種植方式與行距對甘蔗生長效應(yīng)的影響

摘 要：本文采用不同的種植方式、不同的種植行距種植甘蔗，并對甘蔗的生理化指標(biāo)、產(chǎn)量、品質(zhì)、農(nóng)藝性狀等進(jìn)行研究，通過對比以上各個(gè)要素，探索得出甘蔗的最佳種植方式，為實(shí)現(xiàn)甘蔗種植的機(jī)械化、高產(chǎn)量提供一定的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：甘蔗；種植方式；行距；生長效應(yīng)

一、課題意義

自古以來，我國人口基數(shù)就比較大，但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，機(jī)械化水平普遍較低，工作效率低下，導(dǎo)致我國蔗糖業(yè)競爭力低下。第二次工業(yè)革命后，世界上許多發(fā)達(dá)國家進(jìn)入了全面機(jī)械工業(yè)化發(fā)展階段，機(jī)械勞動相比人力畜力勞動，不僅能夠提高工作效率，而且能夠降低勞動成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。對于蔗糖產(chǎn)業(yè)來說，提高甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)程度，是降本增效的重要途徑之一。實(shí)現(xiàn)甘蔗生產(chǎn)的全程機(jī)械化，推廣新型科學(xué)技術(shù)，已經(jīng)刻不容緩[1]。

在甘蔗栽培過程中，行距一直是一個(gè)重要的研究課題。種植行距會影響甘蔗群體的受光態(tài)勢，對甘蔗的品質(zhì)有著極其重要的影響。通過調(diào)查了解到，在我國甘蔗種植領(lǐng)域，一般采用70～100 cm的行距進(jìn)行種植。這種方式已經(jīng)沿用多年，導(dǎo)致工作人員思維僵化，缺乏創(chuàng)新意識，不僅大大影響了我國甘蔗的產(chǎn)量，而且為日后實(shí)施甘蔗種植全程機(jī)械化埋下了隱患，并且還會影響培土、施肥、除草、收獲等工序。此外，在甘蔗的實(shí)際生產(chǎn)中，優(yōu)良的品種、合理的種群結(jié)構(gòu)、到位的管理措施，是實(shí)現(xiàn)甘蔗高產(chǎn)的必要因素[2]。

二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)地總面積為1.35 hm2，種植甘蔗品種為桂糖42號。本試驗(yàn)采用二因素試驗(yàn)法，2種因素分別是種植方式和種植行距。其中，種植方式分為人工種植和機(jī)械種植，分別用A、M代替；種植行距分別為1.0、1.1、1.2、1.3 m。

三、結(jié)果與分析

（一）不同種植方式和不同行距對甘蔗農(nóng)藝形狀的影響

如圖1所示，機(jī)械種植處理的苗數(shù)情況顯著低于人工種植處理，缺苗斷行率較高。在甘蔗收獲時(shí)，有效植株低于人工種植處理，造成減產(chǎn)。造成這種情況的原因極有可能是機(jī)械化種植在放置種莖的過程中缺乏選擇性，加之機(jī)械切割的隨意性，在不經(jīng)意間對種莖有割芽作用，從而導(dǎo)致出苗率降低。此外，機(jī)械在種植過程中會壓實(shí)土壤，增大土壤緊實(shí)度，影響了甘蔗的外界生長環(huán)境，從而影響了其出苗質(zhì)量。在甘蔗機(jī)械種植過程中，對機(jī)械操作不熟練，有時(shí)會出現(xiàn)機(jī)械行走速度不均、播種速率不一、下種時(shí)多時(shí)少的情況。另外，機(jī)械種植的甘蔗植株在生長前期要比人工處理的植株生長更為緩慢，莖粗也不如人工處理的植株，但在中后期生長過程中卻體現(xiàn)出極大的生長優(yōu)勢。究其原因，機(jī)械種植的甘蔗植株前期生長緩慢，極有可能是因?yàn)檠渴艿搅藱C(jī)械損傷以及土壤緊實(shí)度過大和通透性差所致。中后期生長快，可能是因?yàn)檩^之于人工處理，機(jī)械處理的苗成活率更高，并且更為均勻，使其可以得到充分的養(yǎng)料與生長空間，這也是機(jī)械種植植株莖徑稍大于人工種植植株的主要原因[3]。因此，在甘蔗機(jī)械化種植過程中，選用芽體較小、芽平齊、萌芽率高的甘蔗品種會獲得比較大的優(yōu)勢。再通過加強(qiáng)機(jī)械化的田間管理配套措施，使蔗田土壤通透性得到改良，降低惡劣環(huán)境的影響，有效促進(jìn)甘蔗植株的生長，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

