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甘蔗三种砍种方式的抗旱性比较研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 22(2):181— 184 2002年 3月
甘蔗三种砍种方式的抗旱性比较研究
叶燕萍 ,李杨瑞 ,李永健 ,黄诚梅。
t 1 广西大学农学院.广西南宁 530005;2 广西农业科学院.广西南宁 530007)
摘 要 : 桂糖 l1号和新台糖 16号作试验材料 ,分剥叶砍种、剥叶不砍种、不剥叶不砍种 3种砍种处理。试
验结果表明:在干旱条件下 ,桂糖 1]号剥叶不砍种处理的出苗率高,死苗率低,不剥叶不砍种处理株高和绿
叶数数 值最大 在生理生化方面,干旱区桂糖 1l号各处理萌芽期间,种茎中氨基酸含量 l4.2j~l 8.00mg/
gFw,还原糖含量 1.06-2,58 mg/gFw,新台糖 16号在干旱区各处理则相反,种茎中氨基酸含量 1.5O~2,63
mg/gFw,还原糖含量达 18.75~29.53 mg/gFw,种茎近于中度肋迫 }而桂糖 1l号在干旱区剥叶不砍种、不剥
叶不砍种处理的自然饱和亏缺值与非干旱区各处理基本相同,而新台糖 16号 的则比对照太大提高。因此 ,丘
睦坡地应选用桂糖 1l号剥叶不砍种技术。
关键词 :甘蔗 ;干旱;出苗率;生理生化特性 }自然饱和亏缺
中图分类号 :$31l 文献标识码:A 文章编号 1000 3142(2002)02 0181 04
Comparison 0f the drought resistance 0f sugar—
cane in three seedcane—cutting types
YE Yan—ping ,LI Yang—rui ,LI Rong jian‘,
HUANG Cheng—mei
f 1 Agretultu~al Cot&ge,GweT~gai ⋯ ,Nannlng 530005,China;2 G A,~ademy
o/Al,rlcultur~f 5 ㈨ Nanning 530007.China)
Abstract:Two sugarcane cult[vats,GT1l and TT16,were employed as the experiment plant materials Three
seedcane cutting treatments,i e.two buded seedcane without(1eaf)sheath,multiple buded seedcane without
sheath and muhipD buds with sheath,were used Under drought conditmn,the multiple buded seedc~ne with—
out sheath treatment of GTl1 showed the highest germination rate and low plant death rate,and the muhipie
buded seedcane with sheath treatment showed the highest plant height and number of green leaves as compared
with other treatments.The contents of amino acid and reducing sugar in seedeane in the drought treatment of
GTll were 14 25~ 18.00 mg/g Fw and 1.。6~0.58 mg/g FW respectively.And those in TT16 were l-50~
2.63 mg/g FW and 18 75~ 29.53 mg/g FW respectively when TT16 was in middle strength of water stress
The water shortage under natural saturation showed almost the s[[nle under drought and no drought conditions
for GT1 l,but that was increased a lot under drought condition for TTl 6 In the experiment,GT1 l is more
drought—resistm:t than TTl6.
Key words:slgarcane(Saccharum ofJ?cinarum I .)}drought;germination rate;phys[o!ogical and biochem[cal
收稿 日期:2000一l0 l7
作者简介 叶燕萍 (1 955一),女,广东郁南人,高级工程师 .占L事植物生理生化教学、科研和实验室 作。
基盒项 目:广西教育厅基金资助项 目(编号 :挂教科研[1997:424)
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. 89 广 西 植 物 22卷
干旱是农业生产中经常存在的重要 问题。我国
蔗区大约有三分之二分布在丘陵旱坡地上,特别是
广西,旱地甘蔗面积达 90 以上,灌溉条件差,常受
到季节性干旱或难以预测的旱灾影响,栽培甘蔗单
产低。旱灾已成为影响甘蔗生产最频繁、范围最广
的自然灾害之一。解决甘蔗抗旱的途径很多,如选
用耐旱品种、改善灌溉条件等,通过栽培措施也能
改善甘蔗自身的耐旱能力“ 。本试验是在室内人工
控制水分供应的条件下,对 2个甘蔗品种 3种下种
技术的种苗进行生理生化分析.并调查相应的出苗
率、株高、蔗芽存活率、死亡率,探讨种苗生理生化
变化与这些性状之间的相互联系,及其与耐旱性的
关系,寻求抗旱、经济、高效的下种技术,为大田甘
蔗生产服务 。
l 材料与方法
1.I试验材料与处理
试验是在广西南宁市广西大学农学院气象站
内的玻璃阿室中进行,试验采用随机区组设计,2个
品种——桂糖 J]号(GT11)和新台糖 16号(TT1 6)
分别在干旱和湿润两种条件下种植,每个品种设置
3种下种方式,(1)、(2)、(3)为干旱条件,7天淋i次
水,每次 25 kg;(d)、t 5)、(6)为非干旱条件 ,每 7天
淋 1次水,每次 j0 kg。(1)、(4)为剥叶砍种 (双芽
苗 ),(2)、(5)为剥叶不砍种(6~8芽).(3)、(6)为不
剥叶不砍种(6~8芽)。于 l999年 2月 9日下种,下
种量 l60芽/小区,每小区 2 i-i 。在 4个点取样土用
烘干称重法测定土壤含水量,同时分 2个点用地温
表测定土壤温度及用气温表测气温。于 3月、4月、5
月份 3次取种苗进行生理生化分析,测定种茎内蛋
白质、氨基酸、蔗糖、还原糖的含量,并同时测定种
茎的相对含水量和自然饱和亏缺。
1.2测定方法
为了方便样品间比较,我们用蒸馏水提取水溶
性蛋白质,并用同一提取液测定氨基酸、蔗糖、还原
糖古量 蛋白质含量用考马斯亮兰G 250 比色法.
