甘蔗技术资料(超全)

甘蔗技术资料（超全）一、甘蔗概述(一)甘蔗的形态甘蔗主要由根、茎、叶、花和种子组成。1、甘蔗的根甘蔗的根为须根系，根系庞大，但入土较浅。它有三种类型的根即种根、苗根和气根，主要起到吸收和固定作用。种根是指从种茎上节部位根带长出的根，种根数量较少，寿命短，约一个月；苗根是指从甘蔗幼苗和植株基部节长出的根，其数量多，根系发达，是甘蔗生长的主要根系；气根是指在地上部分节长出并露于空间不入土的根，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。2、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和节间。节上有芽、根带、叶痕、气根和生长带；节间指上下节之间的部分；蔗茎有蜡粉带、芽沟、木栓斑块和生长裂缝（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特征。蔗茎是甘蔗生长繁殖的主要器官，同时甘蔗茎具有支持蔗叶生长和运输水分、养分的作用，蔗糖分储藏在蔗茎的薄壁组织中，蔗茎是甘蔗栽培的主要产物。甘蔗栽培主要采用无性繁殖，因此蔗茎还是甘蔗繁殖的主要种源，在生产上一般用蔗茎梢部作种茎，这样既可减少原料蔗对蔗糖的损失，又可提高发芽率。甘蔗茎的颜色有黄色、黄绿色、红色、紫色、白色等，蔗茎的颜色是品种的主要特征，但往往易受环境的影响，随株龄的增加、叶梢剥落时间的早晚、暴露时间的长短、光照的长短和强度而变化。3、甘蔗的叶甘蔗的叶由叶片和叶鞘两部分组成。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（又称叶环）、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，以构建成甘蔗各器官；三是具有蒸腾作用。根据叶片的形状可分为三种：锐剑形、剑形、带状。叶片大小长短是鉴别品种的特征之一。4、甘蔗的花和种子在生产上一般甘蔗较少见到开花，但实际上在适合的环境条件下甘蔗是可以开花结实的。甘蔗的花是由植株顶部生长点通过光周期后进行花芽分化，为园锥花序。一个花穗上有小穗8000～15000个，每个小穗有1粒子实，甘蔗的种子为颖果，极小，大约1.5×0.5mm。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10°左右的热带地区较易开花结实，纬度过高过低甘蔗不易开花。因此在我国除少数地区（海南省南部、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)甘蔗的种类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：Saccharumofficenarum.L；英文名：sugarcane。甘蔗是一年生宿根的热带和亚热带作物，因此，于南、北纬度35°以内都可种植生长，以南、北纬10°～23°之间为最适宜生长区，在南北纬23°以上或10°以下，甘蔗产量或糖分较低。甘蔗与玉米、高粱等均属四碳作物，不仅抗逆性强，且光合作用率较高。目前，甘蔗按用途不同形成了两大种类：一类用于制糖，其纤维较为发达，利于压榨，糖分较高，一般为12%－18%，出糖率高，这一类称为糖料蔗或原料蔗；另一类主要作为水果食用，其纤维较少，水分充足，糖分较低，一般为8%～10%左右，称为果蔗或肉蔗。(三)甘蔗产量的构成甘蔗是通过蔗茎为收获物作为产量的，不象其他作物需要开花结果以种子为收获物。种蔗最终是以提取蔗茎内贮藏的蔗糖为目的。从生理上说甘蔗的产量99%以上是来自空气和水。从栽培上看，产量的高低主要看植株高度、蔗茎粗细和每亩的蔗茎数，这三个因素就称为甘蔗产量的构成因素：甘蔗产量（kg/亩）=茎径（cm）2×0.785×茎长（cm）×每亩蔗茎数（条）×106每亩产糖量（kg）=亩产蔗茎（kg）×蔗糖分含量（%）×蔗糖回收率（85%左右）要获得甘蔗高产，实际上就是围绕每亩蔗茎数、株高和茎径三个因素进行的。