甘蔗的基础知识

    甘蔗是最有经济价值的作物之一，全世界的糖约70％产自甘蔗。世界甘蔗主要生产国有巴西、古巴、欧盟、印度、中国、澳大利亚和美国等15个国家。我国甘蔗种植主要省区有广西、云南、广东、海南和福建(其中广西为第一大省，约占全国总面积的50%)。江西、湖南、贵州、四川、湖北、淅江等地也有少量种植。

    甘蔗在植物学上属于种子植物门，单子叶植物纲，禾本科，甘蔗属。学名为Saccharum offinarum L.。英文名：sugar cane。甘蔗是一年生宿根的热带和亚热带作物，因此世界甘蔗经济栽培区，于南北纬的350以内都可种植生长，以南北纬100－230为最适宜生长区，在南北纬230以上或100以下，甘蔗产量和糖份都较低。甘蔗与玉米、高粱、木薯等均属四碳作物，不仅抗逆性强，且光合作用率较高。一般认为甘蔗有三大起源中心：一是印度（印度种），二是中国（芦蔗），三是南太平洋诸岛（热带种）。目前，甘蔗在人们的定向培育中形成了两大种类：一类主要用于制糖，其纤维较为发达，利于压榨，糖份较高，一般为12％以上，出糖率高，人们又称其为糖料蔗，或称为原料蔗；一类主要作为水果食用，其纤维较少，水分充足，糖份较低，一般为8％左右，人们又其称为果蔗，或称为肉蔗。

    一、甘蔗主要由根、茎、叶、花和种子组成。

    （一）甘蔗的根

    甘蔗的根系为须根系，根系庞大但入土较浅。它主要由种根、苗根和气根等组成，主要起到吸收和固定作用。种根一般是指种茎长出的根，种根数量较少，寿命短，约一个月；苗根是指甘蔗幼苗长出的根，其数量多，根系发达，是甘蔗生长的主要根系；气根是指在地面节间长出的根，由茎节上的根点在空气湿度较大时萌发形成的，也叫气生根。气生根的多少是外观鉴定品种特征之一。

    （二） 甘蔗的茎

    甘蔗的茎由主茎和分蘖茎组成，蔗茎从外观上分为节、节间。节上着生有芽、根带、叶痕、气根和生长带；在节间有蜡粉带、芽沟、木栓裂缝和生长裂缝（水裂）。所有这些器官的结构、形状、颜色常因品种不同而异，因此是鉴定品种的主要部位。甘蔗茎具有支持蔗叶生长和运输水分、养分的作用，同时蔗茎又是甘蔗生长繁殖的主要器官。甘蔗的蔗糖份储藏在蔗茎的薄壁组织中，因此蔗茎又是甘蔗栽培的主要标的产物。甘蔗在栽培上主要采取无性繁殖，因此蔗茎还是甘蔗作种繁殖的主要种源，在生产上一般用蔗茎梢部作种茎，这样既可减少原料蔗的损失，又可提高发芽率。

    人们根据甘蔗茎的形态划分为六种类型：圆筒形、细腰形、腰鼓形、圆锥形、倒圆锥形、曲折形。其中圆筒形节间最长，曲折形次之，圆锥形和倒圆锥形居中，腰鼓形最短。目前许多高产品种一般都是圆筒形，如新台糖系列品种。此外人们还根据蔗茎的大小分为大茎种（茎径3厘米以上）、中茎种（茎径2.5－3厘米）、小茎种（茎径2.0―2.5厘米）。一般小于1.0厘米，茎长100厘米以下称为无效茎。
    甘蔗茎的颜色主要有白色、黄色、绿色、红色、紫色等，蔗茎的颜色是品种的主要特征，但蔗茎的颜色往往随着甘蔗的生长环境而发生变化，并随生长时间的增加、叶梢的剥落霎时间的早晚、暴露时间的长短、光照的长短和强度而变化，光照时间越长、光照强度越大其色泽就变得更深更暗。

   （三）甘蔗的叶

    甘蔗的叶主要包括叶片和叶梢两部分。其外部结构由鞘基、叶梢、叶耳（又可分为外叶耳和内叶耳）、叶舌、肥厚带（又称叶喉）、叶中脉和叶片等组成。蔗叶的主要作用：一是进行光合作用，制造碳水化合物；二是把碳水化合物进一步合成含氮化合物，以构建成甘蔗的各器官；三是具有蒸腾作用。

