地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量·质量的影响

2015-03-01许树宁陈引芝王维赞李毅杰谢金兰覃有纯丘立杭

安徽农业科学 2015年4期

关键词：桂糖株高分蘖

许树宁，陈引芝，王维赞，李毅杰，谢金兰，覃有纯，丘立杭，何红

(广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室，广西南宁 530007)

地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量·质量的影响

许树宁，陈引芝，王维赞*，李毅杰，谢金兰，覃有纯，丘立杭，何红

(广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室，广西南宁 530007)

[目的] 探讨地下滴灌对几个桂糖新品种生长及产量、质量的影响，以便为新品种的推广应用及高产栽培提供参考。[方法]每个品种种一个小区，各小区都分为滴灌和不滴灌(对照)2个处理，采用对比法设计，不设重复。[结果] 滴灌处理平均产量115.91 t/hm2，比对照96.18 t/hm2增产19.73 t/hm2，增长20.5%，差异极显著；品种间产量最高的是GT31，其次为GT34，所有桂糖新品种均高过对照种ROC22。滴灌平均甘蔗蔗糖分为14.68%，比对照14.83%少0.19%(绝对值)，差异显著。滴灌处理的经济效益极显著，较对照增长15.2%；品种间滴灌效益增长率最高的是GT31，最低的是ROC22，所有参试桂糖新品种滴灌效益增长率均高过ROC22。[结论]在滴灌条件下，甘蔗产量极显著高于非滴灌的对照，经济效益极显著，而甘蔗蔗糖分则略有下降；几个参试桂糖新品种对水分的敏感性超过对照种ROC22。

甘蔗；地下滴灌；不同品种；产量；蔗糖分

蔗糖业是广西的重要经济支柱产业，且90%以上的甘蔗种在旱坡地，每年的冬春旱和秋旱，常引起甘蔗出苗困难，伸长受阻，严重影响甘蔗的产量，因此，先进适用的旱地甘蔗栽培技术显得尤为重要[1-2]。滴灌可以根据作物的吸水特性进行灌溉，最大限度地降低土壤水分蒸发和水的浪费，显著提高水分利用率，是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一[3-4]。地下滴灌是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术，它是通过地埋毛管上的滴水器把水或水肥的混合液缓慢流出渗入到作物根区土壤中，再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到根系层供作物吸收利用的一种灌水方法[5-6]。与地面滴灌相比，地下滴灌可减少土壤水分蒸发，延长滴灌管的使用受命，同时减少大田作物耕种时滴灌毛管的铺设和回收工作，降低劳动和管理成本，是一种投入少、见效快、易管理、省成本的农业产业化投资项目，对农业产业化、现代化的发展具有重大的现实意义[7-9]。

20世纪90年代末，以色列耐特菲姆公司(N etafim)将地下滴灌系统技术引进我国，最初是在新疆棉花、葡萄等作物上示范应用，后于2003年开始在广西金光、柳兴等农场的甘蔗种植中进行试点应用推广，目前已在我国广西、广东湛江、海南等蔗区应用推广达1万多hm2[8]。近年，研究者们开展了较多的甘蔗滴灌方面的研究，如徐林等[10]在地下滴灌条件下对氮磷钾配施进行研究，陈桂芬等[11]进行了不同滴灌施肥方式的研究，李毅杰等[2]对不同灌溉量进行研究，都取得了很好的研究效果。目前，甘蔗应用滴灌技术的研究主要集中在施肥技术、灌溉方式及灌溉量等对甘蔗的影响方面，而对不同甘蔗品种高产特性的研究少有报道[12]。笔者以6个桂糖新品种为试材，新台糖22号为对照种，设滴灌和无滴灌(对照)2个处理，探讨在大田地下滴灌条件下对几个桂糖新品种生长及产量、质量的影响，以便为新品种的推广应用及高产栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验地在广西甘蔗研究所试验场内，土壤为黄壤土，黏重，排灌条件良好，前作甘蔗。参试品种：桂糖29号 (GT29)、桂糖30号 (GT30)、桂糖31号 (GT31)、桂糖32号 (GT32)、桂糖33号(GT33)、桂糖34号(GT34)、新台糖22号(ROC22，对照)，共7个品种。供试滴灌材料：①PVC-U管，直径75 mm；②滴管直径16 mm，壁厚0.8 mm，滴孔间距40 mm，流量1～2 L/h。肥料使用25%甘蔗专用复合肥，氮、磷、钾含量13-5-7。

1.2 试验方法采用对比法设计，每个品种只种一个小区，小区行长7 m，行距1.2 m，8行为1小区，小区面积67.2 m2，不设重复。各品种均分滴灌和不滴灌(对照)2个处理，即4行滴灌，4行不滴灌，各33.6 m2。蔗种砍成双芽段，于2012年3月22～23日播种，基肥施复合肥750 kg/hm2，播种量11.25万芽/hm2，播种后施棵棵无损农药75 kg/hm2，而后盖土，铺设滴管(每行甘蔗一条)，然后喷除草剂盖膜。4月中旬揭膜；5月29日施分蘖肥，施复合肥750 kg/hm2，后人工中培土(盖过滴管)；6月18日施攻茎肥，施复合肥1 500 kg/hm2，后手扶大培土；2013年1月24日收获。

