一种基于无人机精准喷施的甘蔗增产增糖生长促进剂及其施用方法与流程

本发明属于农业航空技术和甘蔗化学调控技术领域，涉及一种甘蔗增产增糖生长促进剂及其施用方法，具体是一种基于无人机精准喷施的甘蔗增产增糖生长促进剂。

背景技术：

甘蔗(saccharumspp.)是以收获茎秆为主的世界第一大糖料作物，是多年生高大禾本科植物，茎秆高达3-4m。目前，世界上大部分食糖来源于甘蔗糖，广西是我国糖料蔗最大生产基地，在食糖供给和产销平衡中发挥重要作用。迄今，我国甘蔗栽培仍然面临着品种单一、单产不高、宿根性差和种性退化等严峻局面，这严重限制了甘蔗产业升级和可持续健康发展。虽说高产高糖甘蔗育种是解决问题的根本，但是甘蔗育种周期长，一个优良新品种的育成至少需要8年时间，然而高产和高糖这两个性状很难在同一甘蔗品种中同时体现，且甘蔗以种茎进行无性繁殖。人工传统种植甘蔗不仅用种量大，种植成本偏高，需耗费大量人力物力，也存在蔗芽萌发率低、分蘖少、易感病虫害等问题，而且产量不高，糖分不稳定。因此，以人工传统种植为主的甘蔗栽培显然很难实现甘蔗高产高糖以满足制糖业生产。

甘蔗化学调控技术是应用植物生长调剂改变甘蔗内源激素系统，调节甘蔗生长发育和糖分积累朝着高产高糖方向发生变化的技术，是应用于甘蔗生产上的一项栽培新技术。在甘蔗生产上，甘蔗植株高大，生长周期较长，一般分为萌芽期、幼苗期、分蘖期、伸长期和成熟期，各时期甘蔗的生长都与甘蔗产量和品质形成密切相关。自从利用2,4-d叶面喷施能实现甘蔗增糖的试验结果报道之后，甘蔗化学调控技术研究受到各甘蔗产糖国的高度重视，先后筛选出了许多化学催熟剂类甘蔗增产增糖剂，它们的应用在提高产量和糖分上也发挥了重要作用。然而，这些药剂或多或少都含有化学除草剂或植物生长抑制剂成分，如草甘膦、乙烯利，它们对甘蔗的生长存在不同程度的抑制作用，严重者会导致甘蔗叶片变黄和枯死，这造成蔗农和制糖企业在使用上存有心理影响；加上这些化学催熟剂大多在成熟期喷施，此时已进入甘蔗砍收阶段，蔗农和企业一般认为没有必要使用，且后期甘蔗高大叶多造成喷施难度巨大，徒增成本，不容易被接受和推广。由此可见，传统的甘蔗化学催熟剂存在以下两个问题：一、含有植物生长抑制剂，可对甘蔗产生某些不良影响(诸如限制甘蔗生长、影响宿根发株和蔗芽萌发等)；二、施用时间主要为成熟期，不同品种的熟期把控要求特别严格，此外受自然气候条件因素影响很大。甘蔗伸长期是分蘖成茎和节间伸长的重要时期，对单位面积有效茎及株高形成意义重大，而且，蔗糖在茎中是自下而上逐节段进行积累的，且每个节段从生长至成熟，其蔗糖分积累和转运大致随生长时间的推进而上升的。利用这个糖分积累规律促进下部节段糖分先积累先饱和，至全茎各节间蔗糖分均达遗传的最高水平后始停止继续增长，这是目前有效解决甘蔗增产增糖同时兼顾的突破口和重要研究课题。因此，目前市场上亟需一种高效适用各生长期的甘蔗增产增糖促进剂及其施用技术，既能调控甘蔗重要农艺性状朝着高产方向发展，又能实现稳定的增糖效果。

