甘蔗品种桂糖42号的种性及其高产稳产性分析与评价

邓宇驰 王伦旺 王泽平 黄海荣 贤武

摘要：【目的】对甘蔗品种桂糖42号的种性及其高产稳产性进行分析与评价，为其大面积推广应用提供参考依据。【方法】以可代表广西蔗区70%土壤类型的金光农场为试验地点，选择高、中、低3种不同土壤类型的地块，以新台糖22号（ROC22）为对照，连续进行桂糖42号4年新植3年宿根共30点次的生产性试验；试验期间调查其主要农艺性状、抗性及产量表现，并采用高稳系数与变异系数相结合的方法分析其高产稳产性。【结果】桂糖42号新植蔗的萌芽率和茎径与ROC22接近，分蘖率、单位面积苗数和有效茎数高于ROC22，但差异均不显著（P>0.05，下同），株高则显著低于ROC22（P<0.05，下同）。宿根蔗的株高略高于ROC22，茎径与ROC22相当，单位面积苗数和有效茎数较ROC22有明显优势，与ROC22的差異达显著或极显著（P<0.01，下同）水平。桂糖42号抗螟虫和抗梢腐病能力与ROC22相当，抗黑穗病、抗倒伏能力及抗旱性强于ROC22。新植蔗和宿根蔗的平均蔗糖分为14.95%～15.36%，均高于ROC22，但差异未达显著水平。1～3年宿根蔗茎产量和糖蔗产量分别比ROC22增产28.86%～62.93%和28.98%～63.03%，其中第3年宿根仍有较高的蔗茎产量和蔗糖产量，分别达80.02和12.32 t/ha，新3宿的平均蔗茎产量和蔗糖产量分别达95.32和14.43 t/ha，比ROC22极显著增产18.38%和18.86%。从高稳系数和变异系数来看，桂糖42号新植蔗的产量稳定性较ROC22略差，但宿根蔗和新宿平均的产量稳定性较高，较ROC22有明显优势。【结论】桂糖42号在广西金光农场表现出高产高糖、宿根性强、抗旱性好、脱叶性好及抗倒性强等诸多优良特性，适宜在广西及国内相同土壤类型蔗区进一步推广种植。

