陸建明 盤楊飛 岑蓋京 楊麗濤 李楊瑞
摘要:【目的】觀察新引進(jìn)甘蔗品種桂斐1號和桂哥1號的田間表現(xiàn),對其在廣西本土條件下的應(yīng)用前景作出初步評價?!痉椒ā坎捎美》皆O(shè)計,以新臺糖22號(ROC22)為對照,于2015和2016年分別進(jìn)行桂哥1號和桂斐1號新植蔗和宿根蔗田間試驗(yàn),觀測兩個新引進(jìn)甘蔗品種在常規(guī)栽培管理條件下的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀。【結(jié)果】與對照品種ROC22相比,兩個引進(jìn)品種的出苗(發(fā)株)率、葉綠素相對含量和光合速率較低,枯心率和分蘗率較高,抗黑穗病能力較強(qiáng)。桂哥1號的株高和生長速率與ROC22差異不明顯,而桂斐1號的株高和生長速率較ROC22明顯較低。從產(chǎn)量及其構(gòu)成因素來看,新植蔗中桂哥1號的有效莖數(shù)與ROC22無顯著差異(P>0.05,下同),而桂斐1號顯著低于ROC22(P<0.05,下同);宿根蔗中桂哥1號的有效莖數(shù)顯著高于ROC22和桂斐1號,桂斐1號與ROC22無顯著差異。新植蔗產(chǎn)量表現(xiàn)為ROC22>桂哥1號>桂斐1號,宿根蔗產(chǎn)量表現(xiàn)為桂哥1號>桂斐1號>ROC22。從甘蔗品質(zhì)性狀來看,桂哥1號高產(chǎn)高糖,蔗汁重力純度高;桂斐1號高產(chǎn)高糖,纖維分低,出汁率高,中晚熟。兩個引進(jìn)品種的綜合性狀均優(yōu)于對照品種ROC22?!窘Y(jié)論】新引進(jìn)甘蔗品種桂哥1號和桂斐1號表現(xiàn)中大莖,脫葉性好,抗病性和宿根性強(qiáng),高產(chǎn)高糖,綜合性狀優(yōu)于對照品種ROC22,可在不同蔗區(qū)進(jìn)一步開展試驗(yàn)評價。
關(guān)鍵詞:甘蔗;桂哥1號;桂斐1號;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號:S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-1191(2017)12-2157-06
0引言
【研究意義】廣西是我國最大的甘蔗生產(chǎn)基地和產(chǎn)糖中心,自1992/1993榨季至今,廣西甘蔗種植面積、產(chǎn)糖量一直位居全國首位。近十幾年來,廣西甘蔗當(dāng)家品種以新臺糖系列品種為主,該系列甘蔗品種占廣西甘蔗種植面積的90%以上,其中新臺糖22號(ROC22)占68%。因品種單一且種植年限較長,部分市、縣(市、區(qū))90%以上品種退化嚴(yán)重,蔗農(nóng)種植甘蔗的積極性降低,甘蔗種植面積逐年減少(韋昌聯(lián),2012)。優(yōu)良甘蔗品種是甘蔗高產(chǎn)高糖的基礎(chǔ),甘蔗品種的選育主要通過雜交育種和引種篩選。引種具有操作簡單、快速等優(yōu)點(diǎn)(沈萬寬和黃鴻能,2000)。甘蔗引種對我國甘蔗生產(chǎn)的貢獻(xiàn)較大,引進(jìn)國際上的一些重要甘蔗品種可直接用于本地生產(chǎn)或用作雜交親本。近半個世紀(jì)以來,由于甘蔗親本間血緣關(guān)系近,近親化、網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)象較突出,甘蔗育種難以取得突破性進(jìn)展(吳才文,2005)。來自不同國家的甘蔗品種血緣基礎(chǔ)不同,遺傳背景差異大,利用引進(jìn)品種與國內(nèi)品種雜交將擴(kuò)大我國甘蔗品種的血緣基礎(chǔ)(吳才文,2008;Li et al.,2016)。因此,對新引進(jìn)品種進(jìn)行試種及田間試驗(yàn)觀察,對廣西甘蔗生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來,我國各甘蔗育種單位均高度重視從國外引進(jìn)甘蔗品種和種質(zhì)資源,并在本地條件下研究其種性表現(xiàn)(吳才文等,2003;王倫旺等,2005,2010,2011;朱秋珍和王維贊,2005;陳學(xué)寬等,2006;陳超君等,2009;李奇?zhèn)サ龋?012)。