李瑞美,何炎森,張樹河,李和平
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)研究所,福建漳州 363005)
【研究意義】甘蔗是熱帶多年生的禾本科植物[1]。我國種蔗歷史悠久,早在公元前4世紀(jì)屈原的《招魂記》中記有“靦鱉炮羔,有柘漿些”,柘漿即可直接食用的蔗汁。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下為鮮食專用,成為適合特定生態(tài)區(qū)域種植的地方果蔗;當(dāng)前我國栽培面積較大的生產(chǎn)品種為‘黑皮’果蔗‘Badila’和‘黃皮’果蔗。果蔗以蔗莖為種苗種植,收獲之后均挖除蔗兜,下一年仍以蔗莖重新種植,不留宿根,且果蔗蔗莖較脆嫩,芽易碰傷,以人工種植為主,種植成本高[2-3]。
甘蔗宿根栽培是指上一茬甘蔗收獲后,留在土壤中蔗蔸(蔗頭)上的側(cè)芽萌發(fā)出土生長成為新的植株[2-4],經(jīng)人工栽培管理而成的新一茬甘蔗。研究表明甘蔗宿根栽培既節(jié)約種苗和種植成本,且由于宿根蔗蔗芽出土早、根系發(fā)達(dá),各生長期一般比以種莖進(jìn)行春植的甘蔗提早15~30 d,亦在一定程度上提早了成熟期[4-8]。作為制糖專用的糖料蔗多采用一年新植一、二年或多年宿根的種植制度?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前宿根栽培的研究多集中在糖料蔗上,在生產(chǎn)上其宿根蔗種植面積約占總面積的50%~60%[5,8-10]?!颈狙芯壳腥朦c】而作為鮮食的果蔗,生產(chǎn)上多一年一種,鮮有留宿根,關(guān)于宿根栽培對其產(chǎn)量品質(zhì)影響的研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】為此,擬通過研究宿根栽培對果蔗農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,為生產(chǎn)實踐提供依據(jù)。
試驗地位于福建省漳州市龍文區(qū)朝陽鎮(zhèn),為亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,年平均氣溫21.0 ℃,無霜期330 d,年積溫為7 701.5 ℃,年平均降水量約1 500 mm,全年日照時數(shù)為2 000~2 300 h。試驗地為沙壤土,土層深厚、質(zhì)地疏松、排灌方便。
常規(guī)品種為‘黑皮’果蔗‘Badila’(‘拔地拉’)、‘黃皮’果蔗;地方果蔗品種為‘同安’果蔗(原產(chǎn)于福建廈門同安)、‘大田雪蔗’(原產(chǎn)于福建三明大田縣)。
1.3.1 試驗設(shè)計
前作為蔬菜。種植前進(jìn)行整地,深翻耙平,開深溝起畦。4個參試品種隨機(jī)區(qū)組排列,4行區(qū),行長10 m,行距1.4 m,3次重復(fù)。
1.3.2 種植管理
果蔗于2018 年2 月20 日種植。將果蔗種莖斬成1~2 個芽段,用1%~2%石灰水浸泡24 h 下種,下種量72 000 芽/hm2。種植前施腐熟雞糞有機(jī)肥15 000 kg/hm2作基肥;苗期施入硫酸鉀復(fù)合肥225 kg/hm2;分蘗末期拔除弱分蘗,生長健壯的蔗苗均留下,不進(jìn)行間苗、定苗,施入硫酸鉀復(fù)合肥300 kg/hm2;甘蔗伸長期結(jié)合灌水施硫酸鉀復(fù)合肥450 kg/hm2;拔節(jié)末期剝除底部1~2片老葉,施硫酸鉀復(fù)合肥225 kg/hm2,適當(dāng)灌水。
2019 年1 月17 日新植果蔗砍收,清理蔗園,清除田間雜草,2月4 日進(jìn)行宿根松蔸;其后田間栽培管理比新植果蔗時間約早5~7 d,2020年1月3日收獲。
