桂糖44號在桂中蔗區的適應性分析

陳家福，張 晉，韋開軍，馮 斌，楊祖麗，李燕嬌，王春玲，鐘德發，王宇萍，鄧宇馳*

(1來賓市農業科學院/廣西農業科學院來賓分院，廣西來賓 546100；2廣西農業科學院，廣西南寧 530007；3柳州市農業科學研究中心/廣西農業科學院柳州分院，廣西柳州 545100；4廣西農業科學院甘蔗研究所，廣西南寧 530007)

0 引言

甘蔗是我國最重要的糖料作物，甘蔗新品種是蔗糖業可持續發展的核心和基礎，不斷選育、推廣應用優良新品種可增加蔗農和制糖企業收益、提高甘蔗產業競爭力，受到各甘蔗主產國的重視[1-2]。甘蔗品種具有較強的地域性，隨著種植地域、土壤、氣候環境等的改變，可能發生形態特征的變化，也可能發生質和量的改變，不同年份的表現也不盡相同[2-3]。因此，在引進甘蔗新品種進行大面積推廣前，應進行多年、多點的區域試驗，才能科學、客觀地評價其種性及適應性，因地制宜地推廣，促進良種轉化為生產力[4]。

來賓市、柳州市是廣西的主要蔗區，地理位置相鄰，氣候接近，位于廣西中部，稱為桂中蔗區。來賓市、柳州市的甘蔗品種結構也相似，2015年以前的主栽品種長期為新臺糖22號[5]，之后隨著新品種的推廣應用，逐漸被桂柳05136替代，但目前仍存在品種結構單一的問題，桂柳05136在兩個地區的占比均超過50%，柳州市更甚，接近80%；目前的主栽品種桂柳05136高產高糖，但也存在宿根黑穗病發病率高[6-7]、宿根年限短等不足，需要推廣應用更多更好的優良新品種以促進甘蔗產業的進一步發展。

桂糖44號[8]是廣西農業科學院甘蔗研究所選育的優良甘蔗品種，于2014年通過廣西審定(桂審蔗2014001號)、2018年完成國家非主要農作物品種登記[GPD甘蔗(2018)450010]。該品種近年來在廣西河池市等蔗區有較多應用[9]，表現為高產高糖，受到當地蔗農和制糖企業的認可，但在桂中蔗區很少種植。宿根栽培能節約生產成本，目前一般留2年以上宿根以增加種蔗收益。由于桂糖44號在選育階段廣西區域試驗中的對照品種為當時的主栽品種新臺糖22號，且當時僅開展2年新植、1年宿根的研究，未進行第2年宿根的對比試驗。本團隊于2020～2022年在桂中蔗區對桂糖44號進行了包括第2年宿根的多年多點試驗，以蔗區目前的主栽品種桂柳05136為對照，采用高穩系數與變異系數相結合的方法分析其高產穩產性，并結合桂糖44號在廣西區域試驗中柳州點(當時暫未設置來賓試點)的表現，旨在全面、科學地評價桂糖44號在桂中蔗區的適應性，為其大面積推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗1

1.1.1 參試材料

參試品種為桂糖44號，對照為當時的主栽品種新臺糖22號。

1.1.2 試驗設計

于2012～2013年先后進行2年新植、1年宿根的區域試驗，地點位于柳州市柳北區沙塘鎮，肥力中等、地力均勻、平整、排灌方便。采用隨機區組法排列，3次重復，每小區5行，行距1.2 m，行長7 m，小區面積42 m2。調查出芽率、發株率、分蘗率、株高、莖徑、有效莖數、病蟲害發生率等，3個重復共采6株甘蔗混合成1個樣，于11月至翌年1月進行蔗糖分分析，收獲時測定實產。

