李楊瑞

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 南寧 530007)

1 廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

我國(guó)甘蔗栽培經(jīng)歷了從華南地區(qū)逐步向北推移的過程[6,7]。 漢代以前推進(jìn)到今湖南、湖北地區(qū)。到唐宋時(shí)代,甘蔗已分布于今廣東、廣西、福建、四川、浙江、江西、湖南、湖北、安徽等省(區(qū)),同時(shí)有商人進(jìn)行運(yùn)銷。 明、清時(shí)期,甘蔗分布北進(jìn)至今河南省汝南、郾城、許昌一帶,范圍更加廣泛[8]。 1884 年以前,是我國(guó)蔗糖業(yè)的昌盛時(shí)期。 據(jù)中國(guó)海關(guān)貿(mào)易報(bào)告,我國(guó)蔗糖大量出口,暢銷香港地區(qū)和英、美等國(guó),到1884 年仍出口白糖49.5 萬(wàn)擔(dān)(每擔(dān)50kg)、黃糖102.9 萬(wàn)擔(dān)。 但自鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)后,帝國(guó)主義對(duì)我國(guó)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)掠奪,致使我國(guó)蔗糖業(yè)每況愈下。 英商在香港建了兩間規(guī)模較大的制糖廠,低價(jià)購(gòu)入甘蔗,再把機(jī)制白糖大量輸入我國(guó)。 1895 年中日戰(zhàn)爭(zhēng)后,日本侵占我國(guó)臺(tái)灣,把盛產(chǎn)甘蔗的臺(tái)灣變成日本糖業(yè)原料的供應(yīng)地,對(duì)我國(guó)進(jìn)行掠奪。 從此,我國(guó)的制糖工業(yè)和甘蔗生產(chǎn)遭到嚴(yán)重破壞,蔗糖生產(chǎn)迅速衰退,從蔗糖出口國(guó)變?yōu)橥馓莾A銷地。 1949 年總產(chǎn)量比1936 年下降53%。 蔗田荒蕪,糖廠倒閉,呈現(xiàn)一片衰敗景況[8]。 這個(gè)時(shí)期反而內(nèi)陸省所受影響相對(duì)較小。 1919 年,在我國(guó)大陸,四川的產(chǎn)糖量(15 萬(wàn)t)居第一,是第二位廣東省的4 倍,第三至第五名分別為江西、廣西和福建[1]。

廣西的甘蔗糖業(yè)歷史悠久[9-11]。 如前所述,南宋時(shí)期《方輿勝覽》已有廣西盛產(chǎn)甘蔗和冰糖的記載,至明末清初已形成了著名的糖業(yè)商品生產(chǎn)基地,所產(chǎn)的糖遠(yuǎn)近聞名。 據(jù)覃延歡[12]考證：“明代廣西柳州的柳糖、貴縣蘇灣的蘇糖、邕寧慶良墟的白糖,皆為著名商品,暢銷遠(yuǎn)近各地”。 晚清民國(guó)時(shí)期,隨著種蔗制糖業(yè)的發(fā)展,廣西城鎮(zhèn)蔗糖運(yùn)銷網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成。 和全國(guó)一樣,廣西的甘蔗糖業(yè)在鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)以后全面衰落。 廣西在1936 年曾興辦機(jī)制糖廠,但由于受日本帝國(guó)主義侵略戰(zhàn)爭(zhēng)的破壞和劫掠而全被摧毀[8]。

