瓜類與宿根甘蔗套種對產量品質的效應

摘要：研究瓜類與宿根甘蔗不同的套作模式對瓜類、甘蔗產量品質的影響，為瓜類合理套作甘蔗提供科學依據。方法：以廣西農科院蔬菜所育成的桂蜜2號薄皮甜瓜、豐成2號蜜本南瓜與桂糖21號宿根蔗進行套種，研究適合的瓜類與宿根甘蔗套種模式。結果：甘蔗行距為1.1m的常規行距套種甜瓜，甘蔗的產量最高，為5470.39kg/667m2，甘蔗蔗糖、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品質指標最優分別為11.84%、14.72、86.14%和14.15%，同時提高甜瓜的品質。甘蔗常規行距套種瓜類的產量品質比套種在寬窄行距的瓜類產量品質要高，套種在11m常規行距的南瓜和甜瓜比套種在寬窄行距的產量分別高1310%、18.14%，可溶性固形物的含量分別高1459%、19.24%，南瓜的維生素C含量高24.54%和1.08%，β—胡蘿卜素含量則高7.5%。與新植蔗套種瓜類有相同的趨勢。建議生產上采用1.1m的常規行距種植甘蔗與甜瓜套種。

關鍵詞：宿根蔗；產量；品質；南瓜；甜瓜

中圖分類號：S566.1文獻標識碼：A文章編號：1003-4374（2013）03-0008-06

前言

廣西地處中國華南沿海，四季熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和，非常適合甘蔗的生長，蔗糖也已成為廣西重要的支柱產業，近年來每年甘蔗種植面積都穩定在100萬hm2以上，種植面積和產量均占全國的60%以上，占廣西經濟作物播種面積的58%以上[1]。大面積種植甘蔗導致長期以來的蔗糧爭地矛盾，加上現存甘蔗單作經濟效益低下問題，嚴重制約著甘蔗糖業和糧食產業的協調發展。在不縮減甘蔗種植面積的情況下如何提高甘蔗單位面積收益和增加糧食產量是當前急需研究解決的問題。南瓜是日常生活中重要的食材，富含胡蘿卜素。胡蘿卜素主要以β—胡蘿卜素的形式存在[2，3]，β—胡蘿卜素被認為有抑制各種癌癥、降低血液中過多的膽固醇、清除氧化自由基等獨特的保健功能[4，5]，因此南瓜作為一種保健瓜果，在市場上具有廣闊的前景。甜瓜具有獨特的風味成為備受人民喜愛的夏季水果，也具有廣大的市場價值。因此利用甘蔗、南瓜、甜瓜三種作物成熟時間差及生長區域差別，在甘蔗生長前期種植一季南瓜和甜瓜，不僅增加了單位面積的產出，同時提高復種指數、土壤肥力，改良土壤理化性狀，挖掘土壤潛力，增加單位面積生物總群，改善蔗地的生態環境。朱秋珍[6]的研究表明甘蔗套種春西瓜比單種甘蔗的效益增加69.87%；江澤普通過對甘蔗馬鈴薯間套種不同覆蓋栽培研究發現增加覆蓋的甘蔗馬鈴薯套種模式均比常規土栽模式顯著增產；馮奕璽[7]根據長期調查發現，間種大豆的甘蔗較單種甘蔗增產11.54%；李春光[8]通過研究木薯與西瓜、南瓜的套種發現，甘蔗間套種西瓜和南瓜的效益分別是單種木薯的3.1倍和2.6倍；李文信[9]通過對木薯套種西瓜甜瓜栽培模式進行研究發現甜瓜定植20d后種植木薯可產生最佳經濟效益。近年來，對甘蔗套種大豆、西瓜、馬鈴薯的栽培管理技術及效益的報道較多，但對于甘蔗和南瓜、甜瓜間套種的研究報道比較少，筆者繼2011年開展新植蔗套種試驗，2012年繼續開展宿根甘蔗套種瓜類試驗，進一步驗證了甘蔗套種南瓜、甜瓜的可行性。通過試驗明確了新植蔗間套種南瓜、甜瓜對套種體系的產量品質的效應，但宿根甘蔗間套種南瓜、甜瓜對南瓜、甜瓜的產量品質以及對甘蔗的生長的影響不明確。為進一步探討甘蔗、宿根蔗與南瓜、甜瓜套種對甘蔗、瓜類產量品質的影響，筆者開展本試驗研究，獲得了可喜的成績。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試甘蔗為種植1年的宿根蔗，品種為桂糖21號，南瓜品種選用豐成2號蜜本南瓜（廣西農科院蔬菜所育成），甜瓜品種選用桂蜜2號薄皮甜瓜（廣西農科院蔬菜所育成）。

