甘蔗黄化病发生的原因与矫正措施

黄珍丽

（来宾市兴宾区农业综合行政执法大队，广西来宾 546100）

1 材料与方法

1.1 试验基本概况

试验地点设在来宾市兴宾区某个甘蔗种植区。试验地种植面积200 hm2，区域内土壤质地黏重，铁锰结核现象较多，区域内水源不足，缺乏足够的灌溉条件，连续种植甘蔗时间较长，甘蔗黄化病发病率较高。

以宿根蔗幼苗出现的黄化病作为研究对象，总结症状表现特点、发病特点以及发病规律，分别对存在黄化病与正常状态的甘蔗植株种植土壤进行采样，于2021 年5 月5 日开始执行矫正试验，并记录相关内容。

1.2 样品的采集与制备

1.2.1 土壤样品的采集与制备

在作物正常生长区域内和黄化区域内分别采土，并按照随机多点选取10～15 个点采集耕层。在土壤混合样经过风干作用后，使用四分法取样约1 kg。此后可使用木槌进行研磨处理，最后使用规格为2 mm 的筛网筛选，得到的最终样本需放入广口瓶贮藏备用，便于后续试验顺利展开[1]。

1.2.2 植株样品的采集与制备

在试验样品采集过程中，需要从顶端开始沿着展开叶方向逐渐向下取出第2～3 叶中的1 片，累计取样10～15 株作物叶片作为样本参与试验。在完成叶片采集任务后，需要使用塑料袋封装处理叶片。

将样品送回实验室后，需要使用清水冲洗。使用蒸馏水将样品洗净并拭干后，使用不锈钢刀将其切碎。在测出活性铁、活性锰含量数据后，再将样品放入到温度为100 ℃的鼓风干燥箱中进行烘干处理，烘干时间设定为15 min。此后将其放置于65 ℃的环境下再次烘干处理，烘干后的样品使用不锈钢高速粉碎机粉碎处理，并将得到的样品粉末装入塑料瓶中密封贮藏备用。

1.3 元素测定方法

本次试验中，矿质营养元素比例的分析测定主要以《土壤农业化学分析方法》为参考标准[2]。其中，土壤pH 值使用电位法测量；土壤中的有效铁元素、锰元素使用DTPA 浸提法测量；土壤中的有效硫元素使用磷酸盐-乙酸浸提硫酸钡比浊法测量；土壤中的有效硼元素使用热水浸提法-姜黄素比色法测量；土壤中的交换性钙元素、镁元素使用1 mol/L 中性NH4Ac 浸提法-原子吸收光度法测量；土壤中的植株活性铁元素、活性锰元素使用1 mol/L HCl 浸提法-原子吸收光度法测量；土壤中的全量铁元素、锰元素、钙元素、镁元素使用硝酸法-高氯酸消化-原子吸收光度法测量；全硫使用硝酸-高氯酸消化-硫酸钡比浊法测量；土壤中的全硼元素使用干灰化-姜黄素比色法测量。

1.4 田间试验

1.4.1 田间试验设计与处理

在本次试验中，专门设有10 个处理作对比，分别为CK、清水、0.2%硫酸亚铁、0.3%柠檬酸铁（热水溶解）、0.2%硫酸锌、0.2%硼砂、0.5%硫酸镁、1%硫酸钾、1%硫酸铵、0.6%氯化钙。每小区3 行，长5 m，顺序排列，3 次重复。

1.4.2 田间试验方法

本次试验中，在喷施作业开始前，先配制各种营养液。分别在2021 年的5 月5 日、5 月14 日、5 月29 日、6 月10 日开展喷施作业，使用电动喷雾器装置喷施叶片正、反两面，直至叶片上出现水滴流下现象为止。在每次喷施任务开始前，都需要记录不同试验区内的黄化株情况。

最后一次喷施作业完成10 d 后需要前往试验区内调查黄化株情况，同时需要采集不同小区内的试验叶片样品，计算试验叶片中含有的活性铁、活性锰比例，计算公式为“黄化率（%）=黄化株数/总株数×100%”。

2 结果与分析

2.1 甘蔗幼苗黄化病发生情况及其规律

2.1.1 甘蔗幼苗黄化症状

在试验过程中，对于轻症而言，会出现叶片发黄的情况，叶片上会有一些平行状态的黄绿相间条纹，部分叶脉近主茎区域会出现浅绿发青的情况，但叶尖部分会存在明显发黄变白的现象；对于重症而言，作物的整株叶片以及叶脉均会出现发白的情况，中下部区域的叶片还会出现明显的褐色斑点，此时作物叶片细小较薄，整体植株相对矮小，部分植株甚至会出现枯萎的情况[3]。

2.1.2 甘蔗幼苗黄化病发病特点与规律

甘蔗黄化病症大多发生于第四纪红色黏土母质发育成的酸性土壤中，并且在旱坡地区域的发病率较高，在相对低洼地或者水田种植区域内极少发病。黄化病症大多存在于宿根蔗上，新植蔗并未出现黄化病问题。本次试验区域内的主栽品种大多存在黄化现象，可判断这种黄化症状与作物品种关联性不大。宿根蔗的幼苗期阶段（仅生长出1～2 张叶时）开始逐渐出现黄白叶，5 月中下旬气温不断升高、降水量也会明显增加，此时黄化苗会逐渐回青转绿；7 月以后，除部分黄化苗已经完全枯死外，田内剩余黄化苗基本全部转绿，此时田内的甘蔗作物无黄化病症存在。

