甘蔗品种与原料蔗生产系统优化技术

陈优强

(广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州 510316)

甘蔗品种与原料蔗生产系统优化技术

陈优强

(广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州 510316)

采用系统科学方法充分消化利用甘蔗品种、气候、土壤、糖厂规模等资源；在品种与原料蔗生产改良过程中，更新甘蔗品种改良技术理念，通过优化甘蔗品种与原料蔗生产改良路径，强化原料蔗生产管理，解决传统品种改良方法无法解决的核心问题──“高糖高榨”，实现糖厂产糖率和总产蔗量不断提高。云南3间糖厂自实施之年起，每年吨蔗产糖量增幅达8%～36%，甘蔗品种改良4～5年后实现产蔗量翻番，蔗区甘蔗品种仍是原有的生产品种。

甘蔗；糖厂；品种改良；“高糖高榨”

0 前言

1997～2000年，联合国开发计划署(UNDP)援华项目“中国贫困地区甘蔗改良”在中国立项实施，云南瑞丽基地为项目实施地之一。在UNDP项目实施期间，以及之后的3年，该项目在瑞丽糖厂蔗区研究并提出了一套甘蔗品种增糖、增产的技术理念和方法[1-3]，并持续在4间糖厂得到应用。至2008年前，该技术与方法已应用于9间糖厂，应用后，各糖厂全部达到各项增糖技术指标，应用4～5年后，各糖厂全部达到各项增产技术指标。作者经过十多年生产实践证明，该技术在甘蔗糖厂具有普遍应用价值，本文将该技术总结出来，希望能籍此寻找到一种缓解目前国内糖厂亏损困境的技术途径。

1 甘蔗品种改良技术理念[1-3]

目前推广甘蔗品种在小样本测定时蔗糖分一般在15%～17%之间，而各糖厂产糖率普遍徘徊在11%～12%之间，甚至10%左右。主要原因是糖厂缺乏系统科学方法消化利用现有甘蔗优良品种、气候、土壤、糖厂规模等资源。甘蔗品种改良技术理念主要包括5个要点：

⑴正确认识甘蔗品种生产性能。在品种改良过程中，从原料蔗生产效益角度重新定义甘蔗优良品种，对现有品种进行品种分类，确定各甘蔗品种理想工艺成熟期等。

⑵综合评价甘蔗品种工艺性状。不能简单以蔗糖分为依据进行甘蔗品种和原料蔗生产管理，与糖厂产糖率密切相关的性状包括：砍收后甘蔗品种蔗糖转化程度、榨出汁、蔗汁纯度、纤维分、还原糖分等。

⑶正确选择、推广、种植甘蔗品种。这是一个持久复杂的系统工程，它要求不仅仅是挑选早熟、高糖、高产、抗病性强的品种，而必须从糖厂、蔗农综合最佳效益出发，制定正确的品种改良方案，明确其详细的实施步骤，形成一个运作规范并能朝良性方向持续发展的技术方法。

⑷通过优化甘蔗品种与原料蔗生产改良路径，解决传统品种改良方法难以解决的核心问题──“高糖高榨”，实现甘蔗品种改良和原料蔗生产的良性循环。

⑸完善原料蔗生产管理，理想的甘蔗品种改良必须具备完善的原料蔗生产管理才能实现。

2 甘蔗品种与原料蔗生产改良路径[3]

传统品种改良路径：引进新品种→筛选甘蔗品种→2～3年繁殖→大面积扩种→取代生产品种。

优化后的品种与原料蔗生产改良路径：在实现原料蔗优化砍运的前提下，寻找原料蔗现有生产品种目前的布局结构与能产生更大产糖量的布局结构之间的差异缺口，在现有生产品种中，重点筛选增糖潜力大，蔗农喜欢，宿根性能好，农艺性状优良而工艺性状一般或以上但能满足产糖率不断提高要求的品种进行大面积扩种。如果品种选择与配置合理，这些品种布局结构改变后，配合以相应的原料蔗优化砍运技术便可大幅提高产糖率。同时，积极引进新品种，筛选可填补更大产糖量缺口的新品种作为生产品种，其选择标准是：优先选择农艺性状优良，宿根年限长的品种，在工艺性状方面则主要考虑是否可以优化品种结构布局。经过这些措施，产糖率和产蔗量便可得到不断提升。

