基于APSIM模型的低纬高原蔗区甘蔗生产潜力

针对中国(云南)低纬高原蔗区甘蔗产业高质量发展受限于不同生态条件下的甘蔗生产潜力缺乏系统评估的问题,该研究基于低纬高原不同生态蔗区17个代表站点1981–2010年的气象资料,采用大田试验数据统计结合APSIM(agricultural production systems simulator)作物模型模拟的方法,分析了典型播期充分灌溉和雨养条件下甘蔗主栽品种的蔗茎产量和糖分差异,并对不同水平的甘蔗生产潜力进行了系统评估。结果表明,无论在灌溉模式还是雨养模式下,不同生态蔗区的甘蔗生产潜力和产量差均存在差异,特别是半湿润蔗区的灌溉模式与雨养模式之间产量差异显著(P<0.05),增产潜力大;典型春播种植模式下,湿润区的潜在产量为123.1~134.6 t/hm^(2),半湿润区的潜在产量为99.3~132.7 t/hm^(2),当前农户平均单产已达72.0 t/hm^(2),仍有25.2%~45.4%的蔗茎增产潜力,7.4%~11.1%的糖分增产潜力,以及25.5%~49.7%的蔗糖增产潜力。蔗区生态气候、播期水氮管理优化和良种推广是影响和提升甘蔗生产潜力的重要因素。在生态气候上,湿润蔗区降雨充足,灌溉模式与雨养模式之间的潜在产量差小,进行补充灌溉对蔗茎产量的增产效果不明显,还会降低蔗茎糖分,适合采用雨养模式为主,注重高产稳产的种植策略;半湿润蔗区降雨不足,灌溉模式与雨养模式之间的潜在产量差大,灌溉模式较雨养模式增产增糖效果明显,适合采用节水灌溉为主,注重高糖高效的种植策略。在播期和水氮优化上,春植蔗生育期长度适中(360 d),水氮需求适中(施氮120 kg/hm^(2),湿润区灌水656 mm,半湿润区灌水970 mm),远低于秋植蔗的生育期时间(480 d)和水氮需求(施氮240 kg/hm^(2),湿润区灌水964 mm,半湿润区灌水1342 mm),但仍可获得较高的产量(122~133 t/hm^(2)),因此,以春植蔗为主的播期和水氮优化种植模式在低纬高原蔗区被广泛接受,是促进甘蔗产业提质增效的有效措施。在良种推广上,云蔗05-51产量表现突出,在湿润蔗区和半湿润蔗区均可作为主推品种;桂柳05-136糖分表现突出,可作为湿润蔗区的主推品种。研究结果为低纬高原蔗区甘蔗产业可持续发展特别是节水抗旱栽培提供依据。

国内外甘蔗施肥技术研究进展

甘蔗(Sugarcane)作为重要的经济作物之一,生产的食糖占到全球产量的80%。作为一种植株高大的作物,甘蔗生长较为旺盛,具有较强吸收水分和养分的能力,甘蔗需要的养分较多,主要以钾、氮和磷为主,且钾>氮>磷。但是由于施肥技术体系不完善,过量施用化肥导致土壤板结,甘蔗产量和品质逐渐下降。因此,为了改善目前的施肥现状、提高肥料利用率、提高甘蔗的产量和品质,合理的绿色施肥技术以及新型肥料研发对甘蔗生产显得尤为重要。本文主要介绍了国内外甘蔗施肥技术与肥料研发施用的研究进展,并对未来甘蔗的绿色智能施肥技术提出新的创新发展方向。

降解地膜在春植甘蔗上的应用效果研究

为筛选出适合春植甘蔗使用的降解地膜,以4种降解地膜为研究材料,研究地膜的降解特性,降解地膜处理对成熟期甘蔗株高、茎径、有效茎数目、锤度、产量的影响。结果表明,降解2号、3号持续有效覆盖时间为80 d,田间覆盖时间满足春植甘蔗萌芽对水分和温度要求;降解2号处理下地温、土壤湿度有利于甘蔗萌发;甘蔗成熟期,降解1号处理的甘蔗株高最低,聚乙烯膜处理的甘蔗茎径值最小,降解2号处理的甘蔗有效茎(77748株/hm2)值最大,降解3号处理的蔗茎锤度最高,降解2号、3号、4号处理的甘蔗产量均高于聚乙烯膜处理,但各处理差异不显著(P<0.05)。综合分析认为,降解膜2号有效覆盖时间满足甘蔗出苗要求,且成熟期的产量和糖分(锤度)相对较高,具备大面积推广应用的可行性。

