CN108834809A - 一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法，该方法是第一年春季在甘蔗地种植大豆、玉米或西瓜等短期作物，采收大豆、玉米或西瓜等作物后移栽甘蔗幼苗，于次年2‑3月份收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗。采用本发明的种植方法，可以实现蔗田两年内采收一次大豆、玉米或西瓜等作物，收获两次甘蔗，既合理利用了土地，缓解了甘蔗连作障碍，实现用地和养地相结合；又提高了甘蔗繁育速度，加快品种更新换代。

Description

一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法

技术领域

本发明涉及植物栽培技术领域，具体是一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法。

背景技术

我国人多地少，土地资源紧缺。这些年，我们以有限的耕地养活了十几亿人，但也付出了极大代价，长期以来，中国“高复种、高投入、高产出”的集约型农业发展模式，大量、过量施用化肥、农药、土壤改良剂、植物生长调节剂、饲料添加剂等化学制品，不仅大幅增加农业生产成本，而且极大地污染了农田生态环境，造成农田“越种越污、越种越毒”已成为制约农业可持续发展的因素。

同一作物或近缘作物连作以后，即使在正常管理的情况下，也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象，即所谓的连作障碍。引起作物连作障碍的因素多种多样，其机理十分复杂，不同作物发生连作障碍的原因各有差别。国内外的研究者众说纷纭，不过主要原因大致包括三方面：土壤理化性质恶化、土壤微生物环境恶化及化感自毒作用。因此，如何消减连作障碍是解决新时期农业发展面临的新问题，也是研究的难点和热点。

甘蔗是广西的第一大战略经济作物，也是广西的支柱产业，农民增收最主要的经济来源，涉及农民经济的发展。但甘蔗繁育存在繁育品种不科学、繁育时间不合理、繁育技术缺乏等问题。在广西还存在人多地少、耕地有限，甘蔗种植规模化水平较低、机械化程度严重不足、蔗田基础设施薄弱、品种单一化十分严重等问题；甘蔗种植长年连作，大部分蔗区连作30年以上，没有得到合理的轮作，土地理化性质发生了改变，病虫害加重，对甘蔗的生长发育造成了影响，单位面积土地的产出率下降，严重制约了我国制糖产业发展。当前急需一种既能满足甘蔗种植需要的甘蔗良种，也能解决广西甘蔗品种单一现状的用地养相结合的甘蔗轮作新模式。

针对繁育时间不合理的问题，2017年相关研究人员提出了：海南蔗区按“一年两采法”繁育，即在1-2月份田间种植原种苗，6-7月份收获一代种茎，随即种植，次年2-3月可收获做种；广西、云南、广东等蔗区按“一年半两采”法繁育，即在8-9月份田间种植原种苗，次年的5-7月份收获一代种茎，随即种植，次年的2-4月收获做种。针对甘蔗种植长年连作问题，早期，我国进行了稻蔗轮作、甘蔗花生轮作、甘蔗轮作波萝3种方式研究，结果表明，轮作改善土壤的通气性，加速速效性养分的释放，增加土壤微生物总量；减少病虫害。说明，甘蔗轮作具有改善土壤结构、提高土壤养分、增加土壤微生物总量等效果，是缓解甘蔗连作障碍重要途径。

针对以上所述存在的问题，本发明也提出了一种新的轮作栽培方法，可以实现两年三收，既合理利用了土地，缓解了甘蔗连作障碍，实现用地和养地相结合；又提高了甘蔗繁育速度，加快品种更新换代。

发明内容

本发明的目的是提供一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法，采用本发明的栽培方法，可以实现蔗田两年内采收一次大豆、玉米或西瓜等作物，收获两次甘蔗，既合理利用了土地，缓解了甘蔗连作障碍，实现用地和养地相结合；又提高了甘蔗繁育速度，加快品种更新换代。

