劉福業(yè),吳文龍,周仁強,文明富,彭冬永,楊春強,潘方胤
粵糖 03-373是廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所)育成的甘蔗新品種,其親本是以植株高大、中大莖、豐產(chǎn)、中熟、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的粵糖92-1287為母本,以特早熟高糖、穩(wěn)產(chǎn)、農(nóng)藝性狀優(yōu)良的粵糖93-159為父本雜交選育而成[1]。由于粵糖03-373具有早熟、糖分高,豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),宿根性強,農(nóng)藝性狀優(yōu)良等特性,已在粵、桂、滇等主產(chǎn)蔗區(qū)推廣種植。該品種的育成及推廣對改善蔗區(qū)品種結(jié)構(gòu),降低蔗糖生長成本,提高制糖企業(yè)效益,促進蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展將起到重要作用。
甘蔗蔗莖產(chǎn)量是由有效莖數(shù)和單莖重構(gòu)成的,而單莖重是由莖長、莖徑和莖比重構(gòu)成的。有效莖數(shù)、莖長和莖徑?jīng)Q定著蔗莖產(chǎn)量的高低,但有效莖數(shù)、莖長和莖徑屬于數(shù)量性狀,易受到環(huán)境因素的影響[2-3],不同品種因種性不同,對蔗莖產(chǎn)量的影響亦不盡相同。劉福業(yè)等[4]研究了甘蔗新品種粵糖94-128種性,結(jié)果表明,蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)、莖長、單莖重呈極顯著的正相關(guān),與莖徑呈不顯著正相關(guān);莖長對蔗莖產(chǎn)量直接貢獻最大,其次為有效莖數(shù)和莖徑。劉福業(yè)等[5]研究了甘蔗新品種粵糖96-86的種性,結(jié)果表明,蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)和莖長呈極顯著正相關(guān),與莖徑呈不顯著負相關(guān);有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量直接貢獻最大,其次為莖長和莖徑。
本研究采用不同分析方法研究甘蔗新品種粵糖03-373蔗莖產(chǎn)量與有效莖數(shù)、莖長、莖徑的內(nèi)在遺傳關(guān)系,分析總結(jié)粵糖03-373種性特點,為生產(chǎn)上推廣種植和擬定栽培技術(shù)措施提供參考依據(jù)。
試驗材料為甘蔗新品種粵糖03-373。
試驗采用隨機區(qū)組或雙向隨機區(qū)組設(shè)計,2~4次重復(fù),6~10行區(qū),行距1~1.1 m,行長6.0~10.0 m,小區(qū)面積33.3~133.4 m2。2004~2010年共進行了新植、宿根共47點次試驗。收獲時對各點進行了莖長、莖徑、有效莖數(shù)的調(diào)查以及測產(chǎn)(稱重)。性狀指標測定按甘蔗性狀調(diào)查標準進行[6]。
采用相關(guān)分析、多元回歸分析并建立蔗莖產(chǎn)量與莖數(shù)、莖長和莖徑3者的多元回歸方程,同時進行通徑分析[7]。數(shù)據(jù)處理采用 DPS軟件和 EXCEL軟件[8]。
據(jù)歷年共47點次試驗所得的4個性狀數(shù)據(jù)資料進行統(tǒng)計分析,計算出粵糖03-373的有效莖數(shù)(x1)、莖長(x2)、莖徑(x3)和蔗莖產(chǎn)量(y)的6個二級偏相關(guān)系數(shù),結(jié)果見表1。
表1 粵糖03-373主要經(jīng)濟性狀的二級偏相關(guān)系數(shù)
從有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間的關(guān)系看,在莖徑和蔗莖產(chǎn)量保持一定時,莖數(shù)和莖長呈極顯著的中度負相關(guān)(r12·y3=-0.6626**),說明有效莖數(shù)與莖長關(guān)系密切,即莖數(shù)多,莖長就短;莖長和蔗莖產(chǎn)量保持一定時,有效莖數(shù)和莖徑呈極顯著的高度偏弱的負相關(guān)(r13·y2=-0.7389**),說明有效莖數(shù)與莖徑關(guān)系密切,即莖數(shù)多,莖徑就??;當有效莖數(shù)與產(chǎn)量保持一定時,莖長和莖徑呈極顯著的中度負相關(guān)(r23·y1=-0.6159**),說明莖長與莖徑關(guān)系較密切,即莖長越長,莖徑越小。由此可見,有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間是相互制約的。
從有效莖數(shù)、莖長、莖徑分別與蔗莖產(chǎn)量的關(guān)系看,在莖長和莖徑保持一定時,有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著的高度正相關(guān)(ry1·23=0.9580**),說明有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量關(guān)系極密切,即莖數(shù)多,產(chǎn)量就高;在莖數(shù)和莖徑保持一定時,莖長與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱的正相關(guān)(ry2·13=0.7334**),說明莖長與產(chǎn)量關(guān)系密切,即莖長較長、產(chǎn)量就高;在莖數(shù)和莖長保持一定時,莖徑與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱的正相關(guān)(ry3·12=0.7349**),說明莖徑與產(chǎn)量關(guān)系密切,即莖徑越大,產(chǎn)量就高。由此可見,有效莖數(shù)是決定蔗莖產(chǎn)量的主要因素,莖長和莖徑是重要因素。