1.3 放水滴灌播种后5 d全试验区统一放水滴灌1次，用水420 m3/hm2。5～10月，滴灌处理每月放水一次，在较为干旱的时间段灌水，对照不灌。①5月8日放水10 h，用水420 m3/hm2；②6月5日放水14 h，用水390 m3/hm2；③7月15日放水12 h，用水150 m3/hm2；④8月18日放水12 h，用水420 m3/hm2；⑤9月22日放水12 h，用水450 m3/hm2；⑥10月20日放水10 h，用水405 m3/hm2；滴灌处理共计单独放水2 235 m3/hm2。

1.4 调查项目甘蔗生长前期调查出苗率、分蘖率，中期调查株高生长速率，后期检测蔗糖分、调查产量性状、验收小区产量。

1.5 数据统计分析采用Excel2003进行数据处理，DPS7.55进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对甘蔗出苗和分蘖的影响从表1可以看出，滴灌和对照2个处理的平均出苗率相近，差异不显著，主要是2个处理在萌芽期的水分管理相同(均放水滴灌1次)。品种间，不管是滴灌处理还是对照，所有桂糖品种的出苗率均不如对照种ROC22。

自5月份开始，滴灌处理单独放水，对照不放，此时甘蔗处于分蘖期，因此滴灌与否对甘蔗分蘖有较大影响(表1)。从分蘖始期(5月15日)到分蘖末期(6月5日)的3次分蘖调查中可见，所有品种滴灌处理的分蘖率始终高于对照，差异都极显著，其最高分蘖率平均为158.0%，比对照118.1%增加39.9%(绝对值)，各品种2个处理分蘖率差异大小为GT33﹥GT30﹥GT31﹥GT29 ﹥GT34﹥ROC22﹥G T32。所有桂糖品种的分蘖率都超过对照种ROC22，这与桂糖品种出苗率少于ROC22有关，即当出苗率高时，分蘖率相应较少，相反，出苗率低时，分蘖率相应较多。滴灌处理各品种的分蘖率在5月25日时已达最高分蘖，而此时对照只有GT31、GT32、GT33和ROC22 4个品种达最高分蘖，其他3个品种到6月5日才达最高分蘖，说明甘蔗滴灌不仅分蘖多，分蘖也发生较早，分蘖的终止时间也早，早期分蘖容易成茎。

表1 不同处理甘蔗出苗率及分蘖率比较 %

2.2 不同处理对甘蔗株高生长的影响由表2可知，在甘蔗伸长前期(7月底株高)，所有品种滴灌处理均明显高于对照，平均株高比对照增长4.5%，差异极显著；品种间滴灌株高增长率超过对照种ROC22的有GT32、GT29、GT34，其他品种不如对照种ROC22。在甘蔗伸长中期(8～9月株高增长)，滴灌处理株高增长量仍极显著高于对照；桂糖品种以GT29增长率最大，超过ROC22，其他品种都不如ROC22。在甘蔗伸长后期(10～12月株高增长)，滴灌株高增长量和前、中期一样，极显著高于对照；品种间以GT30滴灌株高增长率最大，对照种ROC22最少，即所有桂糖品种滴灌株高增长率都超过ROC22。8～12月株高总增长量，滴灌处理极显著高于对照，各品种滴灌比对照增长率为GT29﹥GT30﹥GT34﹥GT32﹥ROC22﹥GT31﹥GT33，即桂糖品种有4个株高增长率超过对照种ROC22，有2个低于ROC22。表明滴灌可显著促进甘蔗植株生长。

表2 不同处理甘蔗株高 cm

2.3 不同处理对甘蔗产量性状及蔗茎产量的影响由表3可知，不同品种在滴灌条件下产量性状及蔗茎产量增长率存在差异。茎长：滴灌处理平均比对照增长8.5%，差异极显著；其中，增长率超过对照种ROC22的有GT29、GT34和GT32，GT30与 ROC22相同，GT31和GT32少于ROC22。茎径：滴灌处理平均较对照增长1.6%，差异极显著；品种间增长率最大的是GT33，除GT29比ROC22矮外，其他桂糖品种均不同程度地高于ROC22。有效茎：滴灌处理平均增长8.4%，与对照差异极显著；品种间增长率最高的是GT31，最少的是ROC22，即所有桂糖品种都超过ROC22。蔗茎产量：滴灌处理平均比对照增长20.5%，差异极显著；品种间滴灌增长率最高的是GT31，最低ROC22，高低顺序为GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29﹥GT30﹥ROC22，即滴灌条件下所有桂糖品种的增产率都超过ROC22，参试的几个桂糖品种对水分的敏感性超过对照种ROC22。