一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法是第一年春季在甘蔗地种植大豆，采收大豆后移栽甘蔗幼苗，于次年2-3月份收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗；具体步骤如下：

（1）在第一年的1月底-2月初，对土地进行深翻40-50cm，30-40天后进行整地，施入腐熟的农家肥和草木灰，整地晾晒10-20天后种下大豆，种植后追施有机复合肥2次，每次施肥前先除草；6-7月采收大豆；

（2）采用组培法培育甘蔗组培苗；对采收大豆后的土地进行深耕45-55cm，开沟起垄，施入基肥，覆盖上可降解的除草地膜；待组培苗经过生根培育并长出4张叶片时移栽进行假植炼苗，移栽完毕在植蔗沟上方搭建小拱棚，根据行距及小拱棚高度选择尺寸适合的薄膜覆盖在小拱棚上，四周用土压实防风，移栽当天在小拱棚顶部每隔60-80 ㎝开一个直径1㎝的透气孔，移栽4-6天后，扩大透气孔至直径12㎝，移栽10天后将薄膜完全掀开；假植炼苗25-30天后，移栽大田定植，1100株/亩；

（3）当甘蔗苗长至6-7张真叶时，结合中培土，每亩地施入20-25kg甘蔗专用肥、6-10kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35-45kg甘蔗专用肥；于次年2-3月收获蔗种，留宿根并培土，施入基肥100-200kg；当宿根甘蔗苗长至6-7张真叶时，结合中培土，每亩地施入20-25kg甘蔗专用肥、8-12kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35-45kg甘蔗专用肥；于次年12月份收获宿根原料蔗。

所述第一年春季在甘蔗地种植大豆，可以把大豆换成玉米、西瓜等短期作物，还可以是两种以上作物合理混种，或每年只种植其中一种，进行轮种。

所述腐熟的农家肥包括猪粪、牛粪和羊粪；腐熟的农家肥和草木灰的配比为（2-3）：1；所述有机复合肥氮、磷、钾有效养分含量≥45%；所述基肥包括以下重量份数原料：腐熟的猪粪或牛粪，大豆或玉米茎杆的粉末，花生粕，豆粕，果蔬废弃物，糖蜜发酵废弃物，磷酸钙，草木灰；所述甘蔗专用肥有效氮、磷、钾总养分≥29%。

采用组培法培育甘蔗组培苗的具体步骤如下：

（1）选取甘蔗的腋芽，在58-60℃温水中完全浸没浸泡50-60min，取出得到脱毒腋芽；

（2）将脱毒腋芽移入温度为30-35℃、湿度为85%-90%的恒温恒湿无菌室内进行快速催芽，在腋芽维管束尚未形成时取其生长点进行诱导培养，诱导培养基为MS+2,4-D 2.5～3mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间20-30天；

（3）将步骤（2）形成的愈伤组织进行分化培养，分化培养基为MS+6-BA 0.5～1mg/L+NAA0.05～0.1mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间30-40天；

（4）将步骤（3）得到的无菌甘蔗丛生芽移入增殖培养基中进行增殖培养，增殖培养基为MS+6-BA 1～2mg/L+GA 0.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间13-16天；

（5）将步骤（4）得到的幼苗移入生根培养基中进行生根培养，生根培养基为1/2MS+NAA5mg/L+GA 0.3mg/L+蔗糖50g/L，培养温度为25-30℃，培养时间10-20天。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用广西甘蔗良种繁育之前1-7月份空闲时间合理轮作短期作物的甘蔗轮作新模式，这种模式种植后第一年可收获短期作物，次年2-3月份砍收全茎作蔗种用于扩大繁育确保了当年春季栽种的蔗种质量，次年12月宿根蔗又可正常进厂制糖，实现蔗田“两年三收”新模式。而且，轮作可有效均衡利用土壤中的营养物质、改善土壤理化特性、免除和减少病虫害，是减轻作物连作障碍的重要技术措施，也是实现“用地”与“养地”的有效途径之一。

