陳壽宏，楊清輝，郭兆建，宴祥玉，楊洪豈，楊梅，張永港*，康寧，楊光琴

（1.德宏州甘蔗科學(xué)研究所，云南隴川678707；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南昆明650201）

甘蔗糖占全國食糖總產(chǎn)的90%以上，其中廣西、云南、廣東三省甘蔗種植面積占總面積的90%以上，三省合計占全國甘蔗總產(chǎn)的88.22%[1]。云南省位于中國西南邊疆，境內(nèi)熱區(qū)面積大，氣溫高，雨量適中，適合甘蔗生長；光照充足，晝夜溫差大，非常有利于甘蔗糖分積累、蔗糖品質(zhì)提高，是發(fā)展蔗糖產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢區(qū)域[2]。蔗糖產(chǎn)業(yè)是云南省僅次于“兩煙”的第二大生物資源產(chǎn)業(yè)，成為云南省經(jīng)濟發(fā)展，特別是滇西南地區(qū)邊疆少數(shù)民族脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)[3]。云南省常年植蔗面積30多萬公頃，蔗糖產(chǎn)量200余萬噸，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值突破120億元，植蔗面積和食糖產(chǎn)量穩(wěn)居全國第二[4]。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，云南傳統(tǒng)優(yōu)勢蔗區(qū)受到煙草、水果、蔬菜、花卉等經(jīng)濟作物的沖擊，甘蔗種植向缺水無灌溉條件、低溫和貧瘠的旱坡地發(fā)展，其旱坡地面積占總面積的80%[5]。但隨著全球氣候變暖，云南已連續(xù)4年遭受了嚴重干旱。干旱不僅只發(fā)生在冬春季節(jié)，而且在夏季和秋季也時有發(fā)生，春夏連旱、秋冬連旱已成為制約云南蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個主要因素[6]。

甘蔗是典型的多年生宿根作物，宿根蔗由于具有節(jié)約蔗種、減少用工和投入等優(yōu)點，宿根蔗的面積逐年擴大，已達到總面積的60%以上[7]。甘蔗需肥量大，若長期多年連作，對地力的消耗尤其是對土壤中氮、鉀的消耗比其他作物大，甚至引起營養(yǎng)元素失調(diào)[8]。據(jù)測定，667m2產(chǎn)蔗莖5000～7000kg的情況下，每生產(chǎn)1000kg的蔗莖需從土壤中吸收純N 1.85～2.52kg，P2O50.46～0.94kg，K2O 2.03～2.97kg，CaO 0.46～0.75kg，MgO 0.50～0.75kg[9]。常年連作甘蔗，蔗地肥力得不到恢復(fù)，大量施用無機化肥，不施用有機肥，結(jié)果造成大量的養(yǎng)分損失，部分蔗區(qū)的土壤肥力明顯退化，特別是有機質(zhì)含量下降，土壤容重變大、粘結(jié)，通氣不良對蔗根生長不利，排水不暢，造成甘蔗單產(chǎn)降低，宿根年限縮短[10]。