總的來說,20 世紀(jì)50 年代至80 年代,廣西的甘蔗生產(chǎn)雖然經(jīng)歷了幾次大的起伏,但總趨勢(shì)是向前發(fā)展的。 1950 年,廣西甘蔗栽培面積1.5 萬(wàn)hm2,甘蔗總產(chǎn)42.75 萬(wàn)t,其中糖料甘蔗面積0.13 萬(wàn)hm2,單產(chǎn)只有24.23t/hm2,總產(chǎn)糖量0.21 萬(wàn)t;1977年甘蔗栽培面積11.78 萬(wàn)hm2,甘蔗總產(chǎn)248.89 萬(wàn)t,其中糖料甘蔗面積8.23 萬(wàn)hm2,單產(chǎn)只有18.9t/hm2,總產(chǎn)糖量只有23.4 萬(wàn)t;1989 年甘蔗栽培面積31.13 萬(wàn)hm2,甘蔗總產(chǎn)1410.7 萬(wàn)t,其中糖料甘蔗面積27.43 萬(wàn)hm2,單產(chǎn)只有43.2t/hm2,總產(chǎn)糖量128 萬(wàn)t。 可見,在改革開放前,我國(guó)的甘蔗發(fā)展主要以擴(kuò)大種植面積獲得發(fā)展,而改革開放以后主要是依靠科技進(jìn)步。 廣西在總結(jié)1977 ～1989 年的蔗糖業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)時(shí)測(cè)算,這一時(shí)期科技對(duì)廣西蔗糖業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率達(dá)到71%[9,13]。 但這一時(shí)期因科技水平較低,全國(guó)的甘蔗單產(chǎn)都很低,依賴旱地的廣西甘蔗單產(chǎn)更是低于全國(guó)平均水平[3]。

改革開放以來,廣東珠江三角洲和福建閩南地區(qū)城市化進(jìn)程加快,甘蔗糖業(yè)迅速萎縮,臺(tái)灣省的甘蔗糖業(yè)也隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的快速發(fā)展而迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)。我國(guó)政府適時(shí)調(diào)整糖業(yè)區(qū)域布局,重點(diǎn)發(fā)展廣西、云南、廣東湛江、海南、新疆等產(chǎn)糖地區(qū),成功地實(shí)現(xiàn)了東糖西移,北糖南移的糖業(yè)結(jié)構(gòu)大調(diào)整,形成了新的糖業(yè)基地。 廣西依靠科技進(jìn)步,甘蔗生產(chǎn)發(fā)展迅速。從1992/1993 年榨季起,糖蔗種植面積、產(chǎn)量及產(chǎn)糖量躍居全國(guó)第一位,成為我國(guó)最大的糖業(yè)生產(chǎn)基地,在我國(guó)的蔗糖生產(chǎn)中舉足輕重,對(duì)中國(guó)的食糖安全至關(guān)重要。 每年調(diào)出區(qū)外的食糖商品總量占全國(guó)80%以上,成為名符其實(shí)的蔗糖主導(dǎo)省[14],世界上第二個(gè)產(chǎn)糖大省。

廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)迅猛,成為廣西重要的支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)振興廣西經(jīng)濟(jì),促進(jìn)農(nóng)民增收,加快農(nóng)民脫貧致富發(fā)揮了重要的作用。 目前全區(qū)109 個(gè)縣(市、區(qū))中有95 個(gè)種植糖料蔗,全區(qū)直接種蔗農(nóng)民超過850 萬(wàn)人,涉及蔗區(qū)人口2000 多萬(wàn);大部分甘蔗主產(chǎn)縣(市)蔗糖業(yè)稅收占當(dāng)?shù)刎?cái)政收入40%以上,一些縣(市)達(dá)70%;“十二五”期間全區(qū)年均種蔗收入近300 億元,發(fā)展甘蔗生產(chǎn)對(duì)提高農(nóng)民收入、促進(jìn)蔗區(qū)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展極為重要。

2 廣西甘蔗技術(shù)創(chuàng)新

廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)的跨越式大發(fā)展是國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及廣西壯族自治區(qū)黨委、政府長(zhǎng)期重視和支持的結(jié)果,是全區(qū)人民幾十年艱苦努力的結(jié)果,更是廣西甘蔗科技工作者持之以恒地進(jìn)行科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,不斷選育和推廣應(yīng)用優(yōu)良甘蔗品種、研發(fā)和集成應(yīng)用各種先進(jìn)適用栽培技術(shù)的結(jié)果。

輸出方程均為x，其中H=PX (x-BTy+DTu), Rm, Rn, Rp。顯然，這兩個(gè)模型都需要m+n+p個(gè)決策變量,與提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所需變量數(shù)一致,但網(wǎng)絡(luò)層數(shù)不同,模型(13)和(14)的層數(shù)分別為2和3，而模型(9)僅為單層。