1.2 試驗2

1.2.1 參試材料

參試品種為桂糖44號，對照為目前的主栽品種桂柳05136。

1.2.2 試驗設計

于2020～2022年，每年在來賓市、柳州市各選擇代表當地土壤類型的2塊蔗地進行新植試驗，試驗地地勢平坦、肥力中等，沙壤土，來賓市3年的地點分別為興賓區橋鞏鎮、興賓區鳳凰鎮、興賓區良塘鎮，柳州市3年的地點分別為柳北區沙塘鎮、柳南區露塘農場、柳江區新興農場。之后每年均留宿根進行觀察試驗，開展3年新植2年宿根的品種比較試驗，共連續開展24點次試驗。其中新植試驗3年，每年4個點，共12點次；第一年宿根2年，每年4個點，共8點次；第2年宿根1年，4點次。地塊面積0.13～0.40 hm2，2個品種各種植50%面積，不設重復，桂糖44號、桂柳05136的下種量分別為9萬、10.5萬芽/hm2，由當地種蔗專業戶種植，栽培管護措施均由各種植戶按其常規方法和水平進行。

1.2.3 調查方法

調查螟蟲危害(枯心率)、黑穗病、梢腐病田間發生情況以及觀察倒伏情況；收獲前測定甘蔗株高、莖徑、有效莖數，稱重測定蔗莖產量，換算成每公頃蔗莖產量；每年的11月至翌年1月份采樣分析甘蔗蔗糖分，每個品種隨機采6株甘蔗混合成1個樣。

1.2.4 統計分析方法

高穩系數法側重于反映品種(系)的豐產性，雖然實用性較強，但穩定性劣勢易被高產掩蓋，而變異系數法側重于揭示產量的穩定性信息，結合平均產量的變異系數法計算簡便、直觀易懂，但其可靠性較難保證。因此，采用高穩系數法和變異系數法相結合的方法更為客觀、合理[10]。

1.2.4.1 高穩系數法[10]

高穩系數法計算公式為：

式⑴中，HSC為參試品種的高穩系數；X為參試品種多點平均值，t/hm2；S為產(質)量變異標準差，XCK為對照品種多點平均值。HSC越大，則認為豐產穩產性越好。

1.2.4.1 變異系數法[10]

變異系數法計算公式為：

式⑵中，CV為參試品種的變異系數；X為參試品種多點平均值，t/hm2；S為產(質)量變異標準差。CV越小，說明變異程度越小，越穩定。若品種兼具較高的產量，則可判定為豐產穩產性較好的品種。

試驗數據采用Microsoft Excel 2007和IBM SPSS Statistics 23.0進行處理及統計分析。

2 結果與分析

2.1 桂糖44號在廣西區域試驗中柳州點(試驗1)的表現

2.1.1 主要農藝性狀和田間抗性

其主要農藝性狀和田間抗性見表1。

表1 桂糖44號在廣西區試中柳州點的主要農藝性狀和田間抗性

桂糖44號2012年新植的出苗率顯著低于對照品種新臺糖22號，2013年新植的出苗率高于新臺糖22號，差異未達顯著水平；宿根發株率顯著高于新臺糖22號；2年新植的分蘗率均高達200%以上，均顯著高于新臺糖22號，說明桂糖44號分蘗力強；株高方面，桂糖44號2012年新植7月株高顯著矮于新臺糖22號，測產時株高極顯著矮于新臺糖22號，2013年新植時7月株高與新臺糖22號相當，測產時比新臺糖22號矮，但差異不顯著，宿根時7月株高與新臺糖22號相當，測產時顯著矮于新臺糖22號，總之，桂糖44號株高中等，比新臺糖22號(植株較高品種)矮；莖徑方面，桂糖44號與新臺糖22號相當，屬于中大莖品種；有效莖數方面，桂糖44號新植、宿根均顯著多于新臺糖22號，其中宿根的增幅更大，說明桂糖44號有效莖數多，分析原因主要是得益于其分蘗力強。田間抗性方面，桂糖44號新植、宿根的枯心率均高于新臺糖22號，但差異不顯著，螟害總體處于較低水平；桂糖44號與新臺糖22號新植的黑穗病率均為0%，但桂糖44號的宿根黑穗病率顯著低于新臺糖22號，屬于抗級水平；桂糖44號與新臺糖22號新植和宿根的梢腐病率差異均不顯著，均處于較低水平。

