我国甘蔗育苗移栽技术的发展历史与现代研究进展_李燕娇.pdf
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1、 收稿日期:2022-09-30;修回日期:2022-12-13 基金项目:国家现代农业产业技术体系广西甘蔗创新团队建设(NYCYTXGXCXTD-2021-03);广西科技基地和人才专项(桂科AD19245080);中国科学院专项研发与联合攻关项目(KFJ-STS-QYZD-199-2)作者简介:李燕娇(1983-),女,研究实习员,从事甘蔗栽培生理研究;E-mail:*通讯作者:吴建明(1978-),男,研究员,从事甘蔗栽培、生理和分子生物学研究;E-mail: 引文格式:李燕娇,邓宇驰,闫海锋,等.我国甘蔗育苗移栽技术的发展历史与现代研究进展J.甘蔗糖业,2022,51(6):1-7.甘
2、蔗糖业甘蔗糖业 2022年第51卷第6期,2022年12月 Sugarcane and Canesugar Vol.51,No.6,Dec.2022 我国甘蔗育苗移栽技术的发展历史与现代研究进展 李燕娇,邓宇驰,闫海锋,丘立杭,范业赓,陈荣发,周忠凤,周慧文,吴建明*(广西农业科学院甘蔗研究所/农业农村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/中国农业科学院甘蔗研究中心,广西南宁 530007)摘 要:甘蔗育苗移栽是甘蔗栽培史上一项重大技术变革,也是农业绿色增产、符合可持续发展需求的生产技术。本文从甘蔗育苗移栽的历史、育苗方法、育苗效果等方面综述了国内的研究进展,探讨
3、其对甘蔗产量和糖分的效应,指出了我国甘蔗育苗移栽技术的优势、面临的主要问题以及未来的研究方向。关键词:甘蔗;育苗移栽;甘蔗栽培;研究进展 中图分类号:S566.1 文献标识码:A 文章编号:1005-9695(2022)06-0001-07 The Development History and Modern Research Progress on Sugarcane Seedling Transplanting Technology in China LI Yanjiao,DENG Yuchi,YAN Haifeng,QIU Lihang,FAN Yegeng,CHEN Rongfa,ZH
4、OU Zhongfeng,ZHOU Huiwen,WU Jianming(Sugarcane Research Institute,Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement,Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Guangxi Key Laboratory of Guangxi Sugarcane Genetic Improvement/Sugarcane Res
5、earch Center of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Nanning,Guangxi 530007)Abstract:Seedling transplanting is a major innovation of cultivation technology in the history of sugarcane cultivation,and it is also a production technology to increase agricultural green production and meet the demand
6、 of sustainable development.This paper reviews the domestic research progresses in terms of the history of sugarcane nursery transplanting,nursery methods,and nursery effects,and points out the sugarcane yield and sugar content affected by this technology.Moreover,this review also summaries advantag