20世紀(jì)90年代以來,廣西從巴西引進(jìn)了一批具有固氮能力、低耗氮肥的甘蔗品種(王倫旺等,2005,2010),通過進(jìn)一步試驗(yàn)選育出甘蔗品種桂引5號和桂引6號(王倫旺等,2011);從引自墨西哥的甘蔗品種中選育出桂引9號(王維贊等,2010)。云南從法國和澳大利亞引種并開展多年的適應(yīng)性研究試驗(yàn),篩選育成甘蔗品種云引3號(吳才文等,2010)和云引4號(趙俊等,2012)。廣東從巴西引進(jìn)的甘蔗品種中選育出粵引618(李奇?zhèn)サ龋?012)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】哥倫比亞是世界上甘蔗單產(chǎn)和蔗糖分含量最高的國家之一,宿根蔗年限在7年以上;斐濟(jì)長期以來以蔗糖經(jīng)濟(jì)為主,其甘蔗一般宿根9年以上,甚至長達(dá)30年以上。近年來本課題組先后從哥倫比亞和斐濟(jì)引進(jìn)多個甘蔗品種,經(jīng)初步試驗(yàn)觀察,篩選出從哥倫比亞引進(jìn)的CC85-92(暫名“桂哥1號”)和從斐濟(jì)引進(jìn)的Mana(暫名“桂斐1號”),兩品種均為原產(chǎn)地主栽品種,其在廣西的適應(yīng)性表現(xiàn)尚需進(jìn)一步開展試驗(yàn)進(jìn)行觀察。【擬解決的關(guān)鍵問題】以主栽甘蔗品種ROC22為對照,開展桂哥1號和桂斐1號的田間品種比較試驗(yàn),觀測兩個新引進(jìn)甘蔗品種在常規(guī)栽培管理條件下的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀,以對其在廣西本土條件下的應(yīng)用前景作出初步評價。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試驗(yàn)甘蔗品種為桂哥1號、桂斐1號和ROC22,均由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所提供。試驗(yàn)所用肥料為復(fù)合肥(N:P:K=13:5:7),購自南寧市英德肥業(yè)有限公司,單包凈重50kg。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)于2015年3月16日~2017年2月15日在廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院甘蔗研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。采用拉丁方設(shè)計,每個甘蔗品種均設(shè)3個重復(fù),共9個小區(qū)。每小區(qū)3行,行長7.00 m,行距1.12 m,小區(qū)面積23.52 m2。每行下種量為42個雙芽段,每小區(qū)下種252個蔗芽,下種量為107 143芽/ha。
1.2.2種苗處理和施肥管理 3個甘蔗品種均砍成雙芽段,選擇健康的甘蔗雙芽段在1.5%多菌靈消毒液中浸泡30 min,晾干干后種植。肥料用量2250 kg/ha,分兩次施肥,基肥:追肥=2:3,即種植時每行放復(fù)合肥0.71kg,追肥時每行放復(fù)合肥1.06kg。其他田間管理與一般生產(chǎn)田相同。
1.3測定項目及方法1.3.1
出苗率、枯苗率、分蘗率調(diào)查分別調(diào)查各小區(qū)不同時期的苗數(shù)、枯心苗數(shù)和分蘗數(shù),共調(diào)查4次,以最后一次調(diào)查數(shù)據(jù)計算相關(guān)參數(shù)。
枯苗率(%)=枯苗數(shù)/總苗數(shù)(含死苗數(shù))×100
出苗率(%)=出苗總數(shù)(含死苗數(shù))/下種總芽數(shù)×100
分蘗率(%)=分蘗苗數(shù)(含死苗數(shù))/總苗數(shù)×100
式中,分蘗苗數(shù)=總苗數(shù)-母苗數(shù)。
1.3.2株高和生長速率調(diào)查 不同時期每小區(qū)隨機(jī)選取15株健康蔗株測量株高,株高用5 m長的塔尺測量。莖徑用電子游標(biāo)卡尺夾取甘蔗株高的中部測量。生長速度是兩個相鄰調(diào)查時間間隔的生長長度與天數(shù)的比值。
