亚热带农业研究 2017,Vol. 13Issue (2): 84-87   PDF   
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.02.003
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李如丹, 樊仙, 刘少春, 张跃彬, 邓军, 高欣欣, 唐国磊
LI Rudan, FAN Xian, LIU Shaochun, ZHANG Yuebin, DENG Jun, GAO Xinxin, TANG Guolei
覆盖除草膜对甘蔗产量和品质的影响
Effect of herbicidal membrane cover on the yield and quality of sugarcane
亚热带农业研究, 2017, 13(2): 84-87
Subtropical Agriculture Research, 2017, 13(2): 84-87.
DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2017.02.003

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收稿日期: 2017-04-24
覆盖除草膜对甘蔗产量和品质的影响
李如丹, 樊仙, 刘少春, 张跃彬, 邓军, 高欣欣, 唐国磊     
云南省农业科学院甘蔗研究所, 云南 开远 661699
摘要:以云蔗05-51为试验材料,在甘蔗中耕培土前比较4种除草膜对马唐、牛筋草和狗尾草3种常见杂草的防治效果,并调查覆盖4种除草膜对甘蔗出苗量的影响;在甘蔗成熟期,分析覆盖4种除草膜对蔗茎产量、蔗糖分、还原糖分、重力纯度和糖锤度的影响。结果表明,除草膜1号、除草膜3号、除草膜4号除草效果极显著高于普通地膜,除草膜1号、除草膜2号对狗尾草的防治效果达100%,除草膜3号、除草膜4号对牛筋草的防治效果达100%;各除草膜覆盖下甘蔗出苗量、产量、蔗糖分、重力纯度、还原糖分、糖锤度差异均不显著。
关键词甘蔗     除草膜     产量     品质    
Effect of herbicidal membrane cover on the yield and quality of sugarcane
LI Rudan, FAN Xian, LIU Shaochun, ZHANG Yuebin, DENG Jun, GAO Xinxin, TANG Guolei     
Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kaiyuan, Yunnan 661699, China
Abstract: This study was conducted on seedlings. The effects of grand covers of four different herbicidal membranes on controlling three common weeds [Eleusine indica (L.) Gaertn.], [Digitaria sanguinalis (L.) Scop.], and [Setaria viridis (L.) Beauv] and number of emerged seedlings of sugarcane variety YZ05-51 were investigated before the first field cultivation. Herbicidal membrane No.1 was composed of 85% polyethylene, 10% herbicidal granule-A, and 5% herbicidal granule-B. Herbicidal membrane No.2 was made of 90% polyethylene, 5% herbicidal granule-A, and 5% herbicidal granule-B. Herbicidal membrane No.3 consisted of 90% polyethylene and 10% herbicidal granule-A. Herbicidal membrane No.4 contained 90% polyethylene and 10% herbicidal granule-B. At sugarcane maturation stage, data were collected on stalk weight, sucrose content, gravity purity, reducing sugar content, and Brix. The results showed that grand cover of herbicidal membrane No.1, No.3, or No.4 were significantly more effective in controlling the weeds than polyethylene membrane grand cover (CK). Grand cover of herbicidal membranes No.1 or No.2 controlled the S.viridis weeds at 100%; whereas grand cover of herbicidal membranes No.3 or No.4 totally eradicated the E.indica weeds. However, no significant difference was observed among various treatments on number of seedlings, cane yield, sucrose content, gravity purity, reducing sugar content, and Brix.
Key words: sugarcane     herbicide film     yield     quality    

甘蔗是全球主要糖料作物之一,我国甘蔗种植面积约1.55×106 hm2,位居全球第三[1-2]。巴西、泰国、印度等产糖大国甘蔗原料成本为134~201元·t-1[3]。我国甘蔗原料成本高于400元·t-1,劳动力投入过多是其生产成本高的主要制约因子。

我国蔗区年均气温高,空气湿度大,杂草危害严重,特别是生长前期,杂草与甘蔗竞争光照、水分和养分,影响甘蔗的正常生长。甘蔗田间的恶性杂草主要有香附子(Cyperus rotundus L.)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、矮牵牛(Petunia hybrida Vilm)等;常见双子叶杂草有胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)、龙葵(Solanum nigrum L.)、鬼针草(Bidens bipinnata L.)、辣子草(Galinsoga parviflora Cav.);常见单子叶杂草有牛筋草[Eleusine indica (L.) Gaertn.]、马唐[Digitaria sanguinalis (L.) Scop.]、狗尾草[Setaria viridis (L.) Beauv.][4],其中单子叶杂草对甘蔗危害较为严重。目前主要使用化学除草剂莠去津、莠灭净、乙草胺、敌草隆、2-甲-4氯等单剂及其混配制剂进行防控[5-7]。但依靠人力除草和人工施用除草剂防治杂草每公顷蔗田需要劳动用工30~60人,增加了种植成本。黑地膜对玉米[8]、芦笋[9]、马铃薯[10]、番茄[11]等作物的除草效果明显,但甘蔗覆盖黑膜栽培容易导致幼苗黄化,难以破膜出苗。因此,甘蔗栽培必须选择具有较好透光性的除草膜。近10年来国内对甘蔗专用除草膜的研究有了较大的突破,在广东、广西、云南等蔗区已有使用[12-13],但国外鲜见报道。本研究采用自主研制的4种除草膜覆盖甘蔗栽培,比较其对田间3种常见单子叶杂草的防控效果,并调查甘蔗出苗量、产量、糖分等指标,以期为选择适合甘蔗的除草膜及配套栽培方法提供依据。