7、es,main problems and future research direction of sugarcane nursery transplanting technology in China.Keywords:Sugarcane;Seedling transplanting;Sugarcane cultivation;Research progress 0 引言 甘蔗是我国最主要的糖料作物,其种植面积占我国常年糖料作物种植面积的 85%以上,产糖量占食糖总产量的 90%以上1-2。甘蔗生产中最重要的是优良品种,但选育一个甘蔗品种需要 1012 年,甘蔗主栽品种更新换代需要 1520
8、 年,不可避免的存在主栽品种长时间种植的局面。因此,在良种基础上,配套栽培技术对甘蔗种植来说尤为重要。甘蔗育苗移栽,是我国劳动人民在长期生产实践中创造出来的一项颠覆性的栽培技术。甘蔗育苗移栽能够争取时间和空间,减少前后茬作物争地、争阳光的矛盾,提早甘蔗植期,延长生长期,提早成熟,提【糖料与糖料生产】甘蔗糖业 2022 年第 51 卷第 6 期 Sugarcane and Canesugar-2-高产量和糖分。不仅能增产增糖,还能增加糖厂原料蔗入榨量和产糖量。甘蔗育苗移栽的效果受到育苗时期、育苗方式、移栽方法等诸多因素的影响。为了推进育苗移栽技术的推广,本文对甘蔗育苗移栽发展历史、育苗方式、育苗
9、材料等方面进行归纳总结,探讨其对甘蔗产量和糖分的效应,并结合作者多年的研究结果进行总结分析,以期为甘蔗生产实现增产增效及可持续发展提供重要的参考依据。1 甘蔗育苗移栽方式的历史演变 1.1 人工育苗移栽 早在 300 多年前,我国明代科学家宋应星所著天工开物中就有甘蔗育苗移栽技术的历史记载3。彼时种蔗是在冬季斩蔗制糖时,斩梢头苗留种,至雨水(2 月下旬)在苗床斜插育蔗秧,至苗高2025 cm 时移栽,解放前浙江省义乌等少部分地区仍采用这一栽培技术4。解放后,广东、广西、浙江、福建、江西等许多蔗区的群众和科技人员通过不断地试验研究,使这一栽培技术日益完善,不少地方也有自发性进行不同形式的育苗移栽
10、,如包泥蛋育苗移栽、草钵雀巢式育苗移栽等3。但此时中国农业机械化处于起步阶段,而甘蔗育苗移栽作为新的栽培技术,此时只能靠人工育苗移栽。1.2 半机械化移栽 20 世纪 70 年代初期,福建、广东、广西等蔗区对育苗移栽技术进行了大量的研究,总结出了露地苗床育苗、薄膜温床育苗、火温床育苗等方法,这些方法也得到大面积的推广应用,但这些技术还存在劳动力过于密集、操作复杂、生产成本高等问题。针对劳动强度大和生产成本高的问题,20 世纪80 年代初,轻工业部甘蔗糖业科学研究所采用成本比原来农用塑料薄膜便宜 45 倍的超薄、低压、高密度塑料膜来育苗;还利用机制泥钵和机制超薄的塑料膜钵,大大地减轻制钵的人力和
11、成本,达到制钵半机械化,从而大大地提高育苗移栽的效率,更能做到全天候移苗和不受前作收获与否的影响5。这个时期,甘蔗育苗移栽也在局部少数地区生产上得到应用,试验报道也常见于书刊中,但始终未有突破性的发展,主要是没有把它看成是关键的重大措施去改革和应用,其余国家也有类似的情况。从历史来看,我国育苗移栽是早有这种栽培制度的,而到 20 世纪 80 年代初,这项技术的发展成为国际领先进入甘蔗栽培技术及栽培制度的新领域,当时也得到国际上如美国、澳大利亚、日本、泰国等同行专家的高度认可3。1.3 机械化育苗移栽 20 世纪 90 年代,国家实施“东蔗西移”战略性产业结构调整,甘蔗产业从广东向广西、云南等蔗
12、区转移,甘蔗种植条件也从水田地转向旱坡地,育苗移栽技术在旱坡地的推广应用受到了限制。近年来,中央和地方一系列举措和科技不断进步,助推了育苗移栽技术的推广应用。首先,农业农村部编制了糖料蔗主产区生产发展规划(20152020 年)按照统筹兼职、突出重点的原则,打造糖料蔗核心产区,规划范围为广西、云南 2 大糖料蔗主产省的核心基地 46.67 万 hm2,其中广西 33.33 万hm2,云南 13.33 万 hm2,基地建设要求实现“四化”即“规模化、良种化、水利化和机械化”6-7;广西壮族自治区人民政府印发广西甘蔗良种繁育推广体系建设实施方案的通知,计划利用 5 年时间建立一级基地 5 个(每个
13、 33.3 hm2以上),二级基地 20 个(每个 66.7 hm2以上),三级基地 100 个(每个 100 hm2以上),良种基地总面积近 1.33 万 hm28-9,良种繁育基地和双高糖料蔗基地的水利化建设为甘蔗育苗移栽技术提供有利条件。其次,广西农业科学院甘蔗研究所发明了采用组培苗基质网袋技术,克服了土壤基质塑料营养穴盘培养假植苗栽培的缺陷,提高了育苗质量,缩短了育苗时间,降低了运输及种植成本,组培苗育苗基质规格统一,更适合机械自动下种。最后,广西百域机械公司、广西双高农机公司、广西钦州力顺机械有限公司等从种茎收获、种茎加工、育苗设备、甘蔗种苗专用种植机全过程研发出了配套机械。2 我国