现有甘蔗品种虽然其工艺性状一般，但通过原料蔗优化砍运也一样可以实现理想产糖率水平。由于蔗农对这些品种认识较深刻，蔗农种植这些品种获得收益的把握大，只要稍微有点政策倾斜，农民都愿意种植，种蔗面积比较容易得到保障。新引进的甘蔗品种与现有生产品种要同时在不同生态蔗区试验观察，其选种标准是：在增加蔗量的同时，新品种扩种所导致的品种结构布局变化不会引起总产糖率下降或总产蔗量得不到提升，而应是总产糖率得到大幅提升，或者是总产糖率和总产蔗量能得到同步提升。

3 系统优化技术解决的核心问题

3.1 影响原料蔗蔗糖分和成熟进度主要因素

影响原料蔗蔗糖分和成熟进度主要因素有甘蔗品种、植期、土壤类型、海拔、阳向、蔗区小气候等。云南主产蔗区热资源不足，甘蔗生长周期长，植期对糖厂产糖率的影响比甘蔗品种的影响还要大。

据云南凤庆糖厂2002/03年榨季11月25日至12月4日小样本测定，秋冬植、宿根和春植甘蔗蔗糖分存在明显差异(见表1)，秋冬植甘蔗平均糖分为13.93%，而春植蔗平均糖分仅为10.95%。

表1 11月25日至12月4日不同植期甘蔗的平均蔗糖分

春植、秋冬植和宿根12月25日至1月5日小样本测定结果总平均如表2所示，秋冬植蔗平均糖分为15.24%，而春植蔗仅为13.70%。

上述结果充分说明植期和品种同是影响甘蔗蔗糖分的重要因子，植期是糖厂产糖率尤其是前中期最重要的因素，在热资源不足的蔗区，甘蔗生长周

期提早远比种植早熟高糖品种对糖厂产糖率影响大。

同时，主要生产品种工艺成熟和糖分积累变化规律完全不一样[2]。

厘清影响原料蔗蔗糖分和成熟进度主要因素，充分掌握甘蔗品种工艺成熟和糖分积累变化规律，并采用一套系统科学的技术方法消化利用，将可大幅度挖掘效益潜力。

表2 12月25日至1月5日不同植期甘蔗的平均蔗糖分

3.2 “高糖高榨”

“高糖高榨”指的是在详尽了解糖厂所有甘蔗地块数据的基础上，充分掌握甘蔗品种成熟和糖分积累变化规律，结合糖厂榨季安排与计划进行综合评判，实现糖厂整个榨季最大产糖量。“高糖高榨”不会仅仅以某些个别地块上甘蔗的含糖量和成熟度作为依据。

国内传统甘蔗品种改良都带有一定的盲目性。缺少衡量主要生产品种和各类蔗地的综合评价指标，仅考虑甘蔗品种本身优良与否，没有确定该品种对具体糖厂效益的贡献值就直接扩大种植面积，糖厂倡导的“早熟早砍、高糖高榨”是无法实现的。应对不同生态条件、多变的原料蔗地、不一样的甘蔗品种糖分积累规律和不太稳定的压榨制糖加工过程作综合考虑，首先消化利用好现有甘蔗品种，其次才是引进新的品种，这样才能实现整个榨季最大产糖量。

3.2.1 “早熟早砍”

“早熟早砍”并不是一个一成不变的原则，进行甘蔗砍收时，先收早熟品种，后收中迟熟品种并不一定是恰当的砍运原则，实现当年最大产糖量才是安排各品种砍收顺序的唯一依据。正确的做法是，具备持续增糖潜力的品种应安排在中后期砍收。有时，因蔗量变化，中迟熟品种的砍收顺序可能会完全相反。例如，云南云县幸福糖厂在蔗量10万t时首先安排砍收粤糖79-177，而川糖61-408则安排在3～4月份砍收，而当蔗量达30万t时，川糖61-408便安排在11月份优先砍收，粤糖79-177则安排在2月份砍收，这样便可实现当年最大产糖量。