多元回歸分析結(jié)果表明,粵糖03-373公頃蔗莖產(chǎn)量(y)與有效莖數(shù)(x1)、莖長(x2)、莖徑(x3)的回歸方程式為:y=-2.8713+1.5497x1+5.8990x2-395.4294x3(R=0.9672**)。經(jīng) F 測驗(表 2)得出:F總=10213.509**、F1=139.239**、F2=2.018、F3=1.460。說明蔗莖產(chǎn)量與其構(gòu)成因子莖數(shù)、莖長和莖徑3者之間存在著極顯著的線性回歸關(guān)系。對偏回歸平方和進行比較,結(jié)果表明,有效莖數(shù)對產(chǎn)量的貢獻最大(Up1=9793792.97851),其次是莖長(Up2=141910.80183),莖徑最小(Up3=102664.33612)。有效莖數(shù)在 52605~71295條/hm2,莖長在 228.5~270.3 cm、莖徑在2.83~3.15 cm的范圍內(nèi),此方程可用來預(yù)測蔗莖產(chǎn)量。其估計標準誤Sy/123=3978.195 kg/hm2。蔗莖產(chǎn)量估測準確度在91.69%~99.96%之間。
表2 檢驗回歸方程顯著性方差分析
通徑分析結(jié)果表明(表3),有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大(0.8802),其次為莖徑(0.2906)和莖長(0.2850)。從效應(yīng)凈值看,有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的效應(yīng)凈值最大(0.8951),其次為莖長(0.4331),莖徑最小(0.0829)。從效應(yīng)凈值可知,有效莖數(shù)每增加1個標準單位(S1=4525.2條/hm2)可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增7843.22 kg (0.8951×8762.4 kg),可見,隨著有效莖數(shù)的增加,增產(chǎn)效果是明顯的。同理,莖長每增加 1個標準單位(S2=8.23 cm),可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增3795.00 kg (0.4331×8762.4 kg)。莖徑每增加1個標準單位(0.056 cm),可使公頃蔗莖產(chǎn)量凈增726.40 kg (0.0829×8762.4 kg)。分析結(jié)果與多元回歸分析結(jié)果一致??梢姡胩岣呋浱?3-373的蔗莖產(chǎn)量,莖數(shù)是首要,其次是莖長,再次是莖徑。
表3 粵糖03-373產(chǎn)量構(gòu)成因子對蔗莖產(chǎn)量的通徑效應(yīng)分析
⑴相關(guān)分析結(jié)果表明,有效莖數(shù)、莖長、莖徑3者之間存在著極顯著中度偏強的負相關(guān),3者之間相互制約。有效莖數(shù)與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度的正相關(guān),是決定蔗莖產(chǎn)量的主要因素;莖長、莖徑與蔗莖產(chǎn)量呈極顯著高度偏弱正相關(guān)。
⑵回歸分析結(jié)果表明,有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的貢獻最大,起主要決定作用。回歸方程:y=-2.8713+1.5497x1+5.8990x2-395.4294x3的復(fù)相關(guān)系數(shù) R=0.9672,R的平方為決定系數(shù)0.9355,說明蔗莖產(chǎn)量的變異有93.55%是由莖數(shù)、莖長和莖徑3者共同影響決定的。其余部分6.45%(1-93.55%)與莖數(shù)、莖長、莖徑無關(guān),這可能與試驗誤差或其它未考慮到的因素有關(guān)。
⑶通徑分析結(jié)果表明,有效莖數(shù)對蔗莖產(chǎn)量的貢獻最大(直接效應(yīng)=0.8802,效應(yīng)凈值=0.8951),其次是莖長(直接效應(yīng)=0.2850,效應(yīng)凈值=0.4331),再次是莖徑(直接效應(yīng)=0.2906,效應(yīng)凈值=0.0829)。在蔗莖產(chǎn)量構(gòu)成的3因素中,有效莖數(shù)居主要決定地位作用,其次是莖長,再次是莖徑。
⑷粵糖 03-373品種的植株高度中等(一般在240~250 cm之間)。要想獲得較高的產(chǎn)量,應(yīng)盡可能爭取較多的莖數(shù)為主并兼顧莖長來獲得,即應(yīng)著重考慮如何發(fā)揮該品種莖數(shù)較多的種性優(yōu)勢。
⑸粵糖03-373出苗率高、分蘗率力強、宿根性能好,但生長偏慢。栽培上宜早冬植或冬植并留 2年以上宿根。下種量建議45000雙芽苗/hm2為宜。在苗期、分蘗期應(yīng)加強肥水管理,保證齊苗,壯苗,促進早期有效分蘗,抑制后期無效分蘗提高成莖率[9-10]。目標蔗莖產(chǎn)量為97500 kg/hm2,有效莖數(shù)須達到60000條/hm2左右,莖長達250 cm左右。莖徑在一定的莖數(shù)、莖長范圍內(nèi)變化不大。在這個產(chǎn)量水平上,其甘蔗蔗糖分亦達到較高的水平,達到增產(chǎn)增糖增收效果。