甘蔗黃化病發(fā)生的原因與矯正措施

黃珍麗

（來(lái)賓市興賓區(qū)農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊(duì)，廣西來(lái)賓 546100）

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在來(lái)賓市興賓區(qū)某個(gè)甘蔗種植區(qū)。試驗(yàn)地種植面積200 hm2，區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)地黏重，鐵錳結(jié)核現(xiàn)象較多，區(qū)域內(nèi)水源不足，缺乏足夠的灌溉條件，連續(xù)種植甘蔗時(shí)間較長(zhǎng)，甘蔗黃化病發(fā)病率較高。

以宿根蔗幼苗出現(xiàn)的黃化病作為研究對(duì)象，總結(jié)癥狀表現(xiàn)特點(diǎn)、發(fā)病特點(diǎn)以及發(fā)病規(guī)律，分別對(duì)存在黃化病與正常狀態(tài)的甘蔗植株種植土壤進(jìn)行采樣，于2021 年5 月5 日開(kāi)始執(zhí)行矯正試驗(yàn)，并記錄相關(guān)內(nèi)容。

1.2 樣品的采集與制備

1.2.1 土壤樣品的采集與制備

在作物正常生長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)和黃化區(qū)域內(nèi)分別采土，并按照隨機(jī)多點(diǎn)選取10～15 個(gè)點(diǎn)采集耕層。在土壤混合樣經(jīng)過(guò)風(fēng)干作用后，使用四分法取樣約1 kg。此后可使用木槌進(jìn)行研磨處理，最后使用規(guī)格為2 mm 的篩網(wǎng)篩選，得到的最終樣本需放入廣口瓶貯藏備用，便于后續(xù)試驗(yàn)順利展開(kāi)[1]。

1.2.2 植株樣品的采集與制備

在試驗(yàn)樣品采集過(guò)程中，需要從頂端開(kāi)始沿著展開(kāi)葉方向逐漸向下取出第2～3 葉中的1 片，累計(jì)取樣10～15 株作物葉片作為樣本參與試驗(yàn)。在完成葉片采集任務(wù)后，需要使用塑料袋封裝處理葉片。

將樣品送回實(shí)驗(yàn)室后，需要使用清水沖洗。使用蒸餾水將樣品洗凈并拭干后，使用不銹鋼刀將其切碎。在測(cè)出活性鐵、活性錳含量數(shù)據(jù)后，再將樣品放入到溫度為100 ℃的鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行烘干處理，烘干時(shí)間設(shè)定為15 min。此后將其放置于65 ℃的環(huán)境下再次烘干處理，烘干后的樣品使用不銹鋼高速粉碎機(jī)粉碎處理，并將得到的樣品粉末裝入塑料瓶中密封貯藏備用。

1.3 元素測(cè)定方法

本次試驗(yàn)中，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素比例的分析測(cè)定主要以《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》為參考標(biāo)準(zhǔn)[2]。其中，土壤pH 值使用電位法測(cè)量；土壤中的有效鐵元素、錳元素使用DTPA 浸提法測(cè)量；土壤中的有效硫元素使用磷酸鹽-乙酸浸提硫酸鋇比濁法測(cè)量；土壤中的有效硼元素使用熱水浸提法-姜黃素比色法測(cè)量；土壤中的交換性鈣元素、鎂元素使用1 mol/L 中性NH4Ac 浸提法-原子吸收光度法測(cè)量；土壤中的植株活性鐵元素、活性錳元素使用1 mol/L HCl 浸提法-原子吸收光度法測(cè)量；土壤中的全量鐵元素、錳元素、鈣元素、鎂元素使用硝酸法-高氯酸消化-原子吸收光度法測(cè)量；全硫使用硝酸-高氯酸消化-硫酸鋇比濁法測(cè)量；土壤中的全硼元素使用干灰化-姜黃素比色法測(cè)量。

1.4 田間試驗(yàn)

1.4.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

在本次試驗(yàn)中，專門(mén)設(shè)有10 個(gè)處理作對(duì)比，分別為CK、清水、0.2%硫酸亞鐵、0.3%檸檬酸鐵（熱水溶解）、0.2%硫酸鋅、0.2%硼砂、0.5%硫酸鎂、1%硫酸鉀、1%硫酸銨、0.6%氯化鈣。每小區(qū)3 行，長(zhǎng)5 m，順序排列，3 次重復(fù)。

1.4.2 田間試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)中，在噴施作業(yè)開(kāi)始前，先配制各種營(yíng)養(yǎng)液。分別在2021 年的5 月5 日、5 月14 日、5 月29 日、6 月10 日開(kāi)展噴施作業(yè)，使用電動(dòng)噴霧器裝置噴施葉片正、反兩面，直至葉片上出現(xiàn)水滴流下現(xiàn)象為止。在每次噴施任務(wù)開(kāi)始前，都需要記錄不同試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的黃化株情況。