因此，推行蔗葉還田技術(shù)，實施用地養(yǎng)地相結(jié)合的耕作制度，以期改善和提高土壤有機質(zhì)含量，保持土壤水分、緩解冬春干旱。蔗葉還田后在田間又增加一個小系統(tǒng)，必將對土壤水分、溫度、養(yǎng)分、有機質(zhì)、微生物、pH值等產(chǎn)生復(fù)雜的影響，進而影響甘蔗的工、農(nóng)藝性狀。前人在土壤養(yǎng)分、有機質(zhì)、微生物及甘蔗農(nóng)藝性狀等方面均有研究，但多是從單方面去研究。本試驗從蔗葉覆蓋還田對甘蔗工、農(nóng)藝性狀的影響進行系統(tǒng)研究，為推廣蔗葉還田提供科學(xué)依據(jù)，為甘蔗可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地選擇在云南省德宏州隴川縣景罕鎮(zhèn)平山村旱地，地塊屬于緩坡旱地，可進行機械犁耙，土壤類型為紅壤，無灌溉條件，常年種植甘蔗，有較好的代表性，交通方便，便于觀察。供試甘蔗品種為粵糖93-159，中大莖，中早熟，高產(chǎn)、高糖品種，是當?shù)刂魍破贩N，占當?shù)馗收崦娣e的60%。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理，分別是：A.蔗葉覆蓋（不作粉碎，隔行覆蓋）；B.蔗葉隔行覆蓋+薄膜覆蓋；C.薄膜覆蓋（按當?shù)氐牧?xí)慣，蔗葉焚燒后蓋膜，CK2）；D.蔗葉焚燒后不蓋膜（CK1）。隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。重復(fù)間設(shè)0.6m走道，四周設(shè)保護行。行距1.0m，行長11.1m，寬6m，小區(qū)面積0.1畝（67m2）。每667 m2蓋蔗葉約600kg，讓蔗葉自然腐爛還田，其他農(nóng)事管理與當?shù)卮筇锷a(chǎn)一樣。

1.3 田間試驗時間及農(nóng)事管理

1.3.1 2012年試驗時間及農(nóng)事管理 試驗從2012年2月開始至2014年2月結(jié)束，共兩年。該試驗地種植時間為2011年1月20日。2012年2月8日選試驗地，2月9日調(diào)查上季甘蔗的有效莖數(shù)。2月11—12日收砍甘蔗，2月13—14日清理蔗園，鏟蔸，蓋膜（試驗實施）。根據(jù)試驗方案實施蔗葉覆蓋，薄膜覆蓋，蓋膜前噴施阿特拉津封閉，不施肥料。3月28日揭膜。5月16日，進行大培土（人工），施肥量40%（27-5-8）BB肥60 kg/667m2，尿素15 kg/667m2，普鈣10 kg/667m2，加防治地下害蟲農(nóng)藥呋喃丹4 kg/667m2和防治葉部害蟲農(nóng)藥銳勝12 g/667m2。11月18日采集甘蔗樣品進行室內(nèi)全分析，11月21日，進行測產(chǎn)，調(diào)查株高、莖徑、有效莖；2013年2月22日收砍甘蔗，進行實收測產(chǎn)；2013年2月27日蓋膜，實施下一年試驗。

1.3.2 2013年試驗時間及農(nóng)事管理 接上一年的試驗，于2013年2月22日收砍甘蔗，2月27日清理蔗園，鏟蔸，蓋蔗葉，蓋膜（試驗實施）。根據(jù)試驗方案實施蔗葉覆蓋，薄膜覆蓋，蓋膜前噴施阿特拉津封閉，施28%（6-10-12）復(fù)合肥40kg/667m2。4月8日揭膜。5月20日，進行大培土（人工），施肥量40%（27-5-8）BB肥60 kg/667m2，尿素15 kg/667m2，普鈣10 kg/667m2，加防治地下害蟲農(nóng)藥呋喃丹4 kg/667m2和防治葉部害蟲農(nóng)藥銳勝12 g/667m2。12月2日，進行田間調(diào)查測產(chǎn)，調(diào)查株高、莖徑、有效莖，2013年12月3日采集甘蔗樣品進行室內(nèi)全分析；2014年2月20日收砍甘蔗，進行實收測產(chǎn)。

1.4 調(diào)查項目及方法

新植甘蔗砍收時就調(diào)查有效莖數(shù)，便于調(diào)查第一年宿根發(fā)株率，第二年宿根的發(fā)株率以第一年宿根的有效莖為依據(jù)，依次類推。農(nóng)藝性狀調(diào)查項目：宿根發(fā)株率、分蘗率、成莖率、莖徑、株高、單莖重、實測產(chǎn)量。工藝性狀調(diào)查項目：蔗糖分、還原糖、重力純度、出汁率、纖維分。

