羅亞偉 覃振強 梁闐 王維贊 李德偉
摘? 要? 以不同部位、不同芽數(shù)和不同質(zhì)量的甘蔗種莖為材料,分析不同種莖來源對甘蔗萌芽和幼苗生長的影響。結(jié)果表明:中部種莖萌芽出苗及幼苗生長表現(xiàn)最好,萌芽率和苗高分別為72.81%和46.33 cm;單芽莖的萌芽率較低,苗較矮,而三芽莖、四芽莖和多芽莖的萌芽率和苗高差異不明顯。正常種莖的萌芽率與倒伏種莖的差異不顯著,與綿蚜危害種莖、螟蟲危害種莖和黑穗病危害種莖的差異顯著;正常種莖苗高與螟蟲危害種莖的差異不顯著,與綿蚜危害種莖、倒伏種莖和黑穗病危害種莖的差異顯著;而黑穗病危害種莖芽萌發(fā)長成的植株只有3.82%為正常植株,其他均為黑穗苗。結(jié)果說明生產(chǎn)上選健康的甘蔗中部或梢部莖留種,以雙芽段、三芽段、四芽段或多芽段種莖種植有利于甘蔗萌芽和幼苗生長。
關(guān)鍵詞? 甘蔗;種莖;萌芽;出苗
中圖分類號? S566.1? ? ?文獻標識碼? A
甘蔗是以種莖進行無性繁殖的作物,選定品種后,在種前有計劃地選留質(zhì)量好的種苗,才能有利于全苗、齊苗、壯苗[1]。生產(chǎn)上通常以上一季甘蔗植株作為繁殖用種,以留種方式不同分為全莖種、半莖種及梢部種3種,以下種的芽數(shù)不同分為單芽莖、雙芽莖、三芽莖、四芽莖和多芽莖(半莖種)等幾種,以種莖質(zhì)量差異分為正常植株種莖、綿蚜危害種莖、螟蟲危害種莖、倒伏種莖、黑穗病危害種莖等。
甘蔗種莖的萌芽出苗與蔗莖留種部位、斬種方式、土壤水分、鉀肥等有重要影響[1-4]。而在種植時往往對蔗種留種方式處理不當造成用種量大、出苗不良等,甚至帶來病蟲害,嚴重影響甘蔗生長和宿根年限,導致甘蔗種植成本增高。甘蔗種莖留種的部位差別,種莖芽質(zhì)量的差異以及種莖芽數(shù)量的不同,對甘蔗萌芽出苗的影響也不一樣,用梢部莖作種莖的蔗芽新鮮和有葉鞘保護可提高發(fā)芽率,斬芽多少芽為一段合適則應(yīng)根據(jù)下種時間、栽培管理水平的不同而有差異;春植或溫度較高時適宜采用雙芽段,單芽段則適宜用于推廣良種、育苗移栽或栽培管理水平較高的蔗區(qū)或農(nóng)戶[1],而葉燕萍等[5]認為甘蔗剝?nèi)~不砍種8~10芽段在春旱時出苗率明顯高于不剝?nèi)~不砍種處理、雙芽苗砍種浸種清毒處理與雙芽苗砍種不浸種處理,表現(xiàn)高產(chǎn)高糖的優(yōu)勢。此外,甘蔗病蟲害會造成品種優(yōu)良種性的退化,留種會影響甘蔗萌芽率[1]。
甘蔗種莖的萌芽出苗與留種部位、種莖芽數(shù)和種莖質(zhì)量有重要關(guān)系,除了福建農(nóng)學院曾研究蔗莖的部位對種苗萌芽率的影響外,但未對出苗生長影響進行分析[3]。當前甘蔗種莖留種部位、種莖芽數(shù)和種莖質(zhì)量對甘蔗萌芽和幼苗生長表現(xiàn)的影響多基于經(jīng)驗認識,尚未見有詳細的試驗數(shù)據(jù)報道。本文通過對不同部位、不同芽數(shù)以及不同質(zhì)量的種莖開展甘蔗萌芽出苗比較試驗,分析不同處理甘蔗種莖萌芽及幼苗生長情況,探討甘蔗種莖不同處理的萌芽及幼苗生長表現(xiàn),為甘蔗生產(chǎn)上合理留種、科學用種提供參考依據(jù)。
1? 材料與方法
1.1? 材料