3.2.2 蔗地类型

各糖厂蔗区都有多种不同的土壤类型，每一土壤类型又种植了新植以及宿根年度不同的宿根蔗，导致蔗区的蔗地类型极为复杂。以广东翁源糖厂为例，该厂蔗地复杂(见表3)，单单一个品种就有9种蔗地类型，还有其他生产品种如ROC22、粤糖93-159等，实现理想产糖率需要更多付出，精心调度，才能实现效益潜力最大化。

表3 广东翁源糖厂单一品种(粤糖94-128)蔗地类型

一般来说，各糖厂都实行“先早熟品种后中迟熟品种，先宿根后新植，先山坡地和旱地后水田”总体砍运原则，但由于蔗地类型以及种植品种的复杂性，上述总体原则常常不能得到有效实施。糖厂生产要求原料蔗不能断供，在急于解决原料甘蔗进厂入榨的时候，有时会不可避免砍收那些尚未完成快速增糖期的甘蔗，以及那些具备较大持续增糖潜力的甘蔗入厂压榨，有时还会由于砍工缺乏、运力不足、道路不畅等客观原因导致不能严格按计划操控原料蔗的生产组织与管理，糖厂难以实施蔗地分类优化砍收，提高产糖率。

3.2.3 快速增糖期

每一个甘蔗品种在生长过程中都有一个快速增糖期。如表4所示，以品种ROC22为例，11月下半月蔗糖分12.78%，12月下半月14.79%，1月下半月为15.33%，11月下半月至12月下半月为快速

增糖期；再以粤糖93-159为例，11月下半月蔗糖分14.40%，12月下半月15.14%，1月下半月为16.12%，11月下半月至12月下半月已完成快速增糖期。不同蔗区、植期、土壤类型、阳向、海拔、小气候等变化，同一品种快速增糖期发生时间也会明显不同。

表4 2002/03年制糖期耿马糖厂2个甘蔗品种宿根蔗成熟期(每月上、下半月)蔗糖分(%)

由于低温、干旱、种植制度不合理和植期太迟等原因，甘蔗生长期不足，甘蔗成熟极不理想，国内大部分糖厂在12月份未完成快速增糖期的蔗地所占比例很大，这个比例因气候变化以及年份不同也会有很大差别，因此，榨季前中期，中迟熟品种未完成快速增糖期的蔗地所占的比例很大。蔗地分类优化砍收主要目标之一，就是榨季早中期避免砍收尚未完成快速增糖期的蔗地。

3.2.4 甘蔗品种成熟和糖分积累变化规律

糖厂主要生产品种工艺成熟和糖分积累变化规律存在很大差别[2]。例如，有些品种理想工艺成熟期跨度时间长，会出现蔗糖持续增加(如表4品种ROC22和粤糖93-159等)，有些品种高糖期短暂，如云蔗89-151等。

3.3 实行蔗地分类优化砍收

实现“高糖高榨”运作机制还应建立系统优化技术方法。甘蔗品种、蔗地类型、蔗量、气候、生产经营、榨季跨度等随时变化，每年情况都不一样，这种变化也会直接影响蔗地分类办法。首先，应以糖厂为单位实行蔗地分类优化砍收，该蔗地优化砍收分类标准也应是动态的，其核心内容是使整个榨季实现最大产糖率。拥有衡量甘蔗品种和各类蔗地最大产糖量综合评价指标至关重要，而建立衡量主要生产品种和各类蔗地的综合评价指标，需要蔗区蔗地详尽基础数据、甘蔗品种糖分积累变化数据和影响榨季安排的综合数据[4]。

3.4 蔗地分类优化砍收贯穿于整个榨季

蔗地分类优化砍收可挖掘的效益潜力很大，榨季越长，蔗区越复杂，立体气候突出，效益潜力越大。分类优化砍收从开榨至榨季结束必须严格执行，因为同一品种也会受植期、土壤类型、海拔、阳向、蔗区小气候等影响成熟进度，不同品种成熟变化规律变化完全不一样，生产上多个品种构成的原料蔗地，先后砍收(排砍)直接与产糖量多少有关。当然，蔗地分类优化砍收需兼顾考虑蔗地分类砍收实际操作困难与平衡收榨，尽可能执行榨前蔗地分类优化砍收计划与安排，达到糖厂榨季理想产糖率。如果严格执行，可在实施当年见效。