在2012～2013年的廣西區域試驗柳州點，桂糖44號出苗率與新臺糖22號相當，發株率高，分蘗力強，有效莖數多，株高中等，中大莖，枯心率、梢腐病率低，抗黑穗病。

2.1.2 產量

從表2可知，蔗莖產量方面，相比新臺糖22號，桂糖44號2012年新植時減產4.46%，2013年新植增產12.72%，2年新植平均增產2.88%，差異均不顯著；宿根產量顯著增加，增幅7.22%；蔗糖產量方面(表3)，桂糖44號新植、宿根均高于新臺糖22號，其中2013年新植、宿根的差異達顯著水平。桂糖44號新植產量與新臺糖22號相當，宿根蔗產量高，具有很大的優勢。

表2 桂糖44號在廣西區試中柳州點的蔗莖產量

表3 桂糖44號在廣西區試中柳州點的蔗糖產量

2.1.3 蔗糖分

從圖1～3可知，桂糖44號在新植、宿根各個時期的蔗糖分均高于新臺糖22號，其中2013年新植和宿根的11月，桂糖44號的蔗糖分均達14%以上，比新臺糖22號高1個百分點以上，說明桂糖44號屬于早熟高糖品種，比新臺糖22號有較大優勢。

圖1 桂糖44號在柳州點的2012年新植蔗糖分表現

圖2 桂糖44號在柳州點的2013年新植蔗糖分表現

圖3 桂糖44號在柳州點2013年宿根蔗糖分表現

2.2 桂糖44號在試驗2中的表現

2.2.1 試驗2中的主要農藝性狀和田間抗性

從表4可知，桂糖44號新植、宿根的枯心率與對照品種桂柳05136相當，差異不顯著，螟害均處于較低水平；黑穗病率方面，桂糖44號和桂柳05136新植的發病率均很低，但宿根時桂柳05136高于桂糖44號，差異達極顯著水平，尤其第2年宿根時桂柳05136黑穗病率高達15.36%，桂糖44號整體發病率低，屬于抗級水平；梢腐病方面，桂糖44號與桂柳05136的發病率均較低，差異不顯著。

表4 試驗2中桂糖44號的主要農藝性狀和田間抗性

株高方面，桂糖44號新植、宿根時均比桂柳05136矮，其中第1年宿根、第2年宿根的差異達顯著水平；桂糖44號與桂柳05136相當，屬于中大莖品種；有效莖數方面，桂糖44號新植、宿根均顯著多于桂柳05136，其中宿根的增幅比新植大，第2年宿根的增幅最大。倒伏情況方面，通過田間觀察，桂糖44號在試驗過程中均表現為高抗；桂柳05136在株高較矮時未倒伏，株高較高時易倒伏，其抗倒伏能力較弱。

在2020～2022年桂中蔗區的品種比較試驗中，桂糖44號表現為株高中等，中大莖，有效莖數多，枯心率、梢腐病率低，抗黑穗病，抗倒伏能力強，這與其在2012～2013年廣西區域試驗柳州點的表現基本一致。

2.2.2 產量

桂糖44號的產量及其高產穩產性相關數據見表5。桂糖44號3年新植平均產量比桂柳05136低2.21%，但差異未達顯著水平，高穩系數(72.51%)比桂柳05136小，變異系數比桂柳05136大，說明其新植蔗的高產性、穩產性均比桂柳05136差。

表5 試驗2中桂糖44號的產量及其穩定性

第1年宿根平均產量比桂柳05136高4.55%，差異達顯著水平，高穩系數(92.89%)與桂柳05136相當，變異系數比桂柳05136小，說明其第1年宿根的高產性比桂柳05136好，穩產性相當或略好；第2年宿根平均產量比桂柳05136高15.50%，差異達極顯著水平，高穩系數(103.72%)比桂柳05136大，變異系數比桂柳05136小，說明其第2年宿根的高產性、穩產性均比桂柳05136好，且具有較大的優勢；新宿平均產量比桂柳05136高2.99%，差異不顯著，高穩系數(77.07%)比桂柳05136小，變異系數比桂柳05136大，這主要是新植蔗的試驗點次多，歷時3年，變異系數大，造成新宿平均高穩系數小、變異系數大。