如圖2所示，1.1 m行距植株數(shù)成活率最高，產(chǎn)量也最高，而處在其他行距種植的甘蔗幼苗產(chǎn)量比較少，并且7月甘蔗苗數(shù)顯著多于5—6月。究其原因，是由于1.1 m的行距個(gè)體間競爭不敏感，同時(shí)比1.2 m和1.3 m更加耐陰，適度密植有利于甘蔗的伸長速度。而1.0 m的種植行距會降低甘蔗葉綠素的含量，光合作用變?nèi)酰瑫r(shí)加劇了個(gè)體間對養(yǎng)分的爭奪，從而致使整體甘蔗產(chǎn)量降低。選擇在1.1 m行距植株可以使個(gè)體對光的捕獲效率達(dá)到最佳水平，而在其他行距種植會使株間透光率降低，從而導(dǎo)致群體結(jié)構(gòu)被破壞和整體數(shù)量減少。因此，適宜的種植行距對于甘蔗的產(chǎn)出效率起到了至關(guān)重要的作用。

（二）不同種植方式和不同行距對甘蔗生理生化性狀的影響

對甘蔗生理生化性狀的探討，歸根到底有4個(gè)方面：根系活力、葉片葉綠素含量、葉片硝酸還原酶活性、可溶性蛋白。在甘蔗的生長周期中，上述4種物質(zhì)會逐漸累積增多，并在伸長期達(dá)到頂峰，之后便會逐漸降低。針對種植方式而言，在人工種植的甘蔗植株中，其生育前期優(yōu)勢明顯，各項(xiàng)含量均高于機(jī)械種植的植株。但在中后期則恰恰相反，相比于人工種植，機(jī)械種植產(chǎn)出的植株的各項(xiàng)指標(biāo)均更高。究其原因，可能與甘蔗的生育時(shí)期密不可分。在不同行距方面，在整個(gè)生長周期中，甘蔗植株中4種物質(zhì)均維持在較高水平，并且在伸長期表現(xiàn)最佳，成熟期降至最低，各行距變化趨勢基本一致。然而，在其中前期葉片中的各項(xiàng)含量會隨著行距的增大而增加[4]。

（三）不同種植方式和不同行距對土壤容質(zhì)量的影響

機(jī)械種植過程中，機(jī)械對土壤有壓實(shí)作用，導(dǎo)致土壤緊實(shí)度增加，使其容質(zhì)量變大。采用不同種植方式時(shí)，以0～

10 cm為耕作層時(shí)，土壤容質(zhì)量并沒有出現(xiàn)顯著差異。但是，在以10～20 cm

和20～30 cm為耕作層時(shí)，土壤容質(zhì)量出現(xiàn)了顯著差異。究其原因，在機(jī)械種植過程中，由于覆土作用，0～10 cm土層松軟，容質(zhì)量較低；10～20 cm和20～30 cm土層較深，壓實(shí)作用沒有被緩解[4]。相比人工種植，機(jī)械種植時(shí)雖然土壤容質(zhì)量略有升高，但是在10～

20 cm土層中仍存在差異。進(jìn)一步可以說明，機(jī)械種植對土壤的壓實(shí)作用，通過合理的耕作措施可以得到有效緩解，而對深層的壓實(shí)作用則難以消除。在不同行距方面，各個(gè)時(shí)期、各個(gè)土層并沒有因其行距不同而產(chǎn)生顯著的差異。1.0 m行距比1.3 m行距的壓實(shí)程度要大很多，從側(cè)面反映出，機(jī)械種植對土壤緊實(shí)度的影響可通過增大種植行距來緩解。

（四）不同種植方式和不同行距對甘蔗品質(zhì)形狀的影響

在我國，制糖的原料通常為甘蔗，甘蔗是重要的制糖原料之一。這就要求生產(chǎn)的甘蔗不僅要保證其蔗莖產(chǎn)量，而且要保證其蔗莖有足夠的蔗糖分、纖維分等。甘蔗種類、土壤類型、氣候類型等多種因素，都會對甘蔗的性狀產(chǎn)生一定的影響。