2 結(jié)果與分析

2.1 蔗葉覆蓋對甘蔗農(nóng)藝性狀的影響

2.1.1 對甘蔗宿根發(fā)株的影響 由表1可見，蔗葉+地膜覆蓋的甘蔗宿根出苗數(shù)最多，兩年平均出苗數(shù)為12676株/667m2，比空白對照（CK1）多4045株/667m2，比常規(guī)對照（CK2）多1610株/667m2；第二是常規(guī)處理地膜覆蓋（CK2），兩年平均出苗數(shù)為11066株/667m2，比空白對照（CK1）多2435株/667m2；第三是蔗葉覆蓋，兩年平均出苗數(shù)為9111株/667m2，比空白對照（CK1）多480株/667m2，比常規(guī)對照（CK2）少1955株/667m2。這說明，從宿根發(fā)株數(shù)來看，單獨的蔗葉覆蓋，與空白對照相比，增加甘蔗出苗數(shù)，但不及常規(guī)對照，蔗葉+地膜覆蓋，融合了蔗葉和薄膜的優(yōu)點，出苗數(shù)高于兩對照。

/± 比cK /± A蔗葉覆蓋 9523 8700 9111 480 -1955 170.0 169.0 169.5 6.5 -30.7 41.9 63.4 52.65 7.65 6.55 B蔗葉+地膜 11673 13680 12676 4045 1610 208.1 244.0 226.1 63.1 25.9 41.3 38.8 40.05 -4.95 -6.05 c地膜（cK） 11623 10510 11066 2435 0 207.1 193.3 200.2 37.2 0.0 38.3 53.9 46.10 1.10 0.00 D空白（cK） 8993 8270 8631 0 -2435 160.3 165.7 163.0 0.0 -37.2 40.5 49.5 45.00 0.00 -1.10處理 12年 13年 平均 比cK/± 比cK宿根發(fā)株數(shù)/（株/667m） 宿根發(fā)株率/%成莖率/% /± 12年 13年 平均 比cK /± 比cK /± 12年 13年 平均 比cK

由表1可見，蔗葉+地膜覆蓋的甘蔗宿根發(fā)株率最高，兩年平均發(fā)株率為226.1%，比空白對照（CK1）高63.1個百分點，比常規(guī)對照（CK2）高29.5個百分點；第二是常規(guī)處理地膜覆蓋（CK2），兩年平均發(fā)株率為200.2%，比空白對照（CK1）高37.2個百分點；第三是蔗葉覆蓋，兩年平均發(fā)株率為169.5%，比空白對照（CK1）高6.5個百分點，比常規(guī)對照（CK2）低30.7個百分點。這說明蔗葉覆蓋可以提高甘蔗宿根的發(fā)株率，若蔗葉覆蓋與薄膜覆蓋結(jié)合使用，甘蔗宿根發(fā)株率的提高更為明顯。

2.1.2 對甘蔗成莖率的影響 成莖率是有效莖和總苗數(shù)的百分比，由表1可見，蔗葉覆蓋的甘蔗成莖率最高，兩年平均成莖率為52.65%，比空白對照（CK1）高7.65個百分點，比常規(guī)對照（CK2）高6.55個百分點；第二是常規(guī)處理地膜覆蓋（CK2），兩年平均成莖率為46.10%，比空白對照（CK1）高1.10個百分點；第三是空白對照（CK1），兩年平均成莖率為45.00%；第四是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均成莖率為40.05%，比空白對照（CK1）低4.95個百分點，比常規(guī)對照（CK2）低6.05個百分點。這說明，甘蔗的總苗數(shù)與有效莖之間存在平衡補償效應(yīng)，在一定的水肥條件下，甘蔗有效莖的變幅在一個區(qū)間內(nèi)，出苗數(shù)少的區(qū)域，由于蔗苗間競爭不太激烈，成莖率提高；出苗數(shù)多的區(qū)域，蔗苗間競爭更為激烈，成莖率不高，最終達到一個相應(yīng)的平衡狀態(tài)。