2、本发明首次在广西提出甘蔗轮作缓解甘蔗连作障碍的机制研究，为国家出台《探索实行耕地轮作休耕制度试点方案》在广西省探索耕地轮作休耕工作提供了轮作模式，并集成可复制可推广的甘蔗绿色栽培技术新模式。首次提出蔗田“两年三收”轮作栽培模式，实现用地和养地相结合，为保护和提升地力、缓解生态压力、缓解生态环境压力、促进甘蔗产业可持续发展提供新的思路和途径。

3、本发明在第一年秋季种植的甘蔗幼苗采用组培法进行培育，得到的甘蔗幼苗为脱毒苗，幼苗病毒少、抗病虫害能力强，而且育苗时间短，育苗时不占用耕地，可以在种植大豆、玉米或西瓜等作物时同步进行，在采收大豆、玉米或西瓜等作物后即可获得甘蔗幼苗并移栽，实现大豆、玉米或西瓜等作物与甘蔗种植的无缝连接。而且，甘蔗脱毒幼苗具有分蘖力强、生长速度快、成茎率高、宿根发株率高、抗逆性能好等特点，采用甘蔗脱毒幼苗种植甘蔗，可以提高产量20%以上，提高蔗糖分含量0.5-1个百分点，节约用种60%。

4、本发明对甘蔗组培苗采用4叶期提前移栽假植炼苗方法，经本申请人研究对比总结发现（提前移栽法指4叶期移栽，常规移栽方法指7-10叶期移栽）：一是提前移栽法生产成本比常规移栽方法节约成本约60%；二是提前移栽法较常规方法可提前大田移栽大概30-45天时间，加快繁育速度；三是运输成本和远输损伤率低于常规移栽方法；四是提前移栽法群体长势均匀，主苗和分蘖苗之间差异不明显；而常规移栽方法主苗长势明显优于分蘖苗，导致主苗易长出侧芽。大田移栽60天后，提前移栽法的分蘖和长势已经明显优于常规移栽方法；五是提前移栽法的株高、茎径、有效茎数、蔗茎芽数、单茎重均比常规移栽方法有所提高，提高幅度在0.60%-6.59%之间；蔗种产量和扩繁系数均极显著提高。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1

一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法是第一年春季在甘蔗地种植大豆，采收大豆后移栽甘蔗幼苗，于次年3月初收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗；具体步骤如下：

（1）在第一年的1月底，对土地进行深翻45cm，35天后进行整地，施入腐熟的农家肥和草木灰，整地晾晒15天后种下大豆，种植后追施有机复合肥2次，每次施肥前先除草；7月上旬采收大豆；

（2）采用组培法培育甘蔗组培苗；对采收大豆后的土地进行深耕50cm，开沟起垄，施入基肥，覆盖上可降解的除草地膜；待组培苗经过生根培育并长出4张叶片时移栽进行假植炼苗，移栽完毕在植蔗沟上方搭建小拱棚，根据行距及小拱棚高度选择尺寸适合的薄膜覆盖在小拱棚上，四周用土压实防风，移栽当天在小拱棚顶部每隔70㎝开一个直径1㎝的透气孔，移栽5天后，扩大透气孔至直径12㎝，移栽10天后将薄膜完全掀开；假植炼苗28天后，移栽大田定植，1100株/亩；

（3）当甘蔗苗长至7张真叶时，结合中培土，每亩地施入22kg甘蔗专用肥、8kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入40kg甘蔗专用肥；于次年3月初收获蔗种，留宿根并培土，施入基肥150kg；当宿根甘蔗苗长至7张真叶时，结合中培土，每亩地施入22kg甘蔗专用肥、10kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入40kg甘蔗专用肥；于次年12月份收获宿根原料蔗。