技术实现要素：

本发明针对上述甘蔗生长和糖分积累规律，以及生产现状和存在的问题与不足，提供一种基于无人机精准喷施的甘蔗增产增糖生长促进剂及其施用方法，

一种基于无人机精准喷施的甘蔗增产增糖生长促进剂，按重量百分比，包括如下组分：8％-10％木醋液、12％-15％硝酸钙、4.5％-5％硼酸、2％-3％脯氨酸、1％-1.5％甘氨酸、1％-1.5％谷氨酸、1％-1.8％吲哚丁酸钾、3.2％-3.6％赤霉素，其余为水。

本发明采用以上技术方案，其优点在于，采用先进适用的农业植保无人机技术进行精准喷施，且该甘蔗增产增糖生长促进剂主要针对甘蔗成熟期之前的各生长期，尤其是分蘖期和伸长期，促进了甘蔗分蘖成茎和蔗茎节间的伸长生长，提高了甘蔗分蘖成茎率和蔗茎糖分含量，完美地实现甘蔗产量和糖分双增，具有省时、省力、高效、易操作、可规模化生产等优势。

优选的，所述甘蔗增产增糖生长促进剂中的赤霉素用体积浓度80-90％的乙醇溶解后再与其它组份混溶；

优选的，所述甘蔗增产增糖生长促进剂还包括用于杀菌的多菌灵、咪鲜胺和噻虫嗪至少一种。

相应的，本发明还提供所述甘蔗增产增糖生长促进剂的施用方法，包括如下几个步骤：

步骤(1)浸种和滴灌处理：将甘蔗种茎砍成单芽段或者双芽段蔗种；然后放入浸种液进行浸种，然后参照常规进行种植和管理；待甘蔗长至分蘖盛期(9-10片叶子)时用浸种液进行滴灌。

步骤(2)无人机叶面喷施处理：于甘蔗伸长初期，利用所述甘蔗增产增糖生长促进剂进行智能农业植保无人机喷施处理，进一步加入噻虫嗪和咪鲜胺各质量浓度0.1％，其它田间管理参照常规进行。

相对于现有甘蔗常规栽培技术，采用本发明的技术方案，对甘蔗进行浸种处理后再种植，操作简便，通俗易懂，甘蔗早发快生，出苗齐且长势旺，同时苗期病虫防治效果显著。

优选的，所述步骤(1)中，所述浸种液包括所述的甘蔗增产增糖生长促进剂的稀释液，所述稀释液中各组分配比为：按质量浓度8-10％木醋液、12-15％硝酸钙、3-5％硼酸、2-3％脯氨酸、1-1.5％甘氨酸、1-1.5％谷氨酸、1.6-1.8％吲哚丁酸钾、3.2-3.6％赤霉素，稀释10000倍，再加入多菌灵和咪鲜胺质量浓度各0.1％配制成浸种液。

优选的，所述步骤(2)中，所述增产增糖生长促进剂包括质量浓度8-10％木醋液、质量浓度12-15％硝酸钙、质量浓度3-5％硼酸、质量浓度2-3％脯氨酸、质量浓度1-1.5％甘氨酸、质量浓度1-1.5％谷氨酸、质量浓度1.6-1.8％吲哚丁酸钾、质量浓度2-3.6％赤霉素、噻虫嗪和咪鲜胺各质量浓度0.1％。

优选的，所述步骤(2)中，无人机较佳的喷施和飞行参数为：促进剂量800-1200ml/亩，飞行高度为株高+(1-2.5)m，飞机喷施宽幅3m，每隔15-25天作业一次，一共作业3次。

相对于甘蔗常规管理技术，采用本发明的技术方案，明显提高了甘蔗长速，促进了甘蔗节间伸长，节间平均增长10cm，收获期株高平均增加30cm，亩产提高8-10％，蔗糖分含量增幅0.4％-1％。

本发明带来了如下有益效果：

1.与现有的技术相比，本发明操作简易，极大地降低了蔗农的劳动强度和成本，经济高效。

2.本发明采用先进适用的智能农业植保无人机喷施技术，对所述甘蔗增产增糖生长促进剂进行叶面喷施，确保了施用者的人身安全，同时结合经过浸种处理后再种植，苗期甘蔗早发快生，基本苗数多，分蘖提早；伸长期叶面喷施促进甘蔗节间速快伸长，甘蔗株高增长明显，有利于成熟期甘蔗糖分快速积累，明显提高蔗茎糖分含量和甘蔗单产，同时对甘蔗螟虫、梢腐病和黑穗病等有明显防治效果。

