甘蔗抗倒伏技术研究现状及发展趋势

2016-03-09望杨坚莫兴漫袁付伟黄深闯广西大学机械工程学院530004广西蔗糖产业协同创新中心530004

广西农业机械化 2016年3期

◎杨　望杨　坚莫兴漫袁付伟黄深闯（.广西大学机械工程学院530004；2.广西蔗糖产业协同创新中心530004）

甘蔗抗倒伏技术研究现状及发展趋势

◎杨望1，2杨坚1，2莫兴漫1袁付伟1黄深闯1
（1.广西大学机械工程学院530004；2.广西蔗糖产业协同创新中心530004）

甘蔗倒伏严重阻碍了我国甘蔗收获机械的推广应用，因此，开展甘蔗抗倒伏技术的研究，探索甘蔗抗倒伏的先进技术措施，推动甘蔗收获机械化的发展，成为了甘蔗种植业亟待解决的问题。本文通过阐述农学方面对于甘蔗抗倒伏的研究以及采取的抗倒伏措施，论述了甘蔗抗倒伏技术的国内外研究现状，并从力学角度提出了甘蔗抗倒伏技术研究发展的趋势，为甘蔗抗倒伏技术的研究提供参考。

甘蔗；抗倒伏；研究现状；力学；发展趋势

甘蔗是世界主要种植的经济作物之一，是人类不可缺少的食物。全世界甘蔗的种植面积约为1211万hm2，我国甘蔗的种植面积居世界第三，约为169.8万hm2[1-2]。据统计，我国台风、季风较严重的年份，倒伏和弯曲的甘蔗约占30%～40%，倒伏倾角30°以下的约占15%，台风、季风影响轻微的年份，倒伏和弯曲的甘蔗也占10%～20%。甘蔗倒伏后，产量减少5%～20%，含糖量降低约10%。同时，甘蔗倒伏造成了机械收获质量下降，收获损失率增大（留茬高度平均增加6.4cm），甘蔗宿根破头率平均增加24.8%，严重阻碍了甘蔗收获机械的推广应用和甘蔗种植业的发展，成为了甘蔗种植业发展的严重“瓶颈”[3-4]。因此，开展甘蔗倒伏机理和调控方法的研究，探索甘蔗抗倒伏的先进技术措施，提高甘蔗产量，推动甘蔗收获机械化的发展，成为了甘蔗种植业非常亟待解决的问题。本文通过介绍国内外甘蔗抗倒伏的研究现状，探讨了今后的发展趋势，为甘蔗抗倒伏的研究提供参考。

一、国外甘蔗抗倒伏的研究现状

1987年，S.C.Singh和P.P. Singh通过改变剥蔗叶数进行甘蔗种植的对比试验，并对数据进行对比统计分析。结果表明，去叶量达到75%时，产蔗量和产糖量变化不大，但超过75%后，产量和蔗汁品质显著降低，剥叶可减少甘蔗倒伏。

1997年，J.H.Cock，A.Amaya和C.Bohorquez等对两种甘蔗进行了去除不同蔗叶数的抗倒伏性对比性种植试验，研究了蔗叶数目与甘蔗产量和倒伏情况之间的关系。试验结果表明，去除蔗叶的甘蔗由于受风面积减少，倒伏减少，且倒伏随着蔗叶数目的减少而减少。同时，每根甘蔗保持4到6片蔗叶既能保证产量也能有效减少倒伏。

2005年，NilsBerding和Alan P.Hurney进行了不同种植深度和不同品种的甘蔗种植对比试验研究。结果表明，甘蔗种植深度为260mm时倒伏较少，种植深度为120mm时容易倒伏；甘蔗品种Q152比品种Q187和Q174的倒伏少。

2009年，C.Babu，K.Koodalingam和U.S.Natarajan对蔗皮硬度和倒伏关系进行了试验研究，表明蔗皮硬度高的甘蔗不易倒伏。

2012年，LoganandhanN.，B. Gujja和V.V.Goud等进行了甘蔗的种植深度和培土情况的对比试验研究。结果表明，深植培土可以减少甘蔗倒伏。

二、国内甘蔗抗倒伏的研究现状

1965年，邓绍同通过对甘蔗种植试验数据进行对比分析，总结出了分次培土、高培土、深耕深沟深植、适度密植、剥叶、捆扎法和选种抗倒伏品种等抗倒伏措施。

1979年，赖贵生从农学角度分析了甘蔗倒伏原因，提出了一些防甘蔗倒伏的农艺技术措施，分析了剥蔗叶对甘蔗倒伏影响的对比性试验的结果。结果表明，合理剥蔗叶可以减少21%的风折率，有利于甘蔗抗倒伏。