14、甘蔗育苗方法的研究进展 2.1 育苗种苗类型 育苗移栽是一项有效的节约种茎和增产效果较好的栽培措施,但是采用不同种苗类型育苗,效果会有一定的差异。前人开展了单芽苗、梢头苗、片芽苗、双芽苗等不同育苗材料的苗床育苗效果研究。结果表明,从幼苗生长情况看,双芽苗有 2 个组织致密的蔗节来保护中间一段节间,病菌不易浸入,芽比较壮,幼苗长得较高;单芽苗和芽片苗的萌芽率比双芽苗和梢头苗高,但单芽苗靠自身养分供应蔗芽不如双芽苗,因而幼苗长得较矮;片芽苗萌芽较好,但由于芽片厚薄不匀,苗势强弱悬殊,且营李燕娇等:我国甘蔗育苗移栽技术的发展历史与现代研究进展-3-养体小,苗势弱;梢头苗具有 24 芽,虽然有 13
15、个完好的节间,但由于节间短小,贮存的养分较少,且芽数较多,供应每芽的养分更少,因而苗势较弱,且长势不匀,成苗较少5,10。不同育苗材料对甘蔗产量和糖分的结果表明,1979 年和 1980 年双芽苗的蔗茎产量比不育苗分别增产 3.18%与 3.96%;梢头苗比不育苗分别增产 6.49%和 8.16%;芽片苗分别减产 1.1%和 19.63%;单芽苗减产 5.36%;双芽苗含糖量是分别比不育苗增加 8.35%和 6.56%,其他材料的含糖量均比不育苗低5。邓海华等11通过塑料袋钵单芽育苗试验,结果表明,袋钵单芽育苗移栽平均产量达 2665.58 t/hm2,比种茎直播(对照)增产27.86%;糖分
16、平均为 14.30%,比种茎直播糖分提高1.3%。范业赓等12利用单芽茎段,1/2 单芽茎段和1/4 单芽茎段开展了不同体积营养土育苗移栽研究,结果表明,所有育苗移栽处理的成活率和有效茎数均优于常规种茎种植,产量和蔗糖分也高于常规种茎种植,通过苗床育苗,体积大的双芽苗和梢头苗移栽的效果比体积小的单芽苗和片芽苗效果好;但在有营养土条件下,完整单芽、1/2 单芽和 1/4 单芽育苗的蔗茎产量均高于比对照(常规种茎种植)。综上所述表明,育苗种苗材料可影响育苗移栽的效果。2.2 育苗方式 甘蔗生产必须紧密依靠农业科技的发展,这需要从种苗-种植-管理-收获全过程的有机衔接,而甘蔗种茎(苗)是决定甘蔗产量
17、的关键环节,我国科学家围绕甘蔗育苗移栽技术的推广模式创新与运行机制开展了大量的研究与探索实践,并形成了不同育苗方法,这些方法在操作、管理、适应性等方面各不相同(表 1)5,10-11。表 1 不同育苗移栽方式 育苗方式 优点 缺点 薄膜苗床育苗 能在较低温育苗,出苗率较高为 87.82%,成本相对低,方法简单。起苗困难,易造成裸根苗,移栽成活率低。火温苗床育苗 能在较低温育苗,出苗率最高为 97.78%,出苗快。起苗困难,易造成裸根苗,移栽成活率低,且耗费一定的燃料,成本高,大面积使用上难推广。露地苗床育苗 可用 24 个芽,抗旱能力强于单芽,条件要求比较低。出苗率低仅为 57.8%;起苗困难
18、,易造成裸根苗,移栽成活率低。塑料袋钵育苗 营养钵育苗移栽的蔗苗比苗床育苗的生长较齐、较壮;春、夏、秋、冬均能育苗,苗龄可适当延长;可由双芽改为单芽,一般可节约种苗 40%;稻草混肥泥浆制钵,钵内放入塘泥,出苗率较高90%以上;减少根伤害,缩短或消除植后回青期。木料、玻璃瓶或砍蔗后的蔗茎等做模具,用稻草混肥泥浆,制成营养钵,成本高,操作复杂。营养块育苗 提高出苗率和分蘖率,节约蔗种、蔗苗均匀,减少根伤害,缩短或消除植后回青期。营养块制作困难,生产成本高。抠芽育苗 最省种(只需单芽的 1/21/4 体积),可秧盘育苗一片 50 孔(重复利用 3 次以上),减少根系伤害,缩短或消除植后回青期;机械
19、砍种和机械化种植,成本低。受水源影响大,只能选择水源条件好或雨后种植。前人对甘蔗育苗的方法进行大量的研究,并总结出了苗床育苗、塑料袋钵育苗、营养块育苗、抠芽育苗等方法。苗床育苗:精细耙碎后起畦宽 1.5 m,畦高 1013 cm,下种时苗床淋足水分,然后平排经过浸种消毒的蔗种,排种时芽向两侧,种苗间距2 cm,蔗种顶接,然后用土杂肥与表土混合的肥土盖种,以盖过蔗种为宜。露地育苗可用 24 个芽,抗旱能力强于单芽,条件要求比较低,主要在秋季育苗,但是该方法出苗率低。盖膜育苗在冬、春季节,气温较低可采用此法,其苗床整地及下种方式与露地育苗方法相同。覆盖方法,可搭拱或平铺盖膜。该方法出苗率较高为 8
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