生产上所采用的技术与三个因素的关系如下：茎径——主要由品种本身特性决定。疏植大茎，密植小茎；肥水好大茎，肥水差小茎；强光、温差大，大茎；弱光、温差小，小茎。株高——品种决定；早种，施肥量大，平衡，土壤通气，水分充足，阳光强，高温昼夜温差大，植株较高，节间长；反之肥少，干旱，阳光不足，低温，迟种，生长时间短，植株就矮，产量低。一般来说，在广西条件下亩茎数达到4500条以上的，株高就是决定产量的最主要的因素。一般茎长1米相当于3吨的产量。株高的决定时期是在5月下旬至10月下旬。所以，蔗茎产量主要是由这时期决定的，这时期正是长大叶、拔大节、吃大肥的时期，栽培管理上必须保证足够的肥料和水分供应，才能获得高产。每亩蔗茎数——品种决定；细茎品种茎数多，大茎品种茎数少；分蘖多的品种茎数多，反之则少。氮磷钾配合施用，特别是施足磷肥，施足基肥，合理密植，保证每亩有基本苗5000株以上，阳光充足，水分适合，蔗茎数则多，反之管理不善，杂草多，肥少，苗期渍水死苗，造成蔗茎数少。不管种植多密，由于生理上的自我调节作用，最终每亩蔗茎数都会保持在4000-6500株左右。行距过密，多下种只有浪费蔗种。决定每亩蔗茎数的时期是从种植至分蘖末期，即5月下旬以前。栽培措施上必须根据不同种植质量，注意种后的防旱和苗期渍水，保证全苗。(四)甘蔗的化学成份及综合利用1、甘蔗的化学成份甘蔗的化学成份一般都随品种、土壤、气候条件、栽培措施、成熟程度等而有所不同。主要化学成份如下：蔗糖12%-18%、还原糖0.4%-1.5%、粗纤维9.5%-12%、灰分0.5%-1.0%、有机非水分0.7%-1.0%、水分70%-77%。2、甘蔗的综合利用(1)糖厂三大副产品的综合利用当前，我国在甘蔗的综合利用上，除少数农户利用很少量的甘蔗梢作饲料外，主要是对糖厂三大副产品的综合利用，部分企业对三大副产品的综合利用所产生的价值已超过主产品蔗糖的价值。糖厂三大副产品综合利用的产品很多，效益显著。现按一万吨甘蔗(约2500亩)为单位来计算，制成各种产品的数量为：①蔗糖约1200～1300吨。②蔗渣2300吨，除去30%的蔗髓，剩下1610吨纤维料，如全部用来造纸可产各种纸张402吨。这就代替了2000立方米的木材。如全部制成人造纤维可得产品220吨，可织布140万米。如2300吨蔗渣全部加以干馏，则可得木炭1330吨，以及副产物粗甲醇、醋酸。③蔗髓690吨，通过水解可制成糠醛25吨。④废蜜300吨，可制成酒精75吨左右，按发热量计算，相当于50吨汽油。酒精发酵的副产品中，还有食用酵母、杂醇油和干冰。如将这300吨废蜜用作其它发酵工业原料，则能制得以下各产品中的一种：柠檬酸54吨丙酮丁醇53吨乳酸170吨甘油41吨醋酸54吨食用酵母52吨丁酸63吨谷氨酸（味精）43吨⑤滤泥150吨左右，可以提出蔗蜡4.5吨，蔗脂（即蔗油）3.5吨，残余的泥渣可制成颗粒肥料。⑥从乙蜜（即二号糖蜜）还可提炼出乌头酸，是人造橡胶和塑料的重要原料之一。(2)甘蔗的其他利用方式甘蔗除了用于生产蔗糖外，还可用于作饲料和生产石油代替品――能源酒精原料。①饲料甘蔗甘蔗是一种光合能力最强的C4作物，生长快，宿根性好，分蘖力强，作青饲料一年可以收3～4次，且营养丰富，生产成本低，是一种极有发展前途的特高产的饲料作物。饲料甘蔗的优点是含糖量高，贮藏时间长，纤维含量低，能量高，易消化等。多年的试验结果表明，用新品种饲料甘蔗喂养的牛比用同样数量传统饲料喂养的牛增重20%，用甘蔗代替玉米作奶牛饲料并不影响奶牛的重量和牛奶的脂肪含量，日产奶量可达18公斤以上（《I.S.T》1999年）。目前巴西的饲料甘蔗已发展种植750多万亩。在国内也有不少农民偶有用甘蔗的叶和梢作青饲喂牛喂鱼的习惯。由于种植饲料甘蔗的产量和收入远高于糖料蔗，也高于牧草，随着我国南方牧畜养殖业特别是养牛养羊业的高速发展,甘蔗作为饲料为目的来种植的比重将不断提高，也将缓解我国蔗糖业目前所面临的种植结构调整的压力。②能源甘蔗随着中国经济迅速的发展，石油资源严重短缺。