周慧文，范業(yè)賡 ，黃杏，陳榮發(fā)，楊柳，盧星高，吳建明，丘立杭，李楊瑞

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/農(nóng)業(yè)部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧530007；2.廣西扶南東亞糖業(yè)有限公司，廣西崇左532200）

0 引言

甘蔗屬禾本科甘蔗屬植物，是熱帶、亞熱帶地區(qū)第一大經(jīng)濟(jì)作物和我國(guó)重要的糖料作物與能源作物，常被用作生產(chǎn)乙醇和榨取蔗糖[1-2]。廣西是全國(guó)最大的蔗糖生產(chǎn)基地，甘蔗種植面積和蔗糖產(chǎn)量占全國(guó)比重60%以上，因此廣西的甘蔗糖業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)[3-4]。甘蔗是利用蔗莖進(jìn)行繁殖的無(wú)性繁殖作物，然而多年以來(lái)利用種莖擴(kuò)繁會(huì)帶來(lái)病原物侵染，種性退化等問(wèn)題[5]，且現(xiàn)今農(nóng)資、勞動(dòng)力、土地等成本在不斷上升，種植甘蔗的成本也隨之增高[6]，從而導(dǎo)致蔗農(nóng)種植甘蔗積極性下降，廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻。推廣甘蔗健康種苗繁育技術(shù)可解決這一矛盾，甘蔗健康種苗具有生長(zhǎng)速度快、分蘗力強(qiáng)、成莖率高、產(chǎn)量高、用種量少和無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，可以提高甘蔗優(yōu)良品種推廣速度和節(jié)約繁育土地成本。

前人對(duì)甘蔗健康組培苗的研究大多集中在組培快繁的技術(shù)研究，如試管苗瓶外生根技術(shù)[7-11]及間歇浸沒(méi)式生物反應(yīng)器在甘蔗健康種苗中的應(yīng)用研究[12-15]。同時(shí)也已有前人對(duì)甘蔗健康組培苗的假植煉苗、出圃、移栽種植、田間管理等生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究，并總結(jié)出了一些經(jīng)驗(yàn)與方法。李松等[16]研究表明組培苗的分蘗苗數(shù)和成莖率隨種植密度的增加而減少，莖粗隨密度增加而降低。林希昊等[17]全面總結(jié)了廣東地區(qū)種植甘蔗脫毒健康種苗從出圃、移栽種植、田間管理等技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。蔣亞琴等[18]認(rèn)為甘蔗健康種苗的合適擴(kuò)繁密度株行距為6 cm×12 cm。蔡文偉等[6]對(duì)甘蔗脫毒健康種苗的原種苗假植、田間移栽及田間擴(kuò)繁的方法、季節(jié)、技術(shù)等方面進(jìn)行研究，建立了甘蔗脫毒健康種苗田間繁育技術(shù)體系。對(duì)甘蔗健康種苗的田間效果試驗(yàn)也有相關(guān)研究報(bào)道。游建華等[19]健康種苗種植的株高、蔗莖徑和糖分等指標(biāo)高于常規(guī)種植。沈萬(wàn)寬等[20]比較了粵糖00-236健康種苗與普通種莖苗的田間效果，結(jié)果表明健康種苗的蔗莖產(chǎn)量、萌芽率較普通種莖苗增長(zhǎng)明顯，糖分也有所提高。還有其他研究也報(bào)道了甘蔗健康種苗增產(chǎn)明顯，且用種量大幅減少[5，21-25]。

但前人的研究主要集中于甘蔗健康種苗田間效果等方面，而對(duì)于健康種苗大田快速繁殖技術(shù)研究也大多集中于不同時(shí)期、不同密度等條件下對(duì)田間農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，而關(guān)于按不同葉齡移栽時(shí)間以及甘蔗生產(chǎn)成本之間的比較研究還未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)在良種繁育基地就地搭建小拱棚假植煉苗后提前移栽（4葉期時(shí)移栽），以正常移栽（8張葉片）同時(shí)種植作對(duì)照，分析提前移栽與對(duì)照處理之間的差異，擬解決目前甘蔗健康種苗存在生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)輸成本及損失率高等問(wèn)題，為加快甘蔗試管苗推廣速度，降低甘蔗繁育生產(chǎn)成本提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)在扶綏縣岜盆良種繁育基地進(jìn)行，供試甘蔗品種為桂糖46號(hào)，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所育成。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)為5行區(qū)，行長(zhǎng)10 m，行距1.2 m，小區(qū)面積為60 m2。試驗(yàn)田甘蔗于2017年7月10日種植，種植密度為1 650株/hm2，移栽后統(tǒng)一管理。試驗(yàn)設(shè)兩個(gè)處理：甘蔗健康種苗提前時(shí)間移栽的提前移栽法（4葉期移栽）和正常時(shí)間移栽的常規(guī)移栽法（8葉期移栽），以常規(guī)移栽法為對(duì)照（CK）。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與統(tǒng)計(jì)方法

