黃家訓(xùn),黃曦曦,韋菊麗,等. 干旱脅迫后桂糖系列品種新植蔗的宿根生長表現(xiàn)[J]. 廣西糖業(yè),2024,44(2):88-92.
DOI:10.3969/j.issn.2095-820X.2024.02.003
摘要:研究桂糖系列新品種新植蔗在廣西來賓市興賓蔗區(qū)遭受干旱脅迫后第一年宿根蔗的生長表現(xiàn),為桂糖新品種推廣種植提供參考依據(jù)。以桂糖42號(hào)為對(duì)照(CK),在廣西來賓市興賓區(qū)開展桂糖44號(hào)、桂糖55號(hào)、桂糖58號(hào)、桂糖59號(hào)和桂糖60號(hào)等5個(gè)甘蔗品種的宿根栽培試驗(yàn)。結(jié)果表明,桂糖60號(hào)的第一年宿根出苗率為124.80%,發(fā)株率為130.90%,株高為315.00 cm,莖徑為2.63 cm,有效莖數(shù)為82140條/hm2,宿根蔗產(chǎn)量為118455.0 kg/hm2,含糖量為20970.0 kg/hm2,均顯著高于CK(Plt;0.05,下同),其中,宿根蔗產(chǎn)量比CK增產(chǎn)11.90%,含糖量提高14.40%。桂糖55號(hào)第一年宿根出苗率為130.60%,發(fā)株率為147.70%,株高為310.00 cm,莖徑為2.60 cm,有效莖數(shù)為85950條/hm2;產(chǎn)量為112110.0 kg/hm2,顯著高于CK,增產(chǎn)5.91%;含糖量為18570.0 kg/hm2,比CK提高1.31%,但差異不顯著(Pgt;0.05,下同)。桂糖44號(hào)第一年宿根出苗率為135.80%,發(fā)株率為126.40%,株高為270.00 cm,莖徑為2.55 cm,有效莖數(shù)為88335條/hm2;宿根蔗產(chǎn)量為97620.0 kg/hm2,顯著低于CK,減產(chǎn)7.78%;含糖量為16980.0 kg/hm2,降低7.36%,差異不顯著。桂糖58號(hào)第一年宿根出苗率為112.00%,發(fā)株率為133.60%,株高為277.00 cm,莖徑為2.65 cm,有效莖數(shù)為80160條/hm2;產(chǎn)量為102780.0 kg/hm2,比CK減產(chǎn)2.90%,差異不顯著;含糖量為16095.0 kg/hm2,顯著低于CK,降低12.19%。桂糖59號(hào)第一年宿根出苗率為98.90%,發(fā)株率為146.30%,株高為278.00 cm,莖徑為2.68 cm,有效莖數(shù)為77940條/hm2;宿根蔗產(chǎn)量為100200.0 kg/hm2,比CK減產(chǎn)5.34%,差異不顯著;含糖量為14910.0 kg/hm2,顯著低于CK,降低18.66%。桂糖60號(hào)和桂糖55號(hào)2個(gè)甘蔗新品種可作為干旱蔗區(qū)輪換或替代品種進(jìn)行推廣種植,桂糖44號(hào)、桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)因減產(chǎn)、減糖嚴(yán)重不適宜在干旱蔗區(qū)推廣種植。
關(guān)鍵詞:桂糖系列品種;干旱脅迫;宿根蔗;產(chǎn)量;蔗糖分
中圖分類號(hào):S566.1""""""""""""""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-820X(2024)02-0088-05
收稿日期:2024-03-16
基金項(xiàng)目:國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-170206);國家現(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(NYCYTXGX CXTD-2021-03-03);蔗糖產(chǎn)業(yè)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目(201812639);廣西特色作物試驗(yàn)站建設(shè)項(xiàng)目(TS202105)
通訊作者:羅亞偉(1968-),男,副研究員,主要從事甘蔗栽培與機(jī)械化研究工作,E-mail:lyw3021223@163.com
第一作者:黃家訓(xùn)(1972-),男,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事甘蔗新品種引進(jìn)試驗(yàn)、示范與推廣研究工作,E-mail:740068328@qq.com
0 引言