1.2試驗方法

1.2.1處理本試驗設6個處理，處理1為1.1m常規行甘蔗無套種對照，處理2是南瓜與寬窄行距（其中寬行行距1.6m，窄行行距0.6m，下同）的甘蔗套種，處理3是甜瓜與寬窄行距的甘蔗套種，處理4是寬窄行甘蔗無套種對照，處理5是南瓜與1.1m的常規行距甘蔗套種，處理6是甜瓜與1.1m常規行距甘蔗套種，每個處理設3個重復，同一行距的處理間隨機分布，合計18個小區，每個小區長6m，種5行30m2（種植密度：甜瓜600株/667m2，南瓜400株/667m2，甘蔗12個蔗芽/m2）。各處理按照高產栽培模式施肥，南瓜氮磷鉀施肥設計：N、P2O5、K2O分別為11kg/hm2、3kg/hm2、11kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復合肥20kg/hm2和有機肥200kg/hm2，追肥施尿素9.2kg/hm2、N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復合肥25kg/hm2、K2SO4 6kg/hm2。甜瓜氮磷鉀施肥設計：N、P2O5、K2O分別為8kg/hm2、4kg/hm2、10kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例為15∶15∶15的復合肥30kg/hm2和有機肥200kg/hm2，追肥施N、P2O5、K2O比例為15：15：15的復合肥10kg/hm2和尿素10kg/hm2、K2SO4 8kg/hm2。

1.2.2栽培措施甘蔗第一年砍收后留茬作宿根，來年12月底砍收，測量的數據包括：甘蔗高度、莖徑、錘度、蔗糖分、轉光度、還原糖、重力純度、甘蔗產量。南瓜2月份播種育苗后定植，小拱棚覆蓋，爬地栽培，授粉時及授粉前摘除側枝，每株留果一個，蔬果后放任生長。甜瓜：2月中旬播種育苗后定植，爬地栽培，4葉摘心留2條子蔓，摘除第1—5條孫蔓，第6條及以后的孫蔓的健壯雌花開花時進行人工輔助授粉，座果后進行疏果，每株留果2—4個，疏果后放任生長。6月份收獲瓜類，瓜苗配合大培土就地覆蓋。

1.2.3測定指標座果數、單果重、產量、含水量、可溶性固形物、維c含量以及南瓜特有的β—胡蘿卜素。甘蔗和瓜類的產量在采收現場用磅秤直接進行測量記錄，根據小區面積的產量換算成相應的每667m2產量。

1.3品質分析測定方法

維C的測定：2，6—二氯酚靛酚滴定法，土壤農業化學分析方法

β—胡蘿卜素測定：直接比色法定量分析，土壤農化分析

甘蔗還原糖測定：滴定法

1.4統計分析

用Microsoft Excel 軟件對測量的數據進行前處理，再用spss18.0分析軟件的多重比較（LSD）法對數據進行顯著性差異檢測分析。

2結果與分析

2.1不同行距對南瓜、甜瓜品質的影響

由表1可見，不同的套種模式對南瓜、甜瓜的品質有一定的影響。套種在常規行距的南瓜、甜瓜在單果重、產量、可溶性固形物、含水量、維C含量以及β—胡蘿卜素含量這些品質上分別比套種在寬窄行的南瓜高出12.7%、13.10%、14.59%、5.2%、24.54%、7.5%，每個小區座果數則相當；由于春季低溫，南瓜在生長后期，甘蔗套種在常規行距的甜瓜在單果重、產量、可溶性固形物、維C含量等品質上比套種與寬窄行的甜瓜分別高30%、18.14%、19.24%和1.08%；在座果數、含水量上，生長在常規行比生長在寬窄行的甜瓜分別降低了8.9%、2.2%。

2.3不同套種模式對宿根蔗品質的影響

由表3可見，處理3和處理6的甘蔗蔗糖分、錘度、蔗汁蔗糖分高于其他處理，甘蔗蔗糖分達到顯著水平。處理2和處理5的甘蔗蔗糖分、錘度都低于對照處理，但蔗汁蔗糖分高于對照。套種瓜類的甘蔗纖維分均比不套種的甘蔗要低，蔗汁蔗糖分均高于不套種的處理，其中處理6的蔗汁蔗糖分顯著高于其他處理；處理6在蔗糖分、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等這些反應甘蔗品質的指標上均高于其他處理。試驗結果表明：甘蔗行距為1.1m的常規行距套種甜瓜后，甘蔗蔗糖、錘度、重力純度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品質指標最優，分別為11.84%、14.72、86.14%和14.15%。

3討論

甘蔗屬于C4植物，株型緊湊，枝葉直立生長，葉面積系數小，生長期長，對光的敏感性強，CO2補償點低，光飽和點高，能利用強日光下產生的ATP推動PEP與CO2結合，提高了高光高溫下的光合速率。南瓜、甜瓜是C3植物，蔓生型，株型松散，枝葉茂密，匍匐生長，生長期短，光呼吸高、CO2補償點高，光飽和點低。中午高溫高光時，C4作物甘蔗仍可以進行光合作用，同時甘蔗對瓜類庇蔭，行間的瓜類主要接受散射光、透射光，底層光照強度低于瓜類甘蔗套種群體上部的光照，群體底層的溫度相對低一些，而相對濕度則高一些，有利于南瓜、甜瓜這類植物的光合作用。因此甘蔗與南瓜、甜瓜套種可形成良好的時空互補群體結構，充分利用光、肥、水資源，提高土壤的利用率；前茬收獲后秸稈腐爛為甘蔗提供養分，增加土壤有機質，豐富土壤微生物種群，對改良土壤的理化性質有一定的作用。