所述腐熟的农家肥包括猪粪、牛粪和羊粪；腐熟的农家肥和草木灰的配比为2.5:1；所述有机复合肥氮、磷、钾有效养分含量≥45%；所述基肥包括以下重量份数原料：腐熟的猪粪或牛粪，大豆茎杆的粉末，花生粕，豆粕，果蔬废弃物，糖蜜发酵废弃物，磷酸钙，草木灰；所述甘蔗专用肥有效氮、磷、钾总养分≥29%。

采用组培法培育甘蔗组培苗的具体步骤如下：

（1）选取甘蔗的腋芽，在60℃温水中完全浸没浸泡55min，取出得到脱毒腋芽；

（2）将脱毒腋芽移入温度为32℃、湿度为88%的恒温恒湿无菌室内进行快速催芽，在腋芽维管束尚未形成时取其生长点进行诱导培养，诱导培养基为MS+2,4-D 2.8mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为28℃，培养时间25天；

（3）将步骤（2）形成的愈伤组织进行分化培养，分化培养基为MS+6-BA 0.8mg/L+NAA0.08mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为27℃，培养时间35天；

（4）将步骤（3）得到的无菌甘蔗丛生芽移入增殖培养基中进行增殖培养，增殖培养基为MS+6-BA 1.5mg/L+GA 0.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为26℃，培养时间14天；

（5）将步骤（4）得到的幼苗移入生根培养基中进行生根培养，生根培养基为1/2MS+NAA5mg/L+GA 0.3mg/L+蔗糖50g/L，培养温度为28℃，培养时间15天。

实施例2

一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法是第一年春季在甘蔗地种植西瓜，采收西瓜后移栽甘蔗幼苗，于次年3月份收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗；具体步骤如下：

（1）在第一年的3月初，对土地进行深翻40cm，30天后进行整地，施入腐熟的农家肥和草木灰，整地晾晒20天后种下西瓜，种植后追施有机复合肥2次，每次施肥前先除草；6月中上旬采收西瓜；

（2）采用组培法培育甘蔗组培苗；对采收西瓜后的土地进行深耕45cm，开沟起垄，施入基肥，覆盖上可降解的除草地膜；待组培苗经过生根培育并长出4张叶片时移栽进行假植炼苗，移栽完毕在植蔗沟上方搭建小拱棚，根据行距及小拱棚高度选择尺寸适合的薄膜覆盖在小拱棚上，四周用土压实防风，移栽当天在小拱棚顶部每隔80㎝开一个直径1㎝的透气孔，移栽6天后，扩大透气孔至直径12㎝，移栽10天后将薄膜完全掀开；假植炼苗30天后，移栽大田定植，1100株/亩；

（3）当甘蔗苗长至7张真叶时，结合中培土，每亩地施入25kg甘蔗专用肥、6kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入45kg甘蔗专用肥；于次年3月收获蔗种，留宿根并培土，施入基肥100kg；当宿根甘蔗苗长至7张真叶时，结合中培土，每亩地施入25kg甘蔗专用肥、8kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入45kg甘蔗专用肥；于次年12月份收获宿根原料蔗。

所述腐熟的农家肥包括猪粪、牛粪和羊粪；腐熟的农家肥和草木灰的配比为2:1；所述有机复合肥氮、磷、钾有效养分含量≥45%；所述基肥包括以下重量份数原料：腐熟的猪粪或牛粪，大豆或玉米茎杆的粉末，花生粕，豆粕，果蔬废弃物，糖蜜发酵废弃物，磷酸钙，草木灰；所述甘蔗专用肥有效氮、磷、钾总养分≥29%。

采用组培法培育甘蔗组培苗的具体步骤如下：

（1）选取甘蔗的腋芽，在60℃温水中完全浸没浸泡58min，取出得到脱毒腋芽；

（2）将脱毒腋芽移入温度为35℃、湿度为90%的恒温恒湿无菌室内进行快速催芽，在腋芽维管束尚未形成时取其生长点进行诱导培养，诱导培养基为MS+2,4-D 3mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为30℃，培养时间20天；