供試甘蔗品種為廣西蔗區(qū)主栽品種新臺糖22號。
1.2? 方法
1.2.1? 試驗設(shè)計? 設(shè)3個不同處理試驗:(1)不同部位種莖試驗設(shè)基部芽(基部1/3種莖部位的芽)、中部芽(中部1/3種莖部位的芽)、梢部芽(梢部1/3種4莖部位的芽)3個處理;(2)不同芽數(shù)種莖試驗,設(shè)單芽莖、雙芽莖、三芽莖、四芽莖和多芽莖(半莖種)5個處理;(3)不同質(zhì)量種莖試驗設(shè)正常植株種莖、綿蚜危害種莖、螟蟲危害種莖、倒伏種莖和黑穗病危害種莖5個處理,3次重復,每小區(qū)3行,行長6.0 m、行距1.2 m,小區(qū)面積21.6 m2,隨機區(qū)組排列,設(shè)保護行(排)。
1.2.2? 種莖處理? 以上一年新植蔗(2016年2月20日種植)作為留種地塊,2017年1月15日砍種。(1)選擇生長正常、直立、無病蟲危害的植株,分基部、中部和梢部砍收,作為試驗用種,將各處理種莖剝?nèi)~,各部位的芽砍成雙芽段,除去明顯病蟲芽、損傷芽;(2)選擇生長正常、直立、無病蟲危害的植株,以梢部半莖留種,剝?nèi)~,按處理要求砍成單芽段、雙芽段、三芽段、四芽段、多芽莖(半莖種)等,除去明顯病蟲芽、損傷芽;(3)選擇生長正常直立和無病蟲危害的植株、受螟蟲危害出現(xiàn)蟲害節(jié)植株、受綿蚜危害出現(xiàn)煤煙病植株、倒伏植株(伸長末期倒伏,未長氣生根,立角≤45的植株)、受黑穗病危害且莖徑>1.5 cm的植株,以梢部半莖留種,砍成雙芽段,螟蟲危害種莖要求每一節(jié)間至少有一個蟲蛀孔。
1.2.3? 試驗過程? 試驗地位于廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所丁當試驗基地,旱地,地勢平坦,土壤類型為紅壤土,肥力中等,前茬作物為甘蔗。試驗于2017年1月15日種植,下種量105 000芽/hm2(228芽/小區(qū)、76芽/行,均勻排列)。將各處理的種莖均勻地擺放于種植行溝后,施29%復合肥(N-P-K=10-9-10)375 kg/hm2,2%吡蟲啉緩釋顆粒劑30 kg/hm2,蓋土。1月19日雨后蓋膜。其他生產(chǎn)管理與大田一致。
1.3? 數(shù)據(jù)處理
于2017年2月15日、3月2日進行2次出苗數(shù)(主苗)調(diào)查,分別計算各小區(qū)甘蔗萌芽率;5月5日調(diào)查幼苗高度(甘蔗基部至最后一張完整葉肥厚帶的高度),每小區(qū)調(diào)查20株,調(diào)查數(shù)據(jù)用STST軟件統(tǒng)計分析。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 不同部位種莖對甘蔗萌芽及幼苗生長的影響
2月15日前期調(diào)查表明,中部種莖和梢部種莖的甘蔗萌芽率較高,與基部種莖的萌芽率差異
極顯著;3月2日后期調(diào)查表明以中部種莖的甘蔗萌芽率較高,與基部種莖的萌芽率差異顯著(表1)。中部種莖和梢部種莖萌芽出苗較早,出苗較快。甘蔗幼苗生長以中部芽的甘蔗苗最高,其次為基部芽和梢部芽,各處理間差異顯著。
2.2? 不同芽數(shù)種莖對甘蔗萌芽及幼苗生長的影響