1988年，李培雄选择6种不同类型且有代表性抗风性强的甘蔗品种进行抗风性种植试验，对风折断茎率、倒伏程度和蔗叶被撕裂情况等进行了测定，并分别对风折断茎率和品种抗倒伏能力与蔗茎纤维分含量、蔗茎节间长度、蔗茎绿叶数的关系进行了研究。结果表明，蔗茎节间长度长，风折断茎率大。蔗茎纤维分含量高，易脱叶，抗倒伏能力强。

1994年，侯良宪、曾瑞芬和刘少春进行田间甘蔗种植方法的抗倒伏对比试验研究。结果表明，穴植聚土法能有效增强甘蔗的抗倒伏能力，并分析了其特点。

2000年，高三基、陈如凯和邓祖湖提出了选用抗风抗倒的品种，高培土、大培土，剥蔗叶和减少虫鼠害以及采用“扎叉防倒法”的甘蔗抗倒伏措施。

2001年，池康连、李旭和林宇等分别对台风过后廉江市不同地区、不同田块、不同耕作制度、不同品种的甘蔗风折率和倒伏程度进行了统计和比较分析，提出了科学安排生产品种、发展综合性状优良的抗风品种、不同地区种植不同的品种、整治排灌系统和合理施肥等相关的防倒伏措施。

2002年，陈志彪和朱鹤健提出在伸长期进行大培土，之后进行高培土和湿培土，作为防根倒伏的措施。并提出防治螟虫及合理施肥，把甘蔗捆成人字形，作为防茎倒伏和风折的措施。

2005年，冯奕玺通过台风影响甘蔗的调查，提出了采用防风林带保护甘蔗和改进栽培技术等抗倒伏对策，但对这些对策的应用效果没有进行定量的研究。

2010年，刘国柱、刘胜利总结了华海蔗区实现甘蔗三高栽培的主要技术措施，提出通过蔗地机械化深松耕、深沟浅种和大培土，可以增强防倒伏能力。

2013年，雷石富、雷朝云和谢惠珏对黔糖5号的抗倒能力与栽培方法的关系进行了研究。研究表明，在下种量不过多，行距1m以上，甘蔗生长前期管理得当，有效茎数控制在8000株/667m2左右时，甘蔗不易倒伏。

2014年，农生平、黄文武和潘廷由等从农学的角度分析了甘蔗产生倒伏的原因，提出了甘蔗抗倒伏农艺技术措施，但没有进行对比性的试验和定量给出这些措施的应用效果。

同时，国内很多学者通过甘蔗品种比较试验，选取出了一些抗倒伏能力较强的甘蔗品种。

三、甘蔗抗倒伏研究发展趋势

国内外对甘蔗抗倒伏的研究，主要集中在不同甘蔗品种、种植深度、剥蔗叶、培土措施等农学方面的甘蔗种植对比试验等方面，但甘蔗倒伏多因素影响的试验研究少，甘蔗倒伏动力学机理研究未见有报导，且受台风、季风影响大的地区，由于缺少有效的综合性的甘蔗抗倒伏技术措施，甘蔗倒伏严重。甘蔗倒伏，从农学方面看，与蔗田土质条件、甘蔗品种、甘蔗栽培技术、管理措施和气候条件密切相关，但从力学方面看，甘蔗倒伏与耕作层土壤和甘蔗的物理特性参数、甘蔗种植深度、甘蔗生长情况和风载荷等因素及这些因素的耦合影响密切相关。因此，从力学方面综合探明甘蔗倒伏动力学机理及甘蔗倒伏程度与这些因素之间的复杂关系，是研究甘蔗抗倒伏技术措施的关键基础。虽然在玉米、水稻和小麦等茎秆作物的倒伏机理方面，已进行了较多的研究，且取得了较多成果，但甘蔗的生长情况与别的茎秆作物不同，决定了其倒伏动力学机理有别于其它茎秆作物。因此，针对耕作层土壤和甘蔗的物理特性参数、甘蔗种植深度、甘蔗生长情况、风载荷等因素对甘蔗倒伏的影响，探索建立多因素影响的甘蔗倒伏系统的动力学模型，综合研究、探明甘蔗倒伏复杂的动力学机理和因素耦合影响机理，这是今后甘蔗抗倒伏研究的趋势。

四、结语

从力学方面综合探明甘蔗倒伏动力学机理及甘蔗倒伏程度与甘蔗的物理特性参数、甘蔗种植深度、甘蔗生长情况和风载荷等因素之间的复杂关系，是研究甘蔗抗倒伏技术措施的关键基础。应探索建立多因素影响的甘蔗倒伏系统的动力学模型，综合研究、探明甘蔗倒伏复杂的动力学机理和因素耦合影响机理，从而推动甘蔗抗倒伏研究的发展。