蔗糖業(yè)是廣西的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),多年來食糖產(chǎn)量一直穩(wěn)居全國第一位,占全國食糖總產(chǎn)量的60.00%以上,對(duì)廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收發(fā)揮著重要作用[1-2]。廣西來賓市興賓區(qū)是廣西甘蔗的主產(chǎn)區(qū)之一,甘蔗種植面積、產(chǎn)糖量占廣西全區(qū)的10.00%~12.00%,其中,2020年甘蔗種植面積達(dá)80559.53 hm2[3-4]。旱災(zāi)是制約甘蔗高產(chǎn)高糖的主要自然災(zāi)害之一,廣西來賓市地處桂中地區(qū),降水分布不均勻,季節(jié)性干旱頻繁發(fā)生,是廣西重旱的高頻中心[2,5-6]。王建東等[7]對(duì)來賓市氣候變化特征及其對(duì)甘蔗影響的分析結(jié)果表明,來賓市氣候條件基本能滿足甘蔗正常生長發(fā)育需求,年積溫能滿足甘蔗全生育期的熱量需求,蔗莖伸長期的平均氣溫為甘蔗生長最適溫度,但個(gè)別年份的降水量未能滿足甘蔗生長需水量要求。楊云川等[8]基于DSSAT-Canegro模型研究廣西來賓市甘蔗生長對(duì)氣象干旱響應(yīng)結(jié)果顯示,氣象干旱強(qiáng)度越大、歷時(shí)越長,對(duì)區(qū)域甘蔗產(chǎn)量、莖高、葉面積指數(shù)和冠層蒸發(fā)等的抑制作用越強(qiáng)。氣象干旱造成的土壤水分虧缺是影響甘蔗生長及其產(chǎn)量提高的主要因素。甘蔗品種具有較強(qiáng)的地域適應(yīng)性,受種植地域、土壤和氣候環(huán)境等因素影響較明顯[9],篩選適應(yīng)性廣、抗旱性強(qiáng)的甘蔗品種是提高甘蔗產(chǎn)量、含糖量和種植效益的重要措施。作者前期研究對(duì)2022年廣西來賓市桂糖品種新植蔗品比試驗(yàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn),甘蔗生長中后期因遭遇干旱少雨天氣大部分葉片枯黃,心葉卷縮萎蔫,植株矮小,甘蔗株高均在2.00 m以下,各品種甘蔗產(chǎn)量僅30.0~45.0 t/hm2,普遍偏低。本研究在2022年下半年來賓市蔗區(qū)遭遇長期干旱條件下開展桂糖系列甘蔗品種宿根栽培試驗(yàn),調(diào)查各品種宿根蔗的農(nóng)藝性狀,分析不同品種遭受旱災(zāi)后的宿根蔗產(chǎn)量及含糖量表現(xiàn),為干旱蔗區(qū)篩選和推廣耐旱性強(qiáng)、宿根性好的甘蔗新品種(替代或輪換品種)提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2022—2024年在廣西來賓市興賓區(qū)橋鞏鎮(zhèn)興賓區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(23o45'3.84\"N,109o5'28.43\"E,海拔422 m)進(jìn)行。試驗(yàn)地平坦,地力均勻,肥力中等,土壤類型為砂壤土,排灌方便,前茬作物為甘蔗。
據(jù)廣西來賓市氣象部門氣象資料,2022年7—10月和2023年1—4月,廣西來賓市遭遇長期極端干旱天氣(圖1、圖2和表1),自2022年7月6日起至2023年4月18日連續(xù)287 d日降水量小于23.70 mm,自2022年8月7日起連續(xù)255 d日降水量小于17.70 mm,特別是2022年9和10月的降雨天數(shù)分別只有7和3 d,月總降水量僅21.90和2.10 mm,此時(shí)期適逢甘蔗生長中后期,少雨干旱影響甘蔗生長和產(chǎn)量形成,冬旱和春旱則影響宿根蔗萌芽出苗。
1.2 試驗(yàn)材料
供試材料為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育的桂糖系列甘蔗新品種,分別為桂糖44號(hào)、桂糖55號(hào)、桂糖58號(hào)、桂糖59號(hào)和桂糖60號(hào),以桂糖42號(hào)為對(duì)照(CK)。新植蔗于2022年3月16日用雙芽段種植,下種量100500芽/hm2。生產(chǎn)管理按當(dāng)?shù)爻R?guī)進(jìn)行。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
每個(gè)品種設(shè)3個(gè)重復(fù),共6個(gè)處理18個(gè)小區(qū),小區(qū)行長7.00 m,行距1.20 m,面積42.00 m2,小區(qū)隨機(jī)排列,試驗(yàn)區(qū)周邊設(shè)保護(hù)行(排)。2023年2月下旬新植蔗收獲后按當(dāng)?shù)爻R?guī)進(jìn)行宿根蔗生產(chǎn)管理,宿根蔗于2024年3月4日砍收測產(chǎn)。
1.3.2 調(diào)查項(xiàng)目及方法