從表2可以看出,前期調(diào)查表明單芽莖的萌芽率最低,與其他處理的差異顯著,其他處理間差異不顯著;后期調(diào)查表明單芽莖的萌芽率與三芽莖的差異不顯著,與其他處理的差異顯著。三芽莖、四芽莖與多芽莖的甘蔗幼苗高度差異不顯著,但與單芽莖的、雙芽莖的差異極顯著,以單芽莖的最矮。
2.3? 不同質(zhì)量種莖對甘蔗萌芽及幼苗生長的影響
不同質(zhì)量種莖對甘蔗萌芽及幼苗生長有較大
的影響(表3)。前期調(diào)查表明正常種莖的萌芽率和倒伏種莖的相當,差異不顯著;綿蚜危害種莖的萌芽率與螟蟲危害種莖的相當,差異不顯著,而以黑穗病危害種莖的萌芽率最低,與其他處理差異極顯著。后期調(diào)查仍表明正常種莖的萌芽率和倒伏種莖的相當,差異不顯著;螟蟲危害種莖的萌芽率與正常種莖差異顯著;綿蚜危害種莖的萌芽率與正常種莖差異極顯著;而以黑穗病危害種莖的萌芽率最低,與其他處理差異極顯著。正常種莖的甘蔗幼苗生長高度與螟蟲危害種莖的相當,差異不顯著;螟蟲危害種莖、綿蚜危害種莖和倒伏種莖的甘蔗幼苗生長高度差異不顯著;以
黑穗病危害種莖的甘蔗幼苗生長高度最矮。調(diào)查發(fā)現(xiàn)黑穗病種莖處理只有3.82%植株為正常苗,平均苗高只有29.77 cm,其余的均為黑穗苗。
3? 討論
甘蔗種苗萌芽受影響因素多,如何保證蔗芽在不良的環(huán)境下順利萌發(fā)出土, 選用好的蔗種是甘蔗種苗萌芽與出苗的根本。甘蔗種苗萌芽過程中,其內(nèi)部發(fā)生一系列的生理生化變化,種苗的各種酶(如轉(zhuǎn)化酶、淀粉酶、蛋白酶、氧化酶等)的活性增加,呼吸作用加強[1]。與此同時,溫度[1]、水分[6-7]、施肥方式[4, 8]和其他外部條件[9]等對甘蔗種苗的萌芽與產(chǎn)量有重要的影響。
種莖的部位不同對種苗的萌芽率有差異。20世紀80年代福建農(nóng)學院研究表明上部種苗、中部種苗和下部種苗的甘蔗萌芽率分別為82.56%、68.70%、32.78%,萌芽盛期分別為29、26、35 d[3],說明中部和梢部的甘蔗種莖萌芽及幼苗生長較好,與本試驗結(jié)果基本一致。蔗莖中部的蔗芽已發(fā)育成熟,種莖內(nèi)含物多,水分、單糖、可溶性氮化物含量豐富,因此萌芽率較高,出苗較好;而梢部的蔗芽發(fā)育未完全成熟和中部以下的蔗芽組織衰老,營養(yǎng)物質(zhì)相對較少導致其萌芽率較低、出苗較差[10]。甘蔗種莖芽數(shù)較多有利于甘蔗種莖萌芽及幼苗生長。本試驗表明在冬春種植單芽段萌芽出苗最差,苗期生長最慢,這與病菌侵染和種莖營養(yǎng)物質(zhì)消耗有關(guān),因為冬、春植溫度低,單芽莖萌芽慢、出苗時間長,容易遭受鳳梨病菌侵染,發(fā)生鳳梨病,消耗種莖水分、營養(yǎng),危害蔗芽萌發(fā);但如在夏秋植或單芽室溫育苗條件下其萌芽出苗情況也許有所不同。而三芽段、四芽段、多芽莖(半莖種)因有多個節(jié)的保護,病菌侵染較慢,可以較長時間的保護芽的活性,促進萌芽和苗期生長。本研究表明不同質(zhì)量種莖對甘蔗種莖萌芽及幼苗期生長的影響較大,以黑穗病危害種莖萌芽出苗最差。甘蔗種莖受黑穗病危害后其幼苗生長最慢,長出的植株96.20%為黑穗病苗。這與王文治等[11]認為在不同的氣候環(huán)境下種植攜帶黑穗病菌的蔗種黑穗病發(fā)病差異顯著基本一致。此外,本研究發(fā)現(xiàn)倒伏對種莖萌芽影響不大也許與所選用的種蔗倒伏不嚴重(如在生長末期倒伏)、倒伏時間不長、尚未長氣生根等有關(guān)。