2.2.3 蔗糖分

從圖4可知，桂糖44號新植、第1年宿根的11月平均蔗糖分比桂柳05136高，差異達顯著水平，新植、宿根的其他各時期與桂柳05136相當，差異不顯著；桂糖44號各時期的蔗糖分均達14%以上；說明桂糖44號屬早熟高糖品種，前期(11月)蔗糖分比桂柳05136高，其他時期的蔗糖分與桂柳05136相當，新植、第1年宿根、第2年宿根的11月～翌年1月全期平均蔗糖分分別比桂柳05136高0.16、0.20、0.01個百分點。

圖4 試驗2中桂糖44號的1新2宿蔗糖分表現

3 討論

株高、莖徑、有效莖數是產量形成的重要因素，與產量呈顯著正相關，其中有效莖數對產量的影響最大[11-13]，是產量形成的關鍵因素。本研究的試驗1中，桂糖44號的株高比對照新臺糖22號矮，莖徑相當，但有效莖數的優勢大，其中2012年新植的優勢相對較小(增加0.85萬條/hm2)，2013年新植、宿根的有效莖數(分別增加2.17萬、3.30萬條/hm2)優勢更大，從最終的蔗莖產量來看，2012年新植蔗比對照減產4.46%，而2013年新植、宿根都比對照增產，說明有效莖數多是桂糖44號高產的重要原因；值得注意的是，2012年新植蔗中期(7月)和測產時的株高均顯著矮于新臺糖22號，最終造成比新臺糖22號減產，而2013年新植蔗中期的株高與新臺糖22號相當，測產時株高雖然也比新臺糖22號矮，但差異不顯著，最終的產量比新臺糖22號顯著提高，同時，宿根的株高顯著低于對照，雖然其有效莖數增幅更大，但2013年新植蔗的增產幅度(12.72%)更大(宿根增幅7.22%)，說明在莖徑相對穩定的前提下，株高對桂糖44號的產量形成也很重要，這與譚秦亮等[13]的觀點一致；在試驗2中，桂糖44號株高、莖徑、有效莖數方面的表現與試驗1中相似，驗證了其在桂中蔗區的種性表現穩定；需要說明的是，試驗2中，桂中蔗區2021、2022年連續2年發生旱災，尤其是2022年6月下旬之后，遭遇持續幾個月高溫干旱的極端天氣，嚴重影響桂糖44號生長，其株高不突出的特性，在此氣候條件下株高更矮，產量也相應降低，從最終的產量來看，2020年氣候正常，當年桂糖44號的新植產量高，2021、2022年的產量受影響大、產量低，最終3年新植平均產量比桂柳05136略低，但差異不顯著，其新植蔗的高產性、穩產性均比桂柳05136差，變異系數大也驗證了這一結果。第1年宿根、第2年宿根(即2021、2022年)的株高雖然仍顯著比桂柳05136矮，但其整體水平高于新植，這是因為甘蔗在1月中下旬砍收，宿根蔗生長時間長，雖然后期干旱造成的不利影響，但前期已長到一定的高度，最終的產量表現也比新植好，均顯著高于桂柳05136。經艷等[8]、王倫旺等[14]研究了桂糖44號在選育過程和在廣西區試中的表現，羅奧柔等[15]、鄧宇馳等[16]研究了桂糖44號在河池市蔗區的生產表現，均認為桂糖44號得益于有效莖數多從而產量高，宿根蔗有效莖數較對照品種優勢明顯，宿根蔗產量高，同時還建議在中等以上肥力的地塊種植，這與本研究結果基本一致。因此，種植桂糖44號時，應選擇水肥條件較好的地塊；除充分利用其有效莖數多的優勢外，還應盡可能早種早管，或通過水肥管理等栽培管護措施促進其前期生長，提高株高，增加產量。

宿根性是甘蔗的重要特性是維持甘蔗品種常年穩定高產的關鍵[17]。宿根蔗能節約生產成本，提高產量和品質，對蔗農、制糖企業收益影響重大，在甘蔗生產中占有重要地位[18-19]。羅亞偉等[20]在南寧市隆安縣開展研究后認為桂糖44號可進行多年宿根種植，王倫旺等[14]認為桂糖44號可留4年以上的宿根。本研究中，桂糖44號相比新臺糖22號、桂柳05136均宿根優勢明顯，宿根蔗產量顯著增加；在試驗2中，桂糖44號第2年宿根產量比桂柳05136增產15.50%，差異達極顯著水平，且其有效莖數仍高達7.33萬條/hm2，推測還能繼續延長宿根年限至第3、4年甚至更長，更有利于實現甘蔗生產節本增效。

