóng)活動(dòng)會(huì)造成葉片發(fā)黃枯萎,排出蜜露,這些蜜露會(huì)濺落到其他葉片上,引發(fā)煙灰病。它們的取食活動(dòng)顯著降低了光合作用效率,進(jìn)而影響甘蔗的整體產(chǎn)量和糖分質(zhì)量。棉蚜繁殖周期隨季節(jié)而變化,棉蚜繁殖環(huán)境條件包括:氣溫約20~30℃和相對(duì)濕度在70%~90%之間。高溫超過(guò)30℃時(shí),蚜蟲(chóng)的發(fā)育會(huì)受到抑制,若蟲(chóng)期可能延長(zhǎng)數(shù)天。有翅成蟲(chóng)具有較強(qiáng)的飛行能力,但壽命較短,僅7~10天,平均每只產(chǎn)仔14~15只。在廣東和廣西地區(qū),棉蚜每年可繁殖多達(dá)20代,且活動(dòng)范圍廣泛。甘蔗蚜蟲(chóng)防治策略包括:一是,加強(qiáng)田間管理,及時(shí)清除受影響的枯萎葉片。二是化學(xué)防治措施,推薦使用40%的樂(lè)果1000倍液、50%的抗蚜威3000倍液或特丁磷進(jìn)行噴灑。
二、甘蔗凍害防范技術(shù)分析
1、因時(shí)因地制宜,合理安排甘蔗品種布局
在甘蔗種植過(guò)程中,因時(shí)因地制宜地選擇合適甘蔗品種,進(jìn)行合理布局是減輕凍害影響的關(guān)鍵措施。首先,種植人員可根據(jù)不同地區(qū)氣候條件、土壤類型及霜凍發(fā)生的頻率與強(qiáng)度,選擇具有較強(qiáng)冷害抗性的甘蔗品種。品種通常能耐受較低的溫度,具有較好的恢復(fù)能力,即使在低溫條件下也能維持較好的生長(zhǎng)狀態(tài)與糖分積累。其次,要合理安排甘蔗種植時(shí)間與區(qū)域布局。在凍害較為嚴(yán)重地區(qū),可通過(guò)調(diào)整甘蔗播種、收獲時(shí)間,避免生長(zhǎng)期與最冷月份重疊,減少低溫對(duì)甘蔗生長(zhǎng)的影響。也可采用分散種植策略,將甘蔗種植分布在不同的微氣候區(qū),可降低整個(gè)甘蔗種植區(qū)域因霜凍而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。例如在地勢(shì)較低或易受寒流影響區(qū)域,種植抗寒性較強(qiáng)品種;在相對(duì)溫暖或受保護(hù)的區(qū)域,種植高糖分品種。也可利用地形、自然屏障如小山丘、樹(shù)林等自然條件來(lái)保護(hù)甘蔗免受冷風(fēng)直接影響。最后,可引入多樣化的甘蔗品種,種植人員可通過(guò)種植多個(gè)不同成熟期品種,分散風(fēng)險(xiǎn),即使某一品種受到凍害影響,其他成熟期不同品種仍能保持良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。也可利用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),如GIS(地理信息系統(tǒng))和遙感技術(shù),可精確地分析、預(yù)測(cè)哪些地區(qū)最適合種植特定的甘蔗品種,及如何調(diào)整種植策略來(lái)適應(yīng)氣候變化。總之,通過(guò)科學(xué)選擇抗寒性強(qiáng)的甘蔗品種,合理安排種植時(shí)間與空間布局,及利用現(xiàn)代技術(shù)優(yōu)化種植策略,可顯著提高甘蔗對(duì)凍害抗性,保障甘蔗生產(chǎn)的穩(wěn)定與甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。這種綜合性管理措施不僅能減輕單一氣候事件對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)的影響,還能提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)未來(lái)氣候變化適應(yīng)能力。
2、選擇蔗田,做好留種計(jì)劃
選擇合適蔗田,制定精細(xì)留種計(jì)劃是甘蔗凍害管理中的關(guān)鍵步驟,旨在確保種苗的質(zhì)量與數(shù)量,維持甘蔗產(chǎn)業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)能力。首先,選擇蔗田時(shí)需考慮土壤質(zhì)地、排水能力、歷史上的凍害記錄。優(yōu)先選擇土壤肥沃、排水良好的田地,這些地塊能提供更適合甘蔗生長(zhǎng)的環(huán)境,減少因積水引起的根部病害,并在凍害發(fā)生時(shí)能更好地保護(hù)甘蔗根系。其次,需針對(duì)選定蔗田,實(shí)施土壤改良措施,如適時(shí)施用有機(jī)肥和化肥,調(diào)整土壤pH值,以優(yōu)化甘蔗的生長(zhǎng)條件。對(duì)容易受凍害影響的地區(qū),可采取土壤覆蓋措施,如使用稻草或塑料薄膜覆蓋,以降低地面溫度的急劇變化,保護(hù)甘蔗植株。再次,在留種過(guò)程中,需細(xì)致到每個(gè)生長(zhǎng)階段,在凍害高發(fā)季節(jié)前后。留種計(jì)劃中包括對(duì)甘蔗種植密度的調(diào)整,保證種植行距足夠,以促進(jìn)空氣流通,減少霜凍對(duì)甘蔗的直接傷害。