（3）将步骤（2）形成的愈伤组织进行分化培养，分化培养基为MS+6-BA 1mg/L+NAA0.1mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为30℃，培养时间30天；

（4）将步骤（3）得到的无菌甘蔗丛生芽移入增殖培养基中进行增殖培养，增殖培养基为MS+6-BA 2mg/L+GA 0.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为30℃，培养时间13天；

（5）将步骤（4）得到的幼苗移入生根培养基中进行生根培养，生根培养基为1/2MS+NAA5mg/L+GA 0.3mg/L+蔗糖50g/L，培养温度为30℃，培养时间10天。

实施例3

一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法是第一年春季在甘蔗地种植玉米，采收玉米后移栽甘蔗幼苗，于次年2月份收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗；具体步骤如下：

（1）在第一年的2月底，对土地进行深翻50cm，40天后进行整地，施入腐熟的农家肥和草木灰，整地晾晒10天后种下玉米，种植后追施有机复合肥2次，每次施肥前先除草；7月上中旬采收玉米；

（2）采用组培法培育甘蔗组培苗；对采收玉米后的土地进行深耕55cm，开沟起垄，施入基肥，覆盖上可降解的除草地膜；待组培苗经过生根培育并长出4张叶片时移栽进行假植炼苗，移栽完毕在植蔗沟上方搭建小拱棚，根据行距及小拱棚高度选择尺寸适合的薄膜覆盖在小拱棚上，四周用土压实防风，移栽当天在小拱棚顶部每隔60㎝开一个直径1㎝的透气孔，移栽4天后，扩大透气孔至直径12㎝，移栽10天后将薄膜完全掀开；假植炼苗2天后，移栽大田定植，1100株/亩；

（3）当甘蔗苗长至6张真叶时，结合中培土，每亩地施入20kg甘蔗专用肥、10kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35kg甘蔗专用肥；于次年2月收获蔗种，留宿根并培土，施入基肥200kg；当宿根甘蔗苗长至6张真叶时，结合中培土，每亩地施入20kg甘蔗专用肥、12kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35kg甘蔗专用肥；于次年12月份收获宿根原料蔗。

所述腐熟的农家肥包括猪粪、牛粪和羊粪；腐熟的农家肥和草木灰的配比为3:1；所述有机复合肥氮、磷、钾有效养分含量≥45%；所述基肥包括以下重量份数原料：腐熟的猪粪或牛粪，玉米茎杆的粉末，花生粕，豆粕，果蔬废弃物，糖蜜发酵废弃物，磷酸钙，草木灰；所述甘蔗专用肥有效氮、磷、钾总养分≥29%。

采用组培法培育甘蔗组培苗的具体步骤如下：

（1）选取甘蔗的腋芽，在58℃温水中完全浸没浸泡60min，取出得到脱毒腋芽；

（2）将脱毒腋芽移入温度为30℃、湿度为85%的恒温恒湿无菌室内进行快速催芽，在腋芽维管束尚未形成时取其生长点进行诱导培养，诱导培养基为MS+2,4-D 2.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25℃，培养时间30天；

（3）将步骤（2）形成的愈伤组织进行分化培养，分化培养基为MS+6-BA 0.5mg/L+NAA0.05mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25℃，培养时间40天；

（4）将步骤（3）得到的无菌甘蔗丛生芽移入增殖培养基中进行增殖培养，增殖培养基为MS+6-BA 1mg/L+GA 0.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25℃，培养时间16天；

（5）将步骤（4）得到的幼苗移入生根培养基中进行生根培养，生根培养基为1/2MS+NAA5mg/L+GA 0.3mg/L+蔗糖50g/L，培养温度为25℃，培养时间20天。

Claims (4)

