2007~2008年榨季广西甘蔗霜冻发生危害规律的调查
2009-04-19邓展云刘海斌张革民方锋学何红李杨瑞杨荣仲李鸣陈赶林梁朝旭闭少玲
邓展云,刘海斌,张革民,方锋学,何红,李杨瑞,杨荣仲,李鸣,陈赶林,梁朝旭,闭少玲
(广西甘蔗研究所,南宁530007)
调查研究
2007~2008年榨季广西甘蔗霜冻发生危害规律的调查
邓展云,刘海斌,张革民,方锋学,何红,李杨瑞,杨荣仲,李鸣,陈赶林,梁朝旭,闭少玲
(广西甘蔗研究所,南宁530007)
对广西主要受灾蔗区县调查结果显示:2007~2008榨季霜冻是霜害和长期低温冰冻雨雪天气危害混合发生,以低温冰冻雨雪天气危害为主,具有范围广、强度较大、持续时间长、灾害影响较重等特点。甘蔗各器官受害顺序是蔗茎基部组织(生长带)→心叶→生长点→尾部侧芽→蔗叶。霜害及低温冰冻雨雪天气对甘蔗地上(下)部蔗芽发(株)未发现实质性严重危害,或蔗茎组织受伤对甘蔗发芽(株)无实质影响;甘蔗糖厂所造成的甘蔗蔗糖分损失达0.57%(绝对值)。受害程度与品种、土壤水分状况、地理位置等因素有关。各品种(系)抗寒能力顺序是:桂糖28、桂糖27、桂糖26、桂糖24、桂糖20、桂糖21、桂糖25、柳城03-182、桂糖03-2287、粤糖00-236、园林4>台优1、桂引9、桂糖22、桂糖99-181、桂糖02-761、桂糖03-351>新台糖16、桂柳01-07、桂糖99-107>桂糖02-237、桂糖02-467、桂糖02-963、桂糖03-1403、桂糖03-2603、新台糖22、粤糖96-86、赣蔗95-108、园林6。甘蔗蔗茎组织损伤具有可恢复性。茎节伤害率是反映甘蔗受霜冻危害后品种抗寒能力较敏感、直观简便、易观察操作的指标。
广西甘蔗;霜冻;危害规律;调查
2008年初,我国南方部分省区遭受了百年不遇低温冰冻雨雪天气的危害,甘蔗和其它热带和亚热带作物一样未能幸免。据有关报道,糖料蔗是今年广西严重低温冰冻雨雪天气灾害影响最大、受灾最重、损失最多的农作物。蔗糖业是我区的优势产业,占全国60%以上,涉及2600多万农民、200多亿元工业产值,对农民增收、工业产值利润关系极大。据广西农情统计,到2月19日止,我区糖料蔗严重受灾面积70万hm2,成灾面积42.7万hm2,因灾减收糖料蔗400多万吨,损失蔗种90万吨,初步测算蔗糖工农业直接经济损失45亿元以上。为掌握本榨季甘蔗遭受50年不遇低温冰冻雨雪天气的发生危害规律,为广西甘蔗抗灾减灾、促进蔗糖业优势产业可持续发展提供科学依据,广西科技厅和广西农科院组织有关专家多次进行全区各主产糖料基地县田间蔗地和制糖企业的灾情调查研究。现将调查结果报告如下。
1 调查研究方法
1.1 调查材料、时间和地点
调查对象:广西蔗区种植的甘蔗品种及中间材料约43份。调查时间:分5段进行,分别是2008年2月1~3日,2月10~13日,2月22~23日及27日,3月11~15日,6月2~5日和28~30日。调查地点:兴宾区,宜州市、柳江县、柳城县、鹿寨县、融水县、融安县、隆安县、上思县、扶绥县、南宁市郊、武鸣县、横县、忻城县、合山市和宾阳县。
1.2 调查内容与方法
按田间实地观察和室内培养观察相结合进行调查。实地考察甘蔗受灾后蔗芽、心叶、生长点、侧芽、地下芽、蔗茎组织变色、叶片受害情况;采蔗茎及挖蔗蔸进行室内培养。
1.2.1 甘蔗发芽及发株试验从受灾县采集蔗茎和蔗蔸进行发芽(株)试验。发芽试验采用恒温沙培法:将整条甘蔗砍成每段2~4芽,按顺序由基部至尾部排列置于托盘中,盖上砂子,淋足水,置于PGX多段光照培养箱中培养,温度设定为28℃,相对湿度90%以上,8~10d后观察发芽情况。
宿根蔗发株试验采用室温沙培法:将受灾点采集回的蔗蔸用清水冲洗干净,置于室内塑料布上,置沙子于蔗蔸周围,定期淋足水,室温下培养10~15d后观察发株情况。
1.2.2 甘蔗茎节伤害率调查在受灾区采集甘蔗主茎,用刀剖开蔗茎,计算总节数、水煮状受伤节数,变色生长带,心叶及生长点受伤情况。甘蔗茎节伤害率按下式计算:茎节伤害率(%)=水煮状节数/总节数×100。
