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        果蔗脫毒種苗主要經濟性狀表現(xiàn)分析

        2021-07-08 04:53:16勞方業(yè)何慧怡樊麗娜陳勇生黃俊堅齊永文
        甘蔗糖業(yè) 2021年3期
        關鍵詞:錘度果蔗蔗莖

        勞方業(yè),何慧怡,樊麗娜,陳勇生,黃俊堅,齊永文

        (廣東省科學院生物工程研究所,廣東廣州510316)

        0 引言

        果蔗是水果型甘蔗的簡稱,皮薄、莖脆、汁多、清甜、口感好。富含蔗糖、果糖、葡萄糖等糖類物質,還含有20多種氨基酸及多種微量元素營養(yǎng)成分,具有充饑、解渴、消除疲勞、清涼解毒的功效[1-2],是深受人們喜愛的鮮食果品。我國種植果蔗歷史悠久,種植范圍廣,主要產區(qū)為廣東、廣西、海南和福建等;次產區(qū)是浙江、江西、湖南、安微、云南、

        貴州、四川、江蘇等[3]。在常規(guī)生產上果蔗是用嫩莖作種繁殖的,通常種植幾年后,由于多種病原物反復侵染并在植株內積累,往往會導致質量、產量不斷下降的品種退化現(xiàn)象。研究表明利用常規(guī)方式種植的果蔗,花葉病、宿根矮化病等病毒性與細菌性病害感染十分嚴重,田間發(fā)病率幾乎達到100%[4-5]。造成植株生長緩慢、矮小、莖細、節(jié)密、病斑多、減產、品質下降等,明顯影響經濟效益。近20年來我國大力開展甘蔗脫毒種苗的應用推廣研究。各種試驗結果表明,果蔗脫毒種苗具有早生快發(fā)、生長茂盛、長相健壯、繁殖系數(shù)高、植株抗逆性和抗病能力增強等特點。產量提高30%~50%、蔗糖分提高0.11%(絕對值),品質得到顯著改善[3,6-9]。但果蔗脫毒種苗多年多點的跟蹤調查、多代比較評價試驗等鮮少報道,本文針對這幾方面問題開展調查研究,旨在為果蔗脫毒種苗技術的推廣應用提供更多的實踐及理論支持,為果蔗產業(yè)發(fā)展提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 脫毒種苗田間調查

        參試品種:黑皮果蔗(Badila)、黃皮果蔗脫毒種苗,田間隨機調查的黑皮果蔗、黃皮果蔗脫毒種苗均為第2代,由廣東省科學院生物工程研究所提供第1代種苗繁殖而來。2016~2020年5年共16個地點的田間調查的主要經濟性狀數(shù)據(jù),其中黑皮果蔗12個地點(見表1),黃皮果蔗4個地點。

        表1 2016~2020年5年共12個地點的脫毒種苗田間調查點分布及調查

        常規(guī)種苗果蔗則選脫毒種苗旁邊,果蔗品種相同、土壤類型相同、下種時間相近、管理水平近似的田塊進行調查。

        果蔗的種植、管理按當?shù)爻R?guī)方法進行。調查時間為2016~2020年11月或12月。

        1.2 黑皮果蔗脫毒種苗評價試驗設計及方法

        本試驗參試品種為黑皮果蔗第1代、第2代和第3代脫毒種苗,由廣東省科學院生物工程研究所提供,2017年3月6日下種,下種時第1代苗在苗床已長成約20 cm植株,其它則為蔗莖種。按試驗當?shù)?南沙區(qū)欖核鎮(zhèn))常規(guī)方法進行田間管理。試驗不設重復,每個處理為1個區(qū),面積為333 m2,行距1.3 m,下種量22500株/hm2或36000段雙芽/hm2。調查時間,生長速6~12月,錘度10~12月,每月1次,莖徑僅12月1次。

        1.3 測定項目及方法

        參照《中國甘蔗品種志》[10]等進行相關性狀的測算。

        有效莖數(shù):采取“對角線三點”測量法,每個點4行,行長10 m,調查每行有效莖數(shù)(株高1 m以下的不計),再測量每點4行的總行距(m)。按下列公式計算各點有效莖:各點的公頃有效莖數(shù)(條)=4行的總有效莖數(shù)(條)×10000/10/4行的總行距(m)。

        公頃產量:在上述每個調查點連續(xù)調查20株生長正常的甘蔗株高(cm),并用游標卡尺逐一量取對應蔗株莖中部節(jié)間莖徑(cm)。

        先按下列公式計算單莖重:單莖重(kg)=莖徑2×(株高-30)×0.7854×比重/1000,新鮮原料蔗莖比重通常為1.02~1.05,本文統(tǒng)一設定為1.035。

