甘蔗新良種粵糖09-13(海蔗22號(hào))選育及應(yīng)用

劉少謀，王勤南，胡后祥，符 成，黃忠興，周 峰，陳俊呂，邱永生，張垂明，常海龍

(1廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所) 廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510316；2農(nóng)業(yè)部廣東甘蔗種質(zhì)資源與利用科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，海南三亞572025)

0 引言

甘蔗是我國(guó)主要的糖料作物，甘蔗糖占我國(guó)食糖產(chǎn)量 90%以上[1]。甘蔗可以作為生產(chǎn)生物燃料乙醇的原料，其加工副產(chǎn)品可進(jìn)一步利用，如蔗渣燃燒發(fā)電、生產(chǎn)紙漿，糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精等[2-3]。噸糖生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題制約我國(guó)蔗區(qū)甘蔗糖業(yè)的發(fā)展，成本過(guò)高的原因主要是原料蔗含糖量太低和原料蔗成本太高[4-5]。推廣與選育早熟、豐產(chǎn)、高糖、抗性好和宿根性強(qiáng)的甘蔗新品種是降低蔗糖生產(chǎn)成本的重要技術(shù)措施之一，同時(shí)也是甘蔗育種的主要育種目標(biāo)[6]。

廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所)近十多年來(lái)選育了一批具有高糖、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)性狀的品種(品系)材料[7-9]。其中粵糖 09-13(海蔗 22號(hào))是通過(guò)常規(guī)有性雜交，經(jīng)“五圃制”選育程序，歷經(jīng)10年選育出的新品種。該品種有中大莖、有效莖數(shù)多、全期生長(zhǎng)穩(wěn)健、高糖、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、宿根性較強(qiáng)、抗逆性較好、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，2017年7月通過(guò)廣東省農(nóng)作物品種委員會(huì)的審定，2018年7月，被中國(guó)糖業(yè)協(xié)會(huì)推薦為“2018全國(guó)糖業(yè)重點(diǎn)推廣新技術(shù)新裝備”；2018年 9月，通過(guò)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部品種登記(GPD甘蔗(2018)440016)。2018年12月被廣東省農(nóng)業(yè)廳推薦為2019年廣東主導(dǎo)品種。本文總結(jié)了粵糖 09-13(海蔗 22號(hào))的選育過(guò)程和國(guó)家區(qū)試結(jié)果，并分析了其種性，以期為進(jìn)一步推廣種植提供參考依據(jù)。

1 親本來(lái)源和選育過(guò)程

1.1 親本來(lái)源

以早熟、高糖分、宿根性能較好的粵糖93-159為母本，以中熟、高糖、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、宿根性能較好的ROC22為父本。

1.2 選育過(guò)程

粵糖09-13(海蔗22號(hào))是以我國(guó)以早熟、高糖、宿根強(qiáng)粵糖93-159為母本，中熟、高糖、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的臺(tái)灣ROC22為父本雜交，2007年獲1個(gè)花穗，2008年在海南甘蔗育種場(chǎng)培育實(shí)生苗，利用系譜選擇，結(jié)合早代光合篩選、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)檢測(cè)和糖分遺傳分析，抗病性接種鑒定及SSR分子標(biāo)記輔助選擇等新技術(shù)，歷經(jīng)10年選育而成。經(jīng)過(guò)選種圃、鑒定圃、預(yù)備品比圃的多年試驗(yàn)觀察，表現(xiàn)中大莖、有效莖數(shù)多、高糖、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、宿根性較強(qiáng)、抗逆性較好。2015～2017年進(jìn)入全國(guó)甘蔗第 11輪聯(lián)合區(qū)域試驗(yàn)(表1)，并于2017年7月通過(guò)廣東省農(nóng)作物品種委員會(huì)的審定，定名為“海蔗22號(hào)”。

表1 粵糖09-13(海蔗22號(hào))各年試驗(yàn)結(jié)果

2 主要特征特性

2.1 植物學(xué)特征

中大莖至大莖，植株生長(zhǎng)直立，節(jié)間性狀為圓筒形，節(jié)間排列直立，節(jié)間橫剖面為圓形，無(wú)水裂，實(shí)心，芽溝不明顯。蔗莖遮光部分黃色，露光暴曬后呈淺黃綠色。蠟粉帶明顯。無(wú)氣根，蔗莖均勻。根點(diǎn)2～3行，排列不規(guī)則。芽體中等，近似三角形，基部離葉痕，頂端超生長(zhǎng)帶。芽翼較小，著生于芽的上半部，萌芽孔在芽的中上部。葉色青綠，葉片長(zhǎng)、寬度中等，心葉直立，老葉彎垂。葉鞘遮光部分淺青綠色，曝光部分深紫色。易脫葉，57號(hào)毛群較疏。內(nèi)葉耳退化，外葉耳三角形。