2.1.3 對甘蔗株高的影響 由表2可見，蔗葉覆蓋的甘蔗株高最高，兩年平均株高為233.3 cm，比空白對照（CK1）高12.0 cm，比常規(guī)對照（CK2）高7.9 cm；第二是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均株高為226.7 cm，比空白對照（CK1）高5.4 cm；第三是常規(guī)處理（CK2），兩年平均株高為225.4 cm，比空白對照（CK1）高4.1 cm；第四是空白對照（CK1）兩年平均株高為221.3 cm。這說明，蔗葉覆蓋對甘蔗株高有一定的正效應(yīng)。

2.1.4 對甘蔗莖徑的影響 由表2可見，蔗葉+地膜覆蓋的甘蔗莖徑最大，兩年平均莖徑為2.695cm，比空白對照（CK1）高0.151 cm，比常規(guī)對照（CK2）高0.155cm；第二是蔗葉覆蓋，兩年平均莖徑2.624cm，比空白對照（CK1）高0.080 cm，比常規(guī)對照（CK2）高0.084cm；第三是空白對照（CK1），兩年平均莖徑為2.544 cm，比常規(guī)對照（CK2）高0.004cm；第四是常規(guī)對照（CK2），兩年平均株高為2.540 cm。這說明，蔗葉覆蓋對甘蔗莖徑有一定的正效應(yīng)。

2.1.5 對甘蔗有效莖的影響 由表3可見，常規(guī)對照地膜覆蓋（CK2）的甘蔗有效莖最多，兩年平均有效莖為5549條/667m2，比空白對照 （CK1）多1008條/667m2；第二是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均有效莖為5456條/ 667m2，比空白對照（CK1）多915條/667m2，比常規(guī)對照（CK2）少93條/667m2；第三是蔗葉覆蓋，兩年平均有效莖為5334條/667m2，比空白對照（CK1）多793條/667m2，比常規(guī)對照（CK2）少215條/667m2；第四是空白對照（CK1），兩年平均有效莖為4541條/667m2。這說明，蔗葉覆蓋或地膜覆蓋均可以增加甘蔗有效莖。

/± 比cK /± A蔗葉覆蓋 222.6 244.0 233.3 12.0 7.9 2.76 2.487 2.624 0.080 0.084處理 12年 13年 平均 比cK/± 比cK B蔗葉+地膜 212.6 240.7 226.7 5.4 1.3 2.78 2.610 2.695 0.151 0.155 c地膜（cK） 223.2 227.5 225.4 4.1 0.0 2.74 2.440 2.540 -0.004 0.000 D空白（cK） 216.7 225.9 221.3 0.0 -4.1 2.67 2.417 2.544 0.000 0.004 /± 12年 13年 平均 比cK

平均 比cK）有效莖/(條/667m平均 比cK年793 -215 1.331.1851.258 15 93 1.291.2881.289平均 比cK處理 12年 13 /± 比cK /± 12單莖重/kg年0.135 0.071 6819.76536.36678.0Aa 66 12 7054.76833.76944.2Aa年A年 13 c地膜（cK） 543856605549）1542.8 153.9 B蔗葉+ 1008 0 1.311.0641.187 -18 1.211.0361.123地膜 560653055456年 13 /± 比cK /± 12實測產(chǎn)量/(kg/667m 1809.0 420.1 D空白（cK） 499240904541蔗葉覆蓋 514855205334 0.064 0.000 7032.06016.36524.2Aa 1389.0 0.0 /± 比cK /± 0.000 -0.064 6027.74242.75135.2Bb 0.0 -1389.0