关键词：甘蔗；桂糖42号；种性；高产稳产性；金光农场

0引言

【研究意义】甘蔗品种是蔗糖生产的核心，新品种的创制更是蔗糖业稳定发展的前提（陈如凯，2013）。新品种的推广与种植区域、植期及年份等因素相关（刘晓燕等，2016a），大面积推广前首先要进行生产l生试验以考察其种性、高产稳产性和适应性。桂糖42号是广西农业科学院甘蔗研究所以新台糖22号（ROC22）为母本、桂糖92-66为父本，通过有性杂交育种途径于2013年育成的优良品种，在2011-2012年2年新植1年宿根的广西甘蔗品种区域试验中表现出植株高大、中大茎、易脱叶、出苗较好、分蘖力中等、成茎率高，中抗黑穗病、高抗花叶病和梢腐病，抗旱性强及宿根性好等特性，平均蔗茎产量101.7 t/ha、蔗糖产量15.03 t/ha、蔗糖分14.46%，分别比对照增加9.26%、14.45%和0.66%（王伦旺等，2015）。但是广西甘蔗品种区域试验一般仅进行2年新植1年宿根试验，与实际生产中采用的1年新植2年及以上宿根的种植模式存在较大出入。因此，为进一步对桂糖42号的种性及其高产稳产性进行评价，本课题组以可代表广西蔗区70%土壤类型的金光农场为试验地点，分别选择肥力不同的地块开展桂糖42号的生产性试验，连续进行4年新植和3年宿根的多年、多点共30点次试验，以期更准确地评价桂糖42号的种性、宿根性、适应性和产量表现。【前人研究进展】多年来，各蔗区引进甘蔗新品种时一般采用观察新植及第1年宿根表现来评价该品种在当地的种性，如谢金兰等（2010）以ROC22为对照，对引进的13个甘蔗新品种进行1年新植1年宿根大田试验，筛选出粤糖96/86等4个综合表现较好的品种及福农15号等4个蔗糖分含量较高的品种；王伦旺等（2012）对桂糖32号在广西金光农场的种性表现进行2年新植2年宿根试验观察，发现该品种表现高产、高糖，宿根性强，抗病虫性、抗旱能力和抗机械碾压能力优于对照种ROC22；李恒锐等（2014）在广西龙州县对11个引进甘蔗品种进行两年对比试验，认为综合农艺性状表现较好的仍是当家品种ROC22，其次表现较好的桂糖02/901和桂辐98/296可在本地不同水、肥条件的地块推广种植。但以1～2年的试验结果来评价甘蔗品种的性能存在一定局限性，要全面、科学地评价甘蔗品种的适应性和稳定性，应尽可能收集多年多点数据（刘帆等，2016；刘晓燕等，2016b），同时也应采用不同分析方法进行综合评价。谭芳等（2013）利用高稳系数法对甘蔗新品种桂糖31号的丰产性及稳产性进行分析，发现高稳系数法可将品种的高产、稳产性能结合起来进行评价，其评价结果与甘蔗育种目标一致，符合生产实际，不失为一种较好的方法。但王兵伟等（2009）和刘帆等（2016）分别对玉米品种和大麦新品系的丰产性和稳定性评价方法进行比较分析，通过对变异系数法和高稳系数法等不同分析方法的对比，认为高稳系数法侧重于反映品种的丰产性，在产量试验中有较好的参考价值，实用性较强，但其表现的高产可掩盖稳定性劣势；变异系数法侧重于揭示产量的稳定性信息，结合平均产量的变异系数法计算简便、直观易懂，但其可靠性较难保证。因此，结合不同的分析方法才可较准确地进行品种的综合评价。【本研究切入点】目前，有关桂糖42号在赤红壤和砖红壤旱地蔗区连续多年新植和宿根的丰产性、稳产性和种性表现研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】观察桂糖42号在广西典型蔗区金光农场多年、多点新植和宿根生产性试验中的表现，利用高稳系数与变异系数相结合的方法对其产量稳定性进行分析和验证，旨在更全面、科学地评价桂糖42号的种性及稳产性，为其大面积推广应用提供参考依据。

1材料与方法

1.1参试材料

参试品种为桂糖42号，由广西农业科学院甘蔗研究所育成，对照为广西甘蔗主栽品种ROC22。

1.2试验方法

1.2.1试验设计试验于2013～2016年在可代表广西蔗区70%土壤类型的广西农垦国有金光农场进行。分别选择高、中、低3种不同土壤类型的地块进行新植试验，之后每年均留宿根进行观察试验，共连续开展30点次试验。其中新植试验4年，每年3个点，共12点次；宿根试验3年，共18点次。第1年宿根试验每年在3个点进行，3年共试验9次；第2年宿根试验分别在2015和2016年进行，每年3个点共试验6次；第3年宿根试验于2016年进行，3个点共试验3次。每块地面积0.33～0.40 ha，每品种设3个重复，下种量为114.0千芽/ha，行距1.2 m，行长18.5 m，每小区10行，小区面积222㎡，田间种植时间、种植方法、砍收和宿根管理等均按当地大田生产管理要求进行。

1.2.2性状调查与计算方法参照《广西甘蔗栽培》编写组（1991）的方法调查和计算新植蔗的萌芽率、宿根蔗的发株率、分蘖率、单位面积蔗苗数、株高、茎径、有效茎数和枯心率，每年11月～翌年2月的每月中旬测定蔗糖分；收获时测定每个小区的实际蔗茎产量，换算成每公顷蔗茎产量；蔗糖产量=11月～翌年2月的平均蔗糖分×蔗茎产量。

每年6～8月调查每小区中间2行甘蔗的黑穗病和梢腐病发病情况，记录每次调查的株数和发病株数，分别计算甘蔗黑穗病和梢腐病的发病率，发病率（%）=发病株数/调查总株数x100。在砍收甘蔗时调查每小区中间行20株甘蔗的螟害株数和螟害节数，并分别计算螟害株率和螟害节率，螟害株率（%）=螟害株数/调查總株数x100，螟害节率（%）=螟害节数/调查总节数x100。每年秋季早期结束前调查蔗株的青叶数，调查每小区中间行20株甘蔗的青叶总片数，取每株甘蔗的平均青叶数作为衡量甘蔗抗旱能力的指标；在大风伴随降雨过后进行甘蔗抗风抗倒能力调查，观察和调查每小区中间行20株甘蔗蔗茎与地面的角度，取每株蔗茎的角度平均值，据此判断抗风抗倒伏能力的强弱，角度越大，说明抗倒伏能力越强。

