范業(yè)賡 陳榮發(fā) 鄧宇馳 周忠鳳 周慧文 楊本鵬 蔡文偉 吳轉(zhuǎn)娣 丘立杭 閆海鋒 李燕嬌 吳建明

摘 要：開(kāi)展甘蔗健康種苗與常規(guī)種莖栽培比較試驗(yàn)，為延長(zhǎng)甘蔗宿根年限和提高甘蔗產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。以桂糖42號(hào)健康種苗原苗和常規(guī)種莖為試驗(yàn)材料，設(shè)種植健康種苗12000苗/hm2（處理A）、健康種苗18000苗/hm2（處理B）和常規(guī)種莖90000芽/hm2（處理C）3個(gè)處理，統(tǒng)計(jì)分析其2年1新1宿的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)差異。結(jié)果表明，處理A和B的分蘗率和發(fā)株率均極顯著高于處理C（P<0.01，下同）；處理A和B新植蔗的株高極顯著高于處理C，但其宿根蔗的株高與處理C宿根蔗的株高間無(wú)顯著差異（P>0.05，下同）。2年間3個(gè)處理的單位面積有效莖數(shù)和產(chǎn)量均表現(xiàn)為處理B>處理C>處理A，其中，處理B和C極顯著高于處理A，處理B與處理C差異不顯著；處理間的莖徑和蔗糖分均無(wú)顯著差異。因此，采用甘蔗健康種苗直接生產(chǎn)原料蔗可持續(xù)保持原有品種的優(yōu)良性狀，有利于延長(zhǎng)宿根年限，促進(jìn)甘蔗優(yōu)良品種推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：甘蔗；健康種苗；常規(guī)種莖；栽培；比較試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S566.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-820X（2023）06-0010-04

收稿日期：2023-09-18

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFD2301100）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系廣西甘蔗創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（nycytxgxcxtd-2021-03）；廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院穩(wěn)定資助科研團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（桂農(nóng)科2021YT012）

通訊作者：吳建明（1978-），男，研究員，主要從事甘蔗栽培與分子生物學(xué)研究工作，E-mail：wujianming2004@126.com

第一作者：范業(yè)賡（1979-），男，助理研究員，主要從事甘蔗栽培生理生化研究工作，E-mail：fanyegeng@163.com

0 引言

甘蔗是我國(guó)重要的糖料作物，在廣西、云南、海南和廣東等?。▍^(qū)）廣泛種植，種植面積約占我國(guó)糖料作物總面積的90％，蔗糖產(chǎn)量占我國(guó)食糖產(chǎn)量的90％以上，是我國(guó)食糖供給的根本保障［1］。甘蔗生產(chǎn)上一般是將蔗莖砍成有1個(gè)或多個(gè)節(jié)的莖段作種莖進(jìn)行繁殖，或在每年砍收甘蔗后，利用殘留在土中莖基上的腋芽作宿根繁殖，這2種繁殖方式用種量大、繁殖系數(shù)低，使得甘蔗品種推廣速度慢，良種更新滯后，同時(shí)，甘蔗品種連續(xù)種植多年后易遭受病害侵染，其中，甘蔗宿根矮化病、花葉病和鳳梨病等病源物的反復(fù)侵染，會(huì)產(chǎn)生甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)下降、宿根年限縮短和種性退化等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅甘蔗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［2-4］。甘蔗組織培養(yǎng)是高效的甘蔗繁殖技術(shù)，也是獲得甘蔗無(wú)毒種苗的有效途徑，是加快品種繁殖和大面積推廣的主要手段，在甘蔗產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用［5］。甘蔗組培苗是通過(guò)組織培養(yǎng)獲得的種苗，具有分蘗能力強(qiáng)、有效分蘗多、生長(zhǎng)速度快、成活率高、有效莖數(shù)多、宿根發(fā)株好和產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)［6-8］，以甘蔗組培苗進(jìn)行大田生產(chǎn)，蔗株病蟲(chóng)害發(fā)生少，是防治甘蔗病蟲(chóng)害最有效的措施之一［9］。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)量高和用種量少等優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上恢復(fù)和保持甘蔗優(yōu)良種性最有效的技術(shù)措施［10］。但甘蔗組培苗繁育速度有限，且成本較高，因此，生產(chǎn)上是先將組培苗培育為健康種莖，再將健康種莖用作蔗種，最終獲得原料蔗［11］。目前，對(duì)甘蔗健康種苗的研究多集中在健康種苗本身的繁育特點(diǎn)上，如培育體系建立［12，13］和直接田間繁育［14］，鮮見(jiàn)將甘蔗組培苗直接用做種苗栽培獲得原料蔗的研究報(bào)道。本研究以健康種苗和常規(guī)種莖進(jìn)行直接生產(chǎn)原料蔗栽培比較試驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)健康種苗直接生產(chǎn)原料蔗和延長(zhǎng)甘蔗宿根年限提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

