不同行距对机种甘蔗产量和抗旱性的影响*

张　璐　陈超君　梁　和　韦伟生　韦承坤



不同行距对机种甘蔗产量和抗旱性的影响*

张璐1陈超君1梁和1韦伟生1韦承坤2

（1. 广西大学农学院，广西 南宁，530005；2.南宁市农业机械化技术推广服务站，广西 南宁，530001）

以甘蔗品种柳城05/136为试验材料，研究机械化种植下，90cm、100cm、110cm、120cm行距对甘蔗产量和抗旱性的影响，为制定甘蔗生产全程机械化的农艺配套技术提供参考。结果表明：（1）甘蔗机械种植行距为110cm的蔗茎产量和含糖量最高，较90cm、100cm、120cm行距处理分别增产15.28%和6.01%、16.18%和13.49%、7.53%和11.33%，但处理间的差异不显著；（2）采用叶绿素含量、电解质相对外渗率、丙二醛含量、脯氨酸含量作抗旱性模糊综合评价结果，4个行距处理的抗旱性强弱排序依次为：110cm > 120cm > 90cm > 100cm。（3）不同行距处理的农艺性状、抗旱性状、产量性状及甘蔗蔗糖分均没有随行距增加而表现出明显的变化趋势。

甘蔗；行距；机械种植；蔗茎产量；含糖量；抗旱性

在甘蔗生产中，选用优良的品种，配以合理的群体结构和科学的栽培管理措施，是获得甘蔗高产高糖的主要因素[1]。甘蔗的种植行距作为甘蔗群体结构的重要因素之一[2]，一直以来都是甘蔗种植技术研究的重点，但前人的研究多集中在人工种植条件，鲜见机械化种植下的甘蔗行距报道[3]。张华[4]等研究表明，甘蔗生产机械化可以显著降低甘蔗种、管、收田间作业成本，生产总成本节约14.19％，而机械化种植是所有机械化作业环节中节约效果最为显著的环节之一。推广应用甘蔗生产全程机械化技术，是提高生产效率，降低生产成本，促进蔗糖业可持续发展的重要途径[5]。农浩智[6]等认为，在保证下种量的前提下，行距越宽，甘蔗产量越高。目前，有关甘蔗农机和农艺相融合配套技术的研究报道相对较少。为此，笔者选用目前甘蔗人工种植下普遍机械使用的四种行距，开展了化种植条件下的对比试验，比较不同行距对甘蔗农艺性状、抗旱性状及产量与品质的影响，为制定甘蔗生产全程机械化的农艺配套技术提供参考。

1　材料与方法

1.1 试验材料

供试甘蔗品种为柳城05/136。甘蔗种植机械为甘蔗联合播种机（型号：多功能甘蔗种植机2CZ－2型；生产厂家：南宁五菱桂花车辆有限公司）。试验地为旱地，位于广西南宁市隆安县那桐镇，地势平坦，无灌溉条件。土壤基础养分：碱解氮159.60mg/kg，有效磷41.94mg/kg，速效钾148.23mg/kg，有机质1.80%，pH值6.17。

1.2 试验设计和方法

试验采用甘蔗联合种植机械种植。设90cm、100cm、110cm、120cm4个机械种植行距处理，采用随机试验设计，小区行长10m，8行区。小区面积：90cm处理72m2、100cm处理80m2、110cm处理88m2、120cm处理96m2。3次重复。

试验地经拖拉机2犁2耙，于2014年4月19日采用甘蔗联合播种机从开种植沟、施基肥、施农药、砍种、播种、盖种一条龙完成播种作业。播种量为8000芽/667m2。采用2次施肥法，肥料种类和每667m2施用量为：基肥施“15-15-15”三元复合肥料（商品名：撒可富；中国-阿拉伯化肥有限公司生产）22kg、18%钙镁磷肥（云南省昆阳磷都钙镁磷肥厂生产）45kg，于播种时施用；追肥施复合肥50kg、尿素20kg（广西河池氮肥厂生产）、氯化钾10kg（加拿大产），于2014年6月26日甘蔗中耕培土时施用。

1.3 测定项目与方法

甘蔗生长期间调查萌芽率、分蘖率、幼苗素质等农艺性状；2014年10月、11月当甘蔗出现旱相时，取+1叶测定叶片抗旱性生理性状，其中：叶绿素含量采用丙酮乙醇混合液法[7]测定，膜透性采用电导率法[8]测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）溶液法[9]测定，游离脯氨酸含量采用酸性茚三酮显色法[10]测定；2015年1月24日人工砍收甘蔗，同时调查各试验小区的有效茎数，测量（定）茎长、茎径、单茎重和田间锤度，称取试验小区实际蔗茎产量。按“甘蔗蔗糖分=1.05×田间锤度－6.838”计算甘蔗蔗糖分。