如表所示，在蔗糖分這一項(xiàng)指標(biāo)中，機(jī)械種植要比人工種植高出0.58%，增長3.91%，而機(jī)械種植植株所含的還原糖低于人工種植的植株。究其原因，可能是因?yàn)闄C(jī)械種植的植株相對較少，密度小，受光率高，充分進(jìn)行了光合作用[5]。

四、結(jié)論

眾所周知，農(nóng)作物的產(chǎn)量不是靠單一因素決定的，而是其自身復(fù)雜的生理過程和環(huán)境共同協(xié)作所產(chǎn)生的結(jié)果。對于甘蔗產(chǎn)量的研究，一直是一個(gè)重要的課題。擁有足夠多的有效莖數(shù)和足夠大的單莖質(zhì)量，是保證甘蔗高產(chǎn)的最基本要素。而其莖長、莖粗決定了甘蔗的單莖質(zhì)量。所以，在甘蔗的種植培育過程中，通常首先重視有效莖數(shù)，其次重視莖徑和錘度。與此同時(shí)，協(xié)調(diào)好三者的關(guān)系后，還要兼顧其植株高度。由此可見，甘蔗是否高產(chǎn)決定于有效莖數(shù)，而且受到單莖質(zhì)量和植株高度的影響。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用機(jī)械種植會導(dǎo)致甘蔗的出苗率降低，進(jìn)一步影響其有效莖數(shù)，有效莖數(shù)減少，最終導(dǎo)致甘蔗減產(chǎn)，這是多少年來推行甘蔗種植全面機(jī)械化所遇到的最大的障礙。與此同時(shí)，在機(jī)械種植的過程中，其對土壤有壓實(shí)作用，然而，這種壓實(shí)作用僅僅對深土層表現(xiàn)明顯，對于淺土層卻沒有明顯的影響。而土壤的緊實(shí)度增加與否，會直接影響甘蔗的根系生長。這是因?yàn)樵诟收嵘L過程中，其根系生長除需要必要的水分以外，還需要吸收足夠的氮元素，土壤緊實(shí)度的增加，大大降低了甘蔗根系對氮元素吸收的能力，從而導(dǎo)致采用機(jī)械種植方式種植的甘蔗植株比人工種植的甘蔗植株在其生長前中期的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)都要差一些。但是，到了甘蔗生長的中后期，根系對其生長的影響便弱了下來，種種不利影響會逐漸消除，使其生長茂盛，后勁十足。

誠然，機(jī)械種植處理的甘蔗在莖徑、單莖質(zhì)量上的表現(xiàn)均要優(yōu)于人工種植的植株，這就在一定程度上彌補(bǔ)了其有效莖數(shù)所造成的減產(chǎn)，并且其在甘蔗品質(zhì)、蔗糖分含量、田間錘度等方面均高于人工種植的甘蔗植株。所以可以得出，兩種種植方式對甘蔗生長效應(yīng)的影響較小。對不同種植行距對甘蔗生長效應(yīng)的研究表明，各種植行距所生長的甘蔗植株，其月伸長量、葉綠素含量、硝酸還原酶活性、葉片可溶性蛋白質(zhì)含量、根系活力等生理生化指標(biāo)都維持在較高水平。在伸長期，其各項(xiàng)指標(biāo)最佳；在成熟期時(shí)，逐漸降至最小。而且從甘蔗植株的品質(zhì)和形狀上看，1.1 m行距處理所得的株高最高，單莖質(zhì)量級別較高，單位面積有效莖數(shù)、產(chǎn)量、含糖量最高，田間錘度、蔗糖糖分最高，是綜合表現(xiàn)最佳的

行距。

參考文獻(xiàn)：

[1]遲仁立，左淑珍，夏平，等.不同程度壓實(shí)對土壤理化性狀及作物生育產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2001（6）：39-43.

[2]樊日文.充分認(rèn)識機(jī)械化在甘蔗生產(chǎn)中的作用[J].廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械化，2006（4）：16-17.

[3]郭偉.不同行距與下種量對甘蔗生長及光合特性的影響研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2011.

[4]李明，黃暉，鄧干然.甘蔗種植機(jī)械的研究現(xiàn)狀與分析[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008（22）：40-42.

[5]羅亞偉，王維贊，朱秋珍，等.甘蔗中小型機(jī)械化種植不同寬窄行行距試驗(yàn)[J].廣西蔗糖，2010（2）：7-10.