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摘要:果蔗原產于熱帶、亞熱帶地區,耐寒性差,介紹低溫寒害對果蔗生理生化及生長的影響,并提出防寒栽培技術,以期為果蔗生產提供借鑒。
關鍵詞:果蔗;寒害;栽培
果蔗為禾本科蜀黍族甘蔗亞族甘蔗屬作物,是一種高光效的C4植物,原產于熱帶、亞熱帶地區,最適宜栽種于年積溫5500~8500℃,無霜期330天以上的區域,不耐霜凍,耐寒性差[1]。近年來,為延長果蔗上市期,生產上采用早春植、秋植、冬植等不同植期種植,若遇上霜凍等極端氣候,果蔗易受低溫寒害的影響。研究表明,當最低溫度低于2℃時,果蔗出現輕寒害,大部分葉片枯黃;低于0℃時,部分生長點凍死;低于-1℃時,大部分生長點凍死;低于-2℃時則全莖凍死變質;寒害、凍害造成果蔗產量下降、品質劣化[2,3]?,F將果蔗防低溫霜凍栽培管理技術介紹如下,以期為果蔗生產實踐提供借鑒。
1低溫對果蔗細胞結構和生理生化的影響
研究表明,低溫脅迫使甘蔗的細胞形態結構發生變化[4-6],如使細胞質膜分裂,原生質體收縮,液泡內容物凝集成塊,大液胞裂解成小液胞,線粒體出現空洞等現象;當溫度降至0℃以下時,細胞表面冰衍生、內部結冰,細胞原生質的精細結構為冰晶的機械作用所破壞;由此一系列生理生化活動被阻礙和破壞[7-9],葉綠素受寒害后由慢而快地降解,光合強度降低;呼吸作用不正常;嚴重影響植株的新陳代謝活動。植株的不同部位抗寒能力不同:低溫下組織幼嫩、生長旺盛部位最易受危害,其次是上部幼芽和梢部幼莖,再次為中、下部的芽和莖。隨著寒害溫度的降低,果蔗葉梢的枯黃逐漸增加,嚴重的甚至干枯至死,側芽和生長點的褐變由淺而深直至變黑,蔗莖剖開后水漬狀程度逐漸加重,寒害隨著時間延長受害程度愈嚴重。
2低溫對果蔗生長的影響
2.1影響出苗數量和質量
晚秋至早春期間種植,果蔗苗期易受霜凍影響。若此期受霜凍則果蔗種莖膜脂過氧化產物、丙二醛含量升高,細胞膜透性增大,可溶性糖、可溶性蛋白和游離脯氨酸等滲透調節物質積累,萌芽期外觀表現為果蔗蔗芽水漬化,褐變、腐爛,導致萌芽少、出苗率低;苗期受寒害則表現為蔗苗蔗葉水漬化、干枯,生長點、側芽死亡,心葉凍死后呈黑色,極易拔起,危害嚴重時則導致整片蔗苗枯死;受霜凍的蔗苗出苗參差不齊、長勢差[5,9,10]。
2.2影響果蔗蔗莖產量
研究表明,低溫脅迫下甘蔗節間可溶性蛋白質含量呈先上升后下降的趨勢,同樣地,節間SOD和POD酶活性亦呈現先升后降趨勢[5,11,12]。隨著脅迫時間的延長,植物細胞膜受到損傷、抗氧化酶系統被破壞、活性氧清除能力下降、膜脂過氧化從而使細胞內大量電解質外滲,在甘蔗節間上就表現為出現不同程度的水漬狀。且由于不同部位節間的酶活性水平表現不同,在較嫩的節間或部位,其酶活性較高,水漬化程度高于較老的節間。此外凍害易造成果蔗節間開裂,蔗莖變質,散發酸腐味;凍害亦易造成蔗莖空心,輕耗率可達10%[2]。若果蔗在生長中后期受凍害影響,極易造成生長點死亡,蔗株不能生長,影響側芽萌發;葉片不能進行光合作用,有機物的合成受影響;若生長點未凍死的則會抽出呈塊狀白痕的心葉,繼續生長的蔗葉干枯呈灰白色,亦不能進行正常的光合作用。凍害后蔗莖上部較嫩的蔗芽呈黑褐色,死亡率高,蔗莖中、下部有葉鞘包被的蔗芽和老芽呈淡褐色,死亡率相對較低;霜凍嚴重時地上部蔗芽會被全部凍死[5]。田間調查可見,果蔗寒害后1-2d,蔗葉水漬化明顯,3-5d蔗葉逐漸干枯,若氣溫快速升溫,則蔗莖變質加速,蔗株干枯速度亦加快。