1.2.3 甘蔗发芽率、发株率和株高的调查2008年6月2~5日在广西凤糖集团的柳城、鹿寨、融水、融安和柳江等县蔗区进行发芽(株)率调察,调查不同品种田间株数、行距等,以计算公顷株数。6月底在广西甘蔗研究所试验场进行植株高度调查,对比上年资料,分析同期植株高度变化。
1.2.4 甘蔗糖厂工艺损失调查调查受灾最重的广西凤糖集团的柳城糖厂、凤山糖厂、雒容糖厂和和睦糖厂,分析对比2007~2008与上榨季各月进厂原料蔗量、甘蔗蔗糖分、蔗汁重力纯度和还原糖分等工艺指标变化。
2 调查结果与分析
2.1 2007~2008榨季霜冻发生危害总体特点
2008年1月10日以来我国发生了50年一遇的大范围持续性低温雨雪冰冻极端天气灾害。其发生的时间段分别为1月10~16日,18~22日和25~29日,31日至2月2日。广西发生甘蔗霜冻的时间在2007年11月18、12月3~28日、2008年1月25~28日和2月2~4日时间段。
广西蔗区最低气温情况:2008年元月25~26日8时,最低气温是融安和融水,均为0.2℃;26~27日8时,最低气温是永福(-1.1℃)和罗城(-0.9℃);27~28日8时,最低气温是永福和罗城(均为-1.0℃);28~29日8时,最低气温是罗城(-0.5℃);2月2~3日8时最低气温是罗城(0.8℃)。
2007~2008榨季霜冻总体特点是霜害和长期低温冰冻雨雪天气危害混合发生,以低温冰冻雨雪天气危害为主,具有范围广、强度较大、持续时间长、危害影响较重的特点。据广西地方政府对本次冰冻雨雪天气对甘蔗的影响情况通报:截至2月19日全区受灾面积达到了70万hm2,成灾面积42.7万hm2,因灾减收糖料蔗400多万吨,损失蔗种90万吨,初步测算蔗糖工农业直接经济损失45亿元以上。根据初步调查,全区需要翻种的甘蔗种植面积约53万hm2,加上新种7万hm2共60万hm2,全区需要种苗约800万吨[1]。
桂中蔗区是霜害、冻害和冷害混合发生,桂南蔗区则是长时间维持在2~6℃左右的低温状态,对甘蔗造成以冷害为主的灾害。
2008年发生在广西的霜害和低温冰冻雨雪灾害的危害程度不及1999年的霜冻危害。2008年初最低气温高于1999年12月21~27日遍布整个华南地区的霜冻。2008年元月27日柳城县最低气温是0.2℃,而1999年12月23日结冰有重霜,最低气温是-1.9℃,最低地温是-4.0℃。
2.2 甘蔗各器官受害顺序
甘蔗遭受低温冰冻雨雪危害表征特点顺序是:蔗茎基部组织(生长带)→心叶→生长点→尾部侧芽→蔗叶。最敏感部位是蔗茎基部节间。桂中蔗区除蔗茎受伤外,部分较严重的还伴有心叶、生长点和尾部侧芽受害或死亡及蔗叶枯死;桂南蔗区受害主要是蔗茎基部节间,心叶和生长点均正常。受霜害的甘蔗主要是蔗茎基部和尾部两头受害,心叶及生长点死亡,同时基部节间及尾部生长点以下几个节及侧芽受伤甚至坏死,叶片枯死。受害程度与品种、土壤水分状况、地理位置等因素有关。这次冰冻雨雪危害在降温同时有雨雪相伴,亦可避免或减轻甘蔗冻害。
2.3 对甘蔗蔗芽萌发及发株的影响
对来自柳城、鹿寨、融安、上思和扶绥等17个县(市)蔗区蔗茎和蔗蔸进行发芽(株)试验,结果显示:本榨季霜害及低温冰冻雨雪天气对甘蔗地上(下)部蔗芽发芽(株)未发现实质性严重危害。表1、表2和表3指出每条甘蔗活芽率近70%以上,每株宿根蔗已出2苗以上,宿根蔗3万苗/hm2以下仅占6.41%,与正常年分相近。
2.4 不同品种(系)抗寒能力表现
根据茎节伤害率变化,各品种(系)抗寒能力顺序是:桂糖28、桂糖27、桂糖26、桂糖24、桂糖20、桂糖21、桂糖25、柳城03-182、桂糖03-2287、粤糖00-236、园林4>台优1、桂引9、桂糖22、桂糖99-181、桂糖02-761、桂糖03-351>新台糖16、桂柳01-07、桂糖99-107>桂糖02-237、桂糖02-467、桂糖02-963、桂糖03-1403、桂糖03-2603、新台糖22、粤糖96-86、赣蔗95-108、园林6(表4)。