生產(chǎn)上應(yīng)加強種用甘蔗的生產(chǎn)管理,積極防治病蟲害,防止甘蔗倒伏,以提高蔗種質(zhì)量,應(yīng)選擇病蟲害少,沒有倒伏和甘蔗生長正常的蔗田進行留種[1]。建議以甘蔗植株中部或梢部留種,留半莖種或梢部1/3種為宜,種植時以雙芽段、三芽段、四芽段或多芽段種莖均可。在干旱或低溫多雨季節(jié),以三芽段、四芽段或多芽段種莖種植為宜,可以減少鳳梨病菌危害,較長時間地保護種芽活性,減少種莖養(yǎng)分和水分損失,促進甘蔗萌芽和苗期生長。
參考文獻
李楊瑞. 現(xiàn)代甘蔗學[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學出版社, 2010: 210-217.
謝金蘭, 羅亞偉, 梁? 闐, 等. 土壤水分對甘蔗萌芽出苗的影響[J]. 中國糖料, 2010(3): 29-30, 34.
輕工業(yè)部甘蔗糖業(yè)科學研究所, 廣東省農(nóng)業(yè)科學院. 中國甘蔗栽培學[M]. 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1985: 257.
金玉峰, 陳迪文, 李奇?zhèn)ィ?等. 不同鉀水平對甘蔗萌芽及幼苗生長的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學, 2013, 40(8): 72-74.
葉燕萍, 李永健, 李楊瑞, 等. 甘蔗四種下種方式的效果比較研究[J]. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學, 2000, 19(1): 10-14.
謝金蘭, 羅亞偉, 梁? 闐, 等. 冬植甘蔗萌芽出苗與土壤水分的關(guān)系[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學, 2010, 38(27): 14961-14962.
陳海波, 李就好, 劉宗強, 等. 不同階段控制灌溉對甘蔗生長影響的試驗研究[J]. 節(jié)水灌溉, 2010(7): 59-62.
廖? 青, 江澤普, 邢? 穎, 等. 不同肥料處理對兩個甘蔗新品種生長、產(chǎn)量及土壤性狀的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報, 2015, 46(9): 1596-1601.
許樹寧, 吳建明, 黃? 杏, 等. 不同揭膜期對南寧春植蔗生長及蔗莖產(chǎn)量的影響[J]. 熱帶作物學報. 2016, 37(1): 75-79.
廣西甘蔗栽培編寫組. 廣西甘蔗栽培[M]. 南寧: 廣西科學技術(shù)出版社, 1991: 36-46.
王文治, 楊本鵬, 熊國如, 等. 帶黑穗病菌蔗種的種植對蔗莖產(chǎn)量和蔗糖分的影響[J]. 熱帶作物學報, 2014, 35(9): 1683-1687.