云南蔗区多样性地形发展甘蔗全程机械化潜力研究

研究调查了云南蔗区38个县不同坡度（≤2°,2°~6°,6°~15°,15°~25°,〉25°）甘蔗耕地的面积,并调查了不同坡度（2°~6°,6°~15°,15°~25°）耕地发展甘蔗种植的潜力面积。调查数据表明,云南省坡度在0°~15°之间的甘蔗耕地面积最大,占全省甘蔗总面积的62.6%;坡度≤2°甘蔗耕面积地占全省甘蔗总面积的14.6%,坡度2°~6°甘蔗耕面积地占全省甘蔗总面积的15.9%,6°~15°甘蔗耕地占全省甘蔗耕地面积的32.1%;云南蔗区有大面积甘蔗耕地适宜发展甘蔗全程机械化,大部分蔗区优先发展中小型甘蔗实用机械,0°~6°坡度面积较大的蔗区可考虑发展中大型甘蔗机械。

中国主栽甘蔗品种生物学特性研究

本研究以中国5个主栽甘蔗品种‘桂柳05-136’‘桂糖42号’‘云蔗05-51’‘福农41号’‘新台糖22号’为研究材料,分别在新植蔗和宿根蔗的伸长初期、伸长盛期、成熟期,对不同品种甘蔗叶面积指数(LAI),完全展开绿叶(+1、中部、基部)的叶面积,株高和茎径进行测定。在甘蔗伸长盛期、成熟期对甘蔗叶片总数、绿叶数进行测定,在甘蔗成熟期对产量、蔗糖分、纤维分、干物质含量等品质指标进行测定,并分析甘蔗的表型发育特征与成熟期产量和糖分的相关性。结果表明,伸长初期各品种新植蔗株高生长速度高于宿根蔗,‘云蔗05-51’的生长速度最快;‘福农41号’的新植蔗和宿根蔗茎径高于其他品种;各品种叶片LAI呈先上升后降低的趋势,伸长盛期宿根蔗LAI高于同时期新植蔗;宿根蔗叶面积在伸长初期显著高于新植蔗,新植蔗叶面积呈现先上升后降低的趋势;宿根蔗较新植蔗具有更高的绿叶率,其中‘桂柳05-136’各时期绿叶率均处于最高。成熟期甘蔗产量和品质检测表明:‘云蔗05-51’产量最高,‘桂柳05-136’蔗糖分最高,‘桂糖42号’纤维分和干物质含量最高,新植蔗‘桂糖42号’产糖量最高,宿根蔗‘桂柳05-136’产糖量最高。相关性分析表明,新植蔗蔗糖分与伸长初期株高、茎径、叶面积显著负相关,宿根蔗产量与生长各时期株高呈显著正相关。本研究发现‘桂柳05-136’宿根蔗具有较好的单位面积产糖量,‘桂糖42号’新植蔗单位面积产糖量较高,‘云蔗05-51’具有较高的产量,不同品种具有的生物学特性有所差异,应结合气候条件和栽培模式,因地制宜地选择合适的品种进行种植。

国内外甘蔗生产技术现状和展望

综述了国内外甘蔗机械化生产、甘蔗育种、健康种苗的利用现状和研究进展,介绍了水田甘蔗高产高糖栽培技术、旱地甘蔗节水抗旱栽培技术、蔗田覆盖技术、甘蔗间套作技术的研究和应用现状,同时还涉及了甘蔗栽培管理研究的一些新技术和新动向。

