甘蔗是我国重要糖料作物，是制糖的主要原料，我国蔗糖年产量占食糖总产量的85%以上，广西作为我国最大的甘蔗生产基地，糖料蔗和蔗糖产量均超过我国总产量的60%，位居全国首位，对我国食糖安全至关重要^[1-2]。宿根蔗是指上茬甘蔗收获后，留在土中蔗蔸上的蔗芽在适宜环境条件下萌发生长形成的甘蔗植株^[3]，相对于新植蔗，宿根蔗省去了整地翻种等劳动力投入，节约蔗种，提高农事效率，降低生产成本，并且宿根蔗还可以早生快发，延长生长期，有利于提早成熟，起到增产增糖的作用^[4-6]。宿根蔗在甘蔗生产上占有较高的比重，世界上主要蔗糖生产国家和地区宿根蔗面积高达75%以上，宿根年限2~7年，甚至更长，我国蔗区宿根蔗面积占甘蔗总面积的50%~60%，宿根年限多为1~2年^[7-8]。然而，当家品种的种性退化、土壤地力下降、病虫为害、干旱、机械收获碾压、栽培技术滞后和生产管理不当等因素造成我国宿根蔗产量较低，宿根年限较短^[3,9-10]，其中，甘蔗收获留茬过高导致的地上芽和上位芽抑制下位芽萌发生长、蔗蔸上移、地下茎高度提升和根系分布变浅也是影响宿根蔗产量和宿根年限的重要因素^[11-12]。

机械平茬是指应用平茬机械平地或入土切去宿根蔗蔗蔸部分蔗茎，除去蔗蔸地上芽和上位芽，促进下位芽萌芽生长的宿根栽培措施^[13]。在机械平茬对宿根蔗产量影响方面，李添文等^[14]研究表明，宿根蔗平茬后能提高甘蔗发株率和分蘖率，增加甘蔗有效茎，提高产量和含糖量；Choudhary等^[15]研究表明，机械平茬后宿根蔗出苗率和产量显著提高；刘丽敏等^[16]对桂糖55号、桂糖57号和桂糖58号进行宿根机械平茬应用试验，结果表明有效茎和产量均有所增加。在平茬深度方面，樊仙等^[17]通过不同铲蔸深度对甘蔗伸长期根系形态特征和生理特性的影响研究表明，入地5 cm低铲蔸处理可有效促进宿根甘蔗根系生长和发育，增加深层根系总量，提高根系抗逆性生理指标含量与活性，提高甘蔗植株对水分和养分的利用效率，增产增效；Yang等^[18]的平茬深度试验结果也表明，平茬深度在土表以下5 cm，宿根蔗根鲜重、根体系和产量效果最佳。综上所述，前人对甘蔗平茬效果的评价主要是基于产量和根系特性，应用蔗蔸的芽数、茎长等重要特征对平茬进行评价鲜有系统报道。

本文在不同蔗区分别对中蔗3号的1年和2年宿根蔗、桂糖44号的1年宿根蔗开展机械平茬试验，调查机械平茬与对照的宿根蔗蔗蔸地下茎长、地下茎重、芽数、根鲜重及宿根蔗发株率、分蘖率、株高、茎径、有效茎数、产量等性状表现，同时从蔗蔸和产量方面综合评价机械平茬的应用效果，为宿根蔗机械平茬生产管理提供理论依据和参考。

