九个甘蔗新品种在桂林地区的适应性观察和评价
2018-09-10钟坤张丹刘许辉莫皓蓝何雪丹李家文蒋明健陈伟孙玉勇
钟坤 张丹 刘许辉 莫皓蓝 何雪丹 李家文 蒋明健 陈伟 孙玉勇
摘 要: 为探讨甘蔗新品种在桂林地区的适应性表现,该研究以ROC22为对照,采用大区互比法,对国家甘蔗产业技术体系的9个甘蔗品种进行1年新植2年宿根的区域试验,观察记录出苗率、分蘖率、株高、产量和糖分等14个性状表现,并利用DTOPSIS法进行综合评价。结果表明:桂糖29号、桂糖31号、云蔗03-194、粤糖60号、福农38号和粤糖55号的综合性状表现优于对照ROC22,其中桂糖29号宿根性好、蔗茎产量和产糖量较高,但病虫害有不同程度的发生,田间栽培需加强病虫害防控;桂糖31号有效茎多、蔗糖分高,建议加强肥水管理,提高产量;云蔗03-194出苗率较高,出苗整齐,有效茎数较多,宿根性好,但枯心苗和黑穗病发病程度较其他品种严重,建议加强苗期病虫管理,保障成茎率;粤糖60号蔗糖产量较高、抗倒伏能力强,但新植出苗率较低,建议加大下种量;福农38号蔗糖分较高、抗病性较好,是优异的抗病材料;粤糖55号宿根性较好。上述筛选出的6个甘蔗品种宿根性好、抗逆性强、高产高糖,适宜在桂林地区进行扩大种植,用于指导当地的甘蔗示范推广。
关键词: 甘蔗, 评价, 蔗糖产量
中图分类号: Q949.9 文献标识码: A 文章编号: 1000-3142(2018)08-1050-06
Abstract: To explore the adaptability of new sugarcane, those cultivars with better adaptability and performance were screened for further demonstration in Guilin. Nine new sugarcane varieties of demonstration experimental station were evaluated for 1-year plant crop and 2-year ratoon crop, test materials and controls adjacent to each other with ROC22 as control. The germination rate, tillering rate, plant height, yield and sugar content of fourteen traits were observed and recorded, and comprehensively evaluated by DTOPSIS method. The results showed that Guitang 29, Guitang 31, Yunzhe 03-194, Yuntang 60, Funong 38 and Yuetang 55 were superior to ROC22 in aspect of comprehensive agronomic traits and yield traits, Guitang 29 had higher shooting cane, sugar yield and yield rate, except for pests occur, suggestions on strengthening pest control in the field ; Guitang 31 had more effective stalks and high sucrose content, suggestions on strengthening the management of fat and water to increase yield rate; Yunzhe 03-194 had high germination rate, tidy seedling, more effective stalks, higher shooting cane, but its dead heart seedlings and smut incidence were rarely serious than those of other cultivars, suggestions on strengthening the management of disease and insect pests in the field; Yuntang 60 had higher sugar yield and strong lodging resistance, except for lower new plant rate, suggestion on increasing seedling quantity; Funong 38 had high sucrose content and good disease resistance, and could be used as an excellent disease resistant material; Yuntang 55 had higher shooting cane. Therefore, the six sugarcane cultivars above should be further extented and demonstrated in Guilin.
