◎楊　望楊　堅(jiān)莫興漫袁付偉黃深闖（.廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院530004；2.廣西蔗糖產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心530004）

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甘蔗抗倒伏技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

◎楊望1，2楊堅(jiān)1，2莫興漫1袁付偉1黃深闖1
（1.廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院530004；2.廣西蔗糖產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心530004）

甘蔗倒伏嚴(yán)重阻礙了我國甘蔗收獲機(jī)械的推廣應(yīng)用，因此，開展甘蔗抗倒伏技術(shù)的研究，探索甘蔗抗倒伏的先進(jìn)技術(shù)措施，推動甘蔗收獲機(jī)械化的發(fā)展，成為了甘蔗種植業(yè)亟待解決的問題。本文通過闡述農(nóng)學(xué)方面對于甘蔗抗倒伏的研究以及采取的抗倒伏措施，論述了甘蔗抗倒伏技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并從力學(xué)角度提出了甘蔗抗倒伏技術(shù)研究發(fā)展的趨勢，為甘蔗抗倒伏技術(shù)的研究提供參考。

甘蔗；抗倒伏；研究現(xiàn)狀；力學(xué)；發(fā)展趨勢

甘蔗是世界主要種植的經(jīng)濟(jì)作物之一，是人類不可缺少的食物。全世界甘蔗的種植面積約為1211萬hm2，我國甘蔗的種植面積居世界第三，約為169.8萬hm2[1-2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國臺風(fēng)、季風(fēng)較嚴(yán)重的年份，倒伏和彎曲的甘蔗約占30%～40%，倒伏傾角30°以下的約占15%，臺風(fēng)、季風(fēng)影響輕微的年份，倒伏和彎曲的甘蔗也占10%～20%。甘蔗倒伏后，產(chǎn)量減少5%～20%，含糖量降低約10%。同時，甘蔗倒伏造成了機(jī)械收獲質(zhì)量下降，收獲損失率增大（留茬高度平均增加6.4cm），甘蔗宿根破頭率平均增加24.8%，嚴(yán)重阻礙了甘蔗收獲機(jī)械的推廣應(yīng)用和甘蔗種植業(yè)的發(fā)展，成為了甘蔗種植業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重“瓶頸”[3-4]。因此，開展甘蔗倒伏機(jī)理和調(diào)控方法的研究，探索甘蔗抗倒伏的先進(jìn)技術(shù)措施，提高甘蔗產(chǎn)量，推動甘蔗收獲機(jī)械化的發(fā)展，成為了甘蔗種植業(yè)非常亟待解決的問題。本文通過介紹國內(nèi)外甘蔗抗倒伏的研究現(xiàn)狀，探討了今后的發(fā)展趨勢，為甘蔗抗倒伏的研究提供參考。

一、國外甘蔗抗倒伏的研究現(xiàn)狀

1987年，S.C.Singh和P.P. Singh通過改變剝蔗葉數(shù)進(jìn)行甘蔗種植的對比試驗(yàn)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，去葉量達(dá)到75%時，產(chǎn)蔗量和產(chǎn)糖量變化不大，但超過75%后，產(chǎn)量和蔗汁品質(zhì)顯著降低，剝?nèi)~可減少甘蔗倒伏。

1997年，J.H.Cock，A.Amaya和C.Bohorquez等對兩種甘蔗進(jìn)行了去除不同蔗葉數(shù)的抗倒伏性對比性種植試驗(yàn)，研究了蔗葉數(shù)目與甘蔗產(chǎn)量和倒伏情況之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明，去除蔗葉的甘蔗由于受風(fēng)面積減少，倒伏減少，且倒伏隨著蔗葉數(shù)目的減少而減少。同時，每根甘蔗保持4到6片蔗葉既能保證產(chǎn)量也能有效減少倒伏。

