新引进甘蔗品种桂哥1号和桂斐1号的田间表现
2017-05-30陆建明盘杨飞岑盖京杨丽涛李杨瑞
陆建明 盘杨飞 岑盖京 杨丽涛 李杨瑞
摘要:【目的】观察新引进甘蔗品种桂斐1号和桂哥1号的田间表现,对其在广西本土条件下的应用前景作出初步评价。【方法】采用拉丁方设计,以新台糖22号(ROC22)为对照,于2015和2016年分别进行桂哥1号和桂斐1号新植蔗和宿根蔗田间试验,观测两个新引进甘蔗品种在常规栽培管理条件下的农艺性状、产量和品质性状。【结果】与对照品种ROC22相比,两个引进品种的出苗(发株)率、叶绿素相对含量和光合速率较低,枯心率和分蘖率较高,抗黑穗病能力较强。桂哥1号的株高和生长速率与ROC22差异不明显,而桂斐1号的株高和生长速率较ROC22明显较低。从产量及其构成因素来看,新植蔗中桂哥1号的有效茎数与ROC22无显著差异(P>0.05,下同),而桂斐1号显著低于ROC22(P<0.05,下同);宿根蔗中桂哥1号的有效茎数显著高于ROC22和桂斐1号,桂斐1号与ROC22无显著差异。新植蔗产量表现为ROC22>桂哥1号>桂斐1号,宿根蔗产量表现为桂哥1号>桂斐1号>ROC22。从甘蔗品质性状来看,桂哥1号高产高糖,蔗汁重力纯度高;桂斐1号高产高糖,纤维分低,出汁率高,中晚熟。两个引进品种的综合性状均优于对照品种ROC22。【结论】新引进甘蔗品种桂哥1号和桂斐1号表现中大茎,脱叶性好,抗病性和宿根性强,高产高糖,综合性状优于对照品种ROC22,可在不同蔗区进一步开展试验评价。
关键词:甘蔗;桂哥1号;桂斐1号;农艺性状;产量;品质
中图分类号:S566.1 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2017)12-2157-06
0引言
【研究意义】广西是我国最大的甘蔗生产基地和产糖中心,自1992/1993榨季至今,广西甘蔗种植面积、产糖量一直位居全国首位。近十几年来,广西甘蔗当家品种以新台糖系列品种为主,该系列甘蔗品种占广西甘蔗种植面积的90%以上,其中新台糖22号(ROC22)占68%。因品种单一且种植年限较长,部分市、县(市、区)90%以上品种退化严重,蔗农种植甘蔗的积极性降低,甘蔗种植面积逐年减少(韦昌联,2012)。优良甘蔗品种是甘蔗高产高糖的基础,甘蔗品种的选育主要通过杂交育种和引种筛选。引种具有操作简单、快速等优点(沈万宽和黄鸿能,2000)。甘蔗引种对我国甘蔗生产的贡献较大,引进国际上的一些重要甘蔗品种可直接用于本地生产或用作杂交亲本。近半个世纪以来,由于甘蔗亲本间血缘关系近,近亲化、网络化现象较突出,甘蔗育种难以取得突破性进展(吴才文,2005)。来自不同国家的甘蔗品种血缘基础不同,遗传背景差异大,利用引进品种与国内品种杂交将扩大我国甘蔗品种的血缘基础(吴才文,2008;Li et al.,2016)。因此,对新引进品种进行试种及田间试验观察,对广西甘蔗生产的可持续发展具有重要意义。【前人研究进展】近年来,我国各甘蔗育种单位均高度重视从国外引进甘蔗品种和种质资源,并在本地条件下研究其种性表现(吴才文等,2003;王伦旺等,2005,2010,2011;朱秋珍和王维赞,2005;陈学宽等,2006;陈超君等,2009;李奇伟等,2012)。