1.3.3 田間調(diào)查
2018年4月20日進(jìn)行新植萌芽率調(diào)查,5月30日調(diào)查分蘗率,11月10日進(jìn)行株高、莖徑、有效莖數(shù)調(diào)查,11 月10 日、12 月10 日、1 月10 日測可溶性固形物含量;宿根果蔗調(diào)查:2019 年3 月30 日調(diào)查發(fā)株數(shù),5 月20日調(diào)查分蘗率,11月5 日進(jìn)行株高、莖徑、有效莖數(shù)調(diào)查,11 月6 日、12 月6日、1 月6 日測可溶性固形物含量。調(diào)查方法,每小區(qū)取中間2 行中段連續(xù)調(diào)查30 株果蔗測量株高,以游標(biāo)卡尺測蔗莖中部莖粗;有效蔗莖數(shù)為全部小區(qū)總莖數(shù)折算。按下述公式計算單莖重、理論蔗莖產(chǎn)量、蔗糖分。
采用DPS 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2.1.1 對果蔗出苗、分蘗、有效莖數(shù)的影響
參試果蔗的蔗莖種苗均取自健康植株,新植出苗情況良好。從試驗結(jié)果(表1)看,出苗率在80.0%~93.6%,不同品種之間存在一定差異,‘黃皮’果蔗出苗率最高,與‘拔地拉’、‘同安’果蔗相比差異達(dá)極顯著水平;‘大田雪蔗’亦顯著高于‘同安’果蔗。各品種宿根發(fā)株率在51.50%~76.00%,品種間差異顯著,‘拔地拉’宿根發(fā)株率最高,與其它3個品種相比,差異達(dá)極顯著水平。所有參試品種的宿根發(fā)株率均低于新植栽培的出苗率。
表1 宿根栽培對果蔗出苗、分蘗、有效莖數(shù)的影響Table 1 Effects of ratooning on germination rate,tiller rate and millabe stalks of chewing canes
由于種性差異各品種分蘗力強(qiáng)弱不一。試驗結(jié)果得出,各參試品種新植分蘗率在71.54%~90.52%之間,‘拔地拉’、‘黃皮’果蔗的分蘗率顯著高于兩個地方品種,且‘拔地拉’與‘同安’果蔗、‘大田雪蔗’相比差異達(dá)極顯著水平,而‘黃皮’果蔗與‘拔地拉’之間、‘同安’果蔗與‘大田雪蔗’之間差異不顯著。宿根果蔗分蘗率為60.90%~105.40%;兩個地方品種的分蘗率高于常規(guī)品種;參試品種宿根分蘗率由高至低順序為:‘同安’果蔗>‘大田雪蔗’>‘黃皮’果蔗>‘拔地拉’,品種間的差異達(dá)顯著水平;‘同安’果蔗分蘗率最高,極顯著高于其它3個品種。
各參試果蔗品種的新植有效莖數(shù)為每公頃61 545~91 110 條,‘同安’果蔗、‘大田雪蔗’兩個地方品種的有效莖數(shù)多于‘拔地拉’、‘黃皮’果蔗兩個常規(guī)品種,且差異達(dá)極顯著水平,有效莖數(shù)由高至低順序為‘大田雪蔗’>‘同安’果蔗>‘黃皮’果蔗>‘拔地拉’。宿根果蔗有效條數(shù)為57 705~103 905 條/hm2;同樣的,兩個地方果蔗品種的有效莖數(shù)極顯著多于兩個常規(guī)品種,‘同安’果蔗多于‘大田雪蔗’且差異亦達(dá)顯著水平。同一品種新宿之間,除‘黃皮’果蔗外,其余3 個果蔗品種的宿根有效條數(shù)均多于新植蔗,其中‘同安’果蔗宿根有效莖數(shù)比新植多18 135條,‘大田雪蔗’多3 945條,‘拔地拉’多2 865條,‘拔地拉’宿根分蘗率低于‘黃皮’果蔗,但宿根有效條數(shù)多于‘黃皮’果蔗,某種程度上說明該品種分蘗成莖率高于‘黃皮’果蔗。
2.1.2 對株高、莖徑、單莖重的影響
