瓜类与宿根甘蔗套种对产量品质的效应

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摘要：研究瓜类与宿根甘蔗不同的套作模式对瓜类、甘蔗产量品质的影响，为瓜类合理套作甘蔗提供科学依据。方法：以广西农科院蔬菜所育成的桂蜜2号薄皮甜瓜、丰成2号蜜本南瓜与桂糖21号宿根蔗进行套种，研究适合的瓜类与宿根甘蔗套种模式。结果：甘蔗行距为1.1m的常规行距套种甜瓜，甘蔗的产量最高，为5470.39kg/667m2，甘蔗蔗糖、锤度、重力纯度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品质指标最优分别为11.84%、14.72、86.14%和14.15%，同时提高甜瓜的品质。甘蔗常规行距套种瓜类的产量品质比套种在宽窄行距的瓜类产量品质要高，套种在11m常规行距的南瓜和甜瓜比套种在宽窄行距的产量分别高1310%、18.14%，可溶性固形物的含量分别高1459%、19.24%，南瓜的维生素C含量高24.54%和1.08%，β―胡萝卜素含量则高7.5%。与新植蔗套种瓜类有相同的趋势。建议生产上采用1.1m的常规行距种植甘蔗与甜瓜套种。

关键词：宿根蔗；产量；品质；南瓜；甜瓜

中图分类号：S566.1文献标识码：A文章编号：1003-4374（2013）03-0008-06

前言

广西地处中国华南沿海，四季热量丰富，雨量充沛，气候温和，非常适合甘蔗的生长，蔗糖也已成为广西重要的支柱产业，近年来每年甘蔗种植面积都稳定在100万hm2以上，种植面积和产量均占全国的60%以上，占广西经济作物播种面积的58%以上[1]。大面积种植甘蔗导致长期以来的蔗粮争地矛盾，加上现存甘蔗单作经济效益低下问题，严重制约着甘蔗糖业和粮食产业的协调发展。在不缩减甘蔗种植面积的情况下如何提高甘蔗单位面积收益和增加粮食产量是当前急需研究解决的问题。南瓜是日常生活中重要的食材，富含胡萝卜素。胡萝卜素主要以β―胡萝卜素的形式存在[2，3]，β―胡萝卜素被认为有抑制各种癌症、降低血液中过多的胆固醇、清除氧化自由基等独特的保健功能[4，5]，因此南瓜作为一种保健瓜果，在市场上具有广阔的前景。甜瓜具有独特的风味成为备受人民喜爱的夏季水果，也具有广大的市场价值。因此利用甘蔗、南瓜、甜瓜三种作物成熟时间差及生长区域差别，在甘蔗生长前期种植一季南瓜和甜瓜，不仅增加了单位面积的产出，同时提高复种指数、土壤肥力，改良土壤理化性状，挖掘土壤潜力，增加单位面积生物总群，改善蔗地的生态环境。朱秋珍[6]的研究表明甘蔗套种春西瓜比单种甘蔗的效益增加69.87%；江泽普通过对甘蔗马铃薯间套种不同覆盖栽培研究发现增加覆盖的甘蔗马铃薯套种模式均比常规土栽模式显著增产；冯奕玺[7]根据长期调查发现，间种大豆的甘蔗较单种甘蔗增产11.54%；李春光[8]通过研究木薯与西瓜、南瓜的套种发现，甘蔗间套种西瓜和南瓜的效益分别是单种木薯的3.1倍和2.6倍；李文信[9]通过对木薯套种西瓜甜瓜栽培模式进行研究发现甜瓜定植20d后种植木薯可产生最佳经济效益。近年来，对甘蔗套种大豆、西瓜、马铃薯的栽培管理技术及效益的报道较多，但对于甘蔗和南瓜、甜瓜间套种的研究报道比较少，笔者继2011年开展新植蔗套种试验，2012年继续开展宿根甘蔗套种瓜类试验，进一步验证了甘蔗套种南瓜、甜瓜的可行性。通过试验明确了新植蔗间套种南瓜、甜瓜对套种体系的产量品质的效应，但宿根甘蔗间套种南瓜、甜瓜对南瓜、甜瓜的产量品质以及对甘蔗的生长的影响不明确。为进一步探讨甘蔗、宿根蔗与南瓜、甜瓜套种对甘蔗、瓜类产量品质的影响，笔者开展本试验研究，获得了可喜的成绩。