1 材料与方法 1.1 试验地概况

试验地位于云南省农业科学院甘蔗研究所试验基地,水浇地,103°15′E,23°42′N,海拔1 050 m,年均降雨量740 mm,年均气温19.8 ℃。试验地土壤有机质为26.62 g·kg-1、全N为0.151%、全P为0.110%、全K为2.148%、碱解N为65.77 mg·kg-1、速效P为35.23 mg·kg-1、速效K为86.64 mg·kg-1、pH值7.68。

1.2 试验材料

甘蔗品种为云蔗05-51,由云南省农业科学院甘蔗研究所提供。地膜由云南省农业科学院甘蔗研究所研制,厚度0.008 mm,宽度1.5 m,均为白色透光地膜。其中,除草膜1号:85%聚乙烯+10%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜2号:90%聚乙烯+5%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜3号:90%聚乙烯+10%除草母粒A;除草膜4号:90%聚乙烯+10%除草母粒B,各除草膜成分间比值均为质量比。聚乙烯由中国石化茂名分公司生产,除草母粒A、除草母粒B由山东济宁中艺橡塑有限公司生产。

1.3 试验设计

2014年3月30日栽培,行距1 m,下芽量105 000芽·hm-2。按随机区组设计,5个处理(分别为覆盖除草膜1号~4号及CK),3次重复,共15个小区,每个小区9行,各小区面积均为40.5 m2。在甘蔗下种前,将300 kg·hm-2尿素+750 kg·hm-2过磷酸钙+225 kg·hm-2K2SO4混匀后施入种植沟,整个生育期仅施肥1次。地膜覆盖前各处理均不施用芽前除草剂。2014年4月1日覆盖除草膜,以普通地膜为对照(CK),全膜覆盖,地膜紧贴土壤表面。

1.4 测定项目与方法

2014年5月22日调查各小区甘蔗出苗量。中耕培土前(2015年6月18日), 选取每小区中间2行,将牛筋草、马唐、狗尾草整株拔出后,用精确度为0.1 g的台式电子秤实测杂草重。

甘蔗品质检测参照文献[14],采用美国Autopol 880全自动糖度分析系统二次旋光法测定蔗糖分;采用锤度计检测锤度;采用兰氏及爱农氏四甲基兰测定法检测还原糖含量。2015年3月19日,除去叶片后,在无风状态下采用精确度为0.1 kg的电子显示台秤实测蔗茎重。

1.5 数据分析

采用Microsoft Word 2007绘制表格;采用SPSS 18.0软件进行统计分析;采用LSD和Duncan法进行差异显著性分析。

2 结果与分析 2.1 参试除草膜除草效果比较

表 1可知,覆盖4种除草膜后,杂草总量均小于CK,其中覆盖除草膜1号、除草膜3号、除草膜4号与CK差异极显著,除草膜2号与CK差异显著;除草膜1号、除草膜2号对狗尾草的防控率达100%,除草膜3号、除草膜4号对牛筋草的防控率达100%。覆盖除草膜1号、除草膜3号和除草膜4号后,马唐及牛筋草质量与CK差异显著。覆盖4种除草膜后狗尾草质量与CK差异不显著。

表 1 参试除草膜除草效果比较1) Table 1 Comparative effect on weed control by different herbicidal membranes
杂草/g除草膜1号除草膜2号除草膜3号除草膜4号普通地膜(CK)
马唐0.6±1.0aA642.0±273.6abA1.5±2.6aA154.9±140.0aA1 704.2±1 585.3bA
牛筋草6.9±12.0aA255.1±243.6abA0.0±0.0aA0.0±0.0aA647.7±583.2bA
狗尾草0.0±0.0aA0.0±0.0aA90.2±156.2aA54.0±93.5aA251.1±434.9aA
总和7.5±11.5aA897.1±51.8aAB91.7±154.9aA208.9±185.5aA2 603.0±1 559.2bB
1)除草膜1号:85%聚乙烯+10%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜2号:90%聚乙烯+5%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜3号:90%聚乙烯+10%除草母粒A;除草膜4号:90%聚乙烯+10%除草母粒B。同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。
2.2 覆盖除草膜对甘蔗出苗量及蔗茎产量的影响