1.3.3葉綠素相對含量測定 采用便攜式手持葉綠素儀SPAD-502測定。隨機(jī)選取15株健康植株,用儀器夾在甘蔗+1葉的上、中、下3個部位讀數(shù),取平均值。
1.3.4光合速率測定 采用LCpro-SD光合儀進(jìn)行測定,在分蘗期天氣晴朗時進(jìn)行,選取15株甘蔗+1葉,將儀器夾在葉片中部,讀取15個值,取平均值。
1.3.5甘蔗品質(zhì)分析 在甘蔗工藝成熟期不同日期采樣,送至農(nóng)業(yè)部甘蔗品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(南寧)進(jìn)行測定。
1.3.6田間錘度測定 在甘蔗成熟期選取健康甘蔗15株,取中部甘蔗汁用手持糖量計讀取數(shù)據(jù),取平均值。
1.3.7產(chǎn)量性狀測定 各小區(qū)分別砍收稱重。收獲前調(diào)查各小區(qū)有效莖數(shù),并選取有效莖15條,分別測量其株高和莖徑。
1.4統(tǒng)計分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2007進(jìn)行整理,利用SPSS21.0進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同甘蔗品種的出苗(發(fā)株)率、分蘗率和枯心率比較
由表1可知,桂哥1號和桂斐1號新植蔗的出苗率均低于對照品種ROC22,但前者與ROC22間無顯著差異(P>0.05,下同),而后者與ROC22的差異達(dá)顯著水平(P<0.05,下同)。ROC22的宿根蔗發(fā)株率顯著高于兩個引進(jìn)品種,而桂哥1號和桂斐1號間無顯著差異。新植蔗和宿根蔗的分蘗率均表現(xiàn)為桂斐1號>桂哥1號>ROC22,三者在新植蔗中的差異均達(dá)顯著水平。ROC22新植蔗和宿根蔗的枯心率均顯著低于桂哥1號和桂斐1號,兩個引進(jìn)品種的枯心率無顯著差異。
2.2不同甘蔗品種的黑穗病發(fā)病率、葉綠素相對含量和光合速率比較
由表2可知,桂斐1號和桂哥1號的新植蔗未發(fā)生黑穗病,兩品種宿根一年以后才出現(xiàn)少量黑穗病株,反映出這兩個品種具有較強(qiáng)的抗病性。ROC22新植蔗的黑穗病發(fā)病率為7.20%,宿根一年后達(dá)23.97%。兩個引進(jìn)甘蔗品種新植蔗和宿根蔗的葉綠素相對含量均顯著低于ROC22,但二者問差異不顯著。新植蔗中,桂哥1號和ROC22的光合速率無顯著差異,桂斐1號的光合速率顯著低于ROC22;宿根蔗中,兩個引進(jìn)品種的光合速率無顯著差異,但二者均顯著低于ROC22。
2.3不同甘蔗品種新植蔗和宿根蔗的株高比較
從表3和表4可看出,無論是新植蔗還是宿根蔗,桂哥1號的株高與對照品種ROC22差異不明顯,但桂斐1號的株高較ROC22則明顯降低。不同品種的生長速率在不同時間段的表現(xiàn)存在差異,表現(xiàn)出快長期和間歇期,多數(shù)時間桂哥1號的生長速率和對照品種ROC22相差不明顯,而桂斐1號的生長速率則大多低于ROC22。
2.4不同甘蔗品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素比較
從表5可看出,桂哥1號、桂斐1號的莖徑大于ROC22,其中在宿根蔗中與ROC22的差異達(dá)顯著水平,兩引進(jìn)品種間差異不顯著。桂哥1號的株高與ROC22接近,在新植蔗和宿根蔗種均無顯著差異,但桂斐1號的株高則顯著低于ROC22和桂哥1號。新植蔗中桂哥1號的有效莖數(shù)與ROC22無顯著差異,而桂斐1號顯著低于ROC22;宿根蔗中桂哥1號的有效莖數(shù)顯著高于ROC22和桂斐1號,桂斐1號與ROC22問無顯著差異。新植蔗產(chǎn)量表現(xiàn)為ROC22>桂哥1號>桂斐1號,宿根蔗產(chǎn)量表現(xiàn)為桂哥1號>桂斐1號>ROC22。對照品種ROC22的宿根蔗產(chǎn)量比新植蔗低52.38%,主要是因?yàn)槠鋰?yán)重感染黑穗病,雖然其宿根發(fā)株率高,但長出來的近三分之一是黑穗病株,無經(jīng)濟(jì)價值。桂斐1號則是因?yàn)樾轮舱岷笃谑苁蠛?yán)重,缺蔸較多,致使其宿根蔗有效莖數(shù)少,產(chǎn)量比新植蔗低20.88%,但仍比ROC22的宿根蔗產(chǎn)量高29.94%。桂哥1號的宿根蔗生長較正常,產(chǎn)量比新植蔗高8.14%,比ROC22的宿根蔗產(chǎn)量高103.07%。
