机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期生长的影响

机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期生长的影响
秦培钊;罗艺;米超;陈超君;邝伟生;黄严;莫清贵;陆国盈;梁和
【摘要】[Objective]This experiment was aimed to find out the optimal row spacing for mechanically harvested in sugarcane plantations in order to decrease the damage to sugarcane stubble and plant-soil environment, and to improve harvesting efficiency and economic benefits. [Method] Different planting row spacing (1.0, 1.1 , 1.2 and 1.3 m) was used in sugarcane planting and sugarcane was harvested manually as well as mechanically. After harvesting, the underground bud growth, cracking degree of sugarcane stubble and agronomic and physiological parameters were investigated at seedling stage. [Result]Data showed that mechanical harvesting impacted on underground buds of ratoon cane and sugarcane stubble cracking to some extent, in particular the mortality rate of upper buds was higher compared to that in manual harvesting. Sprouting of ratoon cane was not affected by mechanical harvesting. In mechanical harvesting treatment, chlorophyll content in leaf +1 was higher than those in manual harvesting, while root activity was generally lower in mechanical harvesting compared to that in manual harvesting. In mechanical harvesting treatment, the row spacing of 1.2 m influenced sugarcane stubble cracking most slightly and recorded low mortality rate of upper and lower buds, the highest number of sprouting, and high chlorophyll content and root activity. [Conclusion] Mechanical harvesting resulted in greater stubble cracking degree and higher damages to upper buds,
however, both problems were reduced significantly with gradual increase in row spacing. The row spacing of 1.2 m was found suitable as it not only enhanced the efficiency of mechanical harvesting, but also improved the shoot growth of ratoon cane.%[目的]筛选出适宜甘蔗机械收割的最佳行距,减少机械对甘蔗蔗蔸损伤及蔗田土壤环境的破坏,提高工作效率和经济效益.[方法]设置不同种植行距(1.0、1.1、1.2和1.3 m)处理,每种处理分别采用机械收割和人工砍收两种收割方式,然后对不同处理机械收割后宿根蔗苗期地下芽生长情况、蔗蔸开裂程度、蔗株农艺性状和生理特征进行调查分析.[结果]机械收割对宿根蔗地下芽、蔗蔸开裂有一定影响,不同处理高位芽的死芽率比人工砍收高,但不影响宿根蔗发株,且死苗率低于人工砍收.+1叶叶片的叶绿素含量表现出机械收割比人工砍收高的趋势,但根系活力普遍比人工砍收低.在1.2 m种植行距下,机械收割对蔗蔸开裂程度的影响最小,高位芽和低位芽死芽率低,宿根蔗苗期发株数最多,叶绿素含量与根系活力最高.[结论]机械收割增加了蔗蔸的开裂程度和上位芽的损伤程度,但对蔗蔸开裂程度的影响随行距加大逐渐变弱,对宿根蔗幼苗的生长影响不明显,也不影响宿根蔗发株；种植行距影响宿根蔗幼苗生长,生产上可采用1.2 m的种植行距作为适宜甘蔗机械收割的最佳行距.
【期刊名称】《南方农业学报》
【年(卷),期】2012(043)002
【总页数】5页(P236-240)
【关键词】机械收割;种植行距;宿根蔗;苗期;生长
【作者】秦培钊;罗艺;米超;陈超君;邝伟生;黄严;莫清贵;陆国盈;梁和
【作者单位】南宁市农业技术推广站,南宁530001;广西大学农学院,南宁530005;
广西大学农学院,南宁530005;广西大学农学院,南宁530005;南宁市农业技术推广站,南宁530001;南宁市农业机械化技术推广服务站,南宁530001;武鸣县农业机械
化技术推广服务站,南宁530100;广西大学农学院,南宁530005;广西大学农学院,南宁530005
【正文语种】中文
【中图分类】S566.104.8
【研究意义】农业机械化不仅可以减轻农民体力劳动、缩减成本、增加农民收入，还可以提高工作效率和土地产出率，增加经济效益和生态效益（罗锡文，2002）。