2.2 農(nóng)藝特性

海蔗22號(hào)高糖、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；分蘗力強(qiáng)、全期生長(zhǎng)穩(wěn)健、莖徑均勻、有效莖數(shù)多、宿根性強(qiáng)；抗寒性、耐寒力較強(qiáng)。高抗黑穗病、高抗花葉病。

3 主要經(jīng)濟(jì)性狀試驗(yàn)結(jié)果

3.1 海南蔗區(qū)試驗(yàn)結(jié)果

海南臨高蔗區(qū)試驗(yàn)結(jié)果：2011～2014年試驗(yàn)結(jié)果，海蔗22號(hào)平均有效莖數(shù)達(dá)77160條/hm2，比對(duì)照種粵糖 93-159的 72495條/hm2多 4665條/hm2，比對(duì)照種 ROC22的75090條/hm2多2070條/hm2；單產(chǎn)達(dá)177.90 t/hm2，比對(duì)照種粵糖93-159的149.25 t/hm2提高了16.1%，比對(duì)照ROC22的 148.5 t/hm2提高了16.53%；甘蔗蔗糖分在11月份為14.17%，12月份為15.31%，1月份為17.10%，11～1月份平均為 15.53%，比粵糖 93-159依次提高了 0.14%、0.20%、0.18%和 0.04%(絕對(duì)值，下同)，比 ROC22依次提高了0.85%、0.45%、2.86%和0.22%(見(jiàn)表2)。

海南儋州蔗區(qū)試驗(yàn)結(jié)果：2012～2014年試驗(yàn)結(jié)果，海蔗22號(hào)平均有效莖數(shù)達(dá)73650條/hm2，比對(duì)照種粵糖93-159的46545條/hm2多27105條/hm2，比對(duì)照種 ROC22的66690條/hm2多6960條/hm2；單產(chǎn)達(dá)163.05 t/hm2，比對(duì)照種粵糖93-159的103.05 t/hm2提高了36.8%，比對(duì)照種ROC22的147.60 t/hm2提高了9.48%；甘蔗蔗糖分在11月份為14.18%，12月份為15.89%，1月份為16.05%，11～1月份平均為15.37%，比粵糖93-159依次提高了1.04%、0.70%、0.80%和 0.84%，比 ROC22依次提高了 0.40%、0.34%、0.64%和0.46%(見(jiàn)表3)。

表2 海蔗22號(hào)在海南臨高試驗(yàn)點(diǎn)1新2宿結(jié)果

表3 海蔗22號(hào)在海南儋州試驗(yàn)點(diǎn)1新2宿結(jié)果

3.2 國(guó)家區(qū)試結(jié)果

蔗莖產(chǎn)量表現(xiàn)：2015～2017年參加在 15個(gè)區(qū)試點(diǎn)進(jìn)行的國(guó)家甘蔗品種第11輪區(qū)域試驗(yàn)。第1年新植平均蔗莖產(chǎn)量 114.029 t/hm2，比 ROC22增產(chǎn)2.91%，第1年宿根平均蔗莖產(chǎn)量99.035 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)3.02%，第2年宿根平均蔗莖產(chǎn)量88.924 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)4.49%；1年新植2年宿根平均蔗莖產(chǎn)量100.565 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)3.46%，與對(duì)照ROC22比有11點(diǎn)(次)增產(chǎn)(見(jiàn)表4)?？梢钥闯觯Ｕ?22號(hào)屬于豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種，各作物季都比ROC22增產(chǎn)，特別是在宿根季的增產(chǎn)幅度更大，是一個(gè)宿根能力強(qiáng)的品種。

蔗糖產(chǎn)量表現(xiàn)：2015～2017年參加了在 15個(gè)區(qū)試點(diǎn)進(jìn)行的國(guó)家甘蔗品種第11輪區(qū)域試驗(yàn)。第1年新植平均蔗糖產(chǎn)量16.130 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)6.49%，第1年宿根平均蔗糖產(chǎn)量15.100 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)8.06%，第2年宿根平均蔗糖產(chǎn)量13.407 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)5.84%；1年新植2年宿根平均蔗糖產(chǎn)量14.836 t/hm2，比ROC22增產(chǎn)6.93%(見(jiàn) 表5)。可見(jiàn)海蔗22號(hào)屬于高糖性狀較好的品種。

