甘蔗健康種苗直接生產原料蔗效果分析

范業賡 陳榮發 鄧宇馳 周忠鳳 周慧文 楊本鵬 蔡文偉 吳轉娣 丘立杭 閆海鋒 李燕嬌 吳建明

摘 要：開展甘蔗健康種苗與常規種莖栽培比較試驗，為延長甘蔗宿根年限和提高甘蔗產量提供科學依據。以桂糖42號健康種苗原苗和常規種莖為試驗材料，設種植健康種苗12000苗/hm2（處理A）、健康種苗18000苗/hm2（處理B）和常規種莖90000芽/hm2（處理C）3個處理，統計分析其2年1新1宿的農藝性狀、產量和品質差異。結果表明，處理A和B的分蘗率和發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宿根蔗的株高間無顯著差異（P>0.05，下同）。2年間3個處理的單位面積有效莖數和產量均表現為處理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顯著差異。因此，采用甘蔗健康種苗直接生產原料蔗可持續保持原有品種的優良性狀，有利于延長宿根年限，促進甘蔗優良品種推廣應用。

關鍵詞：甘蔗；健康種苗；常規種莖；栽培；比較試驗

中圖分類號：S566.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-820X（2023）06-0010-04

收稿日期：2023-09-18

基金項目：國家重點研發計劃項目（2022YFD2301100）；國家現代農業產業技術體系廣西甘蔗創新團隊建設項目（nycytxgxcxtd-2021-03）；廣西農業科學院穩定資助科研團隊項目（桂農科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研究工作，E-mail：wujianming2004@126.com

第一作者：范業賡（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

甘蔗是我國重要的糖料作物，在廣西、云南、海南和廣東等省（區）廣泛種植，種植面積約占我國糖料作物總面積的90％，蔗糖產量占我國食糖產量的90％以上，是我國食糖供給的根本保障［1］。甘蔗生產上一般是將蔗莖砍成有1個或多個節的莖段作種莖進行繁殖，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、繁殖系數低，使得甘蔗品種推廣速度慢，良種更新滯后，同時，甘蔗品種連續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侵染，會產生甘蔗產量和品質下降、宿根年限縮短和種性退化等問題，嚴重威脅甘蔗產業的可持續發展［2-4］。甘蔗組織培養是高效的甘蔗繁殖技術，也是獲得甘蔗無毒種苗的有效途徑，是加快品種繁殖和大面積推廣的主要手段，在甘蔗產業中發揮著重要作用［5］。甘蔗組培苗是通過組織培養獲得的種苗，具有分蘗能力強、有效分蘗多、生長速度快、成活率高、有效莖數多、宿根發株好和產量高等優點［6-8］，以甘蔗組培苗進行大田生產，蔗株病蟲害發生少，是防治甘蔗病蟲害最有效的措施之一［9］。甘蔗健康種苗具有生長速度快、分蘗力強、成莖率高、產量高和用種量少等優點，是目前生產上恢復和保持甘蔗優良種性最有效的技術措施［10］。但甘蔗組培苗繁育速度有限，且成本較高，因此，生產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，對甘蔗健康種苗的研究多集中在健康種苗本身的繁育特點上，如培育體系建立［12，13］和直接田間繁育［14］，鮮見將甘蔗組培苗直接用做種苗栽培獲得原料蔗的研究報道。本研究以健康種苗和常規種莖進行直接生產原料蔗栽培比較試驗，為實現健康種苗直接生產原料蔗和延長甘蔗宿根年限提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

桂糖42號是由廣西農業科學院甘蔗研究所選育的甘蔗品種，具有高產高糖、早熟、抗旱、直立性強且抗倒伏和脫葉性好等特點，本研究以其健康種苗和常規種莖為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

開展1年新植（2019年）和1年宿根（2020年）共2年試驗。設3個處理，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）和常規種莖90000芽/hm2（處理C）。每處理3個重復。

1.2.2 農藝性狀調查及產量測定

新植蔗苗期調查分蘗數，宿根蔗苗期調查發株數；收獲時每個小區隨機取樣20株調查株高、莖徑、小區有效莖數和產量。

1.2.3 甘蔗品質測定

田間測產驗收時，從每小區隨機選取6條甘蔗分別送至廣西農業科學院甘蔗研究所甘蔗品質分析室，參照GB/T 10499—2014《糖料甘蔗試驗方法》檢測甘蔗品質。

1.3 統計分析

試驗數據采用Excel 2021進行整理，以DPS v20.05進行統計，以Duncans新復極差法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 直接栽培健康種苗和常規種莖的甘蔗農藝性狀

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%（絕對值），2020年處理A和B的發株率均極顯著高于處理C，分別提高53.7%和65.9%（絕對值）；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個處理間無顯著差異（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個處理的莖徑間均無顯著差異；2019和2020年處理B的單位面積有效莖數均最多，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。說明健康種苗原苗在新植分蘗率和宿根發株率上具有明顯優勢，且保持合理的苗數可有效提高單位面積有效莖數。

2.2 直接栽培健康種苗和常規種莖的原料蔗產量

由表2可知，2019和2020年3個處理的產量均以處理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%。說明種植健康種苗原苗在較強的分蘗率、發株率和高成莖率優勢且保持合理的田間苗數下，能獲得比種植常規種莖更高的產量。

2.3 直接栽培健康種苗和常規種莖的甘蔗品質分析

由表3可知，2019和2020年3個處理間的蔗糖分均無顯著差異，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%（絕對值）；2019和2020年3個處理間的重力純度和錘度均無顯著差異。說明種植甘蔗健康種苗原苗和常規種莖在糖料蔗品質上無顯著差異，栽培甘蔗健康種苗可與栽培常規種莖同步進入工藝成熟期。

3 討論

合理的基本苗數是保障甘蔗有效莖數的基礎。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。本研究中，處理A雖然具有較強的分蘗率和發株率，但由于下種量較少、基本苗數不足，進而獲得的有效莖數少，因此，有效莖數和產量均低于處理B和C；而處理B下種量充足，基本苗數得到保障，以較強的分蘗能力獲得較大的有效莖數，進而獲得了較處理C更高的甘蔗產量。

健康種苗具有較強的分蘗能力和增產效果。分蘗在甘蔗生產中具有重要作用，甘蔗不發生分蘗或少分蘗則很難實現高產，一定數量的分蘗是甘蔗高產的重要群體和農藝指標，最終決定原料蔗數量［17］。甘蔗健康種苗具有較強的分蘗特性，其宿根發株率也較高。梁闐等［16］研究發現，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205.6%和217.5%，宿根發株率分別達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量提高23.85%。本研究中，處理B較處理C增產19.75%，增產效果與楊本鵬等［12］、陳培華等［19］的研究結果相符。

本研究結果表明，種植甘蔗健康種苗，其一代種莖的蔗糖分比種植常規種莖的糖料蔗高0.06%～0.39%（絕對值），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種莖宿根蔗的蔗糖分，與劉建榮等［20］的研究結果相符。可見，與種植常規種莖相比，種植健康種苗不能顯著提高甘蔗的蔗糖分，但在產量構成因素上更具優勢。

4 結論

以甘蔗健康種苗直接生產原料蔗，蔗種可持續保持原有品種優良性狀，宿根蔗萌發苗數充足，有利于延長縮根年限，糖料蔗產量得到提高。因此，甘蔗健康種苗可直接用于生產原料蔗并在生產上推廣。

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（責任編輯 思利華）