目前，我国蔗糖生产成本过高，糖价在国际市场中缺乏竞争优势，实现甘蔗生产全程机械化是降低其生产成本的重要途径，尤其是在甘蔗收获过程中，传统的手工收蔗劳动量大、效率低，一个劳动力每天只能收获1 t。

因此，机械收割是甘蔗生产
中的重要环节，也是控制其生产成本的重要措施。

但机械收割会损伤甘蔗蔗蔸及破坏蔗田土壤环境，降低工作效率和经济效益。

【前人研究进展】安玉兴等（2009）研究了机械收获对宿根甘蔗虫害发生及蔗苗生长的影响，结果发现，机械收获可以缓解越冬虫害的前期危害，降低虫口密度，对降低虫害率、减少黄化苗、提高宿根甘蔗出苗率等均有良好的效果。

刘文秀等（2010）进行了甘蔗机械收获切割质量
对宿根蔗产量的影响试验。

陈超君等（2011）研究了机械收获对蔗蔸质量和翌年
宿根蔗生长的影响，发现机械收获的留茬高度、蔗蔸破头率明显高于人工收获处理，但不倒伏、脱叶性好的甘蔗品种的留茬高度增幅较小，纤维含量较高的品种有利于降低蔗蔸破头率；与人工砍收处理相比，机械收获后的蔗茎产量差异不显著，但蔗糖糖分提高了0.53个百分点。

【本研究切入点】国内外甘蔗种植行距一般在
0.8～2.0 m，我国的人工种植行距为0.7～0.9 m（农浩智和农冠松，1998；刘子
凡等，2006；Singels and Smit，2009），而目前采用的甘蔗机械收割机宽度均有一定限制（游建华等，2008），因此有必要筛选出适宜甘蔗机械收割的最佳行距。

【拟解决的关键问题】在前人研究的基础上，设置不同种植行距，每种行距分别采用机械收割和人工砍收两种收获方式，对不同种植行距甘蔗收割后宿根蔗苗期的地下芽生长情况、蔗蔸开裂程度、农艺性状、生理特征等进行调查分析，旨在筛选出适宜甘蔗机械收割的最佳行距，减少机械对甘蔗蔗蔸的损伤及蔗田土壤环境的破坏，提高工作效率和经济效益。

1.1 试验材料
供试甘蔗品种为新台668，由武鸣县农业机械化技术推广服务站提供，2010年3
月16日新植蔗种植，2010年12月22日机械收割，随后为第一年宿根蔗。

收获机械为广西云马汉升机械制造股份有限公司生产的HS180型整秆式甘蔗联合收割机。

1.2 试验设计
试验在广西武鸣县蕾花镇农业技术推广站甘蔗试验基地进行。

试验设收割方式和种植行距两个因素，其中，A因素为收割方式，分机械收割和人工砍收（CK）两种；B因素为种植行距，设1.0、1.1、1.2和1.3 m 4个规格，共16个处理。

每处理
4行区，3次重复，各重复间相隔5 m作为保护区。

除收获方式和行距有差异外，其他大田管理（用种量、盖膜、施肥、淋水等）均一致。

采用机械收割时，粉碎蔗叶，均匀覆盖还田，具体操作为：在联合收割机收割甘蔗后，用人工方法将蔗茎捆扎、搬出蔗地、装车、运送糖厂。

人工砍收则是按照传统的人工砍收方法砍收和装运甘蔗。

收割后1周开垄松蔸。

1.3 调查项目及方法
2010年12月～2011年5月调查统计各处理的蔗蔸开裂程度、地下芽情况、宿根蔗苗发株数、死苗数、株高等。

蔗蔸开裂程度调查方法：每处理随机取3个调查
点，将蔗蔸挖出洗净，用直尺测量每一蔗茎从切面往下的开裂长度，取平均值；地下芽调查方法：参考徐建云和陈超君（2009）的方法，每处理随机取3个调查点，将蔗蔸挖出洗净，统计每株蔗茎的高位芽、低位芽的总数及死芽数、活芽数，取平均值；发株数、死苗数（黄化苗和枯心苗）调查方法：每处理随机取3个调查点，每个调查点调查10 m行长黄化苗和枯心苗数量；株高调查方法：每处理每次随机取3个调查点，每个调查点连续测量10株，取平均值。

