不同地膜覆盖对甘蔗生长和产量的影响

高旭华 杨友军 黄瑶珠 许哲铭

摘要 [目的]为了避免连年使用除草剂单一的甘蔗除草膜引起的杂草防效下降以及环境污染等问题，筛选几种甘蔗除草膜在翁源蔗区开展相关的田间试验。[方法]以粤引11号为试验材料，分析不同除草膜对杂草的防效和甘蔗产量的影响。[结果]不同的甘蔗除草膜对杂草的总防效均在80%以上，对牛筋草的防效最高，对马唐的防效次之，而对多年生禾本科杂草香附子的防效最差；各处理以甘蔗除草膜（含除草剂莠去津和乙草胺）的产量最高；生物降解除草膜满足甘蔗的生长需要，收获期产量达到88215 kg/hm2。[结论]生物降解除草膜是一种既环保又利于甘蔗高产的绿色产品。

关键词 甘蔗；除草地膜；生物降解；防效；产量

中图分类号 S566.1文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）31-0037-02

Abstract [Objective]Field experiment of different herbicidal much films was carried out in Wengyuan sugarcane area in order to avoid weed control decline and environmental pollution caused by used herbicides single plastic film longterm .[Method] Taking Yueyin 11 as test material， effect of different plastic films mulching on weeds control effects and yield of sugarcane was analyzed.[ Result] The total control effect of different herbicidal mulching films was above 80%，the control effect of the Goosegrass herb was highest，and the control effect of the Digitaria sanguinalis was higher than Cyperus rotundus.The yield of herbicidal plastic film （including herbicide atrazine and acetochlor） was the highest in each treatment，biodegradable herbicide mulching film meet the growth requirement of sugarcane，yield was 8 8215 kg per hectare in harvest period.[Conclusion]Biodegradable herbicide mulching film was green product which was beneficial to sugarcane production.

Key words Sugarcane；Herbicidal plastic film；Biodegradable；Control effect；Yield

随着国民物质生活水平的不断提高，食糖消费量日趋增加，甘蔗作为重要的糖料作物，其产量和糖分受多方面因素的制约，其中杂草和干旱是制约我国蔗糖产业发展的重要因素[1-3]。地膜覆盖栽培技术可以在膜下形成一个相对封闭的微环境有效阻隔膜下水分的散失，起到很好的保水作用[4]。甘蔗田杂草种子库丰富，如果不能进行及时有效地防治，会严重影响甘蔗的产量和品质[5-6]。由于缺乏系统的学习，农民很难对田间杂草进行正确的分类和鉴别，而化学除草作为农田杂草的主要防治手段，操作简便，除草效果明显，但如果使用不当会对作物造成严重的药害[7-8]。甘蔗除草地膜是一种科技型新产品，不仅具有普通塑料膜的增温、保墒和保肥等功能，而且由于在地膜中添加了不同配比的除草剂，土壤中的水汽在膜下凝结成水珠后可以将除草剂溶出，下落到土表层，从而对杂草起到较好的防治作用[9]。目前，甘蔗除草地膜已在广西、云南、广东等甘蔗种植区大规模使用，取得良好的使用效果，但是由于除草剂和普通塑料的相容性较差，地膜的加工温度相对较高，所以除草地膜中供选择的除草剂种类比较单一，极大地影响除草地膜的推广。

翁源蔗区位于广东省北部，全县蔗区面积4 000 hm 蔗田以马唐、牛筋草、香附子等禾本科杂草为主。甘蔗地膜覆盖栽培技术已成为当地甘蔗种植的主要手段。该地区从2014年开始推广甘蔗除草地膜全膜覆盖轻简栽培技术[10]，连年使用单一配比的甘蔗除草地膜，由于除草地膜的选择性除杀易造成蔗田杂草种类下降，群落不稳定，对除草地膜中除草剂产生抗性的杂草形成规模效应集中暴发，从而对甘蔗的品质和产量造成严重影响。为了避免长期使用除草剂单一的甘蔗除草地膜引起的杂草防效下降以及由于普通塑料地膜的不可降解性造成的环境污染等问题，该试验筛选了几种不同的甘蔗除草膜在翁源蔗区开展相关的田间试验，通过不同处理间的对比探明不同种类除草地膜对蔗田杂草的防效以及甘蔗生长及产量的影响，为全膜覆盖轻简栽培技术今后在翁源蔗区的推广提供试验依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地设在韶关市翁源县周陂镇罗屋村，新植蔗，pH 6.75，有机质含量19.6 g/kg，碱解氮65.1 mg/kg，速效磷6.9 mg/kg，速效钾118 mg/kg，2016年4月17日下種，施肥后进行全田覆膜。