2.1 甘蔗新品種選育

50 年代初期,廣西主要種植竹蔗和一些已經(jīng)退化的外來品種,如POJ2878 等,單產(chǎn)很低。 50 年代推廣的良種臺(tái)糖134、Co290、Co331、Co419 等品種占甘蔗栽培總面積的90%以上,代替了過去的劣種,使甘蔗單產(chǎn)和蔗糖分分別提高約20% 和10%。1952 年在位于熱帶的海南島建立了甘蔗育種場(chǎng),為全國(guó)各蔗區(qū)培育雜交種子。 廣西從事甘蔗育種的機(jī)構(gòu)主要是1956 年成立的廣西甘蔗研究所,所選育的為桂糖系列甘蔗品種,同時(shí)也引種鑒定篩選出國(guó)外新良種[15]。 因地制宜地推廣甘蔗良種,對(duì)提高單產(chǎn)和蔗糖總產(chǎn)效果顯著,一般都能增產(chǎn)甘蔗10% ～20%,而且蔗糖分由原來的8% ～9%提高到10% ～13%。 這些新品種各具優(yōu)良特性和地方特色,在一定程度上解決了對(duì)不同類型蔗區(qū)的適應(yīng)性,早、中、晚熟搭配和豐產(chǎn)、高糖等問題,但從50 年代至80 年代初,臺(tái)糖134 連續(xù)成為主栽甘蔗品種近30 年。 直到1980 年廣西甘蔗研究所選育出突破性優(yōu)良新品種桂糖11 號(hào)(桂糖73-167),在80 年代中期至90年代中期取代臺(tái)糖134 成為廣西的主栽品種,其鼎盛時(shí)期在廣西曾占甘蔗栽培面積的53%,在云南、廣東、福建等主要蔗糖生產(chǎn)省均大面積栽培,至今云南蔗區(qū)仍有栽培,在全國(guó)蔗區(qū)累計(jì)推廣面積達(dá)340萬(wàn)hm2以上。 其他推廣面積較大的自育甘蔗良種有桂糖1 號(hào)、桂糖3 號(hào)、桂糖12 號(hào),以及引進(jìn)的粵蔗7號(hào)、粵糖63-237、臺(tái)糖172、新臺(tái)糖1 號(hào)、Triton(選蔗3 號(hào))、Co 997、Co 419 等,一般都能增產(chǎn)蔗糖1 ～2成。

20 世紀(jì)90 年代中期以后,桂糖11 號(hào)在廣西蔗區(qū)明顯退化,近十多年來,我國(guó)甘蔗主產(chǎn)區(qū)的甘蔗品種主要是新臺(tái)糖16 號(hào)、新臺(tái)糖10 號(hào)、新臺(tái)糖20 號(hào)、新臺(tái)糖22 號(hào)、新臺(tái)糖25 號(hào)、臺(tái)優(yōu)、新臺(tái)糖28 號(hào)等,重新被從臺(tái)灣引進(jìn)的新臺(tái)糖系列品種占據(jù)主導(dǎo)地位。 特別是新臺(tái)糖22 號(hào)自1997 ～1999 年間直接從臺(tái)灣大量引進(jìn),因其早熟高糖高產(chǎn),中大莖、脫葉性好,抗旱性較強(qiáng),很快取代新臺(tái)糖16 號(hào)成為廣西的主栽甘蔗品種,2006 年以后占廣西甘蔗栽培面積60%以上,此后還不斷提高至70%以上,在一些蔗區(qū)甚至達(dá)98% 以上。 這個(gè)時(shí)期自育的甘蔗品種桂糖15號(hào)、桂糖17 號(hào)、桂糖21 號(hào)也有一定的栽培面積,尤其是桂糖21 號(hào),因其抗倒伏能力強(qiáng),高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),成為沿海蔗區(qū)的主栽品種。 從廣東引進(jìn)的粵糖93/159、粵糖79/177、粵糖00-236、粵糖04-395 以及從國(guó)外引進(jìn)的桂引5 號(hào)(B1)、農(nóng)林8 號(hào)、CP80/1827 等,也有一定栽培面積。