桂中地區雖然地勢平坦，卻由于喀斯特地貌特征形成了有名的“桂中旱片”，近年來桂中蔗區旱情頻發，可能導致引進桂糖44號新植時表現不佳，從而被認為不適應當地種植，這可能是桂糖44號目前在桂中蔗區種植較少的原因。但從本研究中的宿根蔗表現來看，在干旱時桂糖44號的宿根蔗表現也比桂柳05136好，產量顯著增加，如氣候適宜的情況下其表現將更加突出，說明桂糖44號適宜在桂中蔗區種植；此外，如果新植桂糖44時遭遇旱災導致株高矮、產量低，但只要有效莖數足夠，也可以繼續保留宿根，宿根蔗的產量仍可以保持較高水平。因此，今后在引進篩選優良新品種時，應開展多年、多點的觀察試驗，并結合氣候條件的情況，進行綜合評價，才能客觀、全面地判斷甘蔗品種在當地的適應性，避免錯漏。

蔗糖分與制糖企業效益密切相關，早熟、高糖是甘蔗育種中重要的選育目標，也是目前制糖企業定義良種的重要指標[21]。桂中蔗區原主栽品種新臺糖22號被桂柳05136取代，其重要原因之一就是桂柳05136更早熟、高糖。本研究中，桂糖44號早期(11月)蔗糖分顯著高于桂柳05136，之后各時期與桂柳05136相當，全期平均蔗糖分也高于桂柳05136，說明桂糖44號更早熟、高糖，更符合制糖企業和甘蔗產業的需求。

黑穗病是目前為害性最大的甘蔗主要病害之一，其發生將減少甘蔗有效莖數，降低甘蔗產量和品質，研究表明，黑穗病嚴重時可使甘蔗減產高達30%，嚴重威脅甘蔗生產和蔗糖業的健康發展，選育及推廣抗黑穗病品種是解決這一問題最經濟有效的措施之一[22-23]，抗黑穗病已成為當前甘蔗良種的重要指標。桂中蔗區目前的主栽品種桂柳05136宿根黑穗病發病嚴重，已成為制約該品種和當地甘蔗產業發展的重要因素之一。本研究的試驗1、試驗2中，桂糖44號均表現為黑穗病田間發病率低，與前人研究結果一致，推廣應用桂糖44號有利于減少蔗區黑穗病病菌積累，降低黑穗病發生率。

全程機械化是目前甘蔗生產解決勞動力不足、生產成本高等問題的有效途徑，也是實現規模化、集約化生產的必需措施，是甘蔗產業可持續發展的必然途徑[24-26]。目前我國甘蔗機耕、機種、機管基本實現了機械化，但機收水平仍很低，不足10%，其中重要的原因之一是機收對甘蔗品種提出了新的更高的要求，強宿根性、抗倒伏是2個重要指標。本試驗中，相比桂柳05136，桂糖44號抗倒伏能力強、宿根性強，更適應機械收獲對品種的要求。陸恬等[27]、李毅杰等[28]研究發現，機收條件下桂糖44號的發株率高、損失率低，機收質量好，也驗證了其更適宜機收的特性。

4 結論

本研究結果表明，桂糖44號新植蔗在水肥條件適宜條件下的高產穩產性與桂柳05136相當，干旱時則略差，但仍有足夠的有效莖數，可以繼續保留宿根；宿根蔗的高產穩產性比桂柳05136更好，且隨著宿根年限的延長，其優勢越大；早期(11月)蔗糖分比桂柳05136高，屬早熟高糖品種。桂糖44號在桂中蔗區表現為株高中等、中大莖、早熟高糖、高產、穩產、宿根性強、宿根年限長、抗倒伏、抗黑穗病、適宜機械收獲。建議在水肥條件中等以上的地塊種植，做到早種早管，做好水肥管理促進其生長，充分發揮其高產潛力；在有效莖數足夠的情況下，建議留3年以上宿根以實現節本增效；可在桂中蔗區及同類型蔗區進一步推廣種植。