表1 霜冻低温冻雨对甘蔗蔗芽影响的调查结果
表2 霜冻低温冻雨对甘蔗宿根蔗蔸发株影响调查结果
表3 霜冻低温冻雨对甘蔗新植宿根发芽(株)数调查结果
表4 2008年长期低温冷害对甘蔗品种(系)节间受伤调查
表5 广西凤糖集团柳糖、凤糖等4家糖厂霜冻危害工艺指标变化
2.5 对制糖工艺指标的影响
2007~2008榨季11~12月蔗糖分较上榨季同期略低,12月底、元月及2月初受霜害及长期低温冰冻雨雪天气危害,从2月份开始,对工艺指标的影响逐渐显现出来,而愈至后期,则影响就愈大。本榨季甘蔗糖厂在遭受霜害和长期低温冰冻雨雪危害所造成的甘蔗蔗糖分损失达0.57%(绝对值)(蔗糖分损失%=(2006~2007榨季2~4月蔗糖分-2007~2008榨季2~4月蔗糖分)-(2006~2007榨季11至元月蔗糖分-2007~2008榨季11至元月蔗糖分),对蔗汁蔗糖分和还原糖分影响不大(表5)。
2.6 甘蔗茎组织损伤的可恢复性
甘蔗遭受霜害和长期低温冰冻雨雪危害所造成的蔗茎组织损伤具有可恢复性,不论受灾轻重,均可通过生物体的自我调整作用,进行损伤修复,从而减轻损伤,甚至恢复原状。抗寒能力强的品种恢复较快较好;通过不同地点不同品种的跟踪调查,发现甘蔗的茎节伤害率随时间推移逐步下降,直至为零(图1)
图1 2008年广西主栽品种受霜冻后不同时期茎节伤害率
2.7 对甘蔗生长前期植株高度的影响
据在霜冻灾害较重的桂中蔗区调查,相当一部分糖业管理人员反映,受灾后,甘蔗生长前期的植株高度普遍较上年同期偏矮30~40cm左右。这可能和长期低温冰冻雨雪引起前期生长量不足、砍蔗种蔗时间及田间管理不到位所致。但笔者从受灾较轻的南宁等地调查资料看,未能显示对植株高度的显著影响(表6)
3 小结
表6 广西南宁点甘蔗品种6月底株高调查
3.1 2007~2008年榨季广西甘蔗遭受了50年不遇低温冰冻雨雪天气的危害。本榨季霜冻灾害是霜害和长期低温冰冻雨雪天气危害混合发生,以低温冰冻雨雪天气危害为主,具有范围广、强度较大、持续时间长、灾害影响较重的特点。实际发生危害较预期程度为低。
3.2 甘蔗各器官遭受低温冰冻雨雪危害表征顺序是:蔗茎基部组织(生长带)→心叶→生长点→尾部侧芽→蔗叶。最敏感部位是蔗茎基部节间组织(包括生长带),这与苏广达等人介绍资料略有不同[2]。受害程度与品种、土壤水分状况、地理位置等因素有关。这次冰冻雨雪危害在降温的同时有雨雪相伴,亦可避免或减轻甘蔗冻害。
3.3 本榨季霜害及低温冰冻雨雪天气对甘蔗地上(下)部蔗芽发(株)未发现实质性危害,或蔗茎组织受伤对甘蔗发芽(株)无实质影响,这与王鉴明等人的看法[3]有出入。
3.4 甘蔗糖厂在遭受霜害和长期低温冰冻雨雪危害所造成的甘蔗蔗糖分损失达0.57%(绝对值)。
3.5 各品种(系)抗寒能力顺序是:桂糖28、桂糖27、桂糖26、桂糖24、桂糖20、桂糖21、桂糖25、柳城03-182、桂糖03-2287、粤糖00-236、园林4>台优1、桂引9、桂糖22、桂糖99-181、桂糖02-761、桂糖03-351>新台糖16、桂柳01-07、桂糖99-107>桂糖02-237、桂糖02-467、桂糖02-963、新台糖22、粤糖96-86、赣蔗95-108、园林6。
3.6 甘蔗蔗茎组织损伤在一定程度上具有可恢复性,不论受灾轻重,均可通过生物体的自我调整作用,进行损伤修复,从而减轻损伤,甚至恢复原状。抗寒能力强的品种康复较快。
3.7 茎节伤害率是反映甘蔗受霜冻危害后品种抗寒能力较敏感、直观简便、易观察操作的指标。但调查时间越早越好,不宜超过1个月。
3.8 甘蔗遭受霜害和长期低温冰冻雨雪危害,植株体内的生理生化变化规律及抗寒性遗传特点等问题有待进一步研究。
致谢:参加2007~2008年甘蔗霜冻调查工作的还有广西科技厅的董颖聪、罗初业;柳城县科技局的龙秋生;柳城县甘蔗研究中心的卢文祥;柳州凤糖集团公司的刘伟雄、韩键生、陈如香;柳城蔗糖发展中心赖彩雄和谢爱群等同志,谨此致以由衷的谢意!