1材料与方法

1.1试验材料

供试甘蔗为种植1年的宿根蔗，品种为桂糖21号，南瓜品种选用丰成2号蜜本南瓜（广西农科院蔬菜所育成），甜瓜品种选用桂蜜2号薄皮甜瓜（广西农科院蔬菜所育成）。

1.2试验方法

1.2.1处理本试验设6个处理，处理1为1.1m常规行甘蔗无套种对照，处理2是南瓜与宽窄行距（其中宽行行距1.6m，窄行行距0.6m，下同）的甘蔗套种，处理3是甜瓜与宽窄行距的甘蔗套种，处理4是宽窄行甘蔗无套种对照，处理5是南瓜与1.1m的常规行距甘蔗套种，处理6是甜瓜与1.1m常规行距甘蔗套种，每个处理设3个重复，同一行距的处理间随机分布，合计18个小区，每个小区长6m，种5行30m2（种植密度：甜瓜600株/667m2，南瓜400株/667m2，甘蔗12个蔗芽/m2）。各处理按照高产栽培模式施肥，南瓜氮磷钾施肥设计：N、P2O5、K2O分别为11kg/hm2、3kg/hm2、11kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例为15∶15∶15的复合肥20kg/hm2和有机肥200kg/hm2，追肥施尿素9.2kg/hm2、N、P2O5、K2O比例为15∶15∶15的复合肥25kg/hm2、K2SO4 6kg/hm2。甜瓜氮磷钾施肥设计：N、P2O5、K2O分别为8kg/hm2、4kg/hm2、10kg/hm2，基肥施N、P2O5、K2O比例为15∶15∶15的复合肥30kg/hm2和有机肥200kg/hm2，追肥施N、P2O5、K2O比例为15：15：15的复合肥10kg/hm2和尿素10kg/hm2、K2SO4 8kg/hm2。

1.2.2栽培措施甘蔗第一年砍收后留茬作宿根，来年12月底砍收，测量的数据包括：甘蔗高度、茎径、锤度、蔗糖分、转光度、还原糖、重力纯度、甘蔗产量。南瓜2月份播种育苗后定植，小拱棚覆盖，爬地栽培，授粉时及授粉前摘除侧枝，每株留果一个，蔬果后放任生长。甜瓜：2月中旬播种育苗后定植，爬地栽培，4叶摘心留2条子蔓，摘除第1―5条孙蔓，第6条及以后的孙蔓的健壮雌花开花时进行人工辅助授粉，座果后进行疏果，每株留果2―4个，疏果后放任生长。6月份收获瓜类，瓜苗配合大培土就地覆盖。

1.2.3测定指标座果数、单果重、产量、含水量、可溶性固形物、维c含量以及南瓜特有的β―胡萝卜素。甘蔗和瓜类的产量在采收现场用磅秤直接进行测量记录，根据小区面积的产量换算成相应的每667m2产量。

1.3品质分析测定方法

维C的测定：2，6―二氯酚靛酚滴定法，土壤农业化学分析方法

β―胡萝卜素测定：直接比色法定量分析，土壤农化分析

甘蔗还原糖测定：滴定法

1.4统计分析

用Microsoft Excel 软件对测量的数据进行前处理，再用spss18.0分析软件的多重比较（LSD）法对数据进行显著性差异检测分析。

2结果与分析

2.1不同行距对南瓜、甜瓜品质的影响

由表1可见，不同的套种模式对南瓜、甜瓜的品质有一定的影响。套种在常规行距的南瓜、甜瓜在单果重、产量、可溶性固形物、含水量、维C含量以及β―胡萝卜素含量这些品质上分别比套种在宽窄行的南瓜高出12.7%、13.10%、14.59%、5.2%、24.54%、7.5%，每个小区座果数则相当；由于春季低温，南瓜在生长后期，甘蔗套种在常规行距的甜瓜在单果重、产量、可溶性固形物、维C含量等品质上比套种与宽窄行的甜瓜分别高30%、18.14%、19.24%和1.08%；在座果数、含水量上，生长在常规行比生长在宽窄行的甜瓜分别降低了8.9%、2.2%。

2.3不同套种模式对宿根蔗品质的影响

由表3可见，处理3和处理6的甘蔗蔗糖分、锤度、蔗汁蔗糖分高于其他处理，甘蔗蔗糖分达到显著水平。处理2和处理5的甘蔗蔗糖分、锤度都低于对照处理，但蔗汁蔗糖分高于对照。套种瓜类的甘蔗纤维分均比不套种的甘蔗要低，蔗汁蔗糖分均高于不套种的处理，其中处理6的蔗汁蔗糖分显著高于其他处理；处理6在蔗糖分、锤度、重力纯度、蔗汁蔗糖分等这些反应甘蔗品质的指标上均高于其他处理。试验结果表明：甘蔗行距为1.1m的常规行距套种甜瓜后，甘蔗蔗糖、锤度、重力纯度、蔗汁蔗糖分等甘蔗品质指标最优，分别为11.84%、14.72、86.14%和14.15%。