2.2 甘蔗幼苗黄化病发生原因分析

2.2.1 土壤分析结果

由表1 可知，出现黄化病症的甘蔗种植土壤pH值、有效铁含量、有效锰含量、有效钙含量、有效镁含量等几项关键指标均低于正常水平；土壤中含有的有效硫含量变化较大，在发病土壤中的比例明显高于正常土壤中的比例；有效硼含量差异较小。在甘蔗黄化症状逐渐转化为正常的过程中，试验土壤的pH 值呈现逐渐升高的状态，并且土壤中的有效铁、有效锰、有效钙、有效镁等相关元素含量均处于不断增加的状态，有效硫、有效硼含量处于逐渐减少的状态，说明不同营养元素对作物生长造成的影响具有一定区别。

表1 正常株和黄化株的土壤分析结果

2.2.2 植株叶片分析结果

由表2 可知，宿根黄化株作物叶片对应的活性铁含量为4.8 mg/kg，此数值明显低于正常状态下的宿根蔗作物叶片对应的活性铁含量（11.2 mg/kg）；此时病株对应的活性锰含量（167.3 mg/kg）已经达到正常宿根蔗植株作物（16.3 mg/kg）的10 倍左右；病株的全铁、全锰含量均明显高于正常植株；病株的全钙、全镁、全硫含量明显低于正常植株，病株和正常植株的全硼含量比较接近。

表2 正常株和黄化株的叶片分析结果

由此推断，宿根蔗出现黄化病症的主要原因在于植株自身含有的活性铁比例过低以及活性锰含量过高。病株全铁的实际含量略高于其他正常植株，主要是因为铁元素在植物体内具有的移动性相对较差，无法被直接转运和利用，造成缺铁失绿的情况未必是铁元素的数量过少，而是铁失去化学活性的概率较大。

2.2.3 不同处理对甘蔗植株黄化率及叶片活性铁、活性锰含量的影响

由表3 和表4 可知，喷施不同类型的营养元素处理均会对甘蔗黄化病症产生一定程度的效果。在第一次喷施处理后，转绿效果最为突出的是硫酸镁处理方式，此时的转绿率按照由高到低的顺序排列为硫酸镁＞硼砂＞硫酸亚铁＞柠檬酸铁＞硫酸铵＞清水＞氯化钙。在第二次喷施处理后，柠檬酸铁处理效果最佳，其次是硫酸亚铁以及硫酸锌。最后一次喷施处理后，在6 月20 日的最终调查结果中明确显示，实际转绿水平最高的为柠檬酸铁方式，转化率最低的是氯化钙处理方式，实际转绿效果由高到低的顺序为柠檬酸铁＞硫酸亚铁＞硫酸镁＞硼砂＞硫酸铵＞硫酸锌＞硫酸钾＞氯化钙＞清水。

表3 不同处理方式对甘蔗植株黄化率的影响

表4 不同处理方式对叶片活性铁、活性锰含量的影响

2.2.4 叶片中活性铁、活性锰含量与植株转绿相关性

由表5 可知，甘蔗植株最终的转绿水平与叶片中携带的活性铁含量之间具有明显的正相关关系，同时与活性锰比例具有负相关关系。此结果证明喷施铁营养的处理方式、增加叶片中活性铁含量的处理方式有效，可以提升甘蔗植株的实际转绿效果，同时也证实上述关于植株分析结果最终推断的准确性。

表5 叶片中活性铁、活性锰含量与植株转绿相关系数

3 讨论

本研究了解到宿根蔗作物出现缺铁黄化病症主要集中在酸性较强的土壤种植区。导致这种情况的主要原因是甘蔗作物生长于酸性土壤中会吸收大量锰元素，而锰元素的化学性质十分活跃，会作为一种氧化剂存在于作物体内，使作物体内含有的铁元素逐渐氧化，铁元素生理活性不断下降，最终造成甘蔗作物体内含有的铁、锰比例不均衡。这种营养不平衡的现象主要表现为甘蔗黄化症状。本研究的蔗区土壤为酸性，并且土壤淋溶较为强烈，甘蔗作物连年种植导致土壤中的部分营养元素缺乏，再加上部分种植户没有及时补充，导致甘蔗种植后出现营养缺乏的情况。

宿根蔗作物缺铁黄化问题主要是由于土壤本身缺少足够的水分，再加上土壤中携带的铁离子被氧化，导致作物对铁元素的吸收能力减弱。植物吸收与利用的元素均为Fe2+，需要在输入细胞质前，将根表成功还原成Fe2+以后才能有效吸收利用。当甘蔗作物处于低温、干旱的生长环境中，自身还原能力较低，再加上土壤缺少足够的Fe2+，导致植物的缺铁黄化问题日益严重。需要尽早给宿根蔗进行灌溉处理，避免干旱问题对宿根蔗造成不良影响。

4 结论

甘蔗幼苗生长期，体内含有的活性铁元素比例较低、活性锰比例过高，这种情况会造成植株体内铁锰元素失衡、营养不平衡情况，这是造成宿根蔗出现黄化病问题的主要原因。由于宿根蔗在幼苗阶段的根系吸收能力相对不足，造成植株出现营养缺乏问题。试验结果显示，采用喷施处理方法，为甘蔗作物喷施柠檬酸铁、硫酸亚铁、硫酸镁、硼砂、硫酸铵、硫酸锌、硫酸钾、氯化钙均可有效控制甘蔗作物的黄化病症，并且对甘蔗植株转绿有着一定的促进作用。其中，喷施柠檬酸铁、硫酸亚铁、硫酸镁、硼砂的防治效果最为突出。