甘蔗高产栽培技术研究与展望
2024-04-01黄文钎
凌 芸,黄文钎
(1.百色市田阳区种植业技术推广站,广西 百色 533600;2.百色市田阳区植保站,广西 百色 533600)
甘蔗为禾本科甘蔗属植物,主要种植于我国广西、云南等地区,在促进当地经济发展中发挥着重要作用。从经济价值角度来看,甘蔗不仅是食糖的重要供应作物,也是制作乙醇的主要原材料之一,其市场需求量庞大,因此为更好地满足市场需求,需要研究有效的甘蔗高产栽培技术,以实现甘蔗高产优产。
1 甘蔗高产栽培技术要点
1.1 土壤翻耕
在种植甘蔗前应做好土壤翻耕工作,借鉴百色市的成功经验,甘蔗地的翻耕深度控制在50 cm 左右即可,翻耕土地时应按照深、松、碎、平的原则,通过翻耕与深松可显著促进甘蔗根系生长。另外,还应根据种植地的地形条件选择翻耕方式,使土壤条件达到最佳,以满足甘蔗的生长需求。
1.2 甘蔗选种及种子处理
科学选种对甘蔗产量有直接影响,通常应根据当地自然环境与耕作制度,选择有良好环境适应力的甘蔗品种。结合百色市的实际情况,云蔗08-1609 品种、云引58 号品种的种植效果良好,可以作为首选品种。为保证种子顺利萌发生长,应对种子进行脱毒处理,将种苗放置在50 ℃左右的温水中浸泡,一般连续浸泡120 min 即可,降低甘蔗病虫害发生概率[1]。甘蔗砍种应优先选择健壮植株,通常将水浇地种植的甘蔗主苗砍至3 芽左右长度;若为旱地,则可砍成5 芽长度。砍芽时应尽量缩小切面大小,保持切面平滑,可减少植株损伤。砍芽结束之后应将种苗置于阳光下晾晒48 h,并用50%多菌灵浸泡。
1.3 播种技术要点
在土地与种苗处理结束后即可播种,但在播种前应向土壤中施加充足的有机肥与无机肥。所有种苗按品字型或者轨道型排列,通常每1 行种苗的间距控制在8~10 cm;若在现场采用宽行栽培模式时,可考虑通过水平移栽的方式保证出苗量。种苗放置后可覆土,覆土层厚度约为3 cm。
播种密度与甘蔗产量之间存在密切关系,一般甘蔗种植密度为75 000 株/hm2;若在春季播种,应保证甘蔗地的芽头数量达到12 万个/hm2;在秋季播种时,甘蔗苗的芽头数量应控制在9 万个/hm2。
1.4 强化田间管理方案
为实现甘蔗的高产、稳产,需要配合科学有效的田间管理方案,以确保甘蔗植株长势良好。同时有研究指出,甘蔗在不同生长阶段对环境参数的要求不同,因此各地区在种植甘蔗时,应根据甘蔗不同的生长阶段制订对应的田间管理方案。
1)做好甘蔗地抗旱与防涝管理工作。甘蔗地的水分含量偏低可能会导致植株因为缺水而凋零,影响甘蔗整体质量;而水分过多则会导致田间积水问题,若不能及时处理则会导致甘蔗幼苗根部腐烂。因此种植户应根据当地实际情况采取处理措施,即干旱状态下做好补水工作,内涝严重时尽早排水。
2)种植阶段应密切观察种苗状态,做好补苗工作。种植户应适当增加对种植地的巡视频次,观察种植地是否存在病虫害苗或生长不良苗等,一旦发现类似种苗应及时清除并补种。同时,检查现场甘蔗种植密度情况,若甘蔗种植密度较高则需进行间苗,保证甘蔗正常生长。
3)强化施肥管理。甘蔗的生长速度较快,对营养肥料的需求量较高,科学的施肥管理是促进糖分积累、增加甘蔗高度的关键。在种植甘蔗前,可施加复合肥保证田地肥力,用量为350~400 kg/hm2;在苗期,当甘蔗苗长至4 片叶时,可向田地施加复合肥,用量为130 ~150 kg/hm2;植株生长阶段可施加高氮复合肥250 kg/hm2,后期再施加复合肥100 kg/hm2。
1.5 病虫害防治工作
1.5.1 甘蔗常见病害防治