4 系统优化技术方法

4.1 糖厂代表性生态蔗区甘蔗品种比较试验和工艺性状观测

一个甘蔗品种优良与否，包涵工艺性状和农艺性状。相对来说，农艺性状判断标准比较直观，单产高、宿根年限长、易耕作栽培、无严重病害便是优良品种，蔗农便喜欢种植。是否满足农艺性状优良，只要在糖厂有代表性蔗区试种1～2年便可评判。但了解各品种的工艺性状就没那么容易了。因此，在实施甘蔗品种改良的过程中，对蔗区甘蔗品种进行品种比较试验和工艺性状观测是必要的。首先，由于没有完整数据评判甘蔗品种的工艺性状，各糖厂必须进行现有甘蔗品种的品种比较试验，以重新确定主推生产品种及其种植面积，尽快挖掘利用现有甘蔗品种增糖、增产资源。这相当于在生产上进行第二次选种。同时，引进国内外新品种、新品系时也需要进行在蔗区进行甘蔗新品种比较试验和工艺性状观测。要取得甘蔗各品种的工艺性状综合评价以及蔗地甘蔗成熟规律，并以此作为评判的依据，必须以糖厂为单位对代表性生态蔗区甘蔗品种作比较试验和工艺性状观测，这是实现糖厂整个榨季最大产糖量，建立衡量主要生产品种和各类蔗地综合评价指标不可缺少的基础工作。

一般来说，原有生产品种可在近期的2～3年内起增糖、增产作用，3～5年后，新品种、新品系将在蔗区开始不断发挥作用。

4.2 建立原料蔗优化砍运高效运行平台

充分挖掘现有甘蔗品种增糖潜力，原料蔗生产管理水平必须大幅提高，1～2年便实现较为理想的产糖率是原料蔗生产进入良性循环重要初始标

志。

通过充分挖掘现有甘蔗生产品种增糖潜力，达到理想产糖率水平，建立原料蔗优化砍运运行平台必不可缺少。要形成高度共识：产糖率最大潜力在于优化砍运。除非种植了劣质品种，只要糖厂采用高效的管理运行方式，加上有效的执行力，理想产糖率是不难实现的。

有效的原料蔗砍运管理组织实施如图1所示。

图1 原料蔗砍运管理组织实施图

4.3 充分消化利用甘蔗品种必须实施的2项技术工作[3]

实现理想产糖率和蔗量，必须实施2项技术工作：一是原料蔗优化砍运榨，另一是甘蔗品种优化布局。实施甘蔗品种与原料蔗生产系统优化技术这两项技术工作成为甘蔗糖厂年度常规农务工作。以糖厂为单位形成规范的运行方式，3～5年后达至年度优化砍运要求，以及与品种优化布局目标基本趋于一致的理想的甘蔗品种结构布局。将目标不明确的品种推广种植和甘蔗砍收行为，即不可控的原料蔗生产组织行为改变成原料蔗生产体系中得到严格操控的生产活动，使糖厂农务成为长期以来倡导的糖厂生产第一车间。

优化原料蔗砍运榨，综合研判影响砍运的变化因素：甘蔗总量、各品种面积及组成、植期组成、气候、开榨时间和榨季设置，在榨前将蔗地分类，优化砍运计划，并严格执行。优化甘蔗品种布局，依据优化砍运能后能更大程度增加产糖潜力来引进新的优良甘蔗品种。为了不断提高产糖率和产蔗量，应以村片为单位，逐年调整甘蔗品种组成结构。甘蔗品种结构布局的变化需要在糖厂的严格操控下完成，需要推广种植的品种，必须落实到各村片、蔗农。

5 系统优化技术应用成效

5.1 云南省瑞丽糖厂[1,2]

1997～2003年在云南省瑞丽糖厂探索和实施了“甘蔗品种布局与原料蔗生产系统优化技术”基本思路和技术方法。实施前(1991～1996年)，瑞丽糖厂年平均产糖率为9.99%，在德宏州排名倒数第1，实施后(1998/99～2005/06年榨季)，8个榨季产糖率分别达12.05%、11.90%、12.30%、12.31%、12.74%、12.89%、13.50%和13.48%。实施前甘蔗总入榨量徘徊在10～25万t，历史最高为28万t，前3个榨季瑞丽糖厂总蔗量达到或接近历史最高水平，2001/02年榨季比历史最高入榨量增加11.50%，2002/03～2005/06年榨季分别达55.89万t、53.93