2.1.6 對甘蔗單莖重的影響 由表3可見，蔗葉+地膜覆蓋的甘蔗單莖重最高，兩年平均單莖重為1.289 kg，比空白對照（CK1）高0.166 kg，比常規(guī)對照（CK2）高0.102 kg；第二是蔗葉覆蓋，兩年平均單莖重為1.258 kg，比空白對照（CK1）高0.135 kg，比常規(guī)對照（CK2）高0.071 kg；第三是常規(guī)對照（CK2），兩年平均單莖重為1.187 kg，比空白對照（CK1）高0.064 kg；第四是空白對照（CK1），兩年平均單莖重為1.123 kg。這說明，蔗葉覆蓋可以增加甘蔗單莖重。

2.1.7 對甘蔗產(chǎn)量的影響 由表3可見，蔗葉+地膜覆蓋的甘蔗產(chǎn)量最高，兩年平均甘蔗產(chǎn)量為6944.2 kg/ 667m2，比空白對照（CK1）增產(chǎn)1809.0 kg/667m2，增幅35.2%，達到極顯著差異水平，比常規(guī)對照（CK2）增產(chǎn)420.1kg/667m2，增幅為6.4%，差異不顯著；甘蔗產(chǎn)量排第二的是蔗葉覆蓋處理，兩年平均甘蔗產(chǎn)量為6678.0kg/667m2，比空白對照（CK1）增產(chǎn)1542.8 kg/667m2，增幅30.0%，達到極顯著差異水平，比常規(guī)對照（CK2）增產(chǎn)153.9 kg/667m2，增幅為2.4%，差異不顯著；第三是地膜覆蓋（CK2），兩年平均甘蔗產(chǎn)量為6524.2 kg/667m2，比空白對照（CK1）增產(chǎn)1389.0 kg/667m2，增幅27.0%，達到極顯著差異水平；第四是空白對照（CK1），兩年平均甘蔗產(chǎn)量為5135.2kg/667m2。試驗結(jié)果表明，蔗葉覆蓋、地膜覆蓋與空白對照相比，極顯著地增加甘蔗產(chǎn)量。

2.2 對甘蔗工藝性狀的影響

2.2.1 對出汁率的影響 從表4可見，出汁率最高的是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均出汁率為82.83%，第二是空白對照（CK1），兩年平均出汁率為81.05%，第三是蔗葉覆蓋，兩年平均出汁率為80.40%，第四是地膜覆蓋，兩年平均出汁率為80.17%。這表明，單獨蔗葉或地膜覆蓋對甘蔗榨出汁沒有正效應(yīng)，但蔗葉+地膜覆蓋能提高榨出汁1.58個百分點。

2.2.2 對重力純度的影響 從表4可見，重力純度最高的是常規(guī)對照（CK2），兩年平均重力純度為85.78%，第二是蔗葉覆蓋，兩年平均重力純度為83.08%，第三是空白對照（CK1），兩年平均重力純度為82.39%，第四是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均重力純度為81.39%。這說明，蔗葉覆蓋對甘蔗重力純度影響規(guī)律不明顯。

處理 12年 13年 平均 12年 13年 平均 12年 13年 平均 12年 13年 平均 12年 13年 平均A蔗葉覆蓋 82.66 78.14 80.40 82.73 83.43 83.08 5.90 8.535 7.23 12.68 12.25 12.47 0.61 0.675 0.64出汁率/%重力純度/%纖維分/%甘蔗糖分/%還原糖/% B蔗葉+地膜 86.64 79.01 82.83 83.64 79.13 81.39 6.93 8.595 7.76 12.46 11.89 12.18 0.41 0.600 0.51 c地膜（cK） 82.27 78.07 80.17 84.94 86.61 85.78 6.17 8.750 7.46 13.24 12.92 13.08 0.44 0.420 0.43 D空白（cK） 82.22 79.87 81.05 81.47 83.31 82.39 6.36 8.710 7.54 12.64 12.10 12.37 0.55 0.710 0.63