1.3统计分析

1.3.1高稳系数法计算公式为：HSC（%）=（X-S）/1.1XcKx100。式中，HSC为参试品种的高稳系数，X为参试品种多点平均值，S为产（质）量变异标准差，X_ck为对照品种多点平均值。HSC越大则认为高产稳产性越好。

1.3.2变异系数法计算公式为：CV（%）=S/Xx100，式中，CV为参试品种的变异系数，X和S分别为参试品种多点平均值和标准差。CV越小，说明越稳定，变异程度越小，若兼具较高的产量，则为高产稳产性较好的品种。

试验数据采用Excel 2007和SPSS 23.0进行处理及统计分析。

2结果与分析

2.1桂糖42号的农艺性状表现

由表1可看出，桂糖42号新植蔗的萌芽率和茎径与对照ROC22接近，分蘖率、单位面积苗数和有效茎数高于ROC22，但差异均不显著（P>0.05，下同）；第1年宿根蔗的发株率显著高于ROC22（P<0.05，下同），第2和第3年宿根蔗的发株率与ROC22无显著差异；1～3年宿根蔗的单位面积苗数均高于ROC22，且差异达显著或者极显著（P<0.01，下同）水平。说明桂糖42号的宿根能力明显优于ROC22。从株高来看，桂糖42号新植蔗的株高显著低于ROC22，宿根蔗株高与ROC22无显著差异。从茎径来看，除第2年宿根蔗比ROC22高且差异显著外，其他植期与ROC22均无显著差异。桂糖42号新植蔗和宿根蔗的有效茎数均比ROC22高，除新植蔗外，1～3年宿根蔗与ROC22的差异达极显著水平，且随着宿根年限的延长，其优势表现越明显。综合4新3宿平均表现，桂糖42在单位面积苗数和有效茎数方面明显优于ROC22。

2.2桂糖42号的抗性表现

由表2可看出，桂糖42号的苗期螟害枯心率与收获期的螟害株率、螟害节率与ROC22相比均无显著差异。说明其抗螟虫能力与ROC22相当。

抗病性方面，桂糖42号的黑穗病发病率新植蔗高于ROC22，1～3年宿根蔗低于ROC22，但差异均不显著；综合4新3宿平均表现，桂糖42号显著低于ROC22，说明其抗黑穗病能力强于对照。从梢腐病发病率来看，桂糖42号与ROC22无显著差异，说明桂糖42号抗梢腐病能力与ROC22相当，达到高抗水平。

抗倒伏方面，桂糖42号表现出较强的抗风抗倒性。调查结果显示，大风伴随降雨过后，不论新植还是宿根，桂糖42号蔗茎与地面形成的角度均大于ROC22。说明其倒伏程度较ROC22轻。

从早期青叶数来看，桂糖42号与ROC22差异不显著，但不论新植还是宿根，桂糖42号的平均青叶数均比ROC22多。2016年5-6月和8月金光农场遭遇了连续长时间无有效降雨的严重干旱，桂糖42号干旱期的新植宿根平均青叶数为5.59片，比ROC22的4.70片多，长势也更好些，说明桂糖42号抗旱性要优于ROC22。

2.3桂糖42号的蔗糖分表现

从图1可知，桂糖42号新植蔗的平均蔗糖分为14.95%，宿根蔗的平均蔗糖分为15.27%～15.36%，均高于ROC22，但差异未达显著水平。

2.4桂糖42号的产量表现及稳产性分析

从表3可知，桂糖42号新植蔗的蔗茎产量与ROC22相比无显著差异；1～3年宿根蔗的蔗茎产量比ROC22极显著增加28.86%～62.93%，且随着宿根年限的延长，增产幅度整体上呈升高趋势，4新3宿的平均表现较ROC22增产18.38%，差异也达极显著水平。由于桂糖42号的蔗糖分与ROC22相当，其蔗糖产量表现与蔗茎产量规律基本一致，其中1～3年宿根蔗蔗糖产量比ROC22极显著增产28.98%～63.03%，4新3宿平均表现较ROC22极显著增产18.86%。总体来看，桂糖42号具有较好的丰产性，特别是在宿根蔗方面明显优于ROC22。