氨基酸含量用茚三酮法” ,蔗糖含量用间苯二酚
法“ ,还原糖含量用纳尔逊——索模吉比色法 ,相
对含水量和自然饱和亏缺用浸泡法 测定
2 结果与分析
2.1不同因素对甘蔗出苗及蔗苗生长的影响
0.1.1土壤含水量 土壤水 分既可调节 土温,更 主
要的是保持种茎内水分,提供甘蔗萌芽所需水分
据报道。 ,土壤含水量在低于相当于田间最大持水
量6j 时,不利于甘蔗种苗的萌芽生长 经测定,本
实验土壤含水量 1 7.78 时 .即相当于该类土壤 田
间最大持水量 6j 。
表 1 甘蔗出苗期间的土壤含水量(0~10 cm)( )
Table 1 The soil moisture during the germination of sugarcane
理 ⋯ — —— ———3/6———诱 —— —— ———
从表 1看,在甘蔗萌芽出苗期间,2个品种干旱
区的土壤含水量在 1 0.9 ~1 7.9 ,非干旱区的土
壤含水量则在 20.oH~25.7 。
2.1.2温度 据报道 .蔗芽萌发的最低温度要求
日平均气温在 13。C以上,大于 2O。C萌芽加快,而
30~32。c发芽最适宜 在生产上甘蔗发芽要求 土
温c0~1 0 cm)在 18。C以上,低于此温度发芽慢,且
发芽率低,容易缺苗” 从我们的观察记录来看,试
验地甘蔗萌芽期间,日平均气温均高于 l3。C,地表
温度和耕层 0~10 CI1的土温 除 2月第 4、5候及 3
月第 3、5候外,其他各候均高于 1 8 C,基本满足了
甘蔗萌芽对温度的要求。
2.1.3不同下种方式对甘蔗萌芽出苗的影响 从表
2看,在干旱 区,桂糖 1l号 以(2)、(3)处 理的出苗
数和出苗率明显高于(1)处理,而新台糖 1 6号(2)、
(3)处理不出苗,(1)处理的出苗率略高于桂糖 11号
的(1)处理,新台糖 1 6号各处理的死芽率明显高于
桂糖 11号 。2个品种在耐旱性上已有明显的差别 。
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2期 叶燕萍等;甘蔗三种砍种方式的抗旱性比较研究 l83
2.1.4不同砍种处理蔗苗生长比较 干旱区,桂糖
l1号(3)处理的苗高、绿叶数均大于(1)、(2)处理;
而在非干旱区,两个品种的苗高、绿叶数均以‘5)处
理 (剥叶不砍种)最高,依次为(5)>(6)>(4)(表
3)。
2.2甘蔗不同砍种处理种茎生理生化变化与抗旱性
的关系
2.2.1自然饱和亏缺 作物组织的自然饱和亏缺能
说明作物水分亏缺的严重程度,即其值愈大,植物
组织愈缺水。
从表 4可见,干旱区在下种 45 d时 ,桂糖 ¨ 号
自然饱和亏缺是 (2)、(3)处理的大于(1)处理 的,随
着干旱时间的延长,桂糖 ¨ 号的(2)、(3)处理 自然
饱和亏缺值小于(1)处理。2个 品种不同砍种处理 自
然饱和亏缺值有很大差别。
2.2.2不 同砍种处理甘蔗种茎内蛋 白质、氨基 酸、蔗
糖、还原糖的变化 甘蔗种苗 中含有的可溶性 简单
氮化物如氨基酸等是萌芽的营养物质 :。而氨基酸
等可溶性含氮化合物主要是由种苗内贮藏物质蛋
白质分解转化而成。这些物质输送到新萌发的部
分,一部分作为组成新细胞的原材料,一部分作为
呼吸基质,提供种苗萌发生长所需的能量“ 。
表 2 不同砍种处理甘蔗出苗情况
Table 2 The germination of sugarcane in different seedcane cutting treatments
Note:(¨ .(2).and (3j drought;(4)l/5),and(5),no drought.【1). J.tWO—buds without sheavh 2)and(5)mul:iple’budswithout sheath
3)and(6).multiple—bud s without sheath The e in Tables 3~6
表 3 不同砍种处理蔗苗生长比较
Table 3 The ptant growth in different seedcane cutting treatments
表 4 不同处理出苗期间种茎自然饱和亏缺( )变化