表4 海蔗22號(hào)參加國(guó)家聯(lián)合區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)

表5 海蔗22號(hào)參加國(guó)家聯(lián)合區(qū)試蔗糖產(chǎn)量表現(xiàn)

甘蔗糖分表現(xiàn)：該品種表現(xiàn)為中晚熟高糖特性。海蔗 22號(hào)在區(qū)試 1新2宿 15點(diǎn)(次)試驗(yàn)，11～12月份平均蔗糖分為13.93%，1～3月份平均蔗糖分為15.10%，全期平均蔗糖分為 14.74%，比對(duì)照種ROC22高0.43個(gè)百分點(diǎn)。其中新植11～12月份平均蔗糖分 13.20%，1～3月份平均蔗糖分 15.10%，全期平均蔗糖分14.21%；第 1年宿根11～12月份平均蔗糖分14.13%，1～3月份平均蔗糖分15.69%，全期平均蔗糖分 14.93%。第2年宿根11～12月份平均蔗糖分14.50%，1～3月份平均蔗糖分15.84%，全期平均蔗糖分15.21%(見(jiàn)表6)?？梢?jiàn)海蔗22號(hào)屬于高糖穩(wěn)定性品種。

甘蔗纖維分表現(xiàn)：2015～2017年國(guó)家 15個(gè)區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)1年新植2年宿根試驗(yàn)結(jié)果顯示，海蔗22號(hào)平均甘蔗纖維分10.41%，比對(duì)照種ROC22低0.47個(gè)百分點(diǎn)(見(jiàn)表7)。

表6 海蔗22號(hào)參加國(guó)家聯(lián)合區(qū)試蔗糖分表現(xiàn)

表7 海蔗22號(hào)參加國(guó)家區(qū)試?yán)w維分表現(xiàn)

3.3 抗病性

根據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物品種鑒定規(guī)范 甘蔗》(NT/Y1786-2009)，采用人工接種的方法，對(duì)黑穗病和花葉病的抗性進(jìn)行鑒定。經(jīng)國(guó)家品種審定委員會(huì)指定檢測(cè)單位──農(nóng)業(yè)部甘蔗質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，海蔗22號(hào)接種鑒定對(duì)黑穗病的抗性級(jí)別為 l級(jí)，抗性反應(yīng)型為高抗；對(duì)花葉病的抗性級(jí)別為2級(jí)，抗性反應(yīng)型為高抗(見(jiàn)表8)。從云南勐海發(fā)病蔗區(qū)田間采集帶黑頂柄銹菌孢子的發(fā)病蔗葉，浸泡于盛有2/3清水的塑料盆中1～2 h后，用手邊搓揉邊取出發(fā)病蔗葉，2層紗布過(guò)濾，濾液即為用于接種的孢子懸浮液。攪拌均勻后用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)孢子數(shù)，接種濃度(孢子)為10×104個(gè)/mL。將海蔗22號(hào)種植在海南甘蔗育種場(chǎng)雜交大棚(海南三亞崖州)，采用人工接種的方法，對(duì)黑頂柄銹病的抗性進(jìn)行鑒定，海蔗22號(hào)接種鑒定對(duì)黑頂柄銹病的抗性級(jí)別為l級(jí)，抗性反應(yīng)型為高抗。

3.4 抗逆性研究

表8 海蔗22號(hào)在農(nóng)業(yè)部甘蔗產(chǎn)業(yè)體系第11輪區(qū)試品種黑穗病、花葉病和黑頂柄銹病抗性鑒定和評(píng)價(jià)

3.4.1 抗旱性研究

根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) NT/Yl786-2009《農(nóng)作物品種鑒定規(guī)范 甘蔗》，經(jīng)抗旱鑒定，在水分脅迫-復(fù)水下，對(duì)該品種進(jìn)行以葉片丙二醛含量、相對(duì)質(zhì)膜透性、株高傷害率作為抗旱性指標(biāo)測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果顯示：海蔗22號(hào)＞ROC10＞粵糖93-159＞ROC22，表明海蔗22號(hào)具有較強(qiáng)的抗旱能力(引自《甘蔗糖業(yè)》2018年第1期《海蔗22號(hào)及其親本抗旱性初探》[10])。