表 2可知,各处理组出苗量大小为:除草膜1号>除草膜2号>除草膜3号>CK>除草膜4号; 蔗茎产量大小为:除草膜2号>除草膜3号>除草1号>CK>除草膜4号。仅覆盖除草膜4号出苗量、蔗茎产量低于CK,且各处理组间出苗量和蔗茎产量差异不显著。说明覆盖4种除草膜均不影响甘蔗的出苗量和蔗茎产量。

表 2 覆盖除草膜对甘蔗出苗量及蔗茎产量的影响1) Table 2 Effect of herbicidal membrane grand cover on number of emerged sugarcane seedlings and cane yield
处理出苗量/(株·km-2)蔗茎产量/(kg·km-2)
除草膜1号80 913.58±4 716.05aA99 358.02±9 160.49aA
除草膜2号80 000.00±13 925.93aA102 666.67±9 851.85aA
除草膜3号71 851.85±17 975.31aA100 197.53±10 246.91aA
除草膜4号70 444.44±10 962.96aA95 654.32±9 901.23aA
普通地膜(CK)70 617.28±7 283.95aA98 592.59±13 333.33aA
1)除草膜1号:85%聚乙烯+10%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜2号:90%聚乙烯+5%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜3号:90%聚乙烯+10%除草母粒A;除草膜4号:90%聚乙烯+10%除草母粒B。同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。
2.3 覆盖除草膜对甘蔗品质的影响

表 3可知,各处理组重力纯度均小于CK,但差异不显著,其中覆盖除草膜2号最低。覆盖除草膜4号蔗糖分最高,为16.02%,但各处理组间差异不显著。覆盖除草膜3号还原糖分最高,为0.51%,覆盖除草膜1号最低,仅0.30%,但各处理组间差异不显著。覆盖除草膜4号糖锤度最高,为22.77%,覆盖除草膜3号最低,两者间差异显著,其他处理组间差异不显著。说明覆盖4种除草膜均不影响成熟期蔗茎蔗糖分、重力纯度、还原糖分、糖锤度。

表 3 覆盖除草膜对甘蔗品质的影响1) Table 3 Effect of herbicidal membrane grand cover on cane quality
%
处理蔗糖分重力纯度还原糖分糖锤度
除草膜1号15.04±0.26aA84.01±2.03aA0.30±0.07aA21.96±1.64abA
除草膜2号15.37±0.98aA83.69±0.70aA0.41±0.19aA22.26±0.68abA
除草膜3号14.82±0.83aA84.07±1.87aA0.51±0.23aA20.82±1.02aA
除草膜4号16.02±0.28aA83.87±0.49aA0.33±0.16aA22.77±0.39bA
普通地膜(CK)15.70±0.33aA85.63±1.79aA0.37±0.14aA22.09±0.54abA
1)除草膜1号:85%聚乙烯+10%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜2号:90%聚乙烯+5%除草母粒A+5%除草母粒B;除草膜3号:90%聚乙烯+10%除草母粒A;除草膜4号:90%聚乙烯+10%除草母粒B。同列数值后附不同大小写字母者分别表示差异达0.01、0.05显著水平。
3 讨论

本研究表明,覆盖除草膜1号、除草膜2号对狗尾草的防治效果最佳,防控率达100%;覆盖除草膜3号、除草膜4号对牛筋草的防控率达100%。覆盖除草膜1号、除草膜2号、除草膜3号、除草膜4号后杂草总量分别是CK的0.3%、34.5%、3.5%、8.0%,其中除草膜1号、除草膜3号杂草防控率超过95%。

有研究表明[15-16],甘蔗覆盖黑膜和灰黑膜可达到较好的灭草效果,节省除草剂及人工成本,但对甘蔗产量有较大影响,其主要原因是覆盖黑膜或灰黑膜降低了土壤温度,并影响甘蔗分蘖、产量和品质,降低种蔗效益[17-18]。本研究表明,覆盖除草膜1号、除草膜2号、除草膜3号甘蔗出苗量和蔗茎产量均高于CK,可能是因为覆盖除草膜后,杂草生长受到抑制,从而减少其对甘蔗生长初期所需光照、水分、养分的竞争。马唐可通过地上挥发和根系分泌抑制多种作物生长[19],杂草生长受到控制,有可能降低了化感物质分泌对甘蔗生长的抑制,从而提高甘蔗出苗量和蔗茎产量。

本研究表明,与CK相比,覆盖除草膜后蔗茎蔗糖分、重力纯度、还原糖分和糖锤度均不受影响,其主要原因可能是所用除草膜具有较高的透光性,不影响地膜的保温效果,同时也表明除草膜中所使用的除草成分对甘蔗相关工艺性状没有显著性影响。从除草效果和对甘蔗产量影响两方面综合考虑,覆盖除草膜1号除草效果最好,且不影响甘蔗产量和糖分及相关工艺性状。

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