2023年4月19日盛苗期調(diào)查各小區(qū)總苗數(shù),計(jì)算出苗率和發(fā)株率。2024年3月4日砍收宿根蔗時(shí)每小區(qū)選擇生長正常、有代表性的連續(xù)20株,測量株高、莖徑和錘度,并調(diào)查各小區(qū)甘蔗的總有效莖數(shù),稱量各小區(qū)甘蔗產(chǎn)量,計(jì)算公式為:
出苗率(%)=宿根蔗出苗數(shù)/新植蔗有效莖數(shù)×100
發(fā)株率(%)=宿根蔗有效莖數(shù)/新植蔗上有效莖數(shù)×100
蔗糖分(%)=田間錘度×1.0852-7.703
含糖量(kg/hm2)=甘蔗產(chǎn)量×蔗糖分
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以DPS 9.01進(jìn)行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量
由表2可知,桂糖44號(hào)、桂糖55號(hào)和桂糖60號(hào)宿根蔗的出苗率較高,為124.80%~135.80%,顯著高于CK(Plt;0.05,下同),而桂糖59號(hào)和桂糖58號(hào)的出苗率較低,分別為112.00%和98.90%,但與CK差異不顯著(Pgt;0.05,下同)。桂糖60號(hào)和桂糖44號(hào)的發(fā)株率較低,分別為130.90%和126.40%,且顯著低于CK;桂糖58號(hào)的發(fā)株率低于CK,但差異不顯著,而桂糖55號(hào)和桂糖59號(hào)的發(fā)株率與CK相當(dāng),分別為147.70%和146.30%。桂糖55號(hào)和桂糖60號(hào)的株高分別為310.00和315.00 cm,均顯著高于CK,而桂糖44號(hào)、桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的株高分別為270.00、277.00和278.00 cm,均顯著低于CK。莖徑以桂糖59號(hào)最大,為2.68 cm,桂糖58號(hào)和桂糖60號(hào)的莖徑較大,分別為2.65和2.63 cm,三者與CK間差異不顯著,而桂糖44號(hào)和桂糖55號(hào)的莖徑分別為2.55和2.60 cm,顯著低于CK。有效莖數(shù)以桂糖44號(hào)最多,為88335條/hm2,顯著高于CK,其他品種的有效莖數(shù)在77940~85950條/hm2,與CK差異不顯著。
甘蔗產(chǎn)量以桂糖60號(hào)最高,為118455.0 kg/hm2,顯著高于CK,增產(chǎn)11.90%;桂糖55號(hào)的甘蔗產(chǎn)量較高,為112110.0 kg/hm2,顯著高于CK,增產(chǎn)5.91%;桂糖44號(hào)、桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的甘蔗產(chǎn)量在97620.0~102780.0 kg/hm2間,與CK相比減產(chǎn)2.90%~7.78%,其中桂糖44號(hào)顯著低于CK。
綜上所述,桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量存在較大差異,其中,桂糖60號(hào)的出苗率、株高和甘蔗產(chǎn)量顯著高于CK;桂糖55號(hào)的出苗率、株高和甘蔗產(chǎn)量顯著高于CK;桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的出苗率、發(fā)株率、莖徑、有效莖數(shù)和產(chǎn)量與CK差異不顯著,桂糖44號(hào)的出苗率和有效莖數(shù)顯著高于CK,產(chǎn)量顯著低于CK。
2.2 桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的蔗糖分和含糖量
由表3可知,桂糖60號(hào)宿根蔗的蔗糖分最高,為17.70%,桂糖44號(hào)次之,為17.40%,二者與CK差異不顯著;桂糖55號(hào)、桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)宿根蔗的蔗糖為14.87%~16.57%,均顯著低于CK。含糖量以桂糖60號(hào)最高,為20970.0 kg/hm2,顯著高于CK,提高2640.0 kg/hm2,增糖14.40%;桂糖55號(hào)的甘蔗含糖量為18570.0 kg/hm2,高于CK但差異不顯著,提高240.0 kg/hm2,增糖1.31%;桂糖44號(hào)、桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的甘蔗含糖量為14910.0~16980.0 kg/hm2,均顯著低于CK,降低1350.0~3420.0 kg/hm2,減糖7.36%~18.66%。