Tablc 4 The water shortage under natural satur~ltion( )in seedcane cf different treatments during germination
表 5说明:随着蔗茎萌芽出苗,桂糖 ll号各处
理的蛋 白质含量 降低,与蔗芽萌发生长是同步的,
但新台糖 1 6号各处理的氨基酸含量也减少,对照表
2出苗情况,此时期,新台糖 16号干旱区(1),非干
旱区(4)、(5)、(6)处理的种茎萌芽、出苗都比较好
但新台糖 16号干旱区的(2)、(3)处理没有出苗,它
们的蛋白质含量降低了许多,氨基酸含量也少于其
他处理.原因有待于进一步研究。
从表6可看出,蔗糖的转化分解比蛋白质慢,而
且干旱区的新 台糖 16号各处理还原糖含量异常地
高于桂糖 1]号。在干旱条件下 ,新 台糖 16号既然耒
出苗,便可能是蔗糖大量转化为还原糖,作为呼吸
基质消耗掉;而桂糖 ¨号则以蛋白质转化为氮基酸
的形式,既可作为新细胞构成的原材料,又可降低
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种茎内的水势,减少种茎缺水的威胁。
3 小结与讨论
本试验结果表明:不同品种和不同砍种方式,
在干早时甘蔗种茎内部生理生化变 1=匕有较大差异 ,
从而导致了抗旱性的不同 桂糖 1]号在干旱区剥 叶
不砍种、不剥叶不砍种两处理的氨基酸含量高,还
原糖含量低,同期测定种茎的自然饱和亏缺值也
低,甘蔗幼苗没有水分胁迫表现;而新台糖 1 6号则
相反,同期测定种茎的氨基酸含量很低,还原糖含
量则异常地高,种茎的自然饱和亏缺值已接近于中
度胁迫 ,因此不仅出苗困难 ,死苗率也高达 34.31
~6O.19 。综合进行分析,从品种而言,桂糖 l1号
比新 台糖 1 6号抗旱性 强,适 宜于我区丘陵坡地种
植;从下种技术而言.在干旱条件下选 用桂糖 11号
剥叶不砍种方式,既省工又抗旱
表 5 不同处理甘蔗出苗期间种茎蛋白质、氨基酸含量变化
Table 5 The changes Df protein and amino acid contents Ln seedcane of different vreatments
表 6 各处理出苗期间种茎内蔗糖、还原糖含量的变化
TabIe 6 The changes of sugarcane and reducing sugar contents in seedcane of different treatments
从两个品种不同砍种方式的植株高度、绿叶数
看,除新台糖 1 6号在干旱区剥叶砍种和不剥叶不砍
种两处理不出苗外,其他各区的剥叶不砍种、不剥
叶不砍种处理的株高、绿叶数均高于剥叶砍种的,
表明不砍种的蔗苗素质较好。有关 的大田试验也表
明.不砍种处理的甘蔗生长和糖分积累都比较好,
这是因为不砍种处理的种茎内贮藏物质如蛋白质
和蔗糖在蔗苗生长期问保持着足量养分的分解速
度,其分解产物如氨基酸和还 原糖得到及时利用 ,
这样的转化利用平衡可节约蔗种本身的能源消耗,
保持了蔗种自身贮藏营养为后期蔗苗生长所用。
抗旱性研究的生理生化指标有多种方法。这次
测定种茎的自然饱和亏缺,与干旱条件下对应处理
的出苗率、死芽率、蔗苗素质 比较,结果 比较一致,
即种茎自然饱和亏缺低,则种茎内缺水程度低,蔗
茎死芽率低,出苗率高,蔗苗素质好,与大田小区三
次重复结果也有相同趋势。因而在干旱胁迫条件
下 ,测定甘蔗种茎 自然饱 和亏缺 ,也是一种了解 蔗
种抗旱性简便快捷的方法 ,今后 应做 更细致工作 ,
进行多品种多重复的统计分析 比较研究。在本研究
中,桂糖 ¨ 号在干旱条件下氨基酸含量多,还原糖
含量相对较低,表现抗旱{新台糖 16号在干旱区各
处理的还原糖含量相对较高,而氨基酸含量低,表
现为不抗旱,是否种茎中氨基酸含量对甘蔗萌芽出
苗期的抗旱性更为重要,值得进一步研究探讨。
粱香运、黄荣泽、刘珍蕊、兰真武、覃君娟等同
学参加部分试验I作,谨致谢意!
(下转 第 1 88页 Continue on page 188)
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