云南蔗区小型水利设施建设效益分析

研究分析了云南省蔗区37个甘蔗主产县(市)建设水利设施的种类、可行性和效益。结果表明,云南蔗区适宜发展沟渠、小水池、小水窖、灌溉站、塘坝等小型水利设施,水利设施改造后对云南甘蔗产量和种蔗综合效益都有大幅提高,预计水利设施建设后覆盖蔗区面积46.2%,云南蔗区每年甘蔗单产可提高7.548 t/hm2,甘蔗产量每年增加300万t以上,种植甘蔗每年新增产值10～16亿元。

加强云南蔗区甘蔗控释肥研究和应用

劳动力成本较高是制约云南蔗区甘蔗产业发展的主要因素之一,根据云南蔗区气候、土壤肥力状况和甘蔗需肥特点,追踪国内外控释肥的研究进展,研发甘蔗控释肥能够提高肥料利用率,降低种植甘蔗劳动力成本,保护环境和提高种植甘蔗的效益。

金沙江干热河谷地区引种印度木豆对土壤肥力的影响

在云南省永胜县金沙江干热河谷地区种植木豆,研究了种植木豆对土壤肥力的影响,结果表明：木豆耐旱、耐瘠,出苗后在较干旱情况下也可以正常生长,而且对土壤酸碱度有较广的适应性,作为先锋植物可在金沙江干热河谷生态恢复中发挥重要作用;种植木豆后的土壤全氮、碱解氮都有较大增加,表明种植木豆可以取到固氮,培肥地力的作用;同时种植木豆使土壤中全磷含量降低,而有效磷含量增加,说明木豆根释放的有机酸可分解土壤中的固态磷为速效磷,提高磷的利用效率,这些是木豆能够耐瘠薄的重要原因。

覆盖除草膜对甘蔗产量和品质的影响

以云蔗05-51为试验材料,在甘蔗中耕培土前比较4种除草膜对马唐、牛筋草和狗尾草3种常见杂草的防治效果,并调查覆盖4种除草膜对甘蔗出苗量的影响;在甘蔗成熟期,分析覆盖4种除草膜对蔗茎产量、蔗糖分、还原糖分、重力纯度和糖锤度的影响。结果表明,除草膜1号、除草膜3号、除草膜4号除草效果极显著高于普通地膜,除草膜1号、除草膜2号对狗尾草的防治效果达100%,除草膜3号、除草膜4号对牛筋草的防治效果达100%;各除草膜覆盖下甘蔗出苗量、产量、蔗糖分、重力纯度、还原糖分、糖锤度差异均不显著。

节水灌溉技术对促进云南甘蔗增产的启示

介绍了智能化灌溉技术、节水灌溉技术、微灌技术、肥水耦合灌溉技术及其在甘蔗上的应用效应,展望了应用这些灌溉技术对促进云南省甘蔗生产发展的意义。

国内外有机糖发展现状和前景

评述了国内外有机糖的发展现状和前景,指出:目前在我国食糖供给能力日益提高的情况下,在条件适合的甘蔗产区采用对农业环境友好的生产方式发展有机甘蔗及有机糖,能确保食糖供给的安全性,也是甘蔗糖业发展的新趋势。

省农科院甘蔗研究所2008年科技宣传成效显著

长期以来云南省农科院甘蔗研究所一直致力于依靠科技创新支撑云南乃至全国甘蔗糖业的发展,2008年度甘蔗所对科技成果采取了保护而不保密、广泛宣传的措施,提高了社会各界对云南甘蔗糖业重要性的认识,同时加速了云南甘蔗科技成果在我国甘蔗主产区的推广应用。

围绕产业抓科技 甘蔗产业大发展

甘蔗产业是我省滇西、滇南边疆民族地区重要的支柱产业，全省年植蔗面积26．6万公顷。据统计，云南25个边境县中，有16个甘蔗产业县，甘蔗种植面积13．4万公顷，占全省甘蔗面积的50％，蔗糖产量85万吨，占全省蔗糖产量的47％；在16个边境甘蔗产业县中，有12个县甘蔗产值占农业产值的50％以上，蔗糖收入占县财政收入的40％以上，甘蔗糖业已成为云南边境民族地区经济发展、新农村建设的支柱产业。