2002 年以來,隨著廣西的甘蔗糖業(yè)不斷發(fā)展壯大,廣西加大了甘蔗育種的投入,廣西甘蔗研究所(現(xiàn)為廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所)成為我國(guó)規(guī)模最大的甘蔗育種機(jī)構(gòu),甘蔗實(shí)生苗規(guī)模由原來的每年30000 株左右擴(kuò)大到100000 株以上。 2008 年廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院在海南三亞建立了甘蔗雜交基地,2009 年正式開展甘蔗雜交工作,目前每年配制的雜交組合達(dá)1000 個(gè)以上,成為廣西甘蔗種質(zhì)資源創(chuàng)新利用和新品種選育的重要源頭。 同時(shí)廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院、柳城縣甘蔗研究中心、柳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位也相繼開展甘蔗選育種或引進(jìn)篩選工作。 近年來更有百色市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、河池市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、廣西亞熱帶作物研究所、廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等研究機(jī)構(gòu)也開展了甘蔗選育種工作。 近年來,廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所已先后選育出桂糖29 號(hào)～51 號(hào)甘蔗品種,柳城縣甘蔗研究中心選育出桂柳03-182、桂柳03-1137、桂柳05-136 等甘蔗品種,柳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育出柳糖1 號(hào)、柳糖2 號(hào)等甘蔗品種。 同時(shí),通過建立甘蔗優(yōu)良新品種繁育基地,研究甘蔗健康種苗生產(chǎn)、良種繁殖技術(shù)以及與新品種相配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)等,促進(jìn)了優(yōu)良甘蔗新品種的推廣應(yīng)用。 目前廣西自育甘蔗新品種正在快速取代已經(jīng)明顯退化的新臺(tái)糖22 號(hào),據(jù)統(tǒng)計(jì),自育甘蔗優(yōu)良新品種已占甘蔗栽培面積40%以上,其中栽培面積較大的有桂糖29 號(hào)、桂糖42 號(hào)、桂糖43 號(hào)、桂糖44 號(hào)、桂糖46 號(hào)、桂糖47 號(hào)、桂糖49 號(hào)、桂柳03-1137、桂柳05-136 等。

2.2 甘蔗栽培技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

20 世紀(jì)50 年代至80 年代,廣西在總結(jié)各地先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),開展科學(xué)研究和推廣應(yīng)用國(guó)外科學(xué)技術(shù)新成果等方面均取得了一定成績(jī),采取修水庫(kù)、開運(yùn)河、整治排灌渠道、挖井提水、安裝電動(dòng)抽水和噴灌、深耕改土、輪間套種豆科作物等措施,研究總結(jié)出選用良種、提早植期、培育全苗壯苗、合理密植、肥水促控、多次培土、綜合防治病蟲害、防止倒伏、適時(shí)收獲、小鋤低砍等方面的綜合技術(shù),并因地制宜地應(yīng)用推廣,甘蔗生產(chǎn)的栽培技術(shù)水平得到不斷提高。 在高旱地蔗區(qū)總結(jié)推廣了“深溝種植、封畦筑埂、雨后中耕、少剝枯葉”的一套防旱保水方法。 從20 世紀(jì)50 年代初起利用赤眼蜂防治蔗螟,解決了人工繁殖、釋放赤眼蜂的一系列技術(shù)問題,在生產(chǎn)上普及應(yīng)用,建立了大批赤眼蜂繁殖站,將農(nóng)藝與藥劑防治相結(jié)合,使一些蔗田的枯心率降至1%以下,但大面積應(yīng)用僅限于局部管理水平較高的蔗區(qū)。 這個(gè)時(shí)期,我國(guó)蔗區(qū)在綜合防治中結(jié)合應(yīng)用呋喃丹治螟并研究試驗(yàn)蔗田化學(xué)除草,成效顯著[3]。