桂糖42號(hào)是由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育的甘蔗品種，具有高產(chǎn)高糖、早熟、抗旱、直立性強(qiáng)且抗倒伏和脫葉性好等特點(diǎn)，本研究以其健康種苗和常規(guī)種莖為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

開(kāi)展1年新植（2019年）和1年宿根（2020年）共2年試驗(yàn)。設(shè)3個(gè)處理，分別為種植健康種苗12000苗/hm2（處理A）、健康種苗18000苗/hm2（處理B）和常規(guī)種莖90000芽/hm2（處理C）。每處理3個(gè)重復(fù)。

1.2.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查及產(chǎn)量測(cè)定

新植蔗苗期調(diào)查分蘗數(shù)，宿根蔗苗期調(diào)查發(fā)株數(shù)；收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣20株調(diào)查株高、莖徑、小區(qū)有效莖數(shù)和產(chǎn)量。

1.2.3 甘蔗品質(zhì)測(cè)定

田間測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收時(shí)，從每小區(qū)隨機(jī)選取6條甘蔗分別送至廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所甘蔗品質(zhì)分析室，參照GB/T 10499—2014《糖料甘蔗試驗(yàn)方法》檢測(cè)甘蔗品質(zhì)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2021進(jìn)行整理，以DPS v20.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 直接栽培健康種苗和常規(guī)種莖的甘蔗農(nóng)藝性狀

由表1可知，2019年處理A和B的分蘗率均極顯著高于處理C（P<0.01，下同），分別提高136.8%和148.7%（絕對(duì)值），2020年處理A和B的發(fā)株率均極顯著高于處理C，分別提高53.7%和65.9%（絕對(duì)值）；2019年處理A和B的株高分別為319.2和311.3 cm，均極顯著高于處理C，2020年處理C的株高略高于處理A和B，3個(gè)處理間無(wú)顯著差異（P >0.05，下同）；2019年處理A的莖徑略高于處理B和C，2020年處理B的莖徑略高于處理A和C，但2年3個(gè)處理的莖徑間均無(wú)顯著差異；2019和2020年處理B的單位面積有效莖數(shù)均最多，處理C次之，二者間差異不顯著，但二者均極顯著高于處理A，其中，2019和2020年處理B分別較處理A和C多9771和6664條/hm2及10273和7383條/hm2。說(shuō)明健康種苗原苗在新植分蘗率和宿根發(fā)株率上具有明顯優(yōu)勢(shì)，且保持合理的苗數(shù)可有效提高單位面積有效莖數(shù)。

2.2 直接栽培健康種苗和常規(guī)種莖的原料蔗產(chǎn)量

由表2可知，2019和2020年3個(gè)處理的產(chǎn)量均以處理B最高，處理C次之，二者間差異不顯著，但二者均極顯著高于處理A，其中，2019年處理B分別較處理A和C高20.74%和10.66%，2020年處理B分別較處理A和C高26.21%和19.75%。說(shuō)明種植健康種苗原苗在較強(qiáng)的分蘗率、發(fā)株率和高成莖率優(yōu)勢(shì)且保持合理的田間苗數(shù)下，能獲得比種植常規(guī)種莖更高的產(chǎn)量。