20世纪90年代以来,广西从巴西引进了一批具有固氮能力、低耗氮肥的甘蔗品种(王伦旺等,2005,2010),通过进一步试验选育出甘蔗品种桂引5号和桂引6号(王伦旺等,2011);从引自墨西哥的甘蔗品种中选育出桂引9号(王维赞等,2010)。云南从法国和澳大利亚引种并开展多年的适应性研究试验,筛选育成甘蔗品种云引3号(吴才文等,2010)和云引4号(赵俊等,2012)。广东从巴西引进的甘蔗品种中选育出粤引618(李奇伟等,2012)。【本研究切入点】哥伦比亚是世界上甘蔗单产和蔗糖分含量最高的国家之一,宿根蔗年限在7年以上;斐济长期以来以蔗糖经济为主,其甘蔗一般宿根9年以上,甚至长达30年以上。近年来本课题组先后从哥伦比亚和斐济引进多个甘蔗品种,经初步试验观察,筛选出从哥伦比亚引进的CC85-92(暂名“桂哥1号”)和从斐济引进的Mana(暂名“桂斐1号”),两品种均为原产地主栽品种,其在广西的適应性表现尚需进一步开展试验进行观察。【拟解决的关键问题】以主栽甘蔗品种ROC22为对照,开展桂哥1号和桂斐1号的田间品种比较试验,观测两个新引进甘蔗品种在常规栽培管理条件下的农艺性状、产量和品质性状,以对其在广西本土条件下的应用前景作出初步评价。
1材料与方法
1.1试验材料
供试验甘蔗品种为桂哥1号、桂斐1号和ROC22,均由广西农业科学院甘蔗研究所提供。试验所用肥料为复合肥(N:P:K=13:5:7),购自南宁市英德肥业有限公司,单包净重50kg。
1.2试验方法
1.2.1试验设计 试验于2015年3月16日~2017年2月15日在广西大学农学院甘蔗研究所试验田进行。采用拉丁方设计,每个甘蔗品种均设3个重复,共9个小区。每小区3行,行长7.00 m,行距1.12 m,小区面积23.52 m2。每行下种量为42个双芽段,每小区下种252个蔗芽,下种量为107 143芽/ha。
1.2.2种苗处理和施肥管理 3个甘蔗品种均砍成双芽段,选择健康的甘蔗双芽段在1.5%多菌灵消毒液中浸泡30 min,晾干干后种植。肥料用量2250 kg/ha,分两次施肥,基肥:追肥=2:3,即种植时每行放复合肥0.71kg,追肥时每行放复合肥1.06kg。其他田间管理与一般生产田相同。
1.3测定项目及方法1.3.1
出苗率、枯苗率、分蘖率调查分别调查各小区不同时期的苗数、枯心苗数和分蘖数,共调查4次,以最后一次调查数据计算相关参数。
枯苗率(%)=枯苗数/总苗数(含死苗数)×100
出苗率(%)=出苗总数(含死苗数)/下种总芽数×100
分蘖率(%)=分蘖苗数(含死苗数)/总苗数×100
式中,分蘖苗数=总苗数-母苗数。
1.3.2株高和生长速率调查 不同时期每小区随机选取15株健康蔗株测量株高,株高用5 m长的塔尺测量。茎径用电子游标卡尺夹取甘蔗株高的中部测量。生长速度是两个相邻调查时间间隔的生长长度与天数的比值。
1.3.3葉绿素相对含量测定 采用便携式手持叶绿素仪SPAD-502测定。随机选取15株健康植株,用仪器夹在甘蔗+1叶的上、中、下3个部位读数,取平均值。
1.3.4光合速率测定 采用LCpro-SD光合仪进行测定,在分蘖期天气晴朗时进行,选取15株甘蔗+1叶,将仪器夹在叶片中部,读取15个值,取平均值。
1.3.5甘蔗品质分析 在甘蔗工艺成熟期不同日期采样,送至农业部甘蔗品质监督检验测试中心(南宁)进行测定。