1)赤腐病的综合防治。赤腐病是甘蔗种植期间较为常见的病症,会导致甘蔗枯死,一般造成该病症的原因包括甘蔗的种植密度过大、现场排水效果差、施加肥料过多、植物长时间缺水等,因此种植户应根据实际情况采取应对措施。在种植区若发现了感染赤腐病的植株,应及时连根拔起,并做好现场野草、枯枝烂叶的清理工作,即可有效减缓赤腐病的蔓延传播速度[2]。一般为预防赤腐病的发生,可以选择拥有良好抗病性能的品种,如云蔗89-151、桂11、桂12、ROC16 等;同时,良好的田间管理也可显著降低赤腐病发生率,例如及时清除甘蔗地中的螟虫、叶蝉、飞虱等害虫;及时清除老叶,避免叶脉上残留病菌而影响甘蔗品质;也可以采取药物防治的方法,可用70%甲基托布津800 倍液进行全株喷施,即可有效杀灭致病菌。考虑到赤腐病的后期治疗难度高,因此在发病初期就应及时采取处置方案,如施用45%咪鲜胺水乳剂2 000 倍液、10%苯醚甲环唑1 200 倍液等,均可有效防治赤腐病,但为保证防治效果,应采取交叉用药方案。
2)凤梨病防治措施。凤梨病是甘蔗生长早期的常见病害,通常在发病早期可闻到明显的凤梨味道,一般情况,土壤中残留的病菌、长期低湿或高温天气等都会增加凤梨病发生概率。对于凤梨病高发区域,可采取以下应对措施:在选种时应优先选择具有良好抗凤梨病的品种,如新台糖22、新台糖25 等;选择正确的播种时间,并且在早春或者冬季等低温时节应用地膜覆盖技术;做好甘蔗苗的消毒可有效降低凤梨病发生率,通常可将种苗剥荚后用2%石灰水浸泡12~24 h,或用清水浸种1~2 d,即可显著降低凤梨病发生概率;考虑到早春砍收的甘蔗更容易发生凤梨病,因此种植户在完成甘蔗的收割后可用托布津1 000 倍液喷淋蔗桩消毒,减少凤梨病病毒的滋生。
1.5.2 甘蔗常见虫害防治
1)螟虫病害防治措施。甘蔗种植期间的螟虫病害会严重影响甘蔗产量与品质,一般在甘蔗种植期间应优先选择没有病虫害的良种,除此之外,合理的化学防治也是降低螟虫病害发生概率的有效措施。早在20世纪90年代,氨基甲酸酯类杀虫剂呋喃丹、有机磷类杀虫剂如磷胺等药物均被证实可有效杀灭螟虫,降低螟虫造成的损失。同时,灯光诱杀也是防治螟虫的有效手段,例如黑光灯作为诱虫光源,在每年3月开始使用,具有良好的杀虫效果。在条件允许的情况下,可在甘蔗地内采用生物防治技术,如释放螟虫天敌赤眼蜂、古巴蝇等。
2)甘蔗棉蚜防治措施。棉蚜会成群集聚在甘蔗叶背面,吸食甘蔗叶子的汁液,造成叶片变黄甚至停止生长。棉蚜也会严重影响甘蔗的含糖量,导致制糖时不易结晶。为有效防治甘蔗棉蚜,种植户可采取以下措施。优化甘蔗地的布局方案,即根据现场情况制订春植、秋植方案,采取连片种植的方法可有效降低棉蚜造成的损失[3];若种植地的棉蚜数量较多,可采取灌水方法减少虫源数量;种植户应及时清除甘蔗秆上的枯老枝叶,保证甘蔗地具有良好的通风与光照条件;棉蚜高发期为每年的6月至8月,在该时间段种植户可交叉喷洒40%蚜灭多乳油1 000~1 500 倍液、50%抗蚜威可湿性粉剂2 000 倍液进行防治。
1.6 其他高产栽培技术
1.6.1 铺盖地膜
在早春与冬季甘蔗种植时应及时覆盖地膜,该技术也被认为是提升甘蔗产量与甜度的重要技术,从功能上来看,地膜不仅可减少水分的蒸发,也能提升土层温度,还可降低外部病虫害对甘蔗品质的影响,有助于甘蔗尽快完成发芽并露出地面。在下种、施肥与除草等步骤完成后,即可铺设地膜,使地膜贴紧甘蔗行,两侧用土块压实;若当地气候干燥,应在淋水后再铺设地膜。现阶段,广西地区基本实现了使用盖膜犁来覆盖地膜,该技术可一次完成盖土、盖膜等工序,整体种植效益较好。
1.6.2 保护蔗蔸
保护蔗蔸是一种经济可行的栽培技术,一般甘蔗上下部位甜度相近时,证明甘蔗成熟并可以销售,此时为避免因为霜冻等问题影响甘蔗产量与品质,在采收甘蔗时使用尖头甘蔗刀,将甘蔗头劈进泥土中5 cm左右,并尽可能控制蔗蔸裂口长度,实现保护蔗蔸的效果[4]。在砍甘蔗前每隔1 个月浇水1 次,该操作方法不仅可提升甘蔗的含糖量,也可促进宿根的发芽。
对于宿根性稍差的新甘蔗品种,可在12月中旬后再收获,在砍收时应利用锋利装置将甘蔗砍入泥土中5 cm 左右,避免蔗蔸出现明显破裂,也可实现保护蔗蔸的效果。
1.6.3 宿根栽培技术
选择病虫鼠害不严重的地区作为宿根甘蔗种植区,该种植区中甘蔗的数量应控制在67 500 株/hm2以上。在甘蔗发芽后,应根据植株生长情况栽植,此时应尽量选用宿根甘蔗栽植。做好查苗补苗工作,如果甘蔗株距在80 cm 以上且还未脱秧或已经烂秧,应及时移栽。可以利用蔗尾进行栽种,确保种植户可更精确地判断是否存在断垄与缺苗现象。将割下来的叶片还田,提升土壤肥力。在甘蔗采收结束后及时破垄。