2011年4月15日调查
测定各处理的叶片叶绿素含量及根系活力，其中，叶片叶绿素含量采用丙酮乙醇混合液浸泡法，根系活力采用氯化三苯基四氮唑法（TTC法）测定（李合生，2000）。

1.4 统计分析
试验数据采用Excel 2003软件进行整理，用DPS 7.05（Duncan’s新复极差法）软件进行统计分析和多重比较。

2.1 机械收割对不同种植行距甘蔗地下芽的影响
分布在土表0～10 cm的蔗芽称为高位芽，土表10 cm以下的蔗芽称为低位芽（徐建云和陈超君，2009）。

两次的调查结果（表1）均显示，机械收割的宿根
蔗高、低位芽的死芽率均高于人工砍收，可能由于是收割机械碾压蔗地，土层被压实，造成地下芽损伤或死亡；此外，机械收割对0～10 cm土表内蔗芽造成的死芽率明显高于土表10 cm以下的蔗芽，即机械收割对高位芽的损伤较严重，对低位
芽的损伤程度稍轻。

2.2 机械收割对不同种植行距蔗蔸开裂程度的影响
收割机械作业过程会对蔗田土壤环境造成一定程度的破坏，同时也对甘蔗蔗蔸造成损伤。

由图1可知，机械收割对各种植行距蔗蔸造成的损害程度均高于人工砍收。

方差分析结果表明（图1），1.0、1.1、1.2 m行距处理的人工砍收与机械收割造成的蔗蔸开裂程度达极显著差异，1.3 m行距处理也达显著差异；但人工砍收的4
个行距处理间无显著差异。

机械收割对不同行距处理的影响表现为：随行距加大，蔗蔸开裂程度逐渐变小（1.0 m>1.1 m>1.3 m>1.2 m），其中，1.0 m处理的蔗蔸开裂程度最严重，达9.47 cm；1.3 m处理较轻（6.38 cm）。

说明一定范围内加大行距能降低机械作业对蔗蔸造成的损害。

2.3 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期农艺性状的影响
2.3.1 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期株高的影响由图2可知，2011年3月27日人工砍收处理宿根蔗苗期的株高均高于机械收割处理，且差异均达显著水平，但同一收割方式内各行距处理间差异不显著。

由图3可知，2011年4月27日人
工砍收1.0 m行距处理的宿根蔗株高明显高于机械收割处理，其他行距处理则表
现为机械收割处理的株高略高于人工砍收处理，差但异不显著。

可能是机械收割对1.0 m行距处理造成的土壤环境破坏及蔗蔸损害程度比较严重，对其宿根蔗苗期生长的影响较大所致。

2.3.2 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期发株及死苗的影响由表2可知，在2011年4月之前苗期的3次调查发现，机械收割处理的宿根蔗苗期发株数均低于人工砍收处理，但机械收割处理的宿根蔗出苗整齐、均匀、健壮，而人工砍收的宿根蔗出苗高低不齐；4月下旬的调查结果显示，机械收割的宿根蔗苗期发株数高于人工砍收处理，可能是机械碾压造成的不利因素已逐渐消除，蔗蔸生长状况良好，同时甘蔗开始进入分蘖期。

在不同种植行距方面，1.2 m行距的宿根蔗苗期发株数最多。

人工砍收的宿根蔗蔗蔸由于枯心、黄化等原因造成的死苗率高于机械收割处理。

2.4 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期生理特性的影响
2.4.1 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期叶片叶绿素含量的影响由图4可知，在宿根蔗苗期，机械收割的各行距处理蔗株+1叶叶片叶绿素含量略高于人工砍收处理，其中，1.2 m行距处理机械收割与人工砍收存在显著差异，其他3个行距处理
差异不显著。