最后一次噴施作業(yè)完成10 d 后需要前往試驗(yàn)區(qū)內(nèi)調(diào)查黃化株情況，同時(shí)需要采集不同小區(qū)內(nèi)的試驗(yàn)葉片樣品，計(jì)算試驗(yàn)葉片中含有的活性鐵、活性錳比例，計(jì)算公式為“黃化率（%）=黃化株數(shù)/總株數(shù)×100%”。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗幼苗黃化病發(fā)生情況及其規(guī)律

2.1.1 甘蔗幼苗黃化癥狀

在試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于輕癥而言，會(huì)出現(xiàn)葉片發(fā)黃的情況，葉片上會(huì)有一些平行狀態(tài)的黃綠相間條紋，部分葉脈近主莖區(qū)域會(huì)出現(xiàn)淺綠發(fā)青的情況，但葉尖部分會(huì)存在明顯發(fā)黃變白的現(xiàn)象；對(duì)于重癥而言，作物的整株葉片以及葉脈均會(huì)出現(xiàn)發(fā)白的情況，中下部區(qū)域的葉片還會(huì)出現(xiàn)明顯的褐色斑點(diǎn)，此時(shí)作物葉片細(xì)小較薄，整體植株相對(duì)矮小，部分植株甚至?xí)霈F(xiàn)枯萎的情況[3]。

2.1.2 甘蔗幼苗黃化病發(fā)病特點(diǎn)與規(guī)律

甘蔗黃化病癥大多發(fā)生于第四紀(jì)紅色黏土母質(zhì)發(fā)育成的酸性土壤中，并且在旱坡地區(qū)域的發(fā)病率較高，在相對(duì)低洼地或者水田種植區(qū)域內(nèi)極少發(fā)病。黃化病癥大多存在于宿根蔗上，新植蔗并未出現(xiàn)黃化病問(wèn)題。本次試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的主栽品種大多存在黃化現(xiàn)象，可判斷這種黃化癥狀與作物品種關(guān)聯(lián)性不大。宿根蔗的幼苗期階段（僅生長(zhǎng)出1～2 張葉時(shí)）開(kāi)始逐漸出現(xiàn)黃白葉，5 月中下旬氣溫不斷升高、降水量也會(huì)明顯增加，此時(shí)黃化苗會(huì)逐漸回青轉(zhuǎn)綠；7 月以后，除部分黃化苗已經(jīng)完全枯死外，田內(nèi)剩余黃化苗基本全部轉(zhuǎn)綠，此時(shí)田內(nèi)的甘蔗作物無(wú)黃化病癥存在。

2.2 甘蔗幼苗黃化病發(fā)生原因分析

2.2.1 土壤分析結(jié)果

由表1 可知，出現(xiàn)黃化病癥的甘蔗種植土壤pH值、有效鐵含量、有效錳含量、有效鈣含量、有效鎂含量等幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均低于正常水平；土壤中含有的有效硫含量變化較大，在發(fā)病土壤中的比例明顯高于正常土壤中的比例；有效硼含量差異較小。在甘蔗黃化癥狀逐漸轉(zhuǎn)化為正常的過(guò)程中，試驗(yàn)土壤的pH 值呈現(xiàn)逐漸升高的狀態(tài)，并且土壤中的有效鐵、有效錳、有效鈣、有效鎂等相關(guān)元素含量均處于不斷增加的狀態(tài)，有效硫、有效硼含量處于逐漸減少的狀態(tài)，說(shuō)明不同營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)作物生長(zhǎng)造成的影響具有一定區(qū)別。

表1 正常株和黃化株的土壤分析結(jié)果

2.2.2 植株葉片分析結(jié)果

由表2 可知，宿根黃化株作物葉片對(duì)應(yīng)的活性鐵含量為4.8 mg/kg，此數(shù)值明顯低于正常狀態(tài)下的宿根蔗作物葉片對(duì)應(yīng)的活性鐵含量（11.2 mg/kg）；此時(shí)病株對(duì)應(yīng)的活性錳含量（167.3 mg/kg）已經(jīng)達(dá)到正常宿根蔗植株作物（16.3 mg/kg）的10 倍左右；病株的全鐵、全錳含量均明顯高于正常植株；病株的全鈣、全鎂、全硫含量明顯低于正常植株，病株和正常植株的全硼含量比較接近。

表2 正常株和黃化株的葉片分析結(jié)果

由此推斷，宿根蔗出現(xiàn)黃化病癥的主要原因在于植株自身含有的活性鐵比例過(guò)低以及活性錳含量過(guò)高。病株全鐵的實(shí)際含量略高于其他正常植株，主要是因?yàn)殍F元素在植物體內(nèi)具有的移動(dòng)性相對(duì)較差，無(wú)法被直接轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，造成缺鐵失綠的情況未必是鐵元素的數(shù)量過(guò)少，而是鐵失去化學(xué)活性的概率較大。