1.2 试验材料

选取广州市施威特经济技术开发公司生产的一种生物降解除草膜（宽度150 cm，厚度0.015 mm）和4种甘蔗除草膜（宽度150 cm，厚度0.010 mm）作为覆盖材料。甘蔗品种为粤引11号。试验地所用肥料为盛科甘蔗专用肥（6︰6︰9），用量3000 kg/hm2。杀虫剂为广东省生物工程研究所（广州甘蔗糖业研究所）生产的高效甘蔗专用杀虫剂SP1308，用量75 kg/hm2。

1.3 试验方法

试验共设6个处理，生物降解除草膜为处理T 4种甘蔗除草膜分别为处理T2（含有除草剂乙草胺）、处理T3（含有除草剂莠去津）、处理T4（含有除草剂丙草胺）、处理T5（含有除草剂莠去津和乙草胺），露地栽培为CK，3次重复，共18个小区，小区面积100 m 周围设保护行，地膜覆盖处理的小区采取地膜与蔗沟垂直的方式进行全膜覆盖，随机区组设计。甘蔗生长所需肥料及农药要求在种植时一次性施足，后期不再进行追肥以及相关的田间管理。

1.4 试验调查及方法

覆膜后1个月调查不同配方除草膜对田间杂草的株防效和鲜重防效，覆膜后70 d调查各处理的甘蔗出苗率等农艺性状，2016年12月29日测产。

在甘蔗分蘖期调查各处理分蘖数和出苗率；收获期每小区选取代表性的甘蔗20株，分别测量茎长、茎径等相关农艺性状，计算平均值。每个小区实际砍收测产，折算公顷产量。

每小区选取有代表性的3个点，每个点0.25 m 然后调查各样点内主要杂草的株数，并称量鲜重，计算其株防效和鲜重防效。具体计算方式如下：

株防效（%）=（对照区株数-处理区株数）/对照区株数×100（1）

鲜重防效（%）=（对照区鲜重-处理区鲜重）/对照区鲜重×100（2）

1.5 数据处理与分析 试验数据均采用SPSS13.0和Microsoft Excel 2007进行分析统计，并进行差异显著性检验。

2 结果与分析

从表1可知，不同种类的除草膜对牛筋草均表现出较好的防效，都达到90%以上，其中T2、T3对牛筋草的防效最高；不同配比的除草膜对多年生杂草香附子的防效较差，其中T1、T5对香附子的防效不到70%，T3对香附子的防效也仅为83.17%；各种除草膜对马唐的防效介于牛筋草和香附子二者之间；覆盖不同种类的除草膜对蔗田杂草可以起到较好的防治作用，其中T3对杂草总株防效达到96.34%，T2的总株防效达到92.57%，总株防效为86.79%，T1对田间杂草的防效最低，仅为81.52%。不同配方的除草膜对蔗田杂草的鲜重防效和株防效表现出相似的规律，对不同种类杂草的鲜重防效依次为牛筋草>马唐>香附子，各种除草膜对杂草的总防效从高到低依次为T3>`T2>T4>T5>T1。

从表2可以看出，各处理中除T1和CK外，其他处理的出苗率均在70%以上，其中以T5的出苗率最高达到7552%，T2的出苗率达到73.70%，T1的出苗率仅为6833%；分蘖率以T4最高为69.02%，T2、T5的分蘖率均在50%以上，T3、T1的分蘖率较低，各地膜处理均高于CK；T4的单位有效株数最高，覆膜处理中以T1有效株数最少；覆膜后70 d不同处理的甘蔗株高均在85 cm以上，其中T3、T4、T5均在90 cm以上，T1、T2以及CK低于90 cm。