近十多年來,在旱地甘蔗節(jié)本高效栽培研究方面取得了較大進(jìn)展,涌現(xiàn)出一批科研成果。 先后組織實(shí)施了“旱地甘蔗高產(chǎn)高糖栽培技術(shù)研究”等項(xiàng)目,對(duì)蔗糖生產(chǎn)起到極大的促進(jìn)作用,甘蔗單產(chǎn)不斷提高。 如2007 年由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持的國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題和廣西科技攻關(guān)重點(diǎn)課題“旱地甘蔗高效節(jié)本栽培技術(shù)集成研究與示范”項(xiàng)目,實(shí)施3 年多來,在華南主要蔗區(qū)建立旱地大面積甘蔗高產(chǎn)高糖高效節(jié)本技術(shù)集成應(yīng)用示范區(qū)10 個(gè),面積3340hm2以上,輻射帶動(dòng)66.7 萬(wàn)hm2。 示范區(qū)甘蔗單位面積產(chǎn)蔗量112.5t/hm2以上,蔗糖分14.5%以上,比非示范區(qū)產(chǎn)蔗量增產(chǎn)15t/hm2以上,節(jié)約成本10%以上;輻射區(qū)甘蔗單位面積產(chǎn)蔗量105t/hm2以上,比非輻射區(qū)產(chǎn)蔗量增產(chǎn)7.5 t/hm2以上,蔗糖分提高0.5 個(gè)百分點(diǎn)左右,節(jié)約成本8%以上。 廣西農(nóng)墾系統(tǒng)蔗區(qū),通過項(xiàng)目實(shí)施,初步配套組裝成抗旱節(jié)水、高效低耗的旱地甘蔗生產(chǎn)技術(shù)體系,建立了大面積標(biāo)準(zhǔn)化的甘蔗生產(chǎn)示范基地,2007/2008 榨季創(chuàng)造了全系統(tǒng)單產(chǎn)超120t/hm2的好成績(jī),對(duì)周邊蔗區(qū)起到了很好的示范作用[3,4,16-17]。

同時(shí)研發(fā)了一批先進(jìn)適用的栽培技術(shù),多項(xiàng)甘蔗旱地栽培技術(shù)已在我國(guó)蔗區(qū)大面積應(yīng)用。 其中深耕深松技術(shù)每年應(yīng)用28 萬(wàn)hm2,地膜覆蓋技術(shù)每年應(yīng)用8 萬(wàn)hm2,蔗葉還田技術(shù)每年應(yīng)用示范近17 萬(wàn)hm2,甘蔗智能化施肥技術(shù)每年應(yīng)用15 萬(wàn)hm2以上。 酒精發(fā)酵液定量還田技術(shù)體系,在廣西累計(jì)推廣達(dá)5 萬(wàn)hm2以上,一般增產(chǎn)10% ～30%,提高蔗糖分0.2 ～1.0 個(gè)百分點(diǎn);甘蔗化學(xué)調(diào)控增糖增產(chǎn)技術(shù)實(shí)施面積累計(jì)已達(dá)6.7 萬(wàn)hm2以上,增糖增產(chǎn)效果顯著;甘蔗健康種苗技術(shù),可提高甘蔗單產(chǎn)20%左右,減輕病害對(duì)甘蔗種性退化的影響,延長(zhǎng)品種的使用壽命。 應(yīng)用寄生峰、性激素迷向法及誘殺防治甘蔗螟蟲,利用綠僵菌防治蔗鋸天牛生,利用燈光誘殺天牛、金龜子及其他趨光性較強(qiáng)的鱗翅目害蟲等,通過非化學(xué)防治技術(shù),蟲害危害率可降低50%以上[3,4,16-17]。

2.3 甘蔗技術(shù)創(chuàng)新重大成果及對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用

廣西的甘蔗技術(shù)創(chuàng)新成果及對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要的支撐作用,這里列出兩個(gè)重要的甘蔗技術(shù)創(chuàng)新重大成果的應(yīng)用例子。

2.3.1 甘蔗品種桂糖11 號(hào)的育成和推廣應(yīng)用促進(jìn)了廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)騰飛 如前所述,新中國(guó)成立以后,我國(guó)大陸的主栽甘蔗品種是臺(tái)糖134,延續(xù)了30年,直到廣西甘蔗研究所育成的桂糖11 號(hào)于1980年通過品種審定[8]。 桂糖11 號(hào)是廣西甘蔗研究所用CP49/50×Co419 選育而成的品種,中大莖、早中熟、高糖,穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣,耐瘠、耐寒、耐澇,風(fēng)折率低,特別是抗旱性強(qiáng),明顯優(yōu)于當(dāng)時(shí)的主栽品種臺(tái)糖134。 該品種一經(jīng)審定推廣即受到蔗農(nóng)和糖廠的歡迎,蔗種供不應(yīng)求,于是廣西甘蔗研究所應(yīng)用甘蔗組織培養(yǎng)快繁技術(shù)加快該品種的繁殖速度,因此到20 世紀(jì)80 年代中期桂糖11 號(hào)就成為廣西蔗區(qū)的主栽甘蔗品種,為廣西甘蔗產(chǎn)業(yè)的騰飛立下了大功。 隨后該品種也先后成為云南、廣東、福建等當(dāng)時(shí)甘蔗主產(chǎn)區(qū)的主栽品種之一,特別是在云南蔗區(qū),作為甘蔗主栽品種長(zhǎng)達(dá)30 年,累計(jì)應(yīng)用面積達(dá)340 萬(wàn)hm2以上,是我國(guó)大陸自育甘蔗品種中在生產(chǎn)上應(yīng)用面積最大、應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)的甘蔗品種。因此可以說,這是一個(gè)真正具有突破性的甘蔗品種,在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期支撐了廣西乃至我國(guó)的甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 優(yōu)良甘蔗品種的選育和推廣應(yīng)用,永遠(yuǎn)是甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的技術(shù)支撐,一定要持續(xù)不斷地給予高度重視和支持。