万t、38.6万t和34.86万t。1997年～2005年上半年，全州12个制糖企业仅瑞丽糖厂盈利，其余糖厂全面亏损，瑞丽糖厂经过5～6年技术改进，由一间普通小糖厂变为云南省龙头企业。

瑞丽糖厂2002年入榨蔗量翻番时，种植品种为ROC10、桂糖11号、德蔗86-1和粤糖86-368，并非早熟高糖品种。

5.2 云南省云县幸福糖厂和云县甘化有限公司[3]

和瑞丽糖厂一样，2002～2008年云南省幸福糖厂和云县甘化有限公司品种改良与传统方法有本质上不同。幸福糖厂和云县甘化有限公司实施“甘蔗品种布局与原料蔗生产系统优化技术”4～5年后均达蔗量翻番。蔗区主要甘蔗品种仍与实施前一样：幸福糖厂品种为川糖61-408、桂糖11号、粤糖79-177和ROC22，云县甘化有限公司品种为川糖61-408和桂糖11号。

实施前3年，云县甘化有限公司1999/00～2001/02年榨季产糖率为10.59%。实施后，2002/03～2005/06年4个榨季平均产糖率达12.61%。同样，实施前3个榨季，幸福糖厂2000/01～2002/03平均产糖率为11.75%；实施后，2003/04～2005/06年3个榨季平均产糖率达13.40%，为当时全国糖厂产糖率最高水平。

在随后的3个榨季，2间糖厂均实现蔗量近翻番的好成绩，实施前3个榨季，云县甘化有限公司平均入榨量13.74万t，幸福糖厂17.74万t；2006/07～2008/09 3个榨季平均入榨量分别达29.38万t和27.73万t。

[1] 李奇伟，安玉兴. 优质糖料生产关键技术[G]. 广州：广州甘蔗糖业研究所，[出版年不详]：44-45.

[2] 陈优强. 瑞丽糖厂显著降低吨糖成本的技术模式[J].甘蔗糖业，2000(4)：8-13.

[3] 陈优强. 甘蔗品种与原料蔗生产系统优化技术在云县糖厂的实践[J]. 甘蔗糖业，2010(2)：20-25.

[4] 陈优强，耿怀建. 云南甘蔗糖厂的榨季设置[J]. 甘蔗糖业，1999(5)：24-27.

[5] 陈优强，云南瑞丽市糖业公司. 甘蔗品种砍收后蔗糖分转化及蔗糖转化率的建立[J]. 甘蔗糖业，1999(3)：19-22.

(本篇责任编校：李金玉)

Systematic Technique of Sugar and Cane Yields Improvement

CHEN You-qiang
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316)

The potential of the varieties currently grew locally is maximally utilized through the systematic technique to unearth the capacities of the resources such as elite varieties, climate, soils, etc. The current concept of sugarcane variety improvement should be changed. The method of sugarcane variety and sugarcane production improvement should be optimized under strengthening sugarcane production management. The key issues of sugarcane variety improvement would be solved, and sugar yields for all of cane lands would be maximized on the sugar mill crushing season .It can maximally unearth the potential of the varieties currently grew locally, and maximize both cane and sugar yields. A systematic technique to improve cane and sugar yields was applied in sugar mills in Yunnan province and an increase of 8%~36% in sugar yield per ton cane was obtained. After 4~5 years of application, total cane yields doubled while growing the same varieties as the ones grew before.

Sugarcane; Sugar mill; Variety improvement; Sugar yields maximization

S566.1

A

1005-9695(2015)02-0025-06

2015-02-10；

2015-04-20

国家甘蔗产业技术体系(CARS-20-1-4)

陈优强，高级农艺师，研究方向：原料蔗生产与甘蔗品种改良；E-mail：chenyouqiang2009@163.com

陈优强. 甘蔗品种与原料蔗生产系统优化技术[J]. 甘蔗糖业，2015(2)：25-30.