        然后再計算理論產量,公頃產量(kg)=單莖重(kg)×公頃有效莖數(shù)(條/hm2)。

        2 結果與分析

        2.1 黑皮果蔗脫毒種苗的主要經濟性狀表現(xiàn)

        表2是2016~2020年5年共12個地點的田間調查的主要經濟性狀數(shù)據(jù)。脫毒種苗與常規(guī)種苗相比,絕大多數(shù)經濟性狀前者都優(yōu)于后者,特別是蔗莖產量全部調查點無一例外,增產幅度在2.15%~38.17%之間,平均為19.13%。

        從表2可看出,后者好于前者的,僅有極少數(shù)性狀在少數(shù)調查點出現(xiàn),其中,株高只有1個點,莖徑有3個點,錘度有2個點,有效莖數(shù)有2個點。綜合12個點進行各經濟性狀分析,果蔗脫毒種苗比常規(guī)種苗有較大優(yōu)勢,株高平均高出23.0 cm,莖徑平均增加0.14 cm,錘度平均升高0.47%、有效莖數(shù)平均增加773.3條/hm2和蔗莖產量平均增加25.7690 t/hm2。

        表2 黑皮果蔗脫毒種苗與常規(guī)種苗的主要經濟性狀比較

        2.2 黃皮果蔗脫毒種苗的主要經濟性狀表現(xiàn)

        編號 種別 株高(cm) 莖徑(cm) 錘度(%) 有效莖數(shù)(條/hm2) 蔗莖產量(t/hm2) 產量 比CK±(%) 8 脫毒種苗(H) 286.5 4.13 15.64 48840.0 173.6978 10.40 常規(guī)種苗(CK) 291.6 3.92 15.60 48150.0 157.3394 - H-CK -5.1 0.21 0.04 690.0 16.3585 - 9 脫毒種苗(H) 293.4 4.06 15.72 51480.0 181.6928 23.69 常規(guī)種苗(CK) 281.6 3.80 15.28 49740.0 146.8977 - H-CK 11.8 0.26 0.44 1740.0 34.7951 - 10 脫毒種苗(H) 387.5 3.52 15.52 48210.0 173.5920 10.63 常規(guī)種苗(CK) 322.0 3.65 15.80 49620.0 156.9122 - H-CK 65.5 -0.13 -0.28 -1410.0 16.6799 - 11 脫毒種苗(H) 308.0 3.75 16.81 51390.0 163.3117 19.76 常規(guī)種苗(CK) 280.5 3.76 16.50 47370.0 136.3698 - H-CK 27.5 -0.01 0.31 4020.0 26.9419 - 12 脫毒種苗(H) 326.0 3.85 15.84 52170.0 186.0652 28.28 常規(guī)種苗(CK) 296.3 3.59 15.20 51990.0 145.0478 - H-CK 29.7 0.26 0.64 180.0 41.0174 - 合計 脫毒種苗(H) 290.5 3.91 15.08 49862.1 160.4782 19.13 常規(guī)種苗(CK) 267.5 3.77 14.60 49088.8 134.7092 - H-CK 23.0 0.14 0.47 773.3 25.7690 -

        與黑皮果蔗相比,黃皮果蔗種苗脫毒推廣應用起步相對較晚,目前生產上種植黃皮果蔗脫毒種苗也不多。表3是2020年廣州市南沙區(qū)4個地點的田間調查的主要經濟性狀數(shù)據(jù)。從僅有的數(shù)據(jù)來看,與黑皮果蔗相似之處,脫毒種苗與常規(guī)種苗相比,絕大多數(shù)經濟性狀前者都優(yōu)于后者,后者好于前者的,只是個別調查點出現(xiàn),其中,莖徑有1個點、有效莖數(shù)有2個點。株高、莖徑、錘度、有效莖數(shù)和蔗莖產量等經濟性狀,果蔗脫毒種苗比常規(guī)種苗有較大優(yōu)勢,株高平均高出18.0 cm,莖徑平均高出0.15 cm,錘度平均高出0.88%,有效莖數(shù)平均高出303.8條/hm2和蔗莖產量平均高出22.4581 t/hm2。蔗莖產量脫毒種苗比常規(guī)種苗增產在4.32%~28.27%之間,平均為15.88%(表3)。

        表3 2020年黃皮果蔗脫毒種苗與常規(guī)種苗的主要經濟性狀比較

        2.3 黑皮果蔗脫毒種苗1~3代評價試驗的主要經濟性狀表現(xiàn)