[1]贺亮军.区农业厅部署全区糖料蔗灾后恢复生产[N].广西日报,2008-02-26.
[2]苏广达,叶振帮,吴伯全,等.甘蔗栽培生物学[M].北京:轻工业出版社,1983,514-524.
[3]王鉴明.甘蔗栽培生理[M].北京:农业出版社,1980,111-120.
Investigation of Frostbitten Sugarcane in Guangxi from 2007 to 2008
DENG Zhan-yun,LIU Hai-bin,ZHANG Ge-min,FANG Feng-xue,HE Hong,et a1
(Guangxi Sugarcane Research Institute,Nanning 530007,China)
The paroxysma1 frost weather(inc1uding both frost injury and rain with snow under 1ong-term co1d temperature)was happened in sugarcane p1anting area in Guangxi from 2007 to 2008,which were characteristics with extensive range,great intension,1ong duration and 1arge disaster effect.The investigation data indicated that the order of frostbitten sugarcane organa response to frost was base stem(zone of growth)→heart 1eaf→growing point→1atera1 bud at rump→1eaf.The germination of sugarcane was not inf1uenced on the frost.The 1osing rate of sugarcane sugar content for cane factory was up to 0.57%.The frostbitten sugarcane was re1ative with varieties,moisture capacity of soi1 and geography 1ocation.The order(from strong to weak)of the co1d resistance of a11 investigated sugarcane varieties/1ines were YT28,GT27,GT26,GT24,GT20,GT21,GT25,LC03-182,GT03-2287,YT00-236,YL4>TY1,GT9,GT22,GT99-181,GT02-761,GT03-351>ROC16,GL01-07,GT99-107> GT02-237,GT02-467,GT02-963,GT03-1403,GT03-2603,ROC22,YT96-86,GZ95-108,YL6.The damaged stem of sugarcane cou1d get we11 by itse1f.The injury rate of sugarcane stem or bur1 can be used as the index of co1d resistance response to frost weather.It is as sensitive,intuitionistic and handy characters.
Guangxi sugarcane;Frost;Injury regu1arity;Investigation
杂566.1
A
1007-2624(2009)01-0047-04
2008-07-15
邓展云(1960-),女,广西柳城县人,广西甘蔗研究所副研究员。研究方向:甘蔗病虫害防治与栽培。