2005年，NilsBerding和Alan P.Hurney進(jìn)行了不同種植深度和不同品種的甘蔗種植對比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，甘蔗種植深度為260mm時倒伏較少，種植深度為120mm時容易倒伏；甘蔗品種Q152比品種Q187和Q174的倒伏少。

2009年，C.Babu，K.Koodalingam和U.S.Natarajan對蔗皮硬度和倒伏關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)研究，表明蔗皮硬度高的甘蔗不易倒伏。

2012年，LoganandhanN.，B. Gujja和V.V.Goud等進(jìn)行了甘蔗的種植深度和培土情況的對比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，深植培土可以減少甘蔗倒伏。

二、國內(nèi)甘蔗抗倒伏的研究現(xiàn)狀

1965年，鄧紹同通過對甘蔗種植試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，總結(jié)出了分次培土、高培土、深耕深溝深植、適度密植、剝?nèi)~、捆扎法和選種抗倒伏品種等抗倒伏措施。

1979年，賴貴生從農(nóng)學(xué)角度分析了甘蔗倒伏原因，提出了一些防甘蔗倒伏的農(nóng)藝技術(shù)措施，分析了剝蔗葉對甘蔗倒伏影響的對比性試驗(yàn)的結(jié)果。結(jié)果表明，合理剝蔗葉可以減少21%的風(fēng)折率，有利于甘蔗抗倒伏。

1988年，李培雄選擇6種不同類型且有代表性抗風(fēng)性強(qiáng)的甘蔗品種進(jìn)行抗風(fēng)性種植試驗(yàn)，對風(fēng)折斷莖率、倒伏程度和蔗葉被撕裂情況等進(jìn)行了測定，并分別對風(fēng)折斷莖率和品種抗倒伏能力與蔗莖纖維分含量、蔗莖節(jié)間長度、蔗莖綠葉數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，蔗莖節(jié)間長度長，風(fēng)折斷莖率大。蔗莖纖維分含量高，易脫葉，抗倒伏能力強(qiáng)。

1994年，侯良憲、曾瑞芬和劉少春進(jìn)行田間甘蔗種植方法的抗倒伏對比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，穴植聚土法能有效增強(qiáng)甘蔗的抗倒伏能力，并分析了其特點(diǎn)。

2000年，高三基、陳如凱和鄧祖湖提出了選用抗風(fēng)抗倒的品種，高培土、大培土，剝蔗葉和減少蟲鼠害以及采用“扎叉防倒法”的甘蔗抗倒伏措施。

2001年，池康連、李旭和林宇等分別對臺風(fēng)過后廉江市不同地區(qū)、不同田塊、不同耕作制度、不同品種的甘蔗風(fēng)折率和倒伏程度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和比較分析，提出了科學(xué)安排生產(chǎn)品種、發(fā)展綜合性狀優(yōu)良的抗風(fēng)品種、不同地區(qū)種植不同的品種、整治排灌系統(tǒng)和合理施肥等相關(guān)的防倒伏措施。

2002年，陳志彪和朱鶴健提出在伸長期進(jìn)行大培土，之后進(jìn)行高培土和濕培土，作為防根倒伏的措施。并提出防治螟蟲及合理施肥，把甘蔗捆成人字形，作為防莖倒伏和風(fēng)折的措施。

2005年，馮奕璽通過臺風(fēng)影響甘蔗的調(diào)查，提出了采用防風(fēng)林帶保護(hù)甘蔗和改進(jìn)栽培技術(shù)等抗倒伏對策，但對這些對策的應(yīng)用效果沒有進(jìn)行定量的研究。

2010年，劉國柱、劉勝利總結(jié)了華海蔗區(qū)實(shí)現(xiàn)甘蔗三高栽培的主要技術(shù)措施，提出通過蔗地機(jī)械化深松耕、深溝淺種和大培土，可以增強(qiáng)防倒伏能力。