2017年9月20日田間調(diào)查總苗數(shù)情況，2018年3月，田間砍收時(shí)，每小區(qū)隨機(jī)選取20條甘蔗測(cè)定莖徑、株高、產(chǎn)量、有效莖數(shù)，50株有效莖的芽數(shù)；單株平均分蘗數(shù)、單株平均有效分蘗數(shù)及有效莖數(shù)，以莖長(zhǎng)超過(guò)1 m（株高超過(guò)1.3 m），莖徑大于1.5 cm的分蘗為有效分蘗。采用SPSS17.0和Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

圖1 提前移栽法和常規(guī)移栽法需求條件比較和生長(zhǎng)狀況Fig.1 Thecomparison between early and conventional transplanting for requirements and growth

2 結(jié)果與分析

2.1 提前移栽方法和常規(guī)方法需求條件和長(zhǎng)勢(shì)觀察

本試驗(yàn)從假植煉苗階段到大田高效繁育整個(gè)過(guò)程進(jìn)行觀察，從圖1中可以看出，常規(guī)方法需要建設(shè)溫室大棚假植煉苗，而提前移栽法通過(guò)就地建立簡(jiǎn)易小拱棚假植煉苗即可滿(mǎn)足空間條件（圖A、B）；常規(guī)方法移苗需要竹筐裝才能運(yùn)輸，竹筐6～8元/個(gè)，且大量占用空間，會(huì)造成試管苗相互之間擠壓容易折斷損傷；提前移栽法使用袋裝苗，每小袋10株，占用空間很小，運(yùn)輸成本低于常規(guī)方法20～30倍，且袋裝苗之間有袋子隔離不易造成擠壓損傷（圖C、D）；常規(guī)方法小苗需要到7～8張葉片才可移栽，而提前移栽法在4張葉片就可移栽，縮短生產(chǎn)周期大約30～45 d，更有利于加快繁育速度（圖E、F）；提前時(shí)間移栽試管苗需要較高的管理水平，因?yàn)樵谟酌巛^小時(shí)移栽，所以在成活之前水必須要到位，而常規(guī)方法苗比較壯移栽后淋一次定根水即可成活（圖G、H）。大田移栽后20 d，提前移栽法主苗和分蘗苗之間差異不明顯，群體整齊度一致，而常規(guī)方法則主苗長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于分蘗苗，導(dǎo)致主苗易長(zhǎng)出側(cè)芽（圖I、J）。大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘗和長(zhǎng)勢(shì)已經(jīng)明顯優(yōu)于常規(guī)方法（圖K、L）。

2.2 提前移栽法和常規(guī)方法對(duì)分蘗的影響

甘蔗健康種莖分蘗強(qiáng)弱直接影響著種莖繁育速度。從表1可看出，兩個(gè)處理間移栽成活率差異不明顯；提前移栽方法的單株平均分蘗數(shù)為12.95，比常規(guī)方法提高9.75%，差異顯著；而單株平均有效分蘗為7.44，比常規(guī)方法提高5.23%，差異也達(dá)到顯著水平。說(shuō)明，無(wú)論是單株平均分蘗數(shù)還是單株平均有效分蘗提前移栽法均優(yōu)于常規(guī)移栽法。

表1 不同方法分蘗比較Table1 Thecomparisonof tillersbetween earlyand conventional transplanting

2.3 新方法和常規(guī)方法對(duì)種莖繁育的差異

甘蔗健康種苗繁育速度取決于分蘗、株高、蔗莖芽數(shù)和有效莖等農(nóng)藝性狀。本試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，提前移栽法的株高、莖徑、有效莖數(shù)、蔗莖芽數(shù)、單莖重均比常規(guī)移栽方法有所提高，提高幅度在0.60%～6.59%之間；提前移栽法的蔗種產(chǎn)量為67 837.35 kg/hm2，比對(duì)照提高了5 560.65 kg/hm2，提高幅度為8.95%，差異達(dá)極顯著水平；以每擴(kuò)繁1 hm2地需要3 000 kg一代種莖折算，提前移栽法每畝產(chǎn)生的種莖能擴(kuò)繁1.5 hm2，比常規(guī)移栽法提高了8.91%，差異也達(dá)顯著水平。從結(jié)果中可以看出，分蘗、株高和單株芽數(shù)、有效莖等多方面的共同提高導(dǎo)致了提前移栽法蔗種產(chǎn)量和擴(kuò)繁能力的提高。

表2 不同方法農(nóng)藝性狀比較Table2 Theagronomic traitscomparisonof early transplantingand control

3 討論

3.1 提前移栽法生產(chǎn)成本、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)條件等差異探討