应用宿根栽培技术时,应严格按照新植甘蔗标准采取田间管理措施,做好追肥工作,满足宿根生长对养分的需求。
2 甘蔗高产栽培技术展望
2.1 无人机技术在甘蔗栽培中的应用
随着现代科学技术的发展,无人机与农业之间的结合度不断提升,成为促进农业发展的重要组成部分。目前,使用无人机施肥已经成为新的施肥方式,该技术的优势主要体现在以下几方面。1)高效。无人机可携带农药快速飞行到指定位置,可减少播撒农药时的成本投入,保证施肥效率。2)精准。在甘蔗施肥阶段,无人机的航行路线均经过科学的计算与评估,可以精准地将肥料投放至指定位置,避免出现农药浪费问题。
现阶段在农业生产中,无人机普遍配备了图像识别装置与信息处理云平台,使无人机装置可快速观察甘蔗田地的实际情况,通过拍摄地面图像目标与数据处理,自动分析区域内农作物的密度、土壤湿度等信息,并将关键资料反馈给种植户,引导种植户完成补种、灌溉、压实等操作,成为甘蔗保质保量生产的关键[5]。同时,无人机因为具有强大的信息处理云平台功能,可在高空观察甘蔗植株的生长情况,通过云端的大数据分析功能综合判断植株生长情况,并为甘蔗种植制订科学合理的技术方案。
从部分地区的成功经验来看,应用无人机技术在提升甘蔗产量中的效果显著,如使用无人机喷洒叶面肥后,可实现甘蔗增产。
2.2 物联网技术在甘蔗栽培中的应用
近些年物联网等信息技术的快速发展极大改变了农业的生产管理模式,而为了有效解决甘蔗生产中对“三生”(生命、生产、生态)数据的要求,可利用物联网技术构建甘蔗智能决策与支持系统,通过“数字蔗田”方法全面提高甘蔗产量与质量。
现阶段,基于物联网技术的“数字蔗田”技术关键要素包括:甘蔗繁育基地、农田物联检测、甘蔗水肥一体化监控中心、农机自动驾驶导航系统、农田机器人、移动智能终端、云端数据以及高精度位置服务等几方面内容,可以实现以下功能。
1)通过物联网技术可实时监测甘蔗田的农作物生长情况,利用物联网系统的智能感知与预测模块,评估气温、土壤湿度等因素与甘蔗生长与病虫害之间的相关性。除此之外,利用物联网技术可整合智能传感器模块中所采取的信息,并精准预测农作物长势。系统可通过检测甘蔗生长条件的阈值,如发现土壤中的含水量接近甘蔗生长警戒线的情况,可快速发出预警,引导种植户采取应对措施。
2)物联网技术可利用智能算法与决策系统实时调控甘蔗的灌溉、施肥量,使用科学算法与构建计算模型,经过信息系统的快速决策,评估不同因素与甘蔗产量之间的相关性,确保甘蔗获得适宜的营养和水分供应,提高甘蔗的产量和质量,并减少营养物质和水资源的浪费。
3)物联网技术可提供功能强大的数据采集支持,即规范甘蔗农业的大数据采集对象、数据采集原则、采集流程与采集频率等内容,因此与传统生产模式相比,物联网技术可提供不同的数据支持,如记录甘蔗的长势、老叶分布情况等,并引导农业智能机器人完成播撒农药、翻土等操作[6]。除此之外,物联网技术具有强大的数据分析能力,通过机械学习的方法获得现场资料,如蔗情、虫灾分布、草情、病情等,通过大数据技术掌握甘蔗栽培中繁育、耕种、收获、销售等不同场景的信息,实现甘蔗农业数据可视化与场景化。
4)在“数字蔗田”技术架构下,通过整合地理信息系统、遥感信息、全球定位系统以及光谱技术、人工智能等手段,能显著优化蔗田生产的关键条件,构建完整的动态空间系统,利用大数据技术模拟甘蔗生产全过程的同时,模拟甘蔗生产中可能出现的异常情况,为甘蔗生产管理提供有效决策支持。
3 结束语
应用甘蔗高产栽培技术是全面提高甘蔗产量的关键,对于提升当地种植户收入的意义重大,具有极高的经济价值。在甘蔗生产过程中应做好病虫害防治工作,并配合播种、田间管理方案等相关措施,全面提高甘蔗产量。随着现代信息技术的发展,相关技术人员应认识到物联网技术、无人机技术在甘蔗高产栽培中的可行性,主动完善其技术方案,通过技术进步为实现甘蔗高产栽培目标奠定基础。