2.3影響蔗糖分和品質
甘蔗受霜凍后隨著細胞、組織、器官受損和壞死,其體內的蔗糖分會逐漸降低,同時還會出現還原糖、膠體和蔗汁酸度增加的現象,品質降低,蔗糖分損失可達5%~10%。田間調查表明自然凍害后的田間甘蔗蔗糖分降低了0.21%~0.48%(絕對值),此外,凍害引起的蔗莖水漬化、開裂,致使細菌真菌等侵染,酸化變質,不能食用[11-13]。
3防寒栽培技術
3.1苗期防霜凍栽培技術
冬季、早春種植果蔗時,在地膜覆蓋之前要施足有機肥,一般施腐熟有機肥500~1500kg/666.67m2,覆蓋土層厚約8~10cm。若天氣干旱土壤松散泛白、土壤水分偏少則需先澆足水再覆土,保持土壤水分適中,使土壤松土粒細,畦面平整,蓋地膜時要緊貼畦面,膜兩側壓實,選擇適當厚度的地膜,膜較厚的保溫力強一些[2]。溫度較低的閩北、閩西蔗區建議小拱棚育苗,氣溫回暖時蔗苗5片葉時移栽至大田。
3.2加強田間管理工作,科學施肥
在甘蔗生長旺盛期要重視氮、磷、鉀肥的配合施用,根據土壤養分情況合理施用,使蔗株生長健壯,增強耐寒力。低溫前要控制對氮肥的施用,適當增施磷肥,磷能提高植物體內可溶性糖的含量,使細胞原生質的冰點下降,從而增強了抗寒性。
3.3科學安排間套種
秋冬季種植,可在蔗田間套種冬季綠肥或種蘿卜、馬鈴薯、花椰菜等矮生且生長期短的蔬菜等,以增加土壤覆蓋物,增加一定防寒效果[14]。
3.4成熟期防寒栽培技術
3.4.1合理安排,適時收獲
11月-翌年1月份是冬種、春種果蔗成熟季節,也是霜凍天氣出現的時期,要密切關注天氣變化。易發生了霜凍的地區,要根據天氣變化情況,合理安排收獲計劃,氣溫低的蔗區先砍收;若寒潮已來臨,宜采用大田灌水、薰煙等措施進行蔗株田園短時避寒;在霜凍嚴重的閩北、閩西等蔗區,盡量在霜凍來臨前提早收獲、貯藏[15,16]。若已受寒害影響則做到受凍嚴重的甘蔗先砍先收,凍害輕的后砍。
3.4.2及時做好保留種工作
果蔗種莖質量影響著來年蔗苗出苗情況。受凍害的果蔗蔗莖不宜做種苗,必須在霜凍來臨前做好種莖砍收工作。選晴天上午砍收蔗種,選擇葉色青綠、青葉多、生長健壯、蔗莖勻稱、芽飽滿、無病害、無蟲害、無倒伏的植株作種。種莖長約1.0~1.5m,保留葉鞘,頂部截到生長點以上15cm,以保護蔗芽。用800倍多菌靈或70%甲基托布津噴灑,防治風梨病和赤腐病,晾干,20~25根扎成一捆,置于室內,薄膜覆蓋,不在田間過夜,以免遭受凍害,溫度保持12~15℃,定期噴水保濕[17]。
3.5儲藏期抗霜凍
在霜凍來臨前收獲果蔗,收獲時連地下1~2節一起刨出,去葉片留下葉鞘,頂部截到生長點,全株貯藏,10株扎一捆,便于搬運和貯藏。在貯藏時認真作到輕刨、輕捆、輕運、輕放以防折、防雨、防霜、防凍;研究表明,貯藏溫度9℃左右10天、6~7℃6天、4~5℃3天時蔗莖就產生冷害[2,5,17],故室內貯藏溫度不能低于10℃。
4小結
由于果蔗原產于熱帶、亞熱帶地區,缺乏抗寒基因,應選擇合適的區域、或選擇耐寒的品種種植,栽培過程關注氣溫變化情況,寒潮來臨,做好防范措施[18,19];若是當地氣候條件不適宜種植,建議改種其他作物??傊?,不同作物種類、品種所適應的生態環境不同,為保證作物正常生長,其種植布局應依據作物氣候區劃以及當地的日照條件、熱量條件、無霜期等因時因地合理安排。
作者:李瑞美 單位:福建省農業科學院亞熱帶農業研究所