Key words: sugarcane, evaluation, sugar yield
區域试验是评价参试品种在当地丰产、稳产、抗逆性和适应性的重要手段,甘蔗品种的出苗率、分蘖率、宿根性、蔗茎产量、产糖量和抗逆性会因土壤、气候和栽培方式不同而有所差异,因此开展甘蔗区域试验,筛选在当地丰产性、适应性和抗逆性较好的品种,对当地甘蔗品种推广应用有指导作用。近年来,有学者在甘蔗品种的区域筛选试验中做了研究工作(覃耀冠等,2014;孙玉勇等,2016),丰富了我国甘蔗种质资源,促进了我国甘蔗产业的健康发展。目前用于甘蔗综合性状评比的分析方法主要有灰色关联度法(杨昆等,2015)、AHP法(吴建涛等,2012)和DTOPSIS法(赵培方等,2008),不同的评价方法优缺点表现不同。DTOPSIS法是一种多目标决策分析法,能将不同的的性状指标统一标准进行无量纲化处理综合评价,评价结果科学合理(覃耀冠等,2014),已广泛应用于水稻、玉米和棉花等作物的综合评价筛选(卫勇强等,2009;杜刚等,2009;董超等,2013)。在甘蔗品种区域试验方面,俞华先等(2013)利用DTOPSIS法对10个参试甘蔗品系进行综合评价,筛选出柳城03-1137、云蔗05-51、福农39和云蔗06-407等4个甘蔗品系的综合表现优于两个对照品种ROC22和ROC16;黄文武等(2016)在广西百色开展甘蔗新品种区域试验,采用DTOPSIS法对甘蔗的18个性状进行综合评定,筛选出桂糖31、桂糖32和福农1110综合性状较好,适宜当地推广应用。
我国蔗区幅员辽阔,地域环境、气候丰富多样,因此相同的甘蔗品种在不同蔗区适应性表现有所不同。桂林地区属亚热带季风气候区,地处低纬度高海拔山区,区域气候独特,冬春季常出现阴雨霜冻天气,受到冷害影响后甘蔗和蔗糖产量均会受到损失,使蔗农、制糖企业和糖业发展受到影响(杨荣仲等,2011;孙玉勇等,2016)。在前人研究的基础上,本研究在桂林市农业科学院对国家甘蔗产业技术体系的9个甘蔗品种进行综合评价,以期为甘蔗新品种在桂林生态蔗区的推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
国家甘蔗产业技术体系经育种单位推荐和1-4轮集成示范品种表现,参试品种定为福农38号和福农39号,材料来源于福建农林大学甘蔗综合研究所;桂糖29号和桂糖31号,材料来源于广西农科院甘蔗研究所;粤糖60号和粤糖55号,材料来源于广州甘蔗糖业研究所;云蔗03-194和云蔗05-51,材料来源于云南农科院甘蔗研究所;柳城05-136,材料来源于广西柳城县甘蔗研究中心,对照为ROC22。
1.2 方法
试验在桂林市农业科学院核心基地进行,试验地为黑壤土、肥力均匀、土地平坦、排灌方便,前茬为甘蔗。2013年3月第一年新植,采用大区互比法(刘乃生等,1994;容小阳等,2015;李嫒甜等,2016)试验设计进行品比试验,不设重复,小区面积在120 m2以上,下种量每公顷120 000芽,2014年和2015年留宿根试验观察。
1.3 调查项目
1.3.1 出苗率 开始出苗后,每小区每隔15 d调查一次出苗数,直至出苗结束,据下种量和基本苗数,计算出苗率。
1.3.2 宿根发蔸率 开畦松蔸后,每块地、每个品种选择 3 个有代表性的点,调查蔗头数,发株结束时调查发株数,计算其发蔸率。
1.3.3 分蘖率 根据基本苗和茎蘖数计算分蘖率。
1.3.4 主要病虫害发生情况 每品种随机选择 3 个点,每个点连续调查 200 株,记载病虫害株数,分别计算病虫害发生率。其中枯心苗在苗期和分蘖期进行、花叶病在分蘖期进行、黑穗病和梢腐病在 5 月份进行。
1.3.5 产量性状调查 在12 月中旬进行取样,按3点取样调查,每个样点面积为33 m2。调查以下项目:有效茎数(调查每小区的有效茎数,计算公顷平均有效茎数);株高(每小区选择有代表性的行段,顺序调查生长正常的20 株株高,计算平均株高);茎径(与调查株高同步进行,每小区调查 20 株蔗茎中部的茎径,计算平均茎径);单茎重(根据经验公式单茎重=株高×茎径2×0.785/1 000计算单茎重);蔗产量(称取样点甘蔗蔗茎重量)。
从 11 月中旬至翌年3月中旬,每隔1个月在每个测产点附近顺序选取 10 株甘蔗,在其中部钻取蔗茎汁,采用手持锤度计观察糖锤度,先计算平均锤度,再换算为甘蔗蔗糖分。换算公式:
甘蔗蔗糖分(%)=(锤度%×1.0825 )-7.703。
1.3.6 数据校正 按3点取样调查,然后取平均值,再算校正值,进行品种间及对照比较。
品种i性状j校正值=品种i性状j实测值×对照种性状j实测值平均/邻近对照性状j实测值。
1.4 数据处理及统计分析