由表2 的株高結(jié)果可知,‘拔地拉’、‘大田雪蔗’宿根栽培比新植分別低3.9、21.7 cm,而‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗宿根比新植分別高15.9、17.3 cm。新植栽培各果蔗品種之間株高差異不顯著,而宿根栽培‘黃皮’果蔗與‘同安’果蔗顯著高于‘拔地拉’。從群體株高整齊性來講,所有參試品種宿根株高變異系數(shù)均小于新植,說明宿根栽培果蔗株高較整齊,利于田間管理;參試品種中‘大田雪蔗’新植與宿根的變異系數(shù)最低,且新宿變化不大,該品種群體株高較整齊、差異較??;‘黃皮’果蔗新植的變異系數(shù)最大,其宿根栽培的變異系數(shù)明顯小于新植,說明該品種宿根株高比新植整齊,群體株高差異較小。
表2 宿根栽培對果蔗株高、莖徑、單莖重的影響Table 2 Effects of ratooning on stalk length,stalk diameter and stalk weight of chewing canes
莖徑上,除了黃皮果蔗外,其余3 個參試品種宿根栽培的莖徑均比新植細(xì),‘大田雪蔗’、‘同安’果蔗和‘拔地拉’宿根分別比新植細(xì)0.200、0.223、0.515 cm。新植栽培各參試品種之間莖徑粗細(xì)差異較大,‘拔地拉’莖徑最粗,與‘黃皮’果蔗相比差異達(dá)極顯著水平,‘黃皮’果蔗亦極顯著粗于‘同安’果蔗、‘大田雪蔗’。宿根栽培,‘黃皮’果蔗莖徑最粗,與其它3 個品種相比,差異均達(dá)到極顯著水平;其次為‘拔地拉’,顯著粗于‘同安’果蔗與‘大田雪蔗’。莖徑均勻度方面,所有參試品種的莖徑宿根變異系數(shù)均大于新植,說明宿根栽培使果蔗蔗莖粗細(xì)差異變大。從試驗結(jié)果看,‘拔地拉’與‘同安’果蔗新植的變異系數(shù)較小,而宿根栽培變異系數(shù)變大,說明這兩個品種新植栽培時莖徑較一致,宿根栽培則使其群體莖徑粗細(xì)不均勻增加;‘黃皮’果蔗與‘大田雪蔗’新宿變異系數(shù)差異均較小,說明宿根栽培對其群體莖徑一致性影響較小。
單莖重上,宿根栽培除了‘黃皮’果蔗比新植重0.693 9 kg外,其余3個品種均比新植輕,‘同安’果蔗、‘大田雪蔗’、‘拔地拉’宿根蔗比新植蔗輕0.157 7、0.385 8、0.737 6 kg。新植不同品種間存在差異,‘拔地拉’單莖重最重,與‘同安’果蔗相比差異達(dá)極顯著水平;兩個常規(guī)品種均顯著重于兩個地方品種。宿根栽培,‘黃皮’果蔗單莖重最重,與其它3 個品種相比,差異達(dá)極顯著水平,‘大田雪蔗’最輕,亦顯著輕于‘拔地拉’。除‘黃皮’果蔗外其余品種單莖重變異系數(shù)宿根均低于新植,說明‘黃皮’果蔗群體單莖重變化幅度宿根大于新植,其余3個品種宿根栽培其群體單莖重差異小于新植,‘大田雪蔗’新植的變異系數(shù)最大,其宿根栽培的變異系數(shù)明顯小于新植,說明該品種宿根栽培比新植對群體單莖重影響較小。
從產(chǎn)量上看(表3),新植栽培時期各參試品種之間產(chǎn)量差異不顯著;宿根栽培時期‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗產(chǎn)量顯著高于‘拔地拉’,‘拔地拉’與‘大田雪蔗’蔗莖產(chǎn)量相當(dāng)。對于同一品種而言,‘拔地拉’、‘大田雪蔗’新植產(chǎn)量比宿根高27.93%、19.51%,而‘黃皮’果蔗與‘同安’果蔗宿根產(chǎn)量分別比新植高9.65%、10.50%。
