果蔗噴施新型增產增糖劑的效果

范業賡，陳榮發，李燕嬌，閆海鋒，周慧文，周忠鳳，鄧宇馳，羅 霆，丘立杭，吳建明

（1.廣西農業科學院甘蔗研究所/中國農業科學院甘蔗研究中心/農業部廣西甘蔗生物技術與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530007；2.廣西農業科學院微生物研究所，廣西 南寧 530007）

前 言

在長期的甘蔗栽培歷程中，農藝性狀好、品質佳、口感爽脆的品種被篩選保留為鮮食用，成為適合特定生態區域種植的地方果蔗。果蔗是甘蔗屬熱帶種（Saccharum officimarumL.）中具有大莖、皮薄、肉脆、汁多、清甜、低纖維的一類品種，富含人體必需的多種氨基酸和維生素及鐵、鈣、磷、錳等多種微量元素，具有解渴充饑、清涼解毒、消除疲勞等功效，是一種深受人們喜愛的鮮食果品。果蔗主要分布于我國南方地區，其中廣西是重要的果蔗主產區。果蔗主要分為黑皮蔗（拔地拉，Badila）、黃皮蔗、青皮蔗和白皮蔗4種，其中黑皮果蔗是最主要的栽培品種，種植面積比例在70%以上［1-5］。果蔗具有單產較高，經濟效益顯著高于糖料蔗，且不受地區和制糖設備的限制等特點，因此種植果蔗已經成為廣西農民脫貧致富的重要產業。

果蔗最適合啃食的鮮食部分是果蔗的節間，因此提高節間長度一直是蔗農所追求的，足夠的節間長度和莖徑能有效提高果蔗商品率及賣相。果蔗的株高是決定產量的一大因素；果蔗的高度取決于節數的多少和每一節間的長度。目前，甘蔗化學調控劑已被廣泛應用于甘蔗組培苗生產、甘蔗試管苗瓶外生根、種莖浸種、促分蘗、促伸長、催熟促進糖分積累等，具有技術簡單、用量少、見效快、效益高等特點。作者所在研究團隊經過20多年的理論基礎研究，發現赤霉素能明顯促進甘蔗節間伸長，增加甘蔗產量，提高甘蔗蔗糖分，但是單一赤霉素處理對甘蔗增糖效果有限，為解決甘蔗增產增糖協同提高的重大難題，團隊以赤霉素為主要成分，并不斷篩選研制出了一種增產增糖的復合型化學藥劑（專利號：2021/06045），于甘蔗伸長中后期（9~11月）進行無人機噴施，噴施后能顯著促進甘蔗節間伸長及蔗糖分轉化，同時達到增產增糖效果；在多地開展糖料蔗試驗，可以有效提高甘蔗產量和甘蔗蔗糖分［6］。本研究進一步驗證新型增產增糖劑對果蔗的增產和增糖效果，以期為在果蔗上大面積推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試果蔗品種為桂果蔗1號。

噴施藥劑為新型增產增糖劑（國際專利號：2021/06045）。

1.2 方法

1.2.1 試驗地點

于2019年在防城港市上思縣進行試驗。

1.2.2 試驗設計

在各試驗區選取水肥條件一致的甘蔗地，設置噴施新型增產增糖劑處理T1（GA352.5 g/hm2+H3BO3750 g/hm2，其他成分不變）、T2（GA360.0 g/hm2+H3BO3900 g/hm2，其他成分不變）和噴施清水（CK）三個處理。

1.2.3 試驗方法

1.2.3.1 噴施方法

采用極飛P20型無人機（型號3WWDZ-10A）進行噴施，噴施時飛行高度2~3 m，飛行速度4~5 m/s，寬幅3 m，飛行流量15000~18000 mL/hm2，霧滴大小100~120μm。試驗分別于2019年10月15日和11月16日進行兩次噴施，2020年1月進行田間測產。

1.2.3.2 農藝性狀調查及產量驗收

甘蔗收獲時每處理隨機選取3個小區，小區面積約6 m×10 m（以實際測量面積為準），每個小區隨機取樣20株調查株高、莖徑、單莖重、節間數、田間錘度、小區的有效莖數和產量。

1.2.3.3 甘蔗品質測定

田間測產驗收時，每小區隨機選取6條甘蔗分別送廣西壯族自治區農業科學院甘蔗研究所糖分分析室檢測蔗汁重力純度、蔗汁錘度、甘蔗蔗糖分和纖維分等。

1.3 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2016和DPS 16.05軟件進行數據處理和統計分析，差異顯著性采用Duncan新復極差法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 噴施新型增產增糖劑對甘蔗產量性狀和產量的效應