        從圖1和表4、5可看出,脫毒種苗的生長速度較快,特別是中后期。12月脫毒種苗株高第1代為318.1 cm、第2代317.3 cm、第3代309.7 cm,分別比常規(guī)種(289.2 cm)增加28.9、28.1、20.5 cm,增幅為10%、9.7%和7.1%,有明顯株高優(yōu)勢。第1代脫毒種苗的莖徑稍細,只有常規(guī)種的89.3%,是其產量較低的主要原因,第2、3代比常規(guī)略有增加,但不明顯。從糖分(錘度)來看,第2代增長最快,積累最高,其次是第1代,再次是第3代,分別比常規(guī)種高10.9%,6.5%和2.1%(圖2和表4、5)。1~3代脫毒種苗蔗莖產量最差是第1代,最好是第2代,其次是第3代,分別是常規(guī)種的97.92%、115.20%和114.76%。從生長速、株高、莖徑、錘度和蔗莖產量等多個性狀綜合評價初步認為,第1代脫毒種苗一般不適宜直接作生產用種,最好提前培育5~7月后,再砍作生產種苗,第2代脫毒種苗表現(xiàn)最好,應是果蔗生產重點推廣種植的脫毒種苗,第3代已經不如第2代,開始出現(xiàn)退化的跡象。

        圖1 生長速

        圖2 錘度變化

        表4 黑皮果蔗脫毒種苗1~3代與常規(guī)種苗的株高和莖徑比較

        3 討論與結論

        大量試驗結果證明,甘蔗脫毒種苗的蔗莖產量比常規(guī)種苗顯著增產,增產的幅度因品種、試驗時間、地點、方法不同而異,平均增幅達20%以上。脫毒種苗在株高、生長速度、產量、質量、分蘗率等方面有明顯優(yōu)勢[3,6-9]。本研究的試驗結果與前人結果完全一致。黑皮果蔗多年、多點田間調查及黃皮果蔗多點田間調查,雖然帶有隨機性,種植沒有經過科學設計,田間管理也各不相同,但絕大多數(shù)經濟性狀數(shù)據(jù)與前人研究結果一致,所有田塊的蔗莖產量脫毒種苗都高于常規(guī)種苗(2.15%~38.17%),黑皮果蔗平均增產19.13%,黃皮果蔗增產15.88%。再次充分說明脫毒種苗產量比常規(guī)種苗顯著提高。但就個別性狀而言,在個別田塊也有例外,例如2019年在廣州市南沙區(qū)橫瀝鎮(zhèn)前進村調查的2個田塊中,其中1個田塊的脫毒種苗的株高就比旁邊田塊的常規(guī)種苗平均矮了5.1 cm,這是極其少見的現(xiàn)象。后來深入了解得知,該農戶擔心植株過高,在培土時特意多培厚一點(20~25 cm),當?shù)厝朔Q之為“壓蔗”。其它經濟性狀如莖徑、錘度、有效莖數(shù)等,偶然也出現(xiàn)脫毒種苗不如常規(guī)種苗的現(xiàn)象,可能是田塊差異、種植密度不同、管理水平不一樣等原因所致。

        脫毒種苗種植于大田后,會逐漸感染病原菌。理論上第1代攜帶病原菌最少,然后逐年增多,經濟性狀表現(xiàn)隨之變差。本研究初步顯示,從經濟性狀來分析,第2代最好,第3代已開始出現(xiàn)下降趨勢(表4、表5)。楊湛端等[5]、沈萬寬等[9]研究顯示,甘蔗脫毒種苗第2代檢測不到如宿根矮化病等標志性病害病原菌的存在。但第3代是否已受到病原菌的感染以及感染的程度還有待進一步研究。部分蔗農反饋,第5代后就沒有優(yōu)勢了,基本與常規(guī)種苗一樣。

        表5 黑皮果蔗脫毒種苗1~3代與常規(guī)種苗的錘度、有效莖數(shù)及產量比較

        本研究結果顯示,無論是黑皮果蔗還是黃皮果蔗,在株高、莖徑、錘度、有效莖數(shù)和蔗莖產量等主要經濟性狀方面,脫毒種苗比常規(guī)種苗都有明顯優(yōu)勢,特別是株高和蔗莖產量這2個性狀。黑皮果蔗第2代主要經濟性狀表現(xiàn)最佳,而且莖型、色澤、賣相等很好,是果蔗生產重點推廣種植的脫毒種苗。第1代脫毒種苗莖徑偏小,蔗莖產量也稍低,一般不適宜直接作生產用種,應提前培育5~7月后,再砍作生產種苗。第3代已開始出現(xiàn)退化現(xiàn)象。

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