出苗率、发蔸率、分蘖率、株高、茎径、有效茎和蔗茎产量等14个性状值以一年新植和两年宿根的平均值作为评价指标,用SPSS软件作方差分析,利用DTOPSIS法对甘蔗品种进行综合评分,Ci大小对应评分大小,Ci值最大则代表甘蔗品种综合农艺性状最优(卫勇强等,2009;吴建涛等,2012;经艳芬等,2012;杨昆等,2015)。
2 结果与分析
2.1 农艺性状
由表1可知,参试品种的出苗率为44.4%~89.0%,出苗率按照高低排序依次为云蔗03-194>福农38号>桂糖29号>桂糖31号>福农39号>CK>云蔗05-51>粤糖55号>柳城05-136>粤糖60号;经过连续两年宿根观察记录,宿根发兜率最高的是桂糖29号(170.8%),其次是粤糖55号(160.9%),两者均显著高于对照(P
2.2 产量性状
对新植和宿根的参试品种间的蔗茎产量进行了统计分析,结果见表1。从表1可以看出,桂糖29号、粤糖60号、桂糖31号、云蔗03-194、福农38和粤糖55号的蔗产量与对照ROC22相当,而云蔗05-51、柳城05-136和福农39号的蔗产量却显著低于对照。新宿平均蔗糖分为13.3%~15.2%,其中蔗糖分显著高于对照ROC22(14.2%)的品种有桂糖31号(15.2%)、桂糖29号(15.0%)、粤糖60号(15.0%)、福农38号(14.9%)和福农39号(14.8%);云蔗03-194的蔗糖分与对照相当;其他参试品种的蔗糖分显著低于对照。新宿平均产糖量为11.9~15.4 t·hm-2,其中桂糖29号产糖量最高(为15.4 t·hm-2),比对照ROC22(12.9 t·hm-2)增幅2.5 t·hm-2;产糖量显著高于对照的品种还有桂糖60号、桂糖31号、福农38号和云蔗03-194;其他参试品种的产糖量与对照相当。
2.3 抗病性
由表1可知,參试甘蔗品种枯心苗率为0~5.6%,除粤糖60号和云蔗05-51外,其他品种有不同程度的病害发生;在抗黑穗病方面,福农38号、福农39号、粤糖60号和云蔗05-51未见发病,其他品种有不同程度的发生;在花叶病感病方面,除桂糖29号、粤糖60号和粤糖55号发病率高于对照ROC22(2.3%)外,其他品种发病程度较轻;在梢腐病方面,9个参试品种梢腐病发病率均低于对照ROC22(4.5%)。
2.4 综合性状评价
根据DTOPSIS评价原理,Ci值越大代表综合性状越优,对参试甘蔗品种的14个性状进行无量纲化处理,并赋予相应的权重值,得到参试品种对理想解的接近度,由表2可知,Ci值高于对照ROC22的有桂糖29号、桂糖31号、云蔗03-194、粤糖60号、粤糖55号和福农38号,说明他们综合性状优于对照,可在桂林地区和类似桂林地区气候的区域推广种植,而柳城05-136、云蔗05-51和福农39号的Ci值均低于对照,说明这3个品种在桂林地区的表现比对照ROC22差,不适宜在本地区推广应用。
3 讨论与结论
甘蔗是我国主要的糖料作物,主要分布在广西、广东、云南、福建和海南5大蔗区,各蔗区地形地貌、气候条件和土壤特点特色各异,甘蔗品种在各蔗区的适应性和综合性状表现也有所不同。福农39号在保山地区表现高产115.85 t·hm-2,含糖量高16.71 t·hm-2(容小阳等,2015);柳城05-136和云蔗05-51在德宏地区综合性状表现优于对照ROC22(李媛甜等,2015),但它们在桂林地区综合性状表现不如对照ROC22。桂糖29号、桂糖31号和云蔗03-194在桂林地区适应性表现较好,与国家甘蔗新品种表证示范保山点和国家七轮区试瑞丽点表现评价结果一致,其中桂糖29号和桂糖31号在保山点产量、糖分、含糖量比较高,云蔗03-194在瑞丽点综合表现优于ROC16(容小阳等,2015;经艳芬等,2012),说明桂糖29号和桂糖31号可在类似桂林和保山地区气候条件的蔗区推广应用,云蔗03-194适宜在桂林和瑞丽地区及气候相似的蔗区推广种植。
该文利用DTOPSIS法综合评价得出桂糖29号、桂糖31号、云蔗03-194、粤糖60号、福农38号和粤糖55号比对照ROC22较优。桂糖29号蔗茎产量和蔗糖产量最高,新植出苗率、宿根性和有效茎数性状表现较优,但该品种枯心苗、黑穗病、梢腐病均有不同程度的发生,建议加强田间病虫害防控;桂糖31号蔗糖分最高,蔗茎产量与对照ROC22相当,建议合理密植,加强肥水管理,提高产量;云蔗03-194新植出苗率最高,出苗整齐,有效茎数较多,宿根性好,但枯心苗和黑穗病发病程度较其他品种严重,建议加强苗期病虫管理,保障成茎率。粤糖60号枯心苗和黑穗病发病程度较轻,茎粗,抗倒伏能力强,而新植出苗率较低,建议田间栽培加大下种苗量。福农38号新植出苗率高,宿根性好,分蘖性强,蔗糖分高,在抗病性方面表现突出,可作为抗病优异材料进行培育。粤糖55号宿根性好,中大茎,有效茎数多,蔗茎产量高,但蔗糖分偏低。
综上所述,本研究通过对甘蔗品种1年新植2年宿根的观察试验,对甘蔗的农艺性状、工艺性状和抗病性进行综合评价分析,得出桂糖29号、桂糖60号、桂糖31号、云蔗03-194、福农38号和粤糖55号在宿根性、丰产性和抗逆性等方面表现较好,在桂林地区有进一步推广应用价值。
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