從表1可以看出，噴施新型增產增糖劑后果蔗平均株高增加34 cm，增幅16.2%，T1、T2處理和對照株高之間的差異達到極顯著差異；噴施新型增產增糖劑對果蔗莖徑效果作用不大，平均增粗2.32 mm，與對照之間差異不顯著；噴施新型增產增糖劑后平均單莖重提高0.24 kg，增幅12.1%，而T1、T2和CK之間的差異均達到極顯著水平，以T1的最高；新型增產增糖劑處理的有效莖數略低于對照，但不同處理間差異不顯著；噴施新型增產增糖劑后果蔗的田間錘度比對照高了0.68°Bx，增幅4.2%，以T2的顯著最高，而T1與CK之間差異不顯著；新型增產增糖劑處理的果蔗產量平均值為10.69 t/hm2，比對照增加11%，T1、T2處理與對照之間的差異達極顯著水平，但T1與T2之間差異不顯著。這說明用無人機噴施新型增產增糖劑對甘蔗株高、單莖重和產量具有顯著的促進作用，但對莖徑和有效莖數的作用不大。

2.2 噴施新型增產增糖劑對甘蔗品質的效應

噴施新型增產增糖劑對果蔗品質的效應，如表2所示。試驗結果表明，用無人機噴施新型增產增糖劑后，蔗汁重力純度和甘蔗蔗糖分分別比對照提高1.84%和4.92%，而甘蔗纖維分比對照降低1.14%；T1和T2處理與對照的蔗汁重力純度和甘蔗蔗糖分差異達極顯著水平，甘蔗纖維分之間差異達顯著水平；說明，噴施新型增產增糖劑能顯著提高甘蔗蔗糖分、蔗汁重力純度和甘蔗纖維分，從而促進果蔗品質的提高，使果蔗口感更佳。

表2 噴施新型增產增糖劑對果蔗品質的效應

3 討論和結論

由于甘蔗生長和成熟過程中的生理生化限制和不利的氣候條件，世界各地與甘蔗有關的主要問題是生產力較低。甘蔗產量和含糖量直接受到甘蔗品種、栽培技術以及氣候、土壤等許多因素的影響。因此，應用植物生長調節劑成為在短期內克服這些限制的有效途徑，以打破甘蔗產量增加緩慢的局面，提高甘蔗產業的盈利能力。

蔗莖是栽培甘蔗的主要收獲產物，其產量構成要素是平均單莖重，而節間長度是影響單莖重的重要因素之一，增加節間長度有助于提高甘蔗產量，而且蔗糖主要儲藏在甘蔗節間中［7］。GA3在控制甘蔗生長發育方面起重要作用，它可以提高甘蔗的光合效率，從而增加葉片中蔗糖的過量生產，并將蔗糖裝入節間用于有絲分裂過程，從而誘導細胞質量增加，導致節間伸長［8］。GA3對參與蔗糖合成的主要酶之一蔗糖磷酸合酶的活性產生影響［9］，并促進庫組織的增殖，從而改善甘蔗的同化過程［10-11］，提高產量。眾多研究發現赤霉素對甘蔗蔗莖伸長有較好的促進效果，能促進細胞伸長，進而促進甘蔗節間伸長［12-14］。劉文慈等［15］采用赤霉素對果蔗進行多次足量噴施，可以促進莖節間伸長而增產；毛玲榮等［16］噴施赤霉素50 mg/kg能有效促進果蔗伸長，增加單莖重；譚顯平等［17-19］研究發現赤霉素能有效提高果蔗株高、莖徑、單株重、有效莖數、甘蔗產量、甘蔗纖維分、田間錘度、重力純度、甘蔗含糖量等。Nguyen等［20］研究發現采用赤霉素噴施甘蔗，產量增加19.94%，蔗糖分增加了2.21%；陳榮發等［6］報道無人機噴施增產增糖劑后提高了甘蔗株高、單莖重、產量、節間數、甘蔗蔗糖分、蔗汁重力純度，降低了蔗汁還原糖分。本研究結果與前人研究結果相一致。

甘蔗有效莖數由甘蔗出苗和分蘗基礎決定，噴施處理在9~11月進行，因此噴施處理不能改變果蔗的有效莖數基礎，對果蔗有效莖數無影響。陳榮發等［6］曾噴施新型甘蔗增產增糖劑對甘蔗有效莖數無影響，對莖徑效果作用不大，與本研究結果一致。

在果蔗的伸長中后期噴施以赤霉素為基礎的新型增產增糖劑，可以促進果蔗節間伸長，增加株高和單莖重，提高蔗糖分、纖維分和蔗汁重力純度，從而提高果蔗的產量和品質，提高果蔗的商品化率。