選擇留種的甘蔗應(yīng)是生長(zhǎng)健康、無(wú)病害、抗寒能力強(qiáng)的植株,優(yōu)先選擇植株的中下部莖節(jié),這些部分的芽眼更加成熟,抗寒能力較強(qiáng),更適合作為次年的種植材料。最后,在處理留種甘蔗時(shí),應(yīng)及時(shí)剪除受損的頂部與受病害影響的部分,只保留健康、未受凍害的莖段。剪切后莖段應(yīng)適當(dāng)處理,如進(jìn)行消毒、催芽處理,以增強(qiáng)其抗病力和生長(zhǎng)活力。并合理安排留種甘蔗的存放,選擇通風(fēng)、干燥、避光的環(huán)境,防止莖段在儲(chǔ)存期間發(fā)生腐爛或其他貯藏病害。通過(guò)以上措施,可提高甘蔗種苗的生存率與質(zhì)量,為下一季的甘蔗種植奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),增強(qiáng)甘蔗對(duì)潛在凍害的抵抗能力。
3、密切注意氣候變化,管護(hù)好宿根蔗
在甘蔗生產(chǎn)中,需密切關(guān)注氣候變化,對(duì)宿根蔗進(jìn)行及時(shí)處理與管理。面對(duì)不斷變化的氣候條件與潛在凍害風(fēng)險(xiǎn)時(shí),首先,可建立一個(gè)氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或利用現(xiàn)有氣象信息服務(wù)。涉及安裝氣象站或使用遙感技術(shù)收集數(shù)據(jù),以監(jiān)測(cè)關(guān)鍵氣候參數(shù)如溫度、濕度、降水量、冷流動(dòng)態(tài)。信息對(duì)預(yù)測(cè)可能發(fā)生的低溫事件及可能的影響至關(guān)重要。根據(jù)氣候數(shù)據(jù),種植人員需制定靈活的甘蔗管理計(jì)劃,以適應(yīng)快速變化的環(huán)境條件。例如在預(yù)測(cè)到低溫或霜凍天氣前,提前采取保溫措施,如覆蓋地膜或其他保溫材料,減少地表熱量的流失,保護(hù)甘蔗植株。種植人員也需要根據(jù)氣候預(yù)報(bào)調(diào)整灌溉計(jì)劃,通過(guò)適時(shí)灌溉來(lái)幫助植株保持必要的水分,增加地表和空氣的濕度,減輕霜凍對(duì)植株的傷害。其次,在宿根蔗的管理中種植人員需要定期檢查甘蔗的生長(zhǎng)狀況,宿根蔗通常指的是留在地里過(guò)冬的甘蔗根部,能在第二年重新發(fā)芽生長(zhǎng)。需及時(shí)剪除受損、病變、凍傷的部分,以防止病害蔓延。也需強(qiáng)化宿根蔗周圍的土壤管理,如施加有機(jī)肥料、微量元素,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤保水保溫性能,從而保護(hù)宿根蔗不受凍害影響。最后,在氣候變化較為劇烈區(qū)域,可考慮輪作或間作以增強(qiáng)土壤的生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,間作植物可提供額外的保護(hù),如通過(guò)提供遮陰來(lái)減少地表溫度波動(dòng),或通過(guò)其根系結(jié)構(gòu)增強(qiáng)土壤的整體穩(wěn)定性。通過(guò)上述措施,可以更好地管理宿根蔗,保障甘蔗健康成長(zhǎng),減輕氣候變化與凍害對(duì)甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。
4、搶收甘蔗增量加工,最大程度降低災(zāi)害造成的損失
在面對(duì)凍害威脅時(shí),甘蔗產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)對(duì)措施是實(shí)施搶收和增量加工方案,可以最大限度減輕由于凍害造成的損失。在具體實(shí)踐中,首先,依賴于準(zhǔn)確氣象監(jiān)測(cè)與快速響應(yīng)系統(tǒng)。通過(guò)安裝高精度氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備,結(jié)合地區(qū)氣象部門提供數(shù)據(jù),甘蔗種植者可獲得即將到來(lái)的低溫或霜凍準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。一旦預(yù)測(cè)到有凍害風(fēng)險(xiǎn),種植者需迅速做出反應(yīng),調(diào)整收獲計(jì)劃,提前收割尚未完全成熟甘蔗。雖會(huì)造成糖分含量稍低,但遠(yuǎn)比讓甘蔗在田間經(jīng)受凍害的損失要小。搶收甘蔗必須迅速轉(zhuǎn)運(yùn)至加工廠。為處理作物,加工廠需提前做好準(zhǔn)備,調(diào)整生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)間與人員配置,以便提高生產(chǎn)效率。加工廠應(yīng)該優(yōu)化其加工流程,例如調(diào)整榨汁機(jī)的壓力設(shè)置,以最大化從質(zhì)量相對(duì)較低的甘蔗中提取糖分。在加工過(guò)程中,除了傳統(tǒng)的糖分提取外,還應(yīng)考慮到增加副產(chǎn)品生產(chǎn),提升經(jīng)濟(jì)效益。