2.3.2 旱地甘蔗高產(chǎn)高糖高效栽培技術(shù)體系創(chuàng)建和應(yīng)用 1982 年以前我國(guó)是蔗糖生產(chǎn)小國(guó),年食糖總產(chǎn)糖量不足300 萬(wàn)t,每年需要大量進(jìn)口50%以上。 甘蔗生產(chǎn)主要依賴珠江三角洲和閩南三角洲的水田蔗區(qū),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,東蔗西移,向桂中南、滇西南、粵西廣大旱地拓展蔗糖產(chǎn)業(yè)成為國(guó)家戰(zhàn)略。

歷史上,我國(guó)旱地蔗區(qū)由于立地條件差、季節(jié)性干旱嚴(yán)重,被視為甘蔗生產(chǎn)發(fā)展的非適宜區(qū),突破旱地甘蔗高產(chǎn)高糖栽培技術(shù)成為我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵問題。 廣西甘蔗研究所從1982 年起在一系列國(guó)家和省部級(jí)項(xiàng)目(包括國(guó)家科技支撐重點(diǎn)項(xiàng)目)的支持下,集成全國(guó)主要甘蔗科研力量開展產(chǎn)學(xué)研協(xié)作攻關(guān),對(duì)旱地甘蔗的生態(tài)環(huán)境、生長(zhǎng)生理、糖分積累進(jìn)行了系統(tǒng)研究,形成了旱地甘蔗高產(chǎn)高糖栽培理論和關(guān)鍵技術(shù),取得重大創(chuàng)新和突破,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)甘蔗產(chǎn)區(qū)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。主要技術(shù)創(chuàng)新如下：

(1)揭示了旱地甘蔗需水規(guī)律,明確了旱地甘蔗生長(zhǎng)特性,建立了以深耕深松、蔗地覆蓋、節(jié)水灌溉、乙烯利處理提高甘蔗抗旱力為核心的甘蔗抗旱技術(shù)體系,有效提高了甘蔗的抗旱能力和旱坡蔗地的保水供水能力。

(2)探明了旱地甘蔗的需肥規(guī)律,發(fā)現(xiàn)甘蔗生物固氮特性是普遍存在和可在生產(chǎn)上利用的,發(fā)明了甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵液定量還田技術(shù),形成了旱地甘蔗化肥減施技術(shù),提高了生產(chǎn)效益,減輕了面源污染。(3)系統(tǒng)研究了旱地甘蔗糖分形成機(jī)理和調(diào)控機(jī)制,揭示旱地甘蔗以酸性轉(zhuǎn)化酶、中性轉(zhuǎn)化酶和蔗糖磷酸合成酶為主導(dǎo)的糖分積累規(guī)律,形成了以乙烯利誘導(dǎo)ACC 合成酶和ACC 氧化酶基因表達(dá),促進(jìn)甘蔗蔗糖分提高的創(chuàng)新技術(shù)。

(4)發(fā)明了熱水脫毒+莖尖組培脫毒快繁生產(chǎn)甘蔗健康種苗技術(shù),建立了甘蔗宿根矮化病、甘蔗花葉病毒病高效防治技術(shù),研發(fā)出古巴蠅+赤眼蜂的螟蟲綜合防治技術(shù),實(shí)現(xiàn)甘蔗主要病蟲害的綠色防控。