2　结果与分析

2.1 不同行距对机种甘蔗农艺性状的影响

由表1可见，6月15日各处理萌芽率由高至低依次为90cm>110cm>100cm>120cm，90cm处理的萌芽率高达66.3%，分别比110cm、100cm、120cm处理提高2.2%（绝对值，下同）、4.9%、21.3%，120cm处理的萌芽率最低，并与其它3个处理的萌芽率差异均达到极显著。分蘖率90cm处理和110cm处理较接近，均明显高于100cm和120cm处理，90cm处理的分蘖率最高为24.7%，120cm处理最低为10.8%。4个处理中，90cm、110cm处理的分蘖率分别与100cm、120cm处理的分蘖率差异达到了极显著水平。90cm处理在伸长初期（6～7月份）的株高生长最快，110cm处理生长最慢，但在伸长中后期（7～9月份），二者之间的伸长速度仅相差0.1cm/旬，均低于其它两个处理。在整个伸长期（6～9月份），4个处理的伸长速度均高于25.0cm/旬，其高低排序为100cm > 90cm > 120cm > 110cm，处理间的差异均不显著。

表1 各处理萌芽率、分蘖率和伸长速度调查结果

注：数据后的不同小写字母表示处理间达到5%的显著差异水平，大写字母表示达到1%极显著差异水平，下同。

6月15日调查4个处理的幼苗素质，结果见表2。各处理株高的高低排序为110cm > 100cm > 90cm > 120cm，110cm处理比120cm处理增高6.0cm，差异达到显著水平；110cm处理假茎粗分别比100cm、90cm、120cm处理增大0.01cm、0.23cm、0.25cm，110cm、100cm处理假茎粗分别与90cm、120cm处理达到显著水平；90cm、120cm、100cm处理的绿叶数均小于110cm处理，100cm与110cm差异显著；最大叶长高低依次为110cm > 120cm > 100cm > 90cm，而最大叶宽110cm处理与90cm处理接近；单株叶面积90cm处理最高，其次是100cm处理，110cm处理最小，而地上部分干重排序则相反，可能与株高和假茎粗有关。

表2 各处理幼苗素质调查结果

2.2 不同行距对机种甘蔗抗旱性的影响

10月～11月份，甘蔗出现受旱表征时，分别测定各处理的4个抗旱性生理指标：叶绿素含量、电解质相对外渗率、丙二醛含量及脯氨酸含量，结果见表3。4个处理中，110cm处理叶绿素含量最高，其次是100cm处理，120cm处理含量最低，比110cm处理叶绿素含量减少0.17mg/g.FW（绝对值），二者差异达到5%显著水平。电解质相对外渗率高低排序为：120cm>110cm>90cm>100cm，其中，120cm处理数值明显高于其他3个处理。丙二醛含量最高为90cm处理，其次为120cm处理和110cm处理，最低为100cm处理。4个处理的脯氨酸含量均高于15.00μg/g.FW，大小排序为110cm > 120cm > 90cm > 100cm。

表3 各处理+1叶抗旱性生理指标测定结果

运用模糊数学中的隶属函数方法，通过叶绿素含量、电解质相对外渗率、丙二醛含量、脯氨酸含量对各处理的抗旱性作模糊综合评价（表4），抗旱性强弱排序依次为：110cm > 120cm > 90cm > 100cm，110cm处理的抗旱性最强。

表4 各处理抗旱性的模糊综合评价

2.3 不同行距对机种甘蔗产量和蔗糖分的影响

表5是收获时各处理的产量性状调查结果。100cm处理的有效茎数最多，其次是110cm处理、120cm处理，90cm处理最低；4个处理中，茎长大小排序为：120cm>100cm>90cm>110cm；120cm处理的茎径和单茎重显著大于90cm处理，但由于有效茎数相对较少，因此蔗茎产量较低；蔗茎产量高低排序为：110cm>100cm>90cm>120cm，处理间差异不显著。

表5 各处理产量性状结果

收获时取样分析各处理的甘蔗蔗糖分，结果见表6。各处理的田间锤度、甘蔗蔗糖分高低排序为120cm>90cm>110cm>100cm，120cm处理的甘蔗蔗糖分高达14.60%，比90cm、110cm、100cm处理分别提高0.39%（绝对值，下同）、0.61%、0.81%，120cm处理与100cm处理差异达到5%显著水平；亩含糖量最高的是110cm处理，其次是100cm处理、120cm处理，90cm处理最低，但处理间差异不显著。