2003年，我国全年石油消费中，近1/3来自进口，达8000多万吨,能源短缺已成为我国经济发展的长期问题。今后随着世界石油市场的供求变化，暂时和局部的石油短缺、油价的异常波动及国际形势动荡等，将危及我国的经济安全。针对这种情况，我国已将开发燃料酒精等石油替代品列入国家“十五”发展计划纲要。高生物量、高糖分的能源甘蔗，作为可再生能量的潜力位于所有植物之首。从70年代开始，巴西、美国等应用甘蔗、玉米等作物研究与开发汽车用酒精燃料，其中以巴西利用能源甘蔗生产无水酒精作为汽车燃料最为成功。目前巴西甘蔗用于制糖和制酒精的比例大约在45：55，1999/2000年榨季原料甘蔗产量3亿吨，产糖1920万吨，产酒精150亿升（1200万吨），2003年其汽车混合燃料中酒精的比例为25%。我国科研工作者目前已在借鉴巴西发展能源甘蔗生产经验的基础上开展研究工作，并取得了较大的进展。二、甘蔗生产发展概述（一）世界甘蔗生产区域分布从1996年至2002年世界甘蔗生产面积大约在29000多万亩（见表5）。其中世界上甘蔗种植面积最大的国家是巴西，年种植面积7300多万亩；其次是印度，植蔗面积6200多万亩；中国位居第三，植蔗面积1800多万亩；植蔗面积较大的国家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、美国、印尼、南非等。其中巴西、印度的甘蔗种植面积分别占世界总面积的25.16%和21.21%，中国占6.08%。由于人口、消费习惯等因素，印度蔗糖国内产消基本持平，出口蔗糖较大的国家分别是巴西、澳大利亚、泰国、古巴、南非，年出口蔗糖分别达858、412、368、325、120万吨。巴西疆土辽阔、自然条件优越，是世界甘蔗糖业发展最为迅速的国家之一，一年四季均有食糖（与酒精）生产，没有明显的淡、旺季区分，是世界主要食糖生产和输出国，年产糖量近2000万吨，年出口糖量超过850万吨。由于巴西是实行既用甘蔗加工制糖，又用甘蔗直接生产燃料酒精的国家，甘蔗用于产糖和用于产酒精的比例，要受到世界石油价格波动的影响；所以巴西的产糖量和出口量，除受自然气候条件影响外，还要受到世界石油价格波动的影响，这就使世界食糖供求平衡和世界糖价增加了难以预测的变数。基于以上原因，愈来愈多的国内糖业界同事，在分析世界食糖市场形势时，更多的将目光投向了巴西糖业。表51996-2002年世界甘蔗生产大国种植面积情况19961997199819992000200120027年平均占世界%世界2923929052291382898629359294862937029233100巴西7125722174797348726974607592735625.16印度6225625559106082633064456150620021.21中国186516621780156417831922186017776.08古巴186718691573149415611511151116265.56泰国147814701376141813831275127513824.73墨西9509229469659279369239383.2哥1澳大利亚5756026306216296176266142.1美国5405545756036276246235922.03印尼6465766085876086105185932.03南非4494454754744834834884711.61(资源来源：FAO统计数据库，表中数据经换算获得)（二）中国甘蔗生产区域分布1、蔗区划分（根据甘蔗生长的气候条件划分）（1）华南蔗区包括海南全省、广东、广西的北纬24度以南地区，台湾全省，福建东南沿海和滇南海拔1100m以下的地区。特点是全年可种植甘蔗。（2）华中蔗区在北纬24度以北，33.5度以南地区，包括浙江、湖南、湖北和广东、广西、贵州部分地区，约相当于日平均气温10℃开始于春分的等日期线以南地区。海拔500～1000m。（3）西南蔗区包括云南的大部分、贵州西部及西南隅、四川西部高原南部，南起北纬23度，北至北纬29度，东邻华中蔗区，南接华南蔗区的滇南亚区。