以上述研究成果為基礎(chǔ),通過組裝配套,形成了旱地甘蔗高產(chǎn)高糖高效栽培技術(shù)體系,為我國(guó)旱地甘蔗生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了技術(shù)支撐[2,4,5,16,17]。 同時(shí),通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,采用“核心試驗(yàn)區(qū)研發(fā)、示范區(qū)引領(lǐng)帶動(dòng)”,創(chuàng)新采用“科研院所+企業(yè)+農(nóng)場(chǎng)+基地+農(nóng)戶”推廣模式,建立了技術(shù)集成與應(yīng)用示范基地,樹立我國(guó)旱地甘蔗高產(chǎn)示范樣板,以點(diǎn)帶面,強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn),加快了新技術(shù)推廣應(yīng)用。 還通過制定相關(guān)技術(shù)規(guī)程,錄制出版發(fā)行DVD 光碟,促進(jìn)甘蔗高產(chǎn)高糖高效生產(chǎn)的規(guī)范化進(jìn)程。 旱地甘蔗高產(chǎn)高糖高效節(jié)本栽培體系已被國(guó)家農(nóng)業(yè)部列為“2017 年農(nóng)業(yè)主推技術(shù)”。 該技術(shù)體系的研發(fā)和推廣應(yīng)用,為我國(guó)旱地甘蔗單產(chǎn)由30.6t/hm2提升到75t/hm2左右、蔗糖分由12.5%提高到14.5%、占比由20%躍升到90%做出了重要的貢獻(xiàn)[16]。 由不同國(guó)家權(quán)威甘蔗專家組成的成果評(píng)價(jià)小組一致認(rèn)為：旱地甘蔗高產(chǎn)高糖高效栽培技術(shù)體系的創(chuàng)建和應(yīng)用,顯著促進(jìn)了甘蔗糖業(yè)科技進(jìn)步,打破了中國(guó)過去依靠水田、良田種植甘蔗的局面,解決了糖、糧爭(zhēng)地的矛盾,有效保障了中國(guó)食糖供給和綠色可持續(xù)發(fā)展。 過去30 年中國(guó)甘蔗糖業(yè)的跨越式發(fā)展成就是世界罕見的。

3 廣西甘蔗創(chuàng)新發(fā)展展望

3.1 當(dāng)前廣西甘蔗生產(chǎn)存在的突出問題

當(dāng)前,廣西甘蔗生產(chǎn)存在的突出問題是：主栽品種新臺(tái)糖22 號(hào)退化嚴(yán)重,蔗區(qū)品種單一;生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)的甘蔗新品種少,抵御旱、寒、病、蟲、草、鼠害能力低;生產(chǎn)成本高,機(jī)械化程度尤其是機(jī)械化收獲程度低;甘蔗多種植在干旱、瘠薄的“望天田”,蔗區(qū)有效灌溉面積不足甘蔗總面積的20%;肥料、農(nóng)藥等農(nóng)資費(fèi)用上漲,加上過量施用,生產(chǎn)成本提高,蔗農(nóng)收益差;蔗農(nóng)普遍科技素質(zhì)低,栽培管理技術(shù)落后,宿根年限短,甘蔗單產(chǎn)水平偏低,人均勞動(dòng)生產(chǎn)率低。

3.2 廣西的甘蔗種質(zhì)創(chuàng)新和甘蔗育種展望

目前廣西正在進(jìn)行500 萬(wàn)畝糖料蔗“雙高”基地建設(shè),甘蔗種質(zhì)創(chuàng)新和甘蔗育種應(yīng)重點(diǎn)抓好以下工作：

3.2.1 加強(qiáng)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外甘蔗品種和種質(zhì)資源,篩選一批甘蔗優(yōu)良種質(zhì),擴(kuò)大甘蔗雜交育種親本的遺傳基礎(chǔ),將一些表現(xiàn)優(yōu)良的引進(jìn)甘蔗品種開展區(qū)域試驗(yàn)。

3.2.2 加強(qiáng)野生甘蔗種質(zhì)資源的收集、研究與利用,重點(diǎn)是廣西割手密、廣西斑茅和廣西河八王與甘蔗品種的雜交與回交選育;繼續(xù)深入開展斑割復(fù)合體與甘蔗品種雜交、回交后代的分析研究,獲得創(chuàng)新性種質(zhì)用于雜交育種。