2.2.3 不同處理對(duì)甘蔗植株黃化率及葉片活性鐵、活性錳含量的影響

由表3 和表4 可知，噴施不同類型的營(yíng)養(yǎng)元素處理均會(huì)對(duì)甘蔗黃化病癥產(chǎn)生一定程度的效果。在第一次噴施處理后，轉(zhuǎn)綠效果最為突出的是硫酸鎂處理方式，此時(shí)的轉(zhuǎn)綠率按照由高到低的順序排列為硫酸鎂＞硼砂＞硫酸亞鐵＞檸檬酸鐵＞硫酸銨＞清水＞氯化鈣。在第二次噴施處理后，檸檬酸鐵處理效果最佳，其次是硫酸亞鐵以及硫酸鋅。最后一次噴施處理后，在6 月20 日的最終調(diào)查結(jié)果中明確顯示，實(shí)際轉(zhuǎn)綠水平最高的為檸檬酸鐵方式，轉(zhuǎn)化率最低的是氯化鈣處理方式，實(shí)際轉(zhuǎn)綠效果由高到低的順序?yàn)闄幟仕徼F＞硫酸亞鐵＞硫酸鎂＞硼砂＞硫酸銨＞硫酸鋅＞硫酸鉀＞氯化鈣＞清水。

表3 不同處理方式對(duì)甘蔗植株黃化率的影響

表4 不同處理方式對(duì)葉片活性鐵、活性錳含量的影響

2.2.4 葉片中活性鐵、活性錳含量與植株轉(zhuǎn)綠相關(guān)性

由表5 可知，甘蔗植株最終的轉(zhuǎn)綠水平與葉片中攜帶的活性鐵含量之間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)與活性錳比例具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。此結(jié)果證明噴施鐵營(yíng)養(yǎng)的處理方式、增加葉片中活性鐵含量的處理方式有效，可以提升甘蔗植株的實(shí)際轉(zhuǎn)綠效果，同時(shí)也證實(shí)上述關(guān)于植株分析結(jié)果最終推斷的準(zhǔn)確性。

表5 葉片中活性鐵、活性錳含量與植株轉(zhuǎn)綠相關(guān)系數(shù)

3 討論

本研究了解到宿根蔗作物出現(xiàn)缺鐵黃化病癥主要集中在酸性較強(qiáng)的土壤種植區(qū)。導(dǎo)致這種情況的主要原因是甘蔗作物生長(zhǎng)于酸性土壤中會(huì)吸收大量錳元素，而錳元素的化學(xué)性質(zhì)十分活躍，會(huì)作為一種氧化劑存在于作物體內(nèi)，使作物體內(nèi)含有的鐵元素逐漸氧化，鐵元素生理活性不斷下降，最終造成甘蔗作物體內(nèi)含有的鐵、錳比例不均衡。這種營(yíng)養(yǎng)不平衡的現(xiàn)象主要表現(xiàn)為甘蔗黃化癥狀。本研究的蔗區(qū)土壤為酸性，并且土壤淋溶較為強(qiáng)烈，甘蔗作物連年種植導(dǎo)致土壤中的部分營(yíng)養(yǎng)元素缺乏，再加上部分種植戶沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致甘蔗種植后出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺乏的情況。

宿根蔗作物缺鐵黃化問(wèn)題主要是由于土壤本身缺少足夠的水分，再加上土壤中攜帶的鐵離子被氧化，導(dǎo)致作物對(duì)鐵元素的吸收能力減弱。植物吸收與利用的元素均為Fe2+，需要在輸入細(xì)胞質(zhì)前，將根表成功還原成Fe2+以后才能有效吸收利用。當(dāng)甘蔗作物處于低溫、干旱的生長(zhǎng)環(huán)境中，自身還原能力較低，再加上土壤缺少足夠的Fe2+，導(dǎo)致植物的缺鐵黃化問(wèn)題日益嚴(yán)重。需要盡早給宿根蔗進(jìn)行灌溉處理，避免干旱問(wèn)題對(duì)宿根蔗造成不良影響。

4 結(jié)論

甘蔗幼苗生長(zhǎng)期，體內(nèi)含有的活性鐵元素比例較低、活性錳比例過(guò)高，這種情況會(huì)造成植株體內(nèi)鐵錳元素失衡、營(yíng)養(yǎng)不平衡情況，這是造成宿根蔗出現(xiàn)黃化病問(wèn)題的主要原因。由于宿根蔗在幼苗階段的根系吸收能力相對(duì)不足，造成植株出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)缺乏問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用噴施處理方法，為甘蔗作物噴施檸檬酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硼砂、硫酸銨、硫酸鋅、硫酸鉀、氯化鈣均可有效控制甘蔗作物的黃化病癥，并且對(duì)甘蔗植株轉(zhuǎn)綠有著一定的促進(jìn)作用。其中，噴施檸檬酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鎂、硼砂的防治效果最為突出。