1.一种两年三收的甘蔗轮作栽培方法，其特征在于，所述栽培方法是第一年春季在甘蔗地种植大豆，采收大豆后移栽甘蔗幼苗，于次年2-3月份收获蔗种并留宿根，第二年12月份收获宿根原料蔗；具体步骤如下：

（1）在第一年的1月底-2月初，对土地进行深翻40-50cm，30-40天后进行整地，施入腐熟的农家肥和草木灰，整地晾晒10-20天后种下大豆，种植后追施有机复合肥2次，每次施肥前先除草；6-7月采收大豆；

（2）采用组培法培育甘蔗组培苗；对采收大豆后的土地进行深耕45-55cm，开沟起垄，施入基肥，覆盖上可降解的除草地膜；待组培苗经过生根培育并长出4张叶片时移栽进行假植炼苗，移栽完毕在植蔗沟上方搭建小拱棚，根据行距及小拱棚高度选择尺寸适合的薄膜覆盖在小拱棚上，四周用土压实防风，移栽当天在小拱棚顶部每隔60-80 ㎝开一个直径1㎝的透气孔，移栽4-6天后，扩大透气孔至直径12㎝，移栽10天后将薄膜完全掀开；假植炼苗25-30天后，移栽大田定植，1100株/亩；

（3）当甘蔗苗长至6-7张真叶时，结合中培土，每亩地施入20-25kg甘蔗专用肥、6-10kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35-45kg甘蔗专用肥；于次年2-3月收获蔗种，留宿根并培土，施入基肥100-200kg；当宿根甘蔗苗长至6-7张真叶时，结合中培土，每亩地施入20-25kg甘蔗专用肥、8-12kg尿素；在伸长初期，结合大培土，每亩地施入35-45kg甘蔗专用肥；于次年12月份收获宿根原料蔗。

2.根据权利要求1所述两年三收的甘蔗轮作栽培方法，其特征在于，所述第一年春季在甘蔗地种植大豆，可以把大豆换成玉米、西瓜等短期作物，还可以是两种以上作物合理混种，或每年只种植其中一种，进行轮种。

3.根据权利要求1所述两年三收的甘蔗轮作栽培方法，其特征在于，所述腐熟的农家肥包括猪粪、牛粪和羊粪；腐熟的农家肥和草木灰的配比为（2-3）:1；所述有机复合肥氮、磷、钾有效养分含量≥45%；所述基肥包括以下重量份数原料：腐熟的猪粪或牛粪，大豆或玉米茎杆的粉末，花生粕，豆粕，果蔬废弃物，糖蜜发酵废弃物，磷酸钙，草木灰；所述甘蔗专用肥有效氮、磷、钾总养分≥29%。

4.根据权利要求1所述两年三收的甘蔗轮作栽培方法，其特征在于，采用组培法培育甘蔗组培苗的具体步骤如下：

（1）选取甘蔗的腋芽，在58-60℃温水中完全浸没浸泡50-60min，取出得到脱毒腋芽；

（2）将脱毒腋芽移入温度为30-35℃、湿度为85%-90%的恒温恒湿无菌室内进行快速催芽，在腋芽维管束尚未形成时取其生长点进行诱导培养，诱导培养基为MS+2,4-D 2.5～3mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间20-30天；

（3）将步骤（2）形成的愈伤组织进行分化培养，分化培养基为MS+6-BA 0.5～1mg/L+NAA0.05～0.1mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间30-40天；

（4）将步骤（3）得到的无菌甘蔗丛生芽移入增殖培养基中进行增殖培养，增殖培养基为MS+6-BA 1～2mg/L+GA 0.5mg/L+蔗糖30g/L，培养温度为25-30℃，培养时间13-16天；

（5）将步骤（4）得到的幼苗移入生根培养基中进行生根培养，生根培养基为1/2MS+NAA5mg/L+GA 0.3mg/L+蔗糖50g/L，培养温度为25-30℃，培养时间10-20天。