果蔗喷施新型增产增糖剂的效果

范业赓，陈荣发，李燕娇，闫海锋，周慧文，周忠凤，邓宇驰，罗 霆，丘立杭，吴建明

（1.广西农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室，广西 南宁 530007；2.广西农业科学院微生物研究所，广西 南宁 530007）

前 言

在长期的甘蔗栽培历程中，农艺性状好、品质佳、口感爽脆的品种被筛选保留为鲜食用，成为适合特定生态区域种植的地方果蔗。果蔗是甘蔗属热带种（Saccharum officimarumL.）中具有大茎、皮薄、肉脆、汁多、清甜、低纤维的一类品种，富含人体必需的多种氨基酸和维生素及铁、钙、磷、锰等多种微量元素，具有解渴充饥、清凉解毒、消除疲劳等功效，是一种深受人们喜爱的鲜食果品。果蔗主要分布于我国南方地区，其中广西是重要的果蔗主产区。果蔗主要分为黑皮蔗（拔地拉，Badila）、黄皮蔗、青皮蔗和白皮蔗4种，其中黑皮果蔗是最主要的栽培品种，种植面积比例在70%以上［1-5］。果蔗具有单产较高，经济效益显著高于糖料蔗，且不受地区和制糖设备的限制等特点，因此种植果蔗已经成为广西农民脱贫致富的重要产业。

果蔗最适合啃食的鲜食部分是果蔗的节间，因此提高节间长度一直是蔗农所追求的，足够的节间长度和茎径能有效提高果蔗商品率及卖相。果蔗的株高是决定产量的一大因素；果蔗的高度取决于节数的多少和每一节间的长度。目前，甘蔗化学调控剂已被广泛应用于甘蔗组培苗生产、甘蔗试管苗瓶外生根、种茎浸种、促分蘖、促伸长、催熟促进糖分积累等，具有技术简单、用量少、见效快、效益高等特点。作者所在研究团队经过20多年的理论基础研究，发现赤霉素能明显促进甘蔗节间伸长，增加甘蔗产量，提高甘蔗蔗糖分，但是单一赤霉素处理对甘蔗增糖效果有限，为解决甘蔗增产增糖协同提高的重大难题，团队以赤霉素为主要成分，并不断筛选研制出了一种增产增糖的复合型化学药剂（专利号：2021/06045），于甘蔗伸长中后期（9~11月）进行无人机喷施，喷施后能显著促进甘蔗节间伸长及蔗糖分转化，同时达到增产增糖效果；在多地开展糖料蔗试验，可以有效提高甘蔗产量和甘蔗蔗糖分［6］。本研究进一步验证新型增产增糖剂对果蔗的增产和增糖效果，以期为在果蔗上大面积推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试果蔗品种为桂果蔗1号。

喷施药剂为新型增产增糖剂（国际专利号：2021/06045）。

1.2 方法

1.2.1 试验地点

于2019年在防城港市上思县进行试验。

1.2.2 试验设计

在各试验区选取水肥条件一致的甘蔗地，设置喷施新型增产增糖剂处理T1（GA352.5 g/hm2+H3BO3750 g/hm2，其他成分不变）、T2（GA360.0 g/hm2+H3BO3900 g/hm2，其他成分不变）和喷施清水（CK）三个处理。

1.2.3 试验方法

1.2.3.1 喷施方法

采用极飞P20型无人机（型号3WWDZ-10A）进行喷施，喷施时飞行高度2~3 m，飞行速度4~5 m/s，宽幅3 m，飞行流量15000~18000 mL/hm2，雾滴大小100~120μm。试验分别于2019年10月15日和11月16日进行两次喷施，2020年1月进行田间测产。

1.2.3.2 农艺性状调查及产量验收

甘蔗收获时每处理随机选取3个小区，小区面积约6 m×10 m（以实际测量面积为准），每个小区随机取样20株调查株高、茎径、单茎重、节间数、田间锤度、小区的有效茎数和产量。

1.2.3.3 甘蔗品质测定

田间测产验收时，每小区随机选取6条甘蔗分别送广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所糖分分析室检测蔗汁重力纯度、蔗汁锤度、甘蔗蔗糖分和纤维分等。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016和DPS 16.05软件进行数据处理和统计分析，差异显著性采用Duncan新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 喷施新型增产增糖剂对甘蔗产量性状和产量的效应