由表3 可以看出,品質(zhì)方面,參試品種中‘拔地拉’可溶性固形物含量最高,新植栽培‘拔地拉’的可溶性固形物含量分別比‘大田雪蔗’、‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗高2.77、4.58、5.73個百分點,極顯著地高于‘同安’果蔗;宿根栽培期,‘拔地拉’比‘大田雪蔗’、‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗分別高0.39、2.51、3.79個百分點,顯著高于‘同安’果蔗。除了‘拔地拉’新植可溶性固形物含量高于宿根外,其余參試品種宿根可溶性固形物含量均高于新植,‘大田雪蔗’、‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗的宿根分別比新植高1.77、1.46、1.33個百分點。
表3 宿根栽培對果蔗蔗莖產(chǎn)量、含糖量的影響Table 3 Effects of ratooning on yield traits of chewing canes
含糖量方面,新植栽培不同品種之間差異顯著,‘拔地拉’含糖量最高,與‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗相比,差異達(dá)極顯著水平;‘大田雪蔗’亦顯著高于‘同安’果蔗;‘同安’果蔗含糖量最低;宿根栽培時期,‘黃皮’果蔗含糖量最高,但參試品種之間差異未達(dá)到顯著水平。對于同一品種來說,‘拔地拉’新植含糖量明顯高于宿根栽培,比宿根高34.67%,而‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗宿根明顯高于新植栽培,分別高30.81%、33.29%;‘大田雪蔗’新宿含糖量基本持平。
試驗結(jié)果得出,宿根栽培果蔗的發(fā)株率低于新植出苗率;兩個地方果蔗品種‘同安’果蔗與‘大田雪蔗’的宿根分蘗率分別比新植高24.17、11.37個百分點,而‘拔地拉’與‘黃皮’果蔗的分蘗率宿根栽培分別比新植低29.62、11.48個百分點。
本研究為了解果蔗分蘗率及成莖率情況,沒有在分蘗中末期刻意進(jìn)行間苗定苗,生長健壯的苗均保留,試驗結(jié)果顯示果蔗宿根有效條數(shù)為57 705~103 905 條/hm2,除‘黃皮’果蔗外其它3 個品種宿根公頃有效條數(shù)均高于新植,而生產(chǎn)上果蔗公頃有效莖數(shù)大于57 000條即能保證其產(chǎn)量,故本研究表明果蔗宿根栽培能滿足生產(chǎn)上有效條數(shù)的需要。
在農(nóng)藝性狀方面,宿根栽培果蔗群體株高較一致,但莖徑粗細(xì)差異增大?!S皮’果蔗、‘同安’果蔗宿根栽培株高高于新植;莖徑方面,除‘黃皮’果蔗外,其他3個品種宿根栽培莖徑均比新植細(xì),這可能與它們宿根栽培有效條數(shù)增加有一定程度的關(guān)系。產(chǎn)量上,‘拔地拉’、‘大田雪蔗’宿根栽培蔗莖產(chǎn)量比新植分別低21.83%、16.33%,含糖量比新植分別低25.74%、0.66%;而‘黃皮’果蔗、‘同安’果蔗蔗莖產(chǎn)量分別比新植高9.65%、10.50%,含糖量比新植分別高30.81%、33.29%。
由此可見,不同果蔗品種之間由于宿根能力強(qiáng)弱不同,前期表現(xiàn)在發(fā)株數(shù)、分蘗率的差異,生長中期表現(xiàn)為成莖率高低不同,由此造成蔗莖產(chǎn)量的差異。參試品種中‘黃皮’果蔗宿根有效條數(shù)減少,但株高增高、莖徑增大,單莖重增加,故生長末期蔗莖產(chǎn)量高于新植;‘同安’果蔗宿根栽培雖然株高降低、莖徑略變細(xì),但有效條數(shù)增加明顯,故產(chǎn)量高于新植。生產(chǎn)上可通過篩選宿根能力強(qiáng),農(nóng)藝性狀好,產(chǎn)量高的果蔗品種,通過分蘗中末期間苗定苗調(diào)節(jié)單位面積蔗莖條數(shù),進(jìn)行宿根栽培,以發(fā)揮宿根果蔗早出苗、早生長、早成熟的優(yōu)勢,達(dá)到省苗、省工,節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的[11-14]。