基于养分丰缺分级的蔗田土壤肥力主成分综合分析

采集22个代表区域的206份蔗田土样,结合土壤养分丰缺分级,采用主成分综合评价分析了12个土壤养分指标。结果表明,土壤p H总体较低;超过一半的地块有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾处在低级至甚缺水平;部分地块铁、锰含量较高,铁不缺,铜、锰、锌普遍缺乏。主成分分析表明,在主成分1上,p H、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾以及有效锰,有效锌、有效铜、有效铁起主要作用;在主成分2上,有效钾、有效铁、有效铜、有效锌、有效锰起主要作用;在主成分3上,有效磷、全磷、有效锰起主要作用;在主成分4上,有机质、全磷、有效磷、有效钾和有效铁起主要作用;在主成分5上,有机质、全钾、速效钾、有效锰起主要作用。22个研究区域的土壤肥力划分为5类,其中肥力水平较低的3类和4类居多,总体肥力水平偏低。

氨基酸复合微肥对甘蔗产质量及土壤有效态微量元素的影响

探究氨基酸复合微肥对甘蔗产量、品质及土壤残留有效态微量元素的影响,分别应用氨基酸复合微肥500倍稀释液浸种和拌种处理甘蔗种苗,甘蔗生长前期以喷施清水处理为对照,氨基酸复合微肥500倍稀释液进行叶面喷施与沟施。结果表明,氨基酸复合微肥能够促进甘蔗的生长,施用氨基酸复合微肥甘蔗出苗率与分蘖率显著高于对照。施用氨基酸复合微肥的增产增糖效果明显,喷施与沟施较对照分别增产甘蔗19.3%和8.5%,产糖量分别提高14.9%和10.6%。此外,施用氨基酸复合微肥对土壤有效Mn、有效Zn和有效B的供给有一定的改善作用。

云南省镇康甘蔗生产区土壤分析研究及对策

为了解甘蔗产区土壤养分状况，并根据养分丰缺情况进行合理科学的施肥，最终实现甘蔗高产高糖，对云南省镇康蔗区采集的481份土壤样品进行养分测定。结果表明，镇康蔗区49．27％的是酸性土壤，pH值在4．5～5．5；有机质平均含量3．04％，中上水平；全氮含量平均0．15%，中上水平；碱解氮含量高，平均132．70mg／kg；全磷含量低，平均0．07％；有效磷含量极低，平均9．26mg／kg；全钾含量低，平均1．37％；速效钾含量中上水平，平均168．53mg／kg；微量元素有效锌缺乏，82．18％的含量低于1．5mg／kg；85％以上的土壤样品有效锰、有效铁和有效铜都高于临界值，不缺乏。根据土壤养分分析结果，在镇康蔗区建议有机肥结合速效氮磷钾复合肥施用，有利于甘蔗的高产高糖。

少雨干旱地区地膜全覆盖对旱地甘蔗产量和糖分质量的影响

采用地膜进行不同覆盖抗旱栽培田间试验,比较分析了地膜全覆盖蔗田、覆盖播种墒面、不覆盖处理对旱地土壤保水及其对甘蔗种苗萌发出苗、产量和糖分质量的影响。结果表明：在地膜盖膜的中后期,全膜覆盖蔗田处理0~20cm土壤水分含量显著高于覆盖播种墒面和不盖膜处理,出苗率以全覆盖蔗田处理最优,显著高于覆盖播种墒面处理,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理,苗高和甘蔗产量均以全覆盖蔗田处理最高,极显著高于覆盖播种墒面,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理。地膜不同覆盖处理对蔗糖分的作用效果未达到显著水平。