甘蔗的行距影響甘蔗的受光、通風，不同的行距對甘蔗的農藝性狀、產量性狀、抗病性、抗倒伏性各不相同[11]。在寬窄行宿根蔗里的窄行在套種南瓜后，由于間距過小一定區域內葉面積過大，茂密的南瓜葉對窄行甘蔗的分蘗影響較大造成甘蔗有效莖減少；同時窄行間蔗葉互相遮蓋，降低光合作用，減少空氣的流通，CO2含量低，光合作用弱，植株易倒伏，病蟲害加劇，導致了甘蔗的產量和品質降低。與本研究課題新植蔗套種瓜類的結果相吻合（該論文已由中國園藝文摘錄用，待發表）。

作物的產量和品質，與其光合作用密切相關，Kikuchi T[12]在蘋果果實套袋試驗證實了這一點。相同的套種體系在新植蔗和宿根蔗影響甘蔗、南瓜、甜瓜產量品質上存在差異。在新植蔗套種體系中，由于新植蔗萌芽、出苗、分蘗、拔節的時期比宿根蔗長，但耐旱、耐低溫不如宿根蔗，南瓜、甜瓜在新植蔗種植20d左右移植單膜覆蓋后，南瓜、甜瓜生長快，在甘蔗拔節初期甜瓜已經收獲，南瓜在封行拔節初期收獲；而宿根蔗，發株的蔗苗生長迅速，宿根蔗蔗苗比新植蔗蔗苗提前拔節封行很多天，這時甜瓜正處于成熟期，南瓜還處于座果膨大期，低光照對南瓜、甜瓜果實品質形成影響較大，造成宿根蔗套種南瓜甜瓜的品質比新植蔗套種的低，特別是維生素C受影響最大。但無論是新植蔗或是宿根蔗套種，常規行距或是寬窄行距套種，南瓜的產量差別不大，這與南瓜有較強的攀越性有關。當底層光照低于南瓜生長的臨界點，南瓜苗可借助甘蔗作為支撐點攀越向上接受光照進行正常的光合作用，南瓜的產量不受影響，但甘蔗的產量受影響較大。生產上以甘蔗11m常規行距套種南瓜，南瓜、甘蔗都可獲得較高的產量。宿根蔗與甜瓜套種時，在砍收甘蔗后，甜瓜采用雙層膜拱棚提前種植，在甘蔗拔節封行前成熟收獲，也可獲得甜瓜、甘蔗雙豐收。

本試驗材料選用廣西甘蔗研究所選育的桂糖21號，具有早熟、高產、高糖、穩產、宿根性強、株型緊湊、抗倒伏能力強、中抗黑穗病、高抗花葉病等特點，這些特點符合甘蔗間套種復合群體中主題作物甘蔗的生長條件。同時耐旱性優于新臺糖16號，耐寒性優于新臺糖22號。在廣西區試和生產試驗中桂糖21號在產量和含糖量均比桂糖11號和新臺糖16號高[13]，具有廣闊的推廣前景，是廣西近年來主要推廣的幾個甘蔗品種之一。

本研究出現宿根蔗甘蔗蔗糖分比新植蔗低、產量比新植蔗高的現象，這與甘蔗的生長特性和當年（2012年）年降雨量比較均勻，沒有出現以往的秋、冬旱有關，如果沒有干旱和低溫，水肥條件能滿足甘蔗營養生長需要，甘蔗就會繼續營養生長，糖分積累緩慢，所以出現本試驗宿根蔗的甘蔗蔗糖分比新植蔗的低、宿根蔗產量比新植蔗高的現象。

4結論

本試驗通過甘蔗與南瓜、甜瓜兩種作物在甘蔗行距1.1m的常規行距和寬窄行4種套種模式，結果表明宿根蔗行距為常規行距套種甜瓜，宿根蔗的甘蔗產量顯著高于其他處理，而品質指標中甘蔗蔗糖分、蔗汁錘度、蔗汁蔗糖分顯著高于其他處理，同時提高甜瓜的品質；甘蔗常規行距套種南瓜雖然甘蔗產量受到一些影響，但南瓜可溶性固形物含量、維生索C含量、β—胡蘿卜素含量都顯著高于寬窄行距套種模式。因此生產上建議采用常規行距種植甘蔗與南瓜、甜瓜套種，宿根蔗套種甜瓜要采用雙層膜拱棚種植甜瓜。

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