2.2.3 對纖維分的影響 從表4可見，纖維分最高的是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均纖維分為7.76%，第二是空白對照（CK1），兩年平均纖維分為7.54%，第三是地膜覆蓋（CK2），兩年平均纖維分為7.46%，第四是蔗葉覆蓋，兩年平均纖維分為7.23%。這說明，蔗葉覆蓋對甘蔗纖維分影響規(guī)律不明顯。

2.2.4 對甘蔗糖分的影響 從表4可見，甘蔗糖分最高的是常規(guī)處理地膜覆蓋（CK2），兩年平均甘蔗含糖分為13.08%，第二是蔗葉覆蓋，兩年平均甘蔗含糖分為12.47%，第三是空白對照（CK1），兩年平均甘蔗含糖分為12.37%，第四是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均甘蔗含糖分為12.18%。試驗結(jié)果表明，蔗葉覆蓋對甘蔗糖分沒有促進作用。

2.2.5 對甘蔗還原糖的影響 從表4可見，甘蔗還原糖最低的是常規(guī)處理地膜覆蓋（CK2），兩年平均甘蔗還原糖為0.43%，第二是蔗葉+地膜覆蓋，兩年平均甘蔗還原糖為0.51%，第三是空白對照（CK1），兩年平均甘蔗還原糖為0.63%，第四是蔗葉覆蓋，兩年平均甘蔗還原糖為0.64%。試驗結(jié)果表明，蔗葉覆蓋對甘蔗還原糖沒有改善作用。

3 討論

3.1 早期蔗葉覆蓋達到了一定的保溫保水效果，促進了甘蔗地下蔗芽的萌發(fā)，宿根發(fā)株多而早，為產(chǎn)量打下基礎(chǔ)；后期，由于蔗葉覆蓋，減少雨水等外力對地表土壤的破壞，土壤疏松，保持較好的團粒結(jié)構(gòu)，有利于甘蔗根系生長等等，促進甘蔗生長，增加甘蔗產(chǎn)量。

3.2 蔗葉或地膜覆蓋主要在甘蔗苗期起作用，進入雨季后，地膜需要揭除，蔗葉雖然還在地里，但通過自然分解和農(nóng)事操作，已改變了最初的覆蓋狀態(tài)，而甘蔗糖分積累是在甘蔗生長后期完成的，此時蔗葉或地膜覆蓋對糖分積累的影響已經(jīng)很小，因而蔗葉或地膜覆蓋對甘蔗糖分積累影響不明顯。

3.3 目前，生產(chǎn)上進行蔗葉還田最主要的方式有機械粉碎還田和隔行集中自然覆蓋還田兩種方式。機械粉碎后還田效果較好，但需要機械和燃料成本較高，隔行集中自然覆蓋還田法成本較低，但需要投入一定的勞力，操作麻煩，蓬松繁亂的蔗葉較難覆蓋在蔗行間，蔗葉需要較長的時間才能腐爛。較為科學(xué)且方便操作的覆蓋方式是：對于翻種的蔗田，蔗葉粉碎后深埋入田里，通過犁耙，將粉碎后的蔗葉與土壤充分混合，加速蔗葉腐爛；對于宿根蔗，采用“隴巴農(nóng)場模式”，即甘蔗拔節(jié)后，根據(jù)甘蔗生長，將產(chǎn)生的枯老蔗葉不間斷剝除，隔行擺放在甘蔗行間，到甘蔗收砍時，原先擺放的蔗葉已經(jīng)腐爛，為后邊的蔗葉擺放留出了空間，且能夠減少砍蔗時的工序，提高砍蔗速度，減緩用工壓力。

4 結(jié)論

蔗葉或地膜覆蓋后提高了土壤水分，增加了土壤溫度，因而甘蔗出苗數(shù)增加，株高增高，有效莖數(shù)增多，莖徑增加，單莖重增重，產(chǎn)量增加達極顯著水平，蔗葉+地膜覆蓋融合了蔗葉和地膜的功能，各項農(nóng)藝指標優(yōu)于單獨的蔗葉或地膜覆蓋，甘蔗產(chǎn)量最高。

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