2.5不同甘蔗品種的甘蔗品質(zhì)性狀比較
從表6可看出,新植蔗中,桂哥1號表現(xiàn)相對早熟高糖,其4個不同測定時間的甘蔗蔗糖分平均值與ROC22幾乎相同,且其甘蔗纖維分、蔗汁蔗糖分、蔗汁重力純度和蔗汁還原糖分也與ROC22的接近。相對而言,與ROC22相比,桂斐1號的甘蔗蔗糖分、甘蔗纖維分、蔗汁蔗糖分和蔗汁重力純度相對較低,而出汁率和蔗汁還原糖分相對較高。
從表7可看出,宿根蔗中,對照品種ROC22表現(xiàn)相對早熟高糖,不同測定時間的甘蔗蔗糖分變化幅度較小,而新引進(jìn)甘蔗品種不同時間的甘蔗蔗糖分差異明顯;甘蔗纖維分表現(xiàn)為ROC22>桂哥1號>桂斐1號,且差異明顯。桂斐1號的出汁率最高,平均比ROC22高9.32%(絕對值,下同),比桂哥1號高6.10%;蔗汁重力純度相對最低,平均比桂哥1號低1.21%,比ROC22低2_31%;蔗汁還原糖分比ROC22低0.05%,比桂哥1號高0.11%。
3討論
針對我國甘蔗生產(chǎn)上品種單一化嚴(yán)重、宿根年限短、黑穗病等問題,本課題組近年來采取從無黑穗病發(fā)生和宿根年限長的國家引進(jìn)甘蔗品種和種質(zhì)進(jìn)行解決。桂哥1號從哥倫比亞引進(jìn)和篩選,是該國目前栽培面積最大的甘蔗品種,占整個種植面積的70%左右,高產(chǎn)高糖,在當(dāng)?shù)乜闪羲薷?年以上;桂斐1號從斐濟(jì)引進(jìn),為當(dāng)?shù)氐闹髟愿收崞贩N,約占斐濟(jì)主島Viti Levu島甘蔗栽培面積的90%,抗旱性特強(qiáng),極易脫葉,宿根性特好,在當(dāng)?shù)匾话闼薷?5年以上,有的甚至達(dá)40年以上。本研究以我國目前的主栽甘蔗品種ROC22為對照,與桂哥1號和桂斐1號開展田問比較試驗(yàn),觀察新植蔗和宿根蔗在農(nóng)藝性狀、甘蔗產(chǎn)量、甘蔗品質(zhì)、抗病性等多方面的綜合表現(xiàn),結(jié)果表明,桂哥1號出苗好,分蘗性強(qiáng),中大莖,有效莖數(shù)多,抗病性強(qiáng),高產(chǎn)高糖,蔗汁重力純度高,宿根性好,脫葉性好,綜合性狀表現(xiàn)均優(yōu)于ROC22,可見其在哥倫比亞的優(yōu)異特性在廣西的種植條件下也得到較好表現(xiàn)。桂斐1號出苗率高,抗病性強(qiáng),分蘗性極好,分蘗株的成莖率高,有效莖多,植株中大莖,脫葉性極好,纖維分低,出汁率高,中晚熟,高產(chǎn)高糖,宿根性好,綜合性狀優(yōu)于ROC22。兩個引進(jìn)品種相比,桂哥1號的表現(xiàn)相對較優(yōu),但桂斐1號的蔗汁具有特殊香味,且汁多莖軟,易壓榨,是一個適宜于生產(chǎn)甘蔗原汁的優(yōu)良品種。也正因?yàn)槿绱?,在新植蔗試?yàn)中,由于收獲較遲,周邊地塊的甘蔗收獲后大批老鼠遷至本試驗(yàn)地,有選擇性地集中咬食桂斐1號,甚至咬食其地下部分,造成宿根蔗斷壟缺株多,但其宿根蔗產(chǎn)量仍高于對照品種ROC22近30%。
本研究中采用我國目前甘蔗生產(chǎn)的常規(guī)施肥量,對于新引進(jìn)甘蔗品種而言,施肥量可能偏高,因此需要進(jìn)一步開展不同施肥量試驗(yàn),同時探討適當(dāng)?shù)呐涮自耘喾椒?,特別是注意螟害和鼠害的綜合防治。同時,在兩年的試驗(yàn)中包括對照品種ROC22在內(nèi)3個品種均表現(xiàn)出蔗糖分普遍偏低,可能與試驗(yàn)期間甘蔗糖分積累時期的天氣情況有關(guān)。2015/2016榨季廣西的雨水嚴(yán)重偏多,使廣西的甘蔗蔗糖分嚴(yán)重偏低,是近年來最低的年份;2016/2017榨季則是受到2016年11月11~12日強(qiáng)臺風(fēng)“海燕”的襲擊,甘蔗倒伏嚴(yán)重,對后期的蔗糖分影響較大,因此還需在更多地點(diǎn)繼續(xù)開展試驗(yàn)驗(yàn)證。
4結(jié)論
本研究結(jié)果表明,新引進(jìn)甘蔗品種桂哥1號和桂斐1號表現(xiàn)出中大莖,脫葉性好,抗病性和宿根性強(qiáng),高產(chǎn)高糖,綜合性狀優(yōu)于對照品種ROC22,可在不同蔗區(qū)開展進(jìn)一步試驗(yàn),以評價其在不同蔗區(qū)的表現(xiàn)及應(yīng)用前景。