3.4.2 耐寒性觀察

2017年12月中下旬，廣西河池連續(xù)幾天下霜，溫度在4℃左右。對(duì)照種ROC22已受凍害，海蔗22號(hào)葉片依舊青綠，表現(xiàn)較強(qiáng)的耐寒能力。

3.4.3 除草劑耐受性研究

海蔗 22號(hào)對(duì)于除草劑敵草隆和莠去津都具有較強(qiáng)的耐受性，敵草隆對(duì)于蔗田的常見(jiàn)田間雜草的整體防除效果強(qiáng)于莠去津。以1.0 g/L敵草隆(80%可濕性粉劑)溶液噴施，除草效果較佳，可作為海蔗22號(hào)蔗田噴施的參考濃度(引自《甘蔗糖業(yè)》2016年第4期《敵草隆和莠去津除草效果及其對(duì)海蔗22號(hào)苗期生長(zhǎng)的影響》[11])。

3.5 肥料效應(yīng)研究

據(jù)研究，氮肥對(duì)海蔗22號(hào)產(chǎn)量影響最大，其次為鉀肥和磷肥；氮磷鉀互作效應(yīng)表明中等施肥水平更有利于肥效的發(fā)揮；適當(dāng)增施氮磷鉀肥具有顯著的增產(chǎn)增收效果，但施肥量超過(guò)一定范圍后，產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益呈下降趨勢(shì)。建議施肥量N、P2O5及K2O的施用量分別為：414、216、360 kg/hm2(引自《甘蔗糖業(yè)》2017年第2期《甘蔗新品種海蔗22號(hào)“3414”肥料效應(yīng)研究》[12])。

3.6 適宜下種量

為充分發(fā)揮海蔗22號(hào)豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的生產(chǎn)性能，并提供配套栽培技術(shù)，以達(dá)到增產(chǎn)增糖增收的目的，我們進(jìn)行了雙芽苗 28005段/hm2，36000段/hm2，43995段/hm2等 3個(gè)不同播種量的栽培試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，下種量為雙芽苗36000段/hm2時(shí)，其株高、莖徑、有效莖數(shù)和錘度有顯著的增加。本試驗(yàn)僅是在沙壤土進(jìn)行的栽培試驗(yàn)結(jié)果，至于在其它土類(lèi)蔗區(qū)的情況下下種量如何，有待進(jìn)一步探討。

4 栽培要點(diǎn)

⑴海蔗22表現(xiàn)高糖，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，莖徑均勻，易脫葉，宿根性強(qiáng)，且在全部參試的15個(gè)點(diǎn)在成熟期不孕穗不開(kāi)花，因而適合在廣西、云南、廣東、海南等我國(guó)主要蔗區(qū)種植推廣。

⑵本品種全生長(zhǎng)期生長(zhǎng)穩(wěn)健，植株中高，以冬植為宜，播種雙芽苗33000～39000段/hm2為宜。下種時(shí)，應(yīng)用0.2%的多菌靈藥液浸種消毒3～5 min，以防鳳梨病，同時(shí)覆土后加蓋地膜達(dá)到保溫保濕目的。

⑶本品種宿根性特強(qiáng)，發(fā)株較早較多，應(yīng)早防蟲(chóng)、除草、早施肥管理，并宜保留4年以上宿根，提高甘蔗種植效益。

⑷在肥料施用上應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥鲤B(yǎng)分情況，按照測(cè)土配方方法進(jìn)行。原則上注意氮、磷、鉀合理配施，避免偏施、重施氮肥。

5 推廣應(yīng)用情況

截止2018年，該品種已在海南蔗區(qū)累計(jì)推廣種植面積5333 hm2以上，有望逐步成為該地當(dāng)家種。在廣西、云南甘蔗主產(chǎn)區(qū)，該品種已輻射到各示范縣進(jìn)行示范種植，具有很廣泛的推廣應(yīng)用前景。在廣東湛江蔗區(qū)，該品種得到華海農(nóng)場(chǎng)、幸福農(nóng)場(chǎng)、廣前農(nóng)場(chǎng)、五一農(nóng)場(chǎng)的青睞，正大面積示范推廣。在云南省西雙版納蔗區(qū)，該品種獲得英茂糖業(yè)版納公司認(rèn)可，已在各糖廠蔗區(qū)和老撾蔗區(qū)示范推廣。2019年，該品種入選為全國(guó)農(nóng)技中心甘蔗登記展示品種，在廣西的扶綏、來(lái)賓、賓陽(yáng)、柳城和云南德宏、臨滄6個(gè)展示點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步示范種植。