2013年，雷石富、雷朝云和謝惠玨對黔糖5號的抗倒能力與栽培方法的關(guān)系進(jìn)行了研究。研究表明，在下種量不過多，行距1m以上，甘蔗生長前期管理得當(dāng)，有效莖數(shù)控制在8000株/667m2左右時，甘蔗不易倒伏。

2014年，農(nóng)生平、黃文武和潘廷由等從農(nóng)學(xué)的角度分析了甘蔗產(chǎn)生倒伏的原因，提出了甘蔗抗倒伏農(nóng)藝技術(shù)措施，但沒有進(jìn)行對比性的試驗(yàn)和定量給出這些措施的應(yīng)用效果。

同時，國內(nèi)很多學(xué)者通過甘蔗品種比較試驗(yàn)，選取出了一些抗倒伏能力較強(qiáng)的甘蔗品種。

三、甘蔗抗倒伏研究發(fā)展趨勢

國內(nèi)外對甘蔗抗倒伏的研究，主要集中在不同甘蔗品種、種植深度、剝蔗葉、培土措施等農(nóng)學(xué)方面的甘蔗種植對比試驗(yàn)等方面，但甘蔗倒伏多因素影響的試驗(yàn)研究少，甘蔗倒伏動力學(xué)機(jī)理研究未見有報導(dǎo)，且受臺風(fēng)、季風(fēng)影響大的地區(qū)，由于缺少有效的綜合性的甘蔗抗倒伏技術(shù)措施，甘蔗倒伏嚴(yán)重。甘蔗倒伏，從農(nóng)學(xué)方面看，與蔗田土質(zhì)條件、甘蔗品種、甘蔗栽培技術(shù)、管理措施和氣候條件密切相關(guān)，但從力學(xué)方面看，甘蔗倒伏與耕作層土壤和甘蔗的物理特性參數(shù)、甘蔗種植深度、甘蔗生長情況和風(fēng)載荷等因素及這些因素的耦合影響密切相關(guān)。因此，從力學(xué)方面綜合探明甘蔗倒伏動力學(xué)機(jī)理及甘蔗倒伏程度與這些因素之間的復(fù)雜關(guān)系，是研究甘蔗抗倒伏技術(shù)措施的關(guān)鍵基礎(chǔ)。雖然在玉米、水稻和小麥等莖稈作物的倒伏機(jī)理方面，已進(jìn)行了較多的研究，且取得了較多成果，但甘蔗的生長情況與別的莖稈作物不同，決定了其倒伏動力學(xué)機(jī)理有別于其它莖稈作物。因此，針對耕作層土壤和甘蔗的物理特性參數(shù)、甘蔗種植深度、甘蔗生長情況、風(fēng)載荷等因素對甘蔗倒伏的影響，探索建立多因素影響的甘蔗倒伏系統(tǒng)的動力學(xué)模型，綜合研究、探明甘蔗倒伏復(fù)雜的動力學(xué)機(jī)理和因素耦合影響機(jī)理，這是今后甘蔗抗倒伏研究的趨勢。

四、結(jié)語

從力學(xué)方面綜合探明甘蔗倒伏動力學(xué)機(jī)理及甘蔗倒伏程度與甘蔗的物理特性參數(shù)、甘蔗種植深度、甘蔗生長情況和風(fēng)載荷等因素之間的復(fù)雜關(guān)系，是研究甘蔗抗倒伏技術(shù)措施的關(guān)鍵基礎(chǔ)。應(yīng)探索建立多因素影響的甘蔗倒伏系統(tǒng)的動力學(xué)模型，綜合研究、探明甘蔗倒伏復(fù)雜的動力學(xué)機(jī)理和因素耦合影響機(jī)理，從而推動甘蔗抗倒伏研究的發(fā)展。

五、致謝

感謝國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51565003)、廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2014GXNSFBA118279）、廣西教育廳高?？蒲许?xiàng)目（YB2014002）對本文研究內(nèi)容提供的資助。

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