表3 不同处理甘蔗产量性状及蔗茎产量比较

注：茎长=株高-30 cm。

2.4 不同处理对甘蔗蔗糖分的影响在12月和1月中旬分别采样送“农业部甘蔗品质监督检验测试中心(南宁)”进行甘蔗蔗糖分检测，每次滴灌处理和对照各采3个品种，结果见表4。由表4可知，12月滴灌处理平均甘蔗蔗糖分为14.67%，比对照14.96%少0.29%(绝对值，下同)；1月滴灌处理平均甘蔗蔗糖分是14.70%，较对照14.79%少0.09%。2次检测的平均甘蔗蔗糖分，滴灌为14.68%，比对照14.83%减少0.19%，差异显著。表明滴灌处理平均甘蔗蔗糖分呈下降趋势。

表4 不同处理甘蔗蔗糖分比较 %

2.5 各处理甘蔗经济效益分析各处理经济效益分析见表5。

(1)原料蔗价：当年甘蔗进厂原料蔗价475元/t。

(2)滴灌投入：①滴管0.85元/m，按行距1.2 m算，用量8 400 m/hm2(10 000 m2÷1.2 m≈8 400 m)，计7 140.0元/ hm2(8 400 m×0.85元)；②PVC-U管25元/条(4 m)，滴管长度按100 m算，PVC-U管用量21条/hm2(8 400 m÷100 m÷4 m)，计525元/ hm2(25元×21条)；③接头0.8元/只，每100 m用一个接头，用量84个(8 400 m÷100 m),计67元/hm2(84个×0.8元)。④安装费：临时工费60元/工日，用工3个/hm2，计180元/hm2。⑤水费：大田灌溉用水0.22元/度，实际用水量2 235 m3/hm2，计492元/hm2。⑥成本：由于甘蔗滴灌可延长宿根年限，因此算新植1年，宿根3年，即材料费分成4年计[8,13]，每年2 470元/hm2{(7 140+525+67+180)÷4年+492}。

(3)经济效益：经济效益与蔗茎产量成正相关，即产量越高效益也越好。各品种滴灌处理平均收益为52 589元/hm2，较对照平均45 686元/hm2增长15.2%，差异极显著；品种间滴灌效益增长率为GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29=GT30﹥ROC22，即所有参试桂糖新品种滴灌效益增长率均高过ROC22。

表5 各处理经济效益比较元/hm2

3 结论与讨论

(1)甘蔗分蘖除受品种本身遗传因素的影响外，外界环境的土壤水分、通气状况和土壤温度都会影响甘蔗分蘖。而影响甘蔗茎长与茎粗的因素主要是生长期间的温度、光照、养分和水分的供给，对于旱地甘蔗而言，水分是限制甘蔗伸长生长的主要因素，如果能及时供给足够的水分，甘蔗生长较快，茎长、茎粗就大[14]。地下滴灌由于直接向作物根系供水，供水时不会形成地表水，供水稳定，土壤升温快，通气性好，水、肥、气、热协调，利于作物对水分和肥料的吸收利用[7-15]，促进甘蔗生长。该试验结果表明，滴灌能促进甘蔗分蘖的早生快发，增加有效茎数；伸长期则促进甘蔗茎伸长、增粗，从而提高甘蔗产量。滴灌处理平均蔗茎产量比对照增长20.5%，差异极显著；品种间增产率最大的是GT31，最小是ROC22，大小为GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29﹥GT30﹥ROC22。滴灌条件下所有桂糖品种的增产率都超过ROC22，即参试的几个桂糖品种对水分的敏感性超过对照种ROC22，同时也表明，ROC22是一个抗旱性较强的品种，在无滴灌及干旱的条件下，仍可获得稳定的产量，这也是该品种仍为目前广西乃至全国主栽品种的主要原因之一[2，12]。

(2)滴灌处理平均甘蔗蔗糖分低于对照0.19%(绝对值)，呈下降趋势，这可能是由于滴灌显著提高了肥料利用率，导致氮素养分吸收过多使甘蔗生长延迟，而引起甘蔗蔗糖分下降。这与陈桂芬等[11]、魏长宾等[16]的研究结果基本一致。李毅杰等[2]和王维赞等[12]的研究结果是滴灌处理甘蔗蔗糖分高于对照，与该研究结果相反。滴灌的甘蔗蔗糖分是提高还是下降，受不同品种及不同的环境条件影响较大，因此，关于此方面的问题，仍需进一步研究。

(3)滴灌处理的经济效益极显著，较对照增长15.2%。品种间滴灌效益增长率最高的是GT31，最低的是ROC22，依次为GT31﹥GT33﹥GT32﹥GT34﹥GT29=GT30﹥ROC22，和蔗茎产量成正相关。所有参试桂糖新品种滴灌效益增长率均高过ROC22。

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