2.3 直接栽培健康種苗和常規(guī)種莖的甘蔗品質(zhì)分析

由表3可知，2019和2020年3個(gè)處理間的蔗糖分均無(wú)顯著差異，但2019年以處理B的蔗糖分最高，分別較處理A和C提高0.33%和0.39%（絕對(duì)值），而2020年以處理C的蔗糖分最高，分別較處理A和B提高0.40%和0.14%（絕對(duì)值）；2019和2020年3個(gè)處理間的重力純度和錘度均無(wú)顯著差異。說(shuō)明種植甘蔗健康種苗原苗和常規(guī)種莖在糖料蔗品質(zhì)上無(wú)顯著差異，栽培甘蔗健康種苗可與栽培常規(guī)種莖同步進(jìn)入工藝成熟期。

3 討論

合理的基本苗數(shù)是保障甘蔗有效莖數(shù)的基礎(chǔ)。劉富成等［15］、梁闐等［16］研究表明，足夠的下種量能保證充足的出苗量和有效莖數(shù)。本研究中，處理A雖然具有較強(qiáng)的分蘗率和發(fā)株率，但由于下種量較少、基本苗數(shù)不足，進(jìn)而獲得的有效莖數(shù)少，因此，有效莖數(shù)和產(chǎn)量均低于處理B和C；而處理B下種量充足，基本苗數(shù)得到保障，以較強(qiáng)的分蘗能力獲得較大的有效莖數(shù)，進(jìn)而獲得了較處理C更高的甘蔗產(chǎn)量。

健康種苗具有較強(qiáng)的分蘗能力和增產(chǎn)效果。分蘗在甘蔗生產(chǎn)中具有重要作用，甘蔗不發(fā)生分蘗或少分蘗則很難實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，一定數(shù)量的分蘗是甘蔗高產(chǎn)的重要群體和農(nóng)藝指標(biāo)，最終決定原料蔗數(shù)量［17］。甘蔗健康種苗具有較強(qiáng)的分蘗特性，其宿根發(fā)株率也較高。梁闐等［16］研究發(fā)現(xiàn)，健康種苗分蘗率在592.3%以上，鄧展云等［18］研究表明，健康種苗第一代宿根發(fā)株率平均在120.0%以上。本研究中，處理A和B的分蘗率分別達(dá)205.6%和217.5%，宿根發(fā)株率分別達(dá)112.4%和124.6%。楊本鵬等［12］研究指出，種植脫毒健康種苗可提高甘蔗單位面積產(chǎn)量23.00%以上，陳培華等［19］研究表明，種植果蔗健康種苗比種植普通種莖果蔗產(chǎn)量提高23.85%。本研究中，處理B較處理C增產(chǎn)19.75%，增產(chǎn)效果與楊本鵬等［12］、陳培華等［19］的研究結(jié)果相符。

本研究結(jié)果表明，種植甘蔗健康種苗，其一代種莖的蔗糖分比種植常規(guī)種莖的糖料蔗高0.06%～0.39%（絕對(duì)值），但差異不顯著，而種植甘蔗健康種苗其宿根蔗的蔗糖分略低于種植常規(guī)種莖宿根蔗的蔗糖分，與劉建榮等［20］的研究結(jié)果相符?？梢?jiàn)，與種植常規(guī)種莖相比，種植健康種苗不能顯著提高甘蔗的蔗糖分，但在產(chǎn)量構(gòu)成因素上更具優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

以甘蔗健康種苗直接生產(chǎn)原料蔗，蔗種可持續(xù)保持原有品種優(yōu)良性狀，宿根蔗萌發(fā)苗數(shù)充足，有利于延長(zhǎng)縮根年限，糖料蔗產(chǎn)量得到提高。因此，甘蔗健康種苗可直接用于生產(chǎn)原料蔗并在生產(chǎn)上推廣。

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（責(zé)任編輯 思利華）