从表3可以看出，不同处理的平均株高均在300 cm以上，其中T1、T3的株高达到320 cm以上；茎径以T1最高，为28.41 mm，T2、T3、T4的茎径均在27 mm以上。测产结果表明，T5的产量最高达到139 020 kg/hm T4的产量次之，达到94 185 kg/hm T1、T2、T3的产量均在83 000 kg/hm2以上。

3 结论与讨论

甘蔗除草膜在不喷施化学除草剂的前提下，对蔗田的一年生杂草有较好的防效，不仅免去了人工喷施除草剂的工序，简化了甘蔗的种植过程，而且有效避免了除草剂使用不调节剂对外植体脱分化的影响

5种培养基的玉露花茎愈伤组织诱导结果（表2）显示，④、⑤号培养基均有较高的愈伤组织诱导率，④号培养基愈伤组织诱导率可达32.5%，⑤号培养基愈伤组织诱导率为27.5%，二者在统计学上没有差异，因此NAA和6-BA均能诱导外植体脱分化。试验结果表明，在诱导玉露花茎外植体脱分化时，当NAA和6-BA的用量达到一定的比值时，诱导率提高。由于⑤号培养基愈伤组织出现较早、状态较好，因此⑤号培养基MS+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA为诱导玉露花茎脱分化的最佳培养基。

表2 不同培养基对玉露外植体脱分化的影响

Table 2 Effects of different culture mediumns on explants dedifferentiation of H. cooperi

培养基编号Culture mediumn培养瓶数Culture bottle number光培养诱导数Induction number of light culture光培养诱导率Induction rate of light culture%暗培养诱导数Induction number of dark culture暗培养诱导率Induction rate of dark culture∥%光暗培养诱导率合计Total induction rate∥%愈伤组织观察及出现时间 Callus observation and occurrence time

①4015.00420.0012.50 bc外植体膨大，少量浅色愈伤组织（27 d）

②40210.00315.0012.50 bc外植體膨大，少量颜色较浅愈伤组织（27 d）

③4015.00315.0010.00 c外植体膨大，部分慢慢玻璃化（27 d）

④40420.00945.0032.50 a外植体膨大，大量颜色较深愈伤组织（22 d）

⑤40315.00840.0027.50 ab外植体膨大，大量疏松、颜色较深愈伤组织（16 d）

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著

Note：Different lowercases in the same column indicated significant differences at 0.05 level

2.3 光照条件对玉露愈伤组织诱导率的影响

根据物种不同，初代培养外植体诱导愈伤组织对光照的要求不同，为了确定光照在玉露的花茎诱导外植体过程中的作用，试验设置了光暗对照。由表2可知，相同培养条件下，光培养和暗培养均能诱导产生愈伤组织。在所有培养基中，黑暗条件的诱导率均比光照条件高，最高能到达45%，且愈伤组织16 d就可观察到，而光照条件下愈伤组织诱导率最高仅20%。因此，玉露初代培养时，外植体适合用暗培养，这有利于玉露花茎愈伤组织的诱导，并能缩短诱导时间。

2.4 培养部位对玉露愈伤组织诱导率的影响

将整段花茎平均分为上部、中上部、中下部和下部，如表3所示。在相同的时间内，上部诱导率为17.0%；中部诱导率为15.0%；中下部、下部诱导率均为0、而且每种培养基花茎的上部和中上部诱导率都高于下部和中下部，其中上部诱导率最高，中下部和下部诱导率最低；在最适宜的培养基中，上部、中上部诱导率达到32.5%，上部诱导效果好，且诱导时间短；中下部及下部花茎在相同时间内未膨大，因此玉露初代培养以花茎作外植体时应选用幼嫩的上部和中上部花茎。但试验结果显示，花茎上部污染率与死亡率比中上部高，这可能是因为上部花茎带有花序，因此不容易灭菌，且茎段较幼嫩。

表3 不同培养部位对玉露愈伤组织诱导率的影响

Table 3 Effects of different culture positions on the induction rate of H. coopericallus

培养部位Culture position培养瓶数 Culture bottle number诱导瓶数 Induction bottle number诱导率 Induction rate∥%