例如受損的甘蔗可用于生產(chǎn)酒精、生物燃料或動(dòng)物飼料,不僅有助于降低因糖分含量下降帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失,也能提高整體資源利用率。加工過(guò)程中應(yīng)利用現(xiàn)代技術(shù),如近紅外光譜(NIR)分析技術(shù),以實(shí)時(shí)監(jiān)控糖分、其他關(guān)鍵指標(biāo),確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),優(yōu)化生產(chǎn)效率。為支持搶收甘蔗增量加工操作,甘蔗種植者與加工廠之間的協(xié)調(diào)合作至關(guān)重要。信息共享平臺(tái)建立可確保從田間到加工廠的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能獲得最新信息,以便迅速做出調(diào)整。政府或相關(guān)農(nóng)業(yè)部門可發(fā)揮引導(dǎo)作用,提供政策支持、財(cái)政補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠,以鼓勵(lì)甘蔗種植者和加工廠采取緊急措施。通過(guò)實(shí)施搶收加工策略,甘蔗產(chǎn)業(yè)可在面臨凍害威脅時(shí)保護(hù)經(jīng)濟(jì)利益,從而構(gòu)建一個(gè)能有效應(yīng)對(duì)極端氣候變化的強(qiáng)大甘蔗產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò),即使在不利的氣候條件下,甘蔗產(chǎn)業(yè)也能維持其生產(chǎn)力與盈利能力,確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。
5、合理安排榨季,減輕霜凍危害
合理安排榨季是減輕霜凍危害對(duì)甘蔗生產(chǎn)影響的重要措施。首先,需要對(duì)歷年的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)低溫、霜凍發(fā)生的時(shí)間與強(qiáng)度,以預(yù)測(cè)每年冷季可能到來(lái)的時(shí)間。數(shù)據(jù)分析可幫助種植人員確定最佳的種植與收獲時(shí)間,從而調(diào)整榨季開(kāi)始、結(jié)束時(shí)間,確保甘蔗在遭受低溫之前就已經(jīng)收獲。其次,種植人員需選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓芰^強(qiáng)的甘蔗品種,那些成熟期較早或者較晚品種,以適應(yīng)不同的榨季安排。通過(guò)種植不同成熟期的甘蔗品種,可分散由于天氣異常帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)持續(xù)性與穩(wěn)定性。榨季的合理安排還需要加強(qiáng)與氣象部門合作,實(shí)時(shí)獲取天氣預(yù)報(bào)信息,以便及時(shí)調(diào)整收獲與加工計(jì)劃。在預(yù)報(bào)到低溫或霜凍即將到來(lái)時(shí),可提前啟動(dòng)榨季,加快甘蔗收割與加工速度,避免甘蔗在田間遭受凍害。通過(guò)對(duì)榨季精細(xì)調(diào)整與管理,結(jié)合先進(jìn)的天氣監(jiān)測(cè)技術(shù)與靈活的生產(chǎn)調(diào)度,可減少霜凍對(duì)甘蔗生產(chǎn)影響,保障甘蔗產(chǎn)量與品質(zhì)。
在甘蔗種植病蟲(chóng)害及凍害防范技術(shù)研究中,深入探討了常見(jiàn)病害、蟲(chóng)害對(duì)甘蔗生產(chǎn)危害及凍害對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。針對(duì)赤霉病、葉斑病、紅腐病等病害,研究了相應(yīng)防治方法,包括合理施肥、及時(shí)噴藥、輪作、間作等措施,以最大程度減少病害的發(fā)生與擴(kuò)散,確保甘蔗健康生長(zhǎng)。在蟲(chóng)害防控方面,通過(guò)識(shí)別主要蟲(chóng)害,采取生物防治、化學(xué)防治相結(jié)合的方式,可有效控制蟲(chóng)害對(duì)甘蔗的侵害。另一方面,針對(duì)甘蔗凍害,本研究提出了因時(shí)因地制宜的技術(shù)方案,包括合理安排甘蔗品種布局、做好留種工作計(jì)劃、密切注意氣候變化、搶收甘蔗增量加工及合理安排榨季等措施。通過(guò)技術(shù)手段、管理措施,能預(yù)防、減輕甘蔗種植過(guò)程中出現(xiàn)的各種災(zāi)害,保障甘蔗產(chǎn)量、品質(zhì)的穩(wěn)定提高,從而為甘蔗種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量,助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收致富。
(作者單位:514100廣東省梅州市蕉嶺縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所)