甘蔗脫毒健康種苗具有分蘗強(qiáng)、成莖率高、生長(zhǎng)速度快、宿根發(fā)株率高等特點(diǎn)[5]，有效地解決了甘蔗腋芽脫毒快繁的技術(shù)難題，育苗時(shí)間短、育苗成活率高，對(duì)解決我國(guó)甘蔗品種退化及良種繁育速度慢的難題具有重大意義。廣西甘蔗研究所自上世紀(jì)80年代初開(kāi)展甘蔗組培工廠化育苗技術(shù)研究，現(xiàn)形成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)已不成問(wèn)題[26]。但當(dāng)前健康種苗還存在生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)輸成本及運(yùn)輸損失率高等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了健康種苗繁殖速度；而且多年來(lái)研究主要集中在育苗階段，大田的快速繁殖技術(shù)研究方面還較欠缺，特別是關(guān)于甘蔗健康種苗原苗不同葉齡移栽的研究還未見(jiàn)有相關(guān)報(bào)道，本試驗(yàn)針對(duì)該研究空白發(fā)明了甘蔗健康種苗原苗提前移栽法，旨在比較提前移栽法和常規(guī)移栽法在生產(chǎn)成本、周期和條件以及農(nóng)藝性狀方面的差異，為使用新技術(shù)新方法在推廣甘蔗試管苗方面奠定理論基礎(chǔ)。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)移栽法相比，提前移栽法可節(jié)約生產(chǎn)成本60%、縮短生產(chǎn)周期30～45 d，生產(chǎn)條件需求較小。

3.2 提前移栽法與常規(guī)法大田移栽后長(zhǎng)勢(shì)及繁育等差異探討

甘蔗健康種苗生產(chǎn)需要進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過(guò)程處理，其中包括脫毒、培養(yǎng)增殖、假植煉苗、移栽、大田繁育等，近年來(lái)相關(guān)研究已有諸多報(bào)道，并且總結(jié)了甘蔗脫毒健康種苗的培育、假植煉苗、出圃、移栽種植、田間管理等技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)[6，16-17，27]，如蔡文偉等[6]曾比較溫室大棚、露天裸根、露天穴盤(pán)3種生產(chǎn)方法對(duì)甘蔗的影響，結(jié)果表明，脫毒原種苗的露天假植成活率稍低于溫室大棚假植，但其田間移栽的成活率、恢復(fù)生長(zhǎng)等較具優(yōu)勢(shì)。本研究利用田間搭建小拱棚用育苗基質(zhì)假植后的提前移栽（提前移栽法）與溫室大棚育成壯苗后的移栽（常規(guī)移栽）比較，結(jié)果表明，提前移栽法群體長(zhǎng)勢(shì)比較均勻，主苗和分蘗苗之間差異不明顯；而常規(guī)方法則主苗長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于分蘗苗，導(dǎo)致主苗生長(zhǎng)出側(cè)芽，大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘗和長(zhǎng)勢(shì)已經(jīng)明顯優(yōu)于常規(guī)方法。這個(gè)研究結(jié)果與前人的結(jié)果基本相符。

楊本鵬等[5]和鄧展云等[21]的研究結(jié)果表明，甘蔗健康種苗增產(chǎn)的主要因素有分蘗率高、宿根發(fā)株率高、成莖率高等方面。本試驗(yàn)通過(guò)研究提前移栽法（4葉期）與常規(guī)移栽（7～10葉期）田間農(nóng)藝性狀差異分析，發(fā)現(xiàn)提前移栽的試管苗單株平均分蘗數(shù)和有效分蘗數(shù)、莖徑、有效莖數(shù)、蔗莖芽數(shù)、單莖重等指標(biāo)均比常規(guī)移栽方法有所提高，產(chǎn)量比常規(guī)方法提高了5 560.65 kg/hm2。從結(jié)果中可以看出，提前移栽法蔗種產(chǎn)量和擴(kuò)繁能力的提高是通過(guò)提高分蘗、株高和單株芽數(shù)、有效莖等多方面共同作用的結(jié)果，與前人結(jié)果一致；而提前移栽健康組培苗使得農(nóng)藝性狀整體提高的原因推測(cè)是由于提前移栽加長(zhǎng)了組培苗在大田生長(zhǎng)時(shí)間，因此生長(zhǎng)狀況較常規(guī)移栽更為良好。

4 結(jié)論

本文研究結(jié)果表明，甘蔗健康種苗原苗提前移栽法具有以下優(yōu)勢(shì)：一是提前移栽法生產(chǎn)成本比常規(guī)方法節(jié)約成本約60%；二是提前移栽法較常規(guī)方法可提前大田移栽大概30～45 d時(shí)間，加快繁育速度；三是運(yùn)輸成本低和遠(yuǎn)輸損傷率低于常規(guī)方法；四是群體長(zhǎng)勢(shì)均勻，主苗和分蘗苗之間差異不明顯；而常規(guī)方法則主苗長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于分蘗苗，導(dǎo)致主苗易長(zhǎng)出側(cè)芽，大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘗和長(zhǎng)勢(shì)已經(jīng)明顯優(yōu)于常規(guī)方法；五是提前移栽法的株高、莖徑、有效莖數(shù)、蔗莖芽數(shù)、單莖重均比常規(guī)移栽方法有所提高，同時(shí)蔗種產(chǎn)量和擴(kuò)繁系數(shù)均顯著提高，因此，提前移栽法可作為節(jié)本增產(chǎn)，快速推廣甘蔗試管苗繁育的新技術(shù)新方法。