从表1可以看出，喷施新型增产增糖剂后果蔗平均株高增加34 cm，增幅16.2%，T1、T2处理和对照株高之间的差异达到极显著差异；喷施新型增产增糖剂对果蔗茎径效果作用不大，平均增粗2.32 mm，与对照之间差异不显著；喷施新型增产增糖剂后平均单茎重提高0.24 kg，增幅12.1%，而T1、T2和CK之间的差异均达到极显著水平，以T1的最高；新型增产增糖剂处理的有效茎数略低于对照，但不同处理间差异不显著；喷施新型增产增糖剂后果蔗的田间锤度比对照高了0.68°Bx，增幅4.2%，以T2的显著最高，而T1与CK之间差异不显著；新型增产增糖剂处理的果蔗产量平均值为10.69 t/hm2，比对照增加11%，T1、T2处理与对照之间的差异达极显著水平，但T1与T2之间差异不显著。这说明用无人机喷施新型增产增糖剂对甘蔗株高、单茎重和产量具有显著的促进作用，但对茎径和有效茎数的作用不大。

2.2 喷施新型增产增糖剂对甘蔗品质的效应

喷施新型增产增糖剂对果蔗品质的效应，如表2所示。试验结果表明，用无人机喷施新型增产增糖剂后，蔗汁重力纯度和甘蔗蔗糖分分别比对照提高1.84%和4.92%，而甘蔗纤维分比对照降低1.14%；T1和T2处理与对照的蔗汁重力纯度和甘蔗蔗糖分差异达极显著水平，甘蔗纤维分之间差异达显著水平；说明，喷施新型增产增糖剂能显著提高甘蔗蔗糖分、蔗汁重力纯度和甘蔗纤维分，从而促进果蔗品质的提高，使果蔗口感更佳。

表2 喷施新型增产增糖剂对果蔗品质的效应

3 讨论和结论

由于甘蔗生长和成熟过程中的生理生化限制和不利的气候条件，世界各地与甘蔗有关的主要问题是生产力较低。甘蔗产量和含糖量直接受到甘蔗品种、栽培技术以及气候、土壤等许多因素的影响。因此，应用植物生长调节剂成为在短期内克服这些限制的有效途径，以打破甘蔗产量增加缓慢的局面，提高甘蔗产业的盈利能力。

蔗茎是栽培甘蔗的主要收获产物，其产量构成要素是平均单茎重，而节间长度是影响单茎重的重要因素之一，增加节间长度有助于提高甘蔗产量，而且蔗糖主要储藏在甘蔗节间中［7］。GA3在控制甘蔗生长发育方面起重要作用，它可以提高甘蔗的光合效率，从而增加叶片中蔗糖的过量生产，并将蔗糖装入节间用于有丝分裂过程，从而诱导细胞质量增加，导致节间伸长［8］。GA3对参与蔗糖合成的主要酶之一蔗糖磷酸合酶的活性产生影响［9］，并促进库组织的增殖，从而改善甘蔗的同化过程［10-11］，提高产量。众多研究发现赤霉素对甘蔗蔗茎伸长有较好的促进效果，能促进细胞伸长，进而促进甘蔗节间伸长［12-14］。刘文慈等［15］采用赤霉素对果蔗进行多次足量喷施，可以促进茎节间伸长而增产；毛玲荣等［16］喷施赤霉素50 mg/kg能有效促进果蔗伸长，增加单茎重；谭显平等［17-19］研究发现赤霉素能有效提高果蔗株高、茎径、单株重、有效茎数、甘蔗产量、甘蔗纤维分、田间锤度、重力纯度、甘蔗含糖量等。Nguyen等［20］研究发现采用赤霉素喷施甘蔗，产量增加19.94%，蔗糖分增加了2.21%；陈荣发等［6］报道无人机喷施增产增糖剂后提高了甘蔗株高、单茎重、产量、节间数、甘蔗蔗糖分、蔗汁重力纯度，降低了蔗汁还原糖分。本研究结果与前人研究结果相一致。

甘蔗有效茎数由甘蔗出苗和分蘖基础决定，喷施处理在9~11月进行，因此喷施处理不能改变果蔗的有效茎数基础，对果蔗有效茎数无影响。陈荣发等［6］曾喷施新型甘蔗增产增糖剂对甘蔗有效茎数无影响，对茎径效果作用不大，与本研究结果一致。

在果蔗的伸长中后期喷施以赤霉素为基础的新型增产增糖剂，可以促进果蔗节间伸长，增加株高和单茎重，提高蔗糖分、纤维分和蔗汁重力纯度，从而提高果蔗的产量和品质，提高果蔗的商品化率。