附图说明

图1是对照(左)和处理(右)桂糖42号在金光农场的生长差异情况。

图2处理和对照甘蔗蔗糖分比对结果。

图3是对照(左)和处理(右)桂柳05-136在凤山糖厂的生长差异情况。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：

实施例1

2017年3月份进行浸种处理后种植，6月份进行滴灌处理，并在7月份进行喷施处理，喷施采用广州极飞科技有限公司生产的p202017款农业植保无人机，试验在广西南宁市武鸣区香山糖厂糖料蔗种植示范区(合旗基地)和来宾市兴宾区廖平农场11大队开展，参试甘蔗品种为桂糖42号和桂柳05-136，试验面积共120亩，其中武鸣区为56亩，廖平农场为64亩，其中常规种植下种量为7000芽/亩(对照)，处理试验下种量6000芽/亩，喷施期间调查甘蔗节间生长情况，在甘蔗砍收期随机选取3个小区，面积约60m²，进行现场测产验收。试验的主要步骤和药剂配制如下：

首先按比例配制稀释液，稀释液中各组分配比为：质量浓度10％木醋液、12％硝酸钙、4％硼酸、2％脯氨酸、1％甘氨酸、1％谷氨酸、1％吲哚丁酸钾、3.2％赤霉素，稀释10000倍，再加入多菌灵和咪鲜胺质量浓度各0.1％配制成浸种液；将砍收后的甘蔗种茎砍成单芽段或者双芽段蔗种；用浸种液进行浸种，然后摆种种植，于分蘖盛期再用浸种液进行滴灌，其他参照常规进行栽培和管理；

接着，按比例配制甘蔗增产增糖生长促进剂，包括质量浓度8％木醋液、10％硝酸钙、5％硼酸、2％脯氨酸、1.5％甘氨酸、1.5％谷氨酸、1.8％吲哚丁酸钾、3.6％赤霉素、噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，于甘蔗伸长初期，利用甘蔗增产增糖生长促进剂进行智能农业植保无人机喷施处理，药剂量1000ml/亩，飞行高度为株高+1.5m，飞机喷施作业半径3m，每隔20天作业一次，一共作业3次。进一步加入噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，其它田间管理参照常规进行。

试验结果表明，与对照相比，采用本发明的技术方案甘蔗平均出苗率高达82.56％，分平均蘖率为64.6％，而对照的分别为53.3％和38.2％；相应的测产和糖分分析结果见下表：

表1“无人机精准喷施甘蔗增产增糖生长促进剂”试验田间测产调查结果

表2“无人机精准喷施甘蔗增产增糖生长促进剂”试验田间测产调查结果

表3香山糖厂甘蔗分析结果

表4广西农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所检测结果

注：表1-表4中，对照：下种量为7000芽/亩的常规种植；处理：下种量为5000芽/亩，经浸种、滴灌和喷施等处理试验。

实施例2

2018年2月份进行浸种处理后种植，6月份进行滴灌处理，并在8月份进行喷施处理，喷施采用广州极飞科技有限公司生产的p202017款农业植保无人机，试验在广西南宁市西乡塘区金光农场糖料蔗种植示范区开展，参试甘蔗品种为桂糖42号和桂柳05-136，试验面积分别为108亩和124亩，其中常规种植下种量为6000芽/亩(对照)，处理试验下种量4500芽/亩，喷施期间调查甘蔗节间生长情况，在甘蔗砍收期随机选取3个小区，面积约60m²，进行现场测产验收。试验的主要步骤和药剂配制如下：