3讨论

甘蔗属于C4植物，株型紧凑，枝叶直立生长，叶面积系数小，生长期长，对光的敏感性强，CO2补偿点低，光饱和点高，能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2结合，提高了高光高温下的光合速率。南瓜、甜瓜是C3植物，蔓生型，株型松散，枝叶茂密，匍匐生长，生长期短，光呼吸高、CO2补偿点高，光饱和点低。中午高温高光时，C4作物甘蔗仍可以进行光合作用，同时甘蔗对瓜类庇荫，行间的瓜类主要接受散射光、透射光，底层光照强度低于瓜类甘蔗套种群体上部的光照，群体底层的温度相对低一些，而相对湿度则高一些，有利于南瓜、甜瓜这类植物的光合作用。因此甘蔗与南瓜、甜瓜套种可形成良好的时空互补群体结构，充分利用光、肥、水资源，提高土壤的利用率；前茬收获后秸秆腐烂为甘蔗提供养分，增加土壤有机质，丰富土壤微生物种群，对改良土壤的理化性质有一定的作用。

甘蔗的行距影响甘蔗的受光、通风，不同的行距对甘蔗的农艺性状、产量性状、抗病性、抗倒伏性各不相同[11]。在宽窄行宿根蔗里的窄行在套种南瓜后，由于间距过小一定区域内叶面积过大，茂密的南瓜叶对窄行甘蔗的分蘖影响较大造成甘蔗有效茎减少；同时窄行间蔗叶互相遮盖，降低光合作用，减少空气的流通，CO2含量低，光合作用弱，植株易倒伏，病虫害加剧，导致了甘蔗的产量和品质降低。与本研究课题新植蔗套种瓜类的结果相吻合（该论文已由中国园艺文摘录用，待发表）。

作物的产量和品质，与其光合作用密切相关，Kikuchi T[12]在苹果果实套袋试验证实了这一点。相同的套种体系在新植蔗和宿根蔗影响甘蔗、南瓜、甜瓜产量品质上存在差异。在新植蔗套种体系中，由于新植蔗萌芽、出苗、分蘖、拔节的时期比宿根蔗长，但耐旱、耐低温不如宿根蔗，南瓜、甜瓜在新植蔗种植20d左右移植单膜覆盖后，南瓜、甜瓜生长快，在甘蔗拔节初期甜瓜已经收获，南瓜在封行拔节初期收获；而宿根蔗，发株的蔗苗生长迅速，宿根蔗蔗苗比新植蔗蔗苗提前拔节封行很多天，这时甜瓜正处于成熟期，南瓜还处于座果膨大期，低光照对南瓜、甜瓜果实品质形成影响较大，造成宿根蔗套种南瓜甜瓜的品质比新植蔗套种的低，特别是维生素C受影响最大。但无论是新植蔗或是宿根蔗套种，常规行距或是宽窄行距套种，南瓜的产量差别不大，这与南瓜有较强的攀越性有关。当底层光照低于南瓜生长的临界点，南瓜苗可借助甘蔗作为支撑点攀越向上接受光照进行正常的光合作用，南瓜的产量不受影响，但甘蔗的产量受影响较大。生产上以甘蔗11m常规行距套种南瓜，南瓜、甘蔗都可获得较高的产量。宿根蔗与甜瓜套种时，在砍收甘蔗后，甜瓜采用双层膜拱棚提前种植，在甘蔗拔节封行前成熟收获，也可获得甜瓜、甘蔗双丰收。

本试验材料选用广西甘蔗研究所选育的桂糖21号，具有早熟、高产、高糖、稳产、宿根性强、株型紧凑、抗倒伏能力强、中抗黑穗病、高抗花叶病等特点，这些特点符合甘蔗间套种复合群体中主题作物甘蔗的生长条件。同时耐旱性优于新台糖16号，耐寒性优于新台糖22号。在广西区试和生产试验中桂糖21号在产量和含糖量均比桂糖11号和新台糖16号高[13]，具有广阔的推广前景，是广西近年来主要推广的几个甘蔗品种之一。

本研究出现宿根蔗甘蔗蔗糖分比新植蔗低、产量比新植蔗高的现象，这与甘蔗的生长特性和当年（2012年）年降雨量比较均匀，没有出现以往的秋、冬旱有关，如果没有干旱和低温，水肥条件能满足甘蔗营养生长需要，甘蔗就会继续营养生长，糖分积累缓慢，所以出现本试验宿根蔗的甘蔗蔗糖分比新植蔗的低、宿根蔗产量比新植蔗高的现象。

4结论

本试验通过甘蔗与南瓜、甜瓜两种作物在甘蔗行距1.1m的常规行距和宽窄行4种套种模式，结果表明宿根蔗行距为常规行距套种甜瓜，宿根蔗的甘蔗产量显著高于其他处理，而品质指标中甘蔗蔗糖分、蔗汁锤度、蔗汁蔗糖分显著高于其他处理，同时提高甜瓜的品质；甘蔗常规行距套种南瓜虽然甘蔗产量受到一些影响，但南瓜可溶性固形物含量、维生索C含量、β―胡萝卜素含量都显著高于宽窄行距套种模式。因此生产上建议采用常规行距种植甘蔗与南瓜、甜瓜套种，宿根蔗套种甜瓜要采用双层膜拱棚种植甜瓜。

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