云南不同生态蔗区甘蔗施肥现状分析与评价

【目的】云南省是我国第二大甘蔗和食糖生产基地,了解云南省不同生态蔗区甘蔗施肥现状及蔗农养分资源管理中存在的问题,提出解决问题的对策,对于提高甘蔗产量及品质、优化蔗农经济效益和甘蔗产业可持续发展具有重要意义。【方法】采用蔗农统一问卷实地走访调查的方法,对2013—2014年榨季的24个县1350户蔗农的甘蔗产量、施肥习惯及施肥量、施肥种类、施肥时间、施肥方式等进行了调查。根据蔗区的实际肥料投入量和各肥料产品中标注的有效养分含量,计算化肥中各养分的投入量,没有记录的按调查多数平均值计算。【结果】通过实际调查资料汇总,当甘蔗产量介于85.00~90.00 t/hm^2时,建议化肥用量分别为N285~350 kg/hm^2、P2O5 200~250 kg/hm^2、K_2O 175~225 kg/hm^2,N∶P_2O_5∶K_2O养分比例约为1∶0.7∶0.6。蔗区养分调查结果表明,不同生态蔗区甘蔗平均产量表现为南亚热带湿润蔗区>中亚热带湿润蔗区>北热带半湿润蔗区,分别为81.40 t/hm^2、81.73 t/hm^2和75.44 t/hm^2,全省甘蔗平均产量80.35 t/hm^2。南亚热带湿润蔗区以施基肥为主,施用基肥的蔗农比例为99.71%;中亚热带湿润蔗区和北热带半湿润蔗区以施追肥为主,施用追肥的蔗农比例分别为94.17%和93.94%;化学肥料品种以尿素、普通过磷酸钙和复合肥为主,且施用复合肥的比例较高,其施用的样本比例占到了总样本数的94.13%;有机肥以滤泥、酒精废液和蔗叶还田为主,且均作为基肥施用,施用比例小。全省化肥氮(N)、磷(P_2O_5)和钾(K_2O)投入量分别是193.67 kg/hm^2、116.79 kg/hm^2和95.86kg/hm^2。云南省各生态蔗区甘蔗化肥养分投入量均表现为氮肥>磷肥>钾肥。蔗区施肥以两次施肥(基肥+追肥)和一次施肥(追肥)为主。甘蔗下种时基肥随蔗种一起施入,进入拔节伸长期时进行追肥,追肥均在4月份至6月份完成。肥料施用方式以条施和穴施为主,施肥深度存在较大差异,施用追肥后不盖土的现象严重,中亚热带湿润蔗区追肥后不进行覆土的蔗农占样本总数的82.53%。【结论】云南不同生态蔗区存在以下问题:重追肥,轻基肥;重视化学肥料、复合肥,忽视有机肥;重视氮肥,轻钾肥;部分地区追肥不覆土现象严重。因此,针对不同生态蔗区应积极推广有机肥的投入,平衡氮肥与磷肥用量,提高钾肥的施用量,优化基肥追肥肥料投入比例,推广测土配方施肥,做到施肥覆土,提高肥料利用效率。

不同铲蔸深度对甘蔗根系形态和生理特性的影响

以云蔗07-2800为材料,在收获期设置4个不同铲蔸深度(5、0、-5、-10cm),研究不同铲蔸深度对甘蔗伸长期根系形态特征和生理特性的影响。结果表明:铲蔸深度对伸长期甘蔗生物量有极显著影响(P<0.01)。铲入地下5cm处理甘蔗伸长期地上部生物量干重极显著高于其他处理,各处理间根冠比差异较大。在伸长期甘蔗总根长、根系总表面积和根系总体积均呈现增长趋势,且在伸长中期和后期,铲入地下5cm处理的总根长、根系总表面积和根系总体积均极显著高于其他处理。同一时期各处理根系丙二醛(MDA)含量高低表现为5cm>-5cm>0cm>-10cm,根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性高低总体表现为伸长后期>伸长中期>伸长早期。根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和硝酸还原酶(NR)酶活性高低均表现为5cm<0cm<-5cm<-10cm的趋势。蔗蔸铲入地下5cm处理的甘蔗生物量最大,产量最高,说明该处理可有效促进宿根甘蔗根系生长、发育,增加深层根系总量,提高根系抗逆性生理指标含量与活性,提高甘蔗植株对水分、养分的利用效率,增产增效。在甘蔗机械化管理收获技术水平不断提高和宿根蔗年限不长的背景下,宿根蔗采用入土5cm铲蔸作业,具有较好增产效果和大面积推广应用的前景。