綜上所述,桂糖60號(hào)的蔗糖分高于CK,含糖量顯著高于CK;桂糖55號(hào)的蔗糖分顯著低于CK,含糖量高于CK但差異不顯著;桂糖44的蔗糖分高于CK,差異不顯著,而含糖量顯著低于CK;桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的蔗糖分和含糖量均顯著低于CK。
3 討論
甘蔗生長發(fā)育過程中對(duì)水分的需求量較大,萌芽期缺水影響甘蔗出苗,造成缺苗斷壟,基本苗少;苗期和分蘗期缺水影響蔗苗生長和分蘗形成,甘蔗有效莖減少;伸長期缺水影響甘蔗伸長,造成減產(chǎn)[10]。廣西蔗區(qū)甘蔗主要種植在丘陵旱坡地,缺乏灌溉條件,季節(jié)性干旱會(huì)導(dǎo)致甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降,影響廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。其中,春季干旱阻礙甘蔗出苗和分蘗生長,夏、秋季干旱抑制甘蔗拔節(jié)伸長。伸長期是甘蔗產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期,干旱脅迫致使甘蔗水分缺失、代謝活動(dòng)受阻、葉片萎蔫干枯、蒸騰作用下降及光合作用減弱,導(dǎo)致甘蔗生長發(fā)育遲滯,嚴(yán)重時(shí)植株局部壞死或全株死亡,造成甘蔗矮小、單莖重變輕,產(chǎn)量降低[11-12]。本研究發(fā)現(xiàn),受長期嚴(yán)重干旱危害后,新植蔗長勢普遍偏矮,株高均低于2.00 m,產(chǎn)量僅30.0~45.0 t/hm2,比正常年份降低40.00%以上;其宿根蔗出苗和生長也受較大影響,各品種的產(chǎn)量和蔗糖分表現(xiàn)不一。
不同甘蔗品種在基因型農(nóng)藝性狀上均存在一定差異,對(duì)干旱脅迫的抵抗能力也不同。甘蔗是旱地作物,具有一定的耐旱性,不同程度的干旱脅迫對(duì)不同品種甘蔗造成的影響也不同[13]。桂糖60號(hào)在2017—2019年廣西甘蔗新品種區(qū)域試驗(yàn)(1年新植2年宿根)中表現(xiàn)出高產(chǎn)高糖、耐瘠耐旱及宿根能力強(qiáng)的優(yōu)勢[14],桂糖55號(hào)前期生長快、封行早,成莖率高,豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),宿根性好[15]。本研究中,桂糖系列品種新植蔗在遭受嚴(yán)重干旱危害后,其第一年宿根蔗生長表現(xiàn)各不相同。其中,桂糖60號(hào)表現(xiàn)為株高最高、甘蔗產(chǎn)量和含糖量最高,甘蔗產(chǎn)量比CK增產(chǎn)11.90%,含糖量比CK提高14.40%;桂糖55號(hào)具有最高的發(fā)株率、較高的株高和甘蔗產(chǎn)量,甘蔗產(chǎn)量比CK增產(chǎn)5.91%,甘蔗含糖量比CK提高1.31%;桂糖44號(hào)屬于早熟、高糖、分蘗力強(qiáng)、有效莖多、宿根性好及抗旱性強(qiáng)的品種[16],在本研究中也具有最高的出苗率和有效莖數(shù),但其甘蔗產(chǎn)量比CK減少7.78%,甘蔗含糖量降低7.36%,說明其在較高的水肥條件下才能表現(xiàn)高產(chǎn)高糖和強(qiáng)宿根特性;桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)的甘蔗含糖量與CK相比降幅較大,受干旱危害影響較明顯。由此可見,桂糖55號(hào)和桂糖60號(hào)可作為輪換或替代品種在廣西來賓市干旱蔗區(qū)推廣種植,桂糖44號(hào)適宜在水肥條件較好的蔗區(qū)推廣種植。
4 結(jié)論
桂糖系列甘蔗品種的新植蔗受干旱脅迫后,桂糖60號(hào)宿根蔗表現(xiàn)出較高的出苗率、最高的株高和較多的有效莖數(shù),甘蔗產(chǎn)量和含糖量顯著高于CK,增產(chǎn)、增糖效果顯著;桂糖55號(hào)宿根蔗表現(xiàn)出較高的出苗率和較高的株高、較多的有效莖數(shù),甘蔗產(chǎn)量顯著高于CK,含糖量略高于CK,該2個(gè)品種可作為干旱蔗區(qū)輪換或替代品種進(jìn)行推廣種植;桂糖58號(hào)和桂糖59號(hào)因蔗糖分較低,含糖量顯著低于CK,減糖嚴(yán)重,不宜在干旱蔗區(qū)種植;桂糖44號(hào)具有最高的出苗率和有效莖數(shù),較高的蔗糖分,受干旱脅迫后株高較矮、莖徑較小、產(chǎn)量最低,宜在水肥條件較好的蔗區(qū)種植。
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(責(zé)任編輯 王 暉)