1.3.6田间锤度测定 在甘蔗成熟期选取健康甘蔗15株,取中部甘蔗汁用手持糖量计读取数据,取平均值。
1.3.7产量性状测定 各小区分别砍收称重。收获前调查各小区有效茎数,并选取有效茎15条,分别测量其株高和茎径。
1.4统计分析
试验数据使用Excel 2007进行整理,利用SPSS21.0进行方差分析。
2结果与分析
2.1不同甘蔗品种的出苗(发株)率、分蘖率和枯心率比较
由表1可知,桂哥1号和桂斐1号新植蔗的出苗率均低于对照品种ROC22,但前者与ROC22间无显著差异(P>0.05,下同),而后者与ROC22的差异达显著水平(P<0.05,下同)。ROC22的宿根蔗发株率显著高于两个引进品种,而桂哥1号和桂斐1号间无显著差异。新植蔗和宿根蔗的分蘖率均表现为桂斐1号>桂哥1号>ROC22,三者在新植蔗中的差异均达显著水平。ROC22新植蔗和宿根蔗的枯心率均显著低于桂哥1号和桂斐1号,两个引进品种的枯心率无显著差异。
2.2不同甘蔗品种的黑穗病发病率、叶绿素相对含量和光合速率比较
由表2可知,桂斐1号和桂哥1号的新植蔗未发生黑穗病,两品种宿根一年以后才出现少量黑穗病株,反映出这两个品种具有较强的抗病性。ROC22新植蔗的黑穗病发病率为7.20%,宿根一年后达23.97%。两个引进甘蔗品种新植蔗和宿根蔗的叶绿素相对含量均显著低于ROC22,但二者问差异不显著。新植蔗中,桂哥1号和ROC22的光合速率无显著差异,桂斐1号的光合速率显著低于ROC22;宿根蔗中,两个引进品种的光合速率无显著差异,但二者均显著低于ROC22。
2.3不同甘蔗品种新植蔗和宿根蔗的株高比较
从表3和表4可看出,无论是新植蔗还是宿根蔗,桂哥1号的株高与对照品种ROC22差异不明显,但桂斐1号的株高较ROC22则明显降低。不同品种的生长速率在不同时间段的表现存在差异,表现出快长期和间歇期,多数时间桂哥1号的生长速率和对照品种ROC22相差不明显,而桂斐1号的生长速率则大多低于ROC22。
2.4不同甘蔗品种的产量及其构成因素比较
从表5可看出,桂哥1号、桂斐1号的茎径大于ROC22,其中在宿根蔗中与ROC22的差异达显著水平,两引进品种间差异不显著。桂哥1号的株高与ROC22接近,在新植蔗和宿根蔗种均无显著差异,但桂斐1号的株高则显著低于ROC22和桂哥1号。新植蔗中桂哥1号的有效茎数与ROC22无显著差异,而桂斐1号显著低于ROC22;宿根蔗中桂哥1号的有效茎数显著高于ROC22和桂斐1号,桂斐1号与ROC22问无显著差异。新植蔗产量表现为ROC22>桂哥1号>桂斐1号,宿根蔗产量表现为桂哥1号>桂斐1号>ROC22。对照品种ROC22的宿根蔗产量比新植蔗低52.38%,主要是因为其严重感染黑穗病,虽然其宿根发株率高,但长出来的近三分之一是黑穗病株,无经济价值。桂斐1号则是因为新植蔗后期受鼠害严重,缺蔸较多,致使其宿根蔗有效茎数少,产量比新植蔗低20.88%,但仍比ROC22的宿根蔗产量高29.94%。桂哥1号的宿根蔗生长较正常,产量比新植蔗高8.14%,比ROC22的宿根蔗产量高103.07%。
2.5不同甘蔗品种的甘蔗品质性状比较