桂糖42号新植蔗蔗茎产量、蔗糖产量的高稳系数均比ROC22略小，对应的变异系数均比ROC22大，说明其新植蔗的产量稳定性较ROC22略差；宿根蔗和4新3宿平均蔗茎产量、蔗糖产量的高稳系数均远高于ROC22，且对应的变异系数小于ROC22（除第3年宿根蔗蔗茎产量的变异系数比ROC22大外），说明其宿根蔗和4新3宿平均产量的稳定性高，具有较优良的稳产性，较ROC22有明显优势。

3讨论

我国甘蔗产业一直存在单产低、抗风险弱的问题，由于近年来人工费用上涨、劳动力短缺，以致蔗农收益减少（马改艳和徐学荣，2013），同时受柑橘、香蕉、芒果等农作物冲击，蔗区面积也逐年缩小（邓宇驰等，2016）。因此，生产实际中对甘蔗新品种的综合性状提出更高要求。

甘蔗宿根性一直是育种家较注重的农艺性状，因为宿根蔗可节约蔗种、降低种植成本，从而提高收益（覃伟等，2014；刘晓燕等，2016b）。本研究通过多年多点试验观察桂糖42号的种性及产量表现，结果表明，该品种植株高大直立、中大茎、脱叶性好，抗病虫害能力和抗倒伏性强，且至少可留3年宿根，其第1～3年宿根的蔗茎产量和蔗糖产量均极显著高于ROC22。ROC22第1～3年宿根的蔗茎产量和蔗糖产量分别比新植蔗减产28.52%～51.77%和27.14%～50.8%，而桂糖42号第1～2年宿根蔗的产蔗量和产糖量与新植蔗接近，第3年宿根蔗的产蔗量和产糖量比新植蔗减产18.26%和15.79%，其稳产性明显优于ROC22。

机械化生产是目前甘蔗产业发展的主流方向，是解决劳动力短缺，提高甘蔗種植效益，确保蔗糖业可持续发展的关键因素。抗倒伏和宿根性强是甘蔗品种适合机械收获的基本条件。甘蔗倒伏后蔗茎产量损失，糖含量也会降低，同时，机械收获质量下降，损失率增大，宿根蔗蔸破头率增高，影响宿根蔗生长（梁强等，2014；杨荣仲等，2014）。金光农场甘蔗种植面积约3600 ha/年，机械化生产居全国领先水平，目前，该农场整地、种植和中耕管理等环节已全部实现机械化，机收率已达25%～30%。金光农场于2012年引进桂糖42号，种植面积4.47 ha，当年ROC22的种植面积为2672.13 ha；次年，桂糖42号种植面积扩大为14.13 ha，且2014～2016年的种植面积逐年增加，分别占比1.54%、10.07%和21.41%；截至2017年，桂糖42号种植面积已达1283.73 ha，占比34.53%，已成为金光农场种植面积最大的品种，而ROC22种植面积仅为21.53 ha，几乎已被淘汰。这充分表明桂糖42号不但具有高产稳产的优良特性，而且较适合金光农场机械生产的要求。在目前广西甘蔗机械收获率较低的情况下，桂糖42号在减少劳力、节本增收方面表现出较强竞争力，在同类型区域条件下具有较大推广潜力。

桂糖42号自通过品种审定进入生产示范以来，在广西表现出高产、高糖、稳产、宿根性强、抗旱性好、脱叶性好及抗病、抗倒性强等诸多优良特性，受到甘蔗产业界的高度关注。相关学者已对其高产高糖、抗旱性（谢金兰等，2015）、抗黑穗病特性（李毅杰等，2016）、抗螟虫为害特性（梁修延和容发清，2016）及抗梢腐病性（王泽平等，2016）等进行区域性研究，同时也反映出该品种已获得了育种家、制糖企业和蔗农的认可。

4结论

通过多年、多点新植和宿根的生产性试验观察，桂糖42号在广西金光农场表现出高产高糖、宿根性强、抗旱性好、脱叶性好及抗倒性强等诸多优良特性，适宜在广西及国内相同土壤类型蔗区进一步推广种植。