中蔗3号（广西大学选育）、桂糖44号（广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所选育）。

双高3ZC-50型宿根整理机（平茬机），由广西双高农机有限公司生产。

中蔗3号在新植蔗砍收后和第1年宿根砍收后进行机械平茬，桂糖44号在新植蔗砍收后进行机械平茬，均设机械平茬与不平茬（对照，CK）2个处理，每个处理667 m²。

试验在广西扶绥县昌平乡八联村弄状屯“双高”基地（22°45′27″ N，107°54′38″ E）进行，供试蔗地为旱坡地，红壤土，土壤肥力中上。

1年宿根蔗试验上茬新植蔗于2022年3月上旬收获，收获后蔗叶焚烧清园，3月21日进行机械平茬（记为ZZ1），不平茬作对照（CK1）。2022年5月下旬进行追肥大培土，施N-P₂O₅-KO₂（20-7-15）总养分含量≥45%的复合肥1500 kg/km²、0.5%噻虫嗪颗粒剂30 kg/hm²。其他生产管理按常规进行。试验甘蔗于2023年2月20日人工收获、测产。

2年宿根蔗试验在上茬甘蔗收获后进行蔗叶焚烧清园，3月2日机械平茬（记为ZZ2），不平茬作对照（CK2）。2023年5月中旬进行追肥大培土，施N-P₂O₅-KO₂（20-7-15）总养分含量≥45%的复合肥1500 kg/km²、10%杀单·噻虫胺60 kg/hm²。其他生产管理按常规进行。试验甘蔗于2023年12月29日人工收获、测产。

试验在武鸣县城厢镇文合村“双高”基地（23°13′16″ N，108°18′40″ E）进行，供试蔗地为旱坡地，红壤土，土壤肥力中上，上茬新植蔗于2024年1月下旬收获，收获后蔗叶焚烧清园，3月21日进行机械平茬（记为GT1），不平茬作对照（CK3）。2024年5月下旬进行追肥大培土，施N-P₂O₅-KO₂（15-5-10）总养分含量≥30%、噻虫嗪含量0.12%+氯虫本甲酰胺含量0.04%的药肥2250 kg/km²，其他生产管理按常规进行。试验甘蔗于2024年12月26日人工收获、测产。

平茬前2 d，CK处理随机选3个调查点，每个点连续调查20株蔗头地上芽数，用卷尺测量地上茎长度，计算平均数；同时CK和平茬处理分别随机选3个调查点，每个调查点三角形定位挖取3个蔗蔸，调查每个蔗蔸蔗茎数、地下茎长（用卷尺测量）、地下芽数和下位芽数（距土表10 cm以下的蔗芽），计算平均数。桂糖44号1年宿根甘蔗砍收后3 d，每个处理随机选3个调查点，三角形定位挖取3个蔗蔸，分别调下茬宿根蔗蔗蔸蔗茎数、地下茎长、地下芽数、地下茎重和根鲜重，计算平均数。

按前人^[19]方法分别调查平茬处理和CK的发株率、分蘖率和甘蔗成熟期株高、茎径、有效茎数，收获时调查蔗茎产量。

采用Excel 2010和DPS 9.01软件进行数据统计和差异显著性分析。

新植蔗收获后，宿根蔗蔗蔸由主茎（种茎上的芽萌发生长形成）、分蘖茎（主茎基部侧芽萌发生长形成）、主茎和分蘖茎上的芽、根系及秋、冬笋组成（图1）。其中，分布在土表下0~10 cm的蔗芽为上位芽，距土表1. cm以下的蔗芽为下位芽。表1结果显示，机械平茬前，宿根蔗蔗蔸地上茎长在4.34~5.54 cm，地上芽数为0.31~0.38，地下茎长为17.74~18.28 cm，地下芽数为7.78~ 9.07，其中下位芽数为6.11~6.67，下位芽占比为72.53%~73.52%，宿根蔗蔗蔸地下茎长和芽的分布见图2。

机械平茬后，ZZ1处理地下茎长为13.70 cm，比CK1小4.94 cm，极显著小于CK1，ZZ2处理的地下茎长为11.64 cm，比CK2小5.77 cm，极显著小于CK2；GT1处理地下茎长为11.86 cm，比CK3小5.92 cm，极显著小于CK3（图3）。ZZ1处理地下芽数为7.09，极显著少于CK1 1.71，ZZ2处理地下芽数为6.40，显著少于CK2 1.59；GT1处理地下芽数为7.83，显著少于CK3 1.39（图4）。因此，机械平茬作业后，蔗蔸地下茎长和地下芽数均小于平茬前（图5），平茬与CK处理蔗蔸地下茎对比见图6。