首先按比例配制稀释液，稀释液中各组分配比为：8％木醋液、11％硝酸钙、4.5％硼酸、1.5％脯氨酸、1.2％甘氨酸、1.2％谷氨酸、1.2％吲哚丁酸钾、3.4％赤霉素，稀释10000倍，再加入多菌灵和咪鲜胺质量浓度各0.1％配制成浸种液；将砍收后的甘蔗种茎砍成单芽段或者双芽段蔗种；用浸种液进行浸种，然后摆种种植，于分蘖盛期再用浸种液进行滴灌，其他参照常规进行栽培和管理；

接着，按比例配制甘蔗增产增糖生长促进剂，包括9％木醋液、14％硝酸钙、4.5％硼酸、2.5％脯氨酸、1.4％甘氨酸、1.4％谷氨酸、1.6％吲哚丁酸钾、3.2％赤霉素、噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，于甘蔗伸长初期，利用甘蔗增产增糖生长促进剂进行智能无人机喷施处理，药剂量800ml/亩，飞行高度为株高+2.0m，飞机喷施作业半径3m，每隔15天作业一次，一共作业3次。进一步加入噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，其它田间管理参照常规进行。

试验结果显示，处理的甘蔗节间明显比对照的增长，而且生长整齐、旺盛(图1)，成熟期蔗糖分差异明显，处理的高于对照的1.0％以上；平均增产8-12％(表5和表6)。

表5“无人机精准喷施甘蔗增产增糖生长促进剂”试验田间测产调查结果

表6“无人机精准喷施甘蔗增产增糖生长促进剂”试验田间测产调查结果

备注：由于2018年广西7-9月份受到台风影响，试验地甘蔗受水浸泡而损失部分，导致整体有效茎数少。

实施例3

2018年3月份进行浸种处理后种植，5月份进行滴灌处理，并在8月份进行喷施处理，喷施采用广州极飞科技有限公司生产的p202018款农业植保无人机，试验在广西柳州市凤山糖厂马山乡糖料蔗种植示区开展，参试甘蔗品种为桂柳05-136，试验面积216亩，其中常规种植下种量为6000芽/亩(对照)，处理试验下种量4500芽/亩，喷施期间调查甘蔗节间生长情况，在甘蔗砍收期随机选取3个小区，面积约60m²，进行现场测产验收。试验的主要步骤和药剂配制如下：

首先按比例配制稀释液，稀释液中各组分配比为：质量浓度9％木醋液、12％硝酸钙、4.3％硼酸、1.5％脯氨酸、1.1％甘氨酸、1.1％谷氨酸、1.1％吲哚丁酸钾、2.3％赤霉素，稀释10000倍，再加入多菌灵和咪鲜胺质量浓度各0.1％配制成浸种液；将砍收后的甘蔗种茎砍成单芽段或者双芽段蔗种；用浸种液进行浸种，然后摆种种植，于分蘖盛期再用浸种液进行滴灌，其他参照常规进行栽培和管理；

接着，按比例配制甘蔗增产增糖生长促进剂包括质量浓度10％木醋液、13％硝酸钙、5％硼酸、3％脯氨酸、1.4％甘氨酸、1.4％谷氨酸、1.7％吲哚丁酸钾、3.3％赤霉素、噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，于甘蔗伸长盛期，利用甘蔗增产增糖生长促进剂进行智能农业植保无人机喷施处理，药剂量1200ml/亩，飞行高度为株高+2.5m，飞机喷施作业半径3m，每隔25天作业一次，一共作业3次。进一步加入噻虫嗪和咪鲜胺各0.1％，其它田间管理参照常规进行。

按实验结果显示，甘蔗基本苗数确保在90％以上，与常规传统种植相比，下种量减少25％，萌芽率提高16％，分蘖率提高31％，甘蔗节间长度平均增长10cm(图3)，收获期平均株高增加近30cm，亩增产约11.64％，蔗茎糖分含量增幅0.6％(表7-表8)。

表7“无人机精准喷施甘蔗增产增糖生长促进剂”试验田间测产调查结果

表8凤山糖厂甘蔗分析结果

备注：由于2018年广西7-9月份受到台风影响，试验地甘蔗受水浸泡而损失部分，导致整体有效茎数少。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。