    叶片的形状主要有三种：①锐剑形：叶片长度中等，在最宽处开始下垂，伸出角度与地面成450角，尖部下垂；如新台糖22号。②剑形：叶片长度最短，最宽处不明显，不下垂，伸出角度与地面成250角，叶尖不下垂；如新台糖1号。③带状：叶片特别长，约在叶片1/2－1/3外下垂，叶片伸出角度与地面成正角，斜横向伸出，如黑皮果蔗、粤糖93/159。

    叶片大小与长短是鉴别品种的特征，此外从整株甘蔗的外观看，叶片的伸展姿态(简称叶姿)往往不相同，一般有以下几种：① 挺直姿态：叶片与蔗茎的角度小，叶片伸直，这种姿态的品种有利于密植，光合利用率较高；② 斜集姿态：叶片的角度较大，叶片近叶尖处下弯，有利于密植和管理，是一种比较理想的叶姿；③ 斜弯姿态：叶片与蔗茎的角度大，叶片过中部下弯，这种叶姿荫蔽行间，可减少杂草和水分蒸发；④ 散弯姿态：叶片的角度大，叶片1/2处下垂。这种叶姿叶片容易互相荫蔽，透光少，光合效率低。

    蔗叶的叶耳、叶舌、肥厚带、叶中脉等的形状也因品种不同而不同，因此，这也是鉴定品种的主要特征之一。

    （四）甘蔗的花和种子

    甘蔗的花是由植株顶部孕穗而长出的。一个花穗上有小穗8000―15000枚，小穗成对着生于穗梗上，每个小穗上长着一朵花，一颖花有柄，一颖花无柄，每朵花内长1个子房、2个羽状柱头、3枝花花药、4片护颖和1鳞被。

    甘蔗的种子为颖果，极小，大约1.5×0.5mm。1小穗成对着生于穗梗上只具有1粒子实，子实呈长卵圆形，胚部有明显凹沟。未成熟时呈乳白色，成熟后呈黄褐色。

甘蔗的花和种子其主要作用是繁殖后代。利用甘蔗的开花和结实是人们进行有性杂交选育新品种的主要途径。

    甘蔗在南北纬100以内的热带条件较易开花结实，其它地域可能开花，但不一定结实。因此在我国除少数地区(海南省、云南的瑞丽)、少数品种和特殊年份外，甘蔗一般不会孕穗抽笞，即使孕穗抽笞也不会开花结实。

    二、甘蔗的生长发育

    甘蔗是栽培在热带和亚热带的作物，其整个生长发育过程需要较高的温度和充沛的雨量，在我区甘蔗生长期长达9－17个月，一般要求全年大于10℃的活动积温为5500℃－6500℃；年日照时数1400小时以上；年降雨量1200毫米以上。我区是亚热带季风气候区，其气候特点是全年光照充足，无霜期长或全年无霜，春季、夏季降雨多，这有利于甘蔗的萌芽、分蘖和拔节伸长，秋冬季干燥、昼夜温差大，有利于甘蔗糖份的转化和积累。由此可见，我区的气候和甘蔗生长需求是基本同步，基本能满足甘蔗生长发育对光温水的要求。甘蔗的生长发育一般分为五个时期，即萌芽期、幼苗期、分蘖期、伸长期和成熟期。各个生长时期对环境条件的要求各有不同，因此要求我们的栽培管理也应有所不同。

    生产上，一般把用种茎蔗芽长成的甘蔗称为新植蔗，而利用砍收后甘蔗留在地下的蔗蔸的蔗芽，在适宜的环境下萌发出土，通过人工栽培和管理后长成蔗株，并进行多年生长、收获的甘蔗称为宿根蔗。新植蔗又因下种的季节不同而分为秋植蔗、冬植蔗春植蔗、夏植蔗，由于种植期不同，再加上不同的砍收期使甘蔗生育期有较大的差别，最长的达18个月（如在8月种植的秋植蔗于次年4月才砍收），最短的只有7个月（4月种植的春植蔗于当年11月份砍收），一般为10－11个月（2月种植于次年元月份砍收）。由于生育期的不同、植期不同，同一甘蔗品种其产量及含糖量也往往有所不同。