表2显示，ZZ1处理出苗数为7.05万株/hm²，ZZ2处理为5.79万株/hm²，均显著多于CK；因桂糖44号平茬较晚，在3月21日（甘蔗2~3叶期）才进行平茬处理，故GT1处理出苗数为6.42万株/hm²，显著少于CK3的6.79万株/hm²。各处理的发株率在103.1%~125.9%，差异不显著。ZZ1处理分蘖期苗数为9.49万株/hm²，ZZ2处理为9.16万株/hm²，均显著多于其对照；GT1处理分蘖期苗数为8.47万株/hm²，与CK3差异不显著。各平茬处理的株高和茎径机械与其差异不显著；ZZ1处理有效茎数为6.44万条/hm²，显著多于CK1的5.85万条/hm²，比CK1多0.59万条/hm²，ZZ2处理有效茎数为5.79万条/hm²，显著多于CK2的5.30万条/hm²，比CK2多0.49万条/hm²；GT1处理有效茎数为5.87万条/hm²，显著多于CK3的5.56万条/hm²，比CK3多0.31万条/hm²；ZZ1处理蔗茎产量为99.64 t/hm²，显著高于CK1的89.64 t/hm²，比CK1增加10.00 t/hm²，增产11.16%，ZZ2处理蔗茎产量为101.60 t/hm²，显著高于CK2的93.17 t/hm²，比CK2增加8.43 t/hm²，增产9.05%；GT1处理蔗茎产量为8.39 t/hm²，显著高于CK3的7.77 t/hm²，比CK3增加0.62 t/hm²，增产7.98%。

1年宿根蔗是从新植蔗地下茎侧芽萌发长成的甘蔗植株，其宿根蔗蔗头由新植蔗地下茎和1年宿根蔗地下茎组成，1年宿根蔗蔗蔸位置高于新植蔗蔗蔸，地下茎长比新植蔗短（图7）。机械平茬前，中蔗3号1年宿根蔗蔗蔸的地下茎长为18.64 cm，大于2年宿根蔗蔗蔸地下茎长的17.41 cm（图3）；桂糖44号1年宿根蔗收获后，机械平茬处理的下茬宿根蔗蔗蔸与CK差异见图8，机械平茬处理下茬宿根蔗蔗蔸的地下茎长为17.61 cm，显著大于CK的14.11 cm，比CK长3.50 cm，以上结果均表明宿根蔗蔗蔸位置是逐年上移的。桂糖44号1年宿根蔗收获后上一茬机械平茬处理的地下芽数为9.17，显著多于CK的6.47，比CK多2.70，增加41.73%；上一茬机械平茬处理的地下茎重为105.80 g，CK为87.32 g，上一茬机械平茬处理的根鲜重为16.46 g，CK为15.14 g，地下茎重和根鲜重机械平茬处理与CK差异均不显著；上一茬机械平茬处理的根茎比为0.16，CK为0.18，两者差异也不显著（表3）。

宿根蔗是从新植蔗或上一茬甘蔗蔗蔸地下芽萌发生长形成的甘蔗植株，上茬甘蔗的地下茎侧芽可以生长成1株或多株宿根蔗植株，加上宿根蔗植株地下芽早期分蘖形成的甘蔗植株，形成一丛甘蔗，甘蔗收获后，这一丛甘蔗的蔗头就组成一个宿根蔗蔗蔸，宿根蔗蔗蔸的每个蔗头由地上茎、地下茎、地上芽、地下芽和地下根系组成。随着宿根年限的增加，地下茎逐年变短，宿根蔗蔗蔸位置上移，蔗根也随之上浮，根系生长发育和对环境的耐受性变差，吸收土壤深层的养分和水分减少，造成植株营养不足，抗旱性弱，影响甘蔗产量的形成^[12]，同时蔗蔸位置上移，地下茎和根系对植株支撑作用减弱，甘蔗容易倒伏，造成减产。