上部 Upper part502346.00

中上部 Middle and upper part501530.00

中下部 Middle and lower part5000

下部 Lower part5000

3 结论与讨论

3.1 讨论

在外植体脱分化过程中，不同的基因型对植物生长调节剂种类的敏感程度不同，生长素类植物生长调节剂能诱导大部分植物外植体脱分化。刘选明等[9]单独使用NAA 2.0 mg/L诱导龙牙百合鳞片愈伤组织，诱导率为822%；还有一些植物在高浓度细胞分裂素作用下效果更好，胡军荣[10]研究得出，诱导金边凤尾兰的最佳初代培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L，愈伤组织诱导率为98%。该研究发现，生长素和细胞分裂素都能诱导玉露脱分化，而且均是在较大比值的情况下诱导率最高，因此在玉露花茎脱分化过程中生长素和细胞分裂素的比值是否比植物生长调节剂种类的影响更大，还有待进一步研究。

对十二卷属观赏植物的外植体选用的报道仅见花茎与叶片，郜李彬等[8]以玉露花茎和叶片为外植体进行愈伤组织诱导，发现采用玉露不同部位为外植体，对外植体污染率和诱导成功率的影响较大。花茎比叶片更易诱导出愈伤组织，且污染率较低。该研究没有发现花茎中下和下部脱分化，而花和花茎是玉露最幼嫩的器官，这说明对玉露的外植体选择来说，材料的幼嫩程度非常重要。在实践中，使用较幼嫩部分诱导愈伤组织可以有效节约时间和成本。

组织培养的光照强度和时间研究常见报道，如郜李彬等[11]运用不同时间光照处理研究玉露组培苗的增殖效果；李金蓉等[12]以狼爪瓦松种子诱导的愈伤组织为材料，研究了光照强度对愈伤组织生物量及黄酮积累的影响；刘闻川等[13]探讨了黑暗、1 000、2 000和3 000 lx 4种不同光照条件对槲蕨外植体褐变程度的影响。但光照条件对玉露花茎脱分化的影响鲜见报道，因此该研究进行了光暗对比试验，发现暗培养有利于玉露花茎愈伤组织的诱导，并能缩短诱导时间。

3.2 结论

该研究结果显示，最佳消毒组合为75% 乙醇消毒30 s+0.1% HgCl2消毒7 min+10% NaClO消毒4 min；生长素和细胞分裂素均能引起花茎外植体脱分化；MS+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA为诱导玉露花茎脱分化的最佳培养基；诱导外植体脱分化时暗培养比光培养好；花茎做外植体时，中部到花茎尖是诱导脱分化的最佳部位。

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46卷31期 张青华等 玉露初代培养阶段影响因子研究

当或者药剂飘逸引起的作物减产和环境污染问题。大田试验表明，不同的甘蔗除草膜对杂草的总防效均在80%以上，对牛筋草的防效最高，对马唐的防效次之，而对多年生禾本科杂草香附子的防效最差，香附子具有黑色而坚硬的卵形块茎，生存能力极强，市面上很难找到可以根除它的特效除草剂，所以在香附子基数较大的田块建议先使用灭生性的除草剂对其进行防治，然后再覆盖除草地膜，这可能对蔗田杂草的防治效果更佳。

从甘蔗整个生长期来看，不同的甘蔗除草膜和生物降解除草膜在甘蔗苗期均不会影响甘蔗的正常出苗，膜下的蔗芽可以顺利穿膜而不需要人工掏苗，减少人工成本，生物降解除草膜的出苗率略低于其他地膜处理，这可能与生物降解除草膜的厚度有关，在甘蔗苗期生物降解除草膜未出现明显的降解裂口，所以一定程度上影响甘蔗的出苗。生物降解除草膜在覆膜70 d出现一定的降解裂口，从裂口处有部分杂草长出，所以在甘蔗上使用的生物降解除草膜最好在甘蔗封行后才开始降解，从而有效规避杂草对甘蔗生长的影响。覆膜后150 d后出现较大的降解裂口，地膜降解明显，到收获期埋土部分已基本降解，但是露光部分未完全降解。生物降解除草膜可以有效满足甘蔗的生长需要，收获期产量达到88 215 kg/hm 是一种既环保又利于甘蔗高产的绿色产品，建议今后加大推广力度。全膜覆盖条件下，甘蔗出苗率高，中后期生长快，收获期甘蔗倒伏明显，这给甘蔗的砍收增加了一定的难度，建议使用全膜覆盖栽培技术，在甘蔗的种植期一定要深耕深植，以减少甘蔗的倒伏。

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