3.2.3 加強(qiáng)甘蔗雜交技術(shù)研究,完善海南甘蔗育種基地甘蔗親本開花誘導(dǎo)設(shè)施,建立一套有效的甘蔗開花誘導(dǎo)程序;加強(qiáng)對(duì)難開花的甘蔗雜交親本的開花誘導(dǎo)研究,提高甘蔗開花誘導(dǎo)效率,為甘蔗種質(zhì)創(chuàng)新利用和提高育種效率奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2.4 進(jìn)一步完善甘蔗品種選育的程序,包括組合評(píng)價(jià)方法,開展雜交后代的抗病性、抗旱性、氮高效利用特性評(píng)價(jià)等。

3.2.5 繼續(xù)開展甘蔗基因克隆和轉(zhuǎn)基因育種,重點(diǎn)選育抗蟲、抗除草劑、耐寒、耐旱或高糖等轉(zhuǎn)基因優(yōu)良甘蔗品系。

3.2.6 注重選育強(qiáng)宿根性甘蔗優(yōu)良品種,把宿根年限延長(zhǎng)到4 年以上,有效降低甘蔗生產(chǎn)成本。

3.3 甘蔗栽培技術(shù)創(chuàng)新展望

旱地甘蔗高產(chǎn)高糖高效栽培技術(shù)體系創(chuàng)建與應(yīng)用對(duì)廣西乃至我國(guó)的甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了巨大的支撐作用,但由于種種原因,在廣西甘蔗生產(chǎn)中仍存在上述較多問題,主要是甘蔗生產(chǎn)成本居高不下,導(dǎo)致我國(guó)蔗糖產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力差。

3.3.1 加快建立土地流轉(zhuǎn)集約經(jīng)營(yíng)、土地平整、小塊變大塊等體制,同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配合研究,推進(jìn)甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化。 通過技術(shù)革新建立適合機(jī)械收獲原料蔗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和壓榨系統(tǒng)。 機(jī)械深耕深松可免去大培土環(huán)節(jié),降低成本,大力推廣應(yīng)用160 匹馬力以上的大型拖拉機(jī),配合深松犁,使蔗地深耕深松達(dá)50 ～70 厘米,為甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、防風(fēng)抗倒奠定重要基礎(chǔ)。

3.3.2 充分利用甘蔗的生物固氮特性,減少氮肥施用量,提高肥料利用率。 根據(jù)甘蔗生物固氮活性前期較低、伸長(zhǎng)期強(qiáng)的特性,在生產(chǎn)中氮肥的施用應(yīng)集中在前期,以促進(jìn)其早生快發(fā),早伸長(zhǎng)拔節(jié);中后期主要是保證正常生長(zhǎng)所需的水分和甘蔗生物固氮作用的正常進(jìn)行,即可實(shí)現(xiàn)以水促肥、以水保肥,伸長(zhǎng)期后不追氮肥。

3.3.3 要加快甘蔗健康種苗生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用,加快優(yōu)良甘蔗新品種的繁殖推廣。 同時(shí)在生產(chǎn)上直接推廣應(yīng)用甘蔗健康種苗的單芽節(jié)段,即所謂“健康種子”,通過包衣處理,可以大大提高甘蔗種苗質(zhì)量,有利于全面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一供種和機(jī)械化下種,減少下種量和人力物力,為甘蔗高產(chǎn)高糖奠定基礎(chǔ)。

3.3.4 要大力推廣宿根性極強(qiáng)的高產(chǎn)高糖優(yōu)良甘蔗品種,如桂糖29 號(hào)、桂糖32 號(hào)、桂糖44 號(hào)、桂糖47 號(hào)、桂糖49 號(hào)等;同時(shí)加強(qiáng)宿根蔗管理,延長(zhǎng)宿根年限,使廣西甘蔗生長(zhǎng)周期達(dá)5 年以上,有效降低甘蔗生產(chǎn)成本。

3.3.5 要繼續(xù)因地制宜地大力推廣應(yīng)用旱地甘蔗高產(chǎn)高糖栽培技術(shù)體系,更有效地利用廣西自然的光、溫、水資源,實(shí)現(xiàn)旱地甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。