地下芽总数是影响甘蔗地上部生物量构成的关键性状^[12]。地下蔗芽是宿根蔗生长的基础，通常分布在土表以上的芽为地上芽，分布在土表以下0~10 cm的蔗芽称为上位芽，10 cm以下的蔗芽为下位芽（图2），前人^[20]研究结果显示，上位芽仅占总芽数的21.47%，下位芽占78.52%，与本试验的下位芽占比72.53%~73.52%基本相符。机械平茬后，蔗蔸地下茎变短，地下芽数减少（图5、图6），据肖关丽等^[11]研究报道，宿根蔗蔸蔗芽主要分布在蔗桩从下往上的0~5 cm处，5 cm以上部分蔗芽分布较少，0~5 cm蔗桩上蔗芽发芽指数和活力指数均高于上部蔗桩。地上芽和上位芽萌发快，根系分布浅，生长活力和抗旱能力均较弱，植株纤细成茎率极低，同时，地上芽和上位芽发株后形成的顶端优势又抑制了同一蔗茎上其他低位芽的萌发，下位芽处于较深的土层，受保护较好，因土壤通气性不好，又受上位芽萌发抑制，所以萌发慢，但萌发出土后蔗苗生长粗壮，成茎率高^[20]。

新植蔗种植提倡深沟种植，一般要求种植沟深30~45 cm，种植深度30 cm左右，培土厚度在10~15 cm，培土后新植蔗地下蔗茎长一般有30~40 cm（图1），由于地下蔗芽主要集中在距地面10 cm以下，以下位芽居多，下位芽发芽指数和活力指数均高于上部蔗芽，一旦萌发出土，蔗苗生长粗壮，成茎率高。因此，可以通过机械平茬，割去宿根蔗蔸地下部分蔗茎，除去地上芽和上位芽，减少地上芽和上位芽的抑制作用和对养分的消耗，促进下位芽萌发生长，减缓下茬宿根蔗蔸位置上移（图1、图5、图7）。同时，同时机械平茬还可以降低蔗垄高度，方便破垄、松蔸、大培土等宿根管理，提高培土质量，增强宿根蔗抗倒伏能力。

本试验机械平茬前宿根蔗蔸地下茎长为17.74~18.28 cm，下位芽数为6.11~6.67，占比为72.53%~73.52%，平茬后蔗蔸地下茎长比CK少4.94~5.92 cm，说明机械平茬深度为4.94~5.92 cm，地下芽数比CK少1.39~1.71，比CK少15.08%~19.90%。ZZ1和ZZ2处理的宿根蔗出苗数、分蘖期苗数、有效茎数和甘蔗产量均显著高于其CK，分别比CK增产11.16%和9.05%。桂糖44号因新植蔗收获较早，机械平茬处理较晚，苗期出苗数显著少于CK，分蘖期苗数与CK差异不显著，有效茎数显著多于CK，甘蔗产量高于CK，与CK差异不显著，增产7.98%。机械平茬处理甘蔗收获后下茬蔗蔸的地下茎长为17.61 cm，显著大于CK的14.11 cm，地下芽数为9.17，显著多于CK的6.47，比CK多2.70，增加41.70%。说明机械平茬可以减缓宿根蔗蔸位置上移，增加地下芽数，这是提高宿根蔗产量，延长宿根蔗年限的基础。

应用平茬机械割去宿根蔗蔗蔸土表下面部分蔗茎，除去地上芽和上位芽，可以促进中、下位芽萌发生长，增加有效茎数，提高宿根蔗产量，同时机械平茬可以减缓下茬宿根蔗蔸位置上移，增加地下芽数，延长宿根年限。