表6 各处理甘蔗蔗糖分测定结果

3　讨论

我国甘蔗种植还处于机械（或畜力）开沟、人工播种种植的作业阶段[11]，机种的质量受行距等农艺措施的影响比较突出。国内外实践[12]表明，农机农艺融合，是建设现代农业的内在要求和必然选择，研究成熟机械配套的农艺措施对甘蔗机械化工作的推进具有重要的意义。

3.1 不同行距对机种甘蔗农艺性状的影响

萌芽快对甘蔗的早生快发有重要意义[13]。分蘖是甘蔗生长的一个重要特性[14]。萌芽率及分蘖率的高低决定着甘蔗群体的大小，是获取单位面积有效茎数的关键因素[15]。试验结果表明，90cm处理、100cm处理、110cm处理萌芽率相若，均明显高于120cm处理。前人研究表明[16]，人工种植条件下，甘蔗以宽行距方式进行管理时能促进甘蔗出苗、分蘖和伸长。本试验中120cm处理的萌芽率、分蘖率均处于最低水平，可能是较宽行距下，每m行长种植沟的播种量增加，容易导致机械伤芽，同时种植沟内种苗排放紧密，播幅过小，不利蔗芽萌发。因此，机械化种植条件下，如何根据甘蔗品种萌芽特性合理密植和提高播种质量，以提高萌芽率保证足够苗数，是实现机种甘蔗高产高糖的基础。

幼苗素质调查结果表明，110cm处理株高、假茎粗、绿叶数、最大叶长及地上部干重均排名第一，说明幼苗粗壮，前期生长质量好。不同行距处理对甘蔗的伸长生长影响基本相同，在伸长期（6～9月份）的伸长速度差异不显著。

3.2 不同行距对机种甘蔗抗旱性的影响

叶绿素含量随干旱胁迫程度的加剧而持续降低[17]。逆境下细胞膜结构和功能的稳定性是植物抗逆的基础[18]，可用电导仪测定外液的电导度增加值而得知伤害程度[19]。丙二醛能间接反映植物生物膜受损伤的程度[20]。游离脯氨酸累积量与作物品种的抗旱性密切相关[21]。

采用+1叶叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、电解质相对外渗率和丙二醛含量对不同行距处理作抗旱性模糊综合评价，结果表明在试验条件下，110cm处理的抗旱性最强。

3.3 不同行距对机种甘蔗产量和蔗糖分的影响

蔗茎产量是甘蔗栽培的最终目标。有效茎数是决定甘蔗产量高低的重要因素之一，有效茎的多少取决于甘蔗下种量、萌芽率、分蘖率、及成茎率等[22]。本试验4个处理播种量均为8000芽/667m2。120cm处理因萌芽率与分蘖率均处于最低水平，单位面积的有效茎数减少，蔗茎产量倒数第一；90cm处理虽然在萌芽期保持较高的萌芽率，但由于其分蘖太多，耗费过多养分，造成成茎率低，有效茎数减少而影响其产量；100cm处理萌芽率高于60%，伸长期保持最高伸长速度，收获时得到最多有效茎数，茎长相对较长，但茎径较小，同时由于干旱期间，该处理抗旱性最弱，导致工艺成熟期糖分积累减少，蔗茎产量与亩含糖量均排名第二；110cm处理的萌芽率、分蘖率及有效茎数均处于第二位，幼苗生长粗壮，虽然伸长速度最慢，收获时茎长最小，但茎径粗大，从而获得较大的单茎重、最大蔗茎产量与亩含糖量。

4　结论

本试验研究条件下，甘蔗机械种植行距为110cm的蔗茎产量和含糖量最高，抗旱性最强，但不同行距处理的农艺性状、抗旱特性、产量性状及甘蔗蔗糖分等方面均没有随行距增加而表现出明显的变化趋势。因此，尚需在甘蔗机械化种植技术更成熟的条件下进一步试验。

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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

南宁市农业机械化技术推广服务站甘蔗基金项目（自选）、国家现代农业甘蔗产业技术体系专项基金项目(CARS-20-3-2)。

张璐（1992-），女，硕士研究生，研究方向：作物栽培理论与技术。通讯作者：韦承坤 (1973-)，男，高级工程师，广西大学专业硕士研究生（校外）导师，研究方向：农业机械化技术研究与推广。