从表6可看出,新植蔗中,桂哥1号表现相对早熟高糖,其4个不同测定时间的甘蔗蔗糖分平均值与ROC22几乎相同,且其甘蔗纤维分、蔗汁蔗糖分、蔗汁重力纯度和蔗汁还原糖分也与ROC22的接近。相对而言,与ROC22相比,桂斐1号的甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁蔗糖分和蔗汁重力纯度相对较低,而出汁率和蔗汁还原糖分相对较高。
从表7可看出,宿根蔗中,对照品种ROC22表现相对早熟高糖,不同测定时间的甘蔗蔗糖分变化幅度较小,而新引进甘蔗品种不同时间的甘蔗蔗糖分差异明显;甘蔗纤维分表现为ROC22>桂哥1号>桂斐1号,且差异明显。桂斐1号的出汁率最高,平均比ROC22高9.32%(绝对值,下同),比桂哥1号高6.10%;蔗汁重力纯度相对最低,平均比桂哥1号低1.21%,比ROC22低2_31%;蔗汁还原糖分比ROC22低0.05%,比桂哥1号高0.11%。
3讨论
针对我国甘蔗生产上品种单一化严重、宿根年限短、黑穗病等问题,本课题组近年来采取从无黑穗病发生和宿根年限长的国家引进甘蔗品种和种质进行解决。桂哥1号从哥伦比亚引进和筛选,是该国目前栽培面积最大的甘蔗品种,占整个种植面积的70%左右,高产高糖,在当地可留宿根7年以上;桂斐1号从斐济引进,为当地的主栽甘蔗品种,约占斐济主岛Viti Levu岛甘蔗栽培面积的90%,抗旱性特强,极易脱叶,宿根性特好,在当地一般宿根15年以上,有的甚至达40年以上。本研究以我国目前的主栽甘蔗品种ROC22为对照,与桂哥1号和桂斐1号开展田问比较试验,观察新植蔗和宿根蔗在农艺性状、甘蔗产量、甘蔗品质、抗病性等多方面的综合表现,结果表明,桂哥1号出苗好,分蘖性强,中大茎,有效茎数多,抗病性强,高产高糖,蔗汁重力纯度高,宿根性好,脱叶性好,综合性状表现均优于ROC22,可见其在哥伦比亚的优异特性在广西的种植条件下也得到较好表现。桂斐1号出苗率高,抗病性强,分蘖性极好,分蘖株的成茎率高,有效茎多,植株中大茎,脱叶性极好,纤维分低,出汁率高,中晚熟,高产高糖,宿根性好,综合性状优于ROC22。两个引进品种相比,桂哥1号的表现相对较优,但桂斐1号的蔗汁具有特殊香味,且汁多茎软,易压榨,是一个适宜于生产甘蔗原汁的优良品种。也正因为如此,在新植蔗试验中,由于收获较迟,周边地块的甘蔗收获后大批老鼠迁至本试验地,有选择性地集中咬食桂斐1号,甚至咬食其地下部分,造成宿根蔗断垄缺株多,但其宿根蔗产量仍高于对照品种ROC22近30%。
本研究中采用我国目前甘蔗生产的常规施肥量,对于新引进甘蔗品种而言,施肥量可能偏高,因此需要进一步开展不同施肥量试验,同时探讨适当的配套栽培方法,特别是注意螟害和鼠害的综合防治。同时,在两年的试验中包括对照品种ROC22在内3个品种均表现出蔗糖分普遍偏低,可能与试验期间甘蔗糖分积累时期的天气情况有关。2015/2016榨季广西的雨水严重偏多,使广西的甘蔗蔗糖分严重偏低,是近年来最低的年份;2016/2017榨季则是受到2016年11月11~12日强台风“海燕”的袭击,甘蔗倒伏严重,对后期的蔗糖分影响较大,因此还需在更多地点继续开展试验验证。
4结论
本研究结果表明,新引进甘蔗品种桂哥1号和桂斐1号表现出中大茎,脱叶性好,抗病性和宿根性强,高产高糖,综合性状优于对照品种ROC22,可在不同蔗区开展进一步试验,以评价其在不同蔗区的表现及应用前景。