在不同种植行距方面，人工砍收处理的+1叶叶片叶绿素含量高低次序为：1.1 m>1.3 m>1.2 m>1.0 m，其中，1.1 m行距的+1叶叶片叶绿素含量与另外3个行距处理间有显著差异；机械收割处理的+1叶叶片叶绿素含量高低次序为：1.2 m>1.1 m>1.0 m>1.3 m，以1.2 m行距的+1叶叶片叶绿素含量最高（1.46 mg/gFW），且与1.0和1.3 m处理间存在显著差异。

2.4.2 机械收割对不同种植行距宿根蔗苗期根系活力的影响植物根系是活跃的吸收器官与合成器官，其生长情况与活力水平直接影响地上部的营养状况及产量水平。

由图5可知，1.0、1.1和1.2 m行距的机械收割处理根系活力均低于人工砍收处理，且1.0和1.1 m行距处理的差异达显著水平；但1.3 m行距的机械收割处理根系活力高于人工砍收处理，且差异极显著。

可能是甘蔗种植行距不适宜，且机械收割时碾压土壤，使土壤板结硬化、孔隙度变小及含水量降低，不利于根系生长，对宿根蔗苗期造成较大影响。

在不同种植行距方面，两种收割方式均表现为1.2m 行距处理的根系活力最强，且与其他各行距处理间存在极显著差异。

人工砍收处理的根系活力表现为：1.2m>1.1m>1.0m> 1.3m，机械收割处理表现为：
1.2m>1.3m>1.1m>1.0m。

本研究结果表明，机械收割对宿根蔗地下芽的损害程度较大，尤其是高位芽的死芽率明显高于人工砍收；机械收割引起的蔗蔸开裂程度也高于人工砍收，但在一定种植行距范围内（1.0～1.3 m），机械收割对蔗蔸开裂程度的影响随行距加大逐渐变弱，可能是随着行距的增加，机械轮子离蔗蔸的距离增加，因而蔗蔸受机械伤害的程度减少。

一般来说，宿根蔗的上位芽较下位芽萌发早，常对下位芽的萌发产生抑制作用，但下位芽能获得更多的水分和养分，因而长得更健壮，成茎率更高。

因此，为促进下位芽萌发，生产上提倡低砍。

本研究结果显示，机械收割对上位芽伤害较大，虽然在宿根蔗幼苗初期的综合表现稍显弱势，各行距处理的宿根蔗幼苗株高及发株数均低于人工砍收处理，但其下位芽比例大，出苗整齐、健壮，死苗率明
显低于人工砍收，从幼苗末期到分蘖初期表现出明显优势。

这与安玉兴等（2009）的研究结果一致，即机械收割甘蔗具有蔗桩低位、平整统一、感病率低等优点。

本研究结果还表明，各行距处理蔗株+1叶叶片叶绿素含量均表现为机械收割较人工砍收高的趋势，其中1.2 m行距处理间存在显著差异；但人工砍收的根系活力
普遍比机械收割强，是由于甘蔗收割机械作业时碾压土壤，造成土壤板结硬化、土壤孔隙度变小及含水量降低等，不利于根系生长。

由于1.2 m种植行距各方面综
合表现优于其他行距，可作为甘蔗机械收割的最佳行距。

目前，广西甘蔗机械收割正处在初步发展阶段，农业机械与农艺结合的理论研究也刚起步。

本研究仅观察测定了某一机型机械收割后宿根蔗的苗期生长情况，但随着甘蔗机械化的发展，收割机的类型不断增加、性能不断改善，以满足甘蔗生产的需求。

因此，今后还需进行不同机型、气候条件下的机械收割试验研究，才能获得更系统、全面、客观的数据。

机械收割增加了蔗蔸的开裂程度和上位芽的损伤程度，但对蔗蔸开裂程度的影响随行距加大逐渐变弱，对宿根蔗幼苗的生长影响不明显，也不影响宿根蔗发株；种植行距影响宿根蔗幼苗生长，生产上可采用1.2 m的种植行距作为适宜甘蔗机械收
割的最佳行距。

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