四川省甘蔗种质资源农艺性状比较初评
2021-03-24陈道德吴银明周英明
吕 达,肖 祎,陈道德,吴银明,陶 宇,周英明,刘 军,李 刚
【糖料与糖料生产】
四川省甘蔗种质资源农艺性状比较初评
吕达,肖祎,陈道德,吴银明,陶宇,周英明,刘军,李刚
(四川省植物工程研究院,四川资中 641200)
对四川省甘蔗种质资源的重要农艺性状进行初评,为种质资源的进一步精准评价和杂交利用提供参考。基于小区试验,在成熟期选择测量株高、茎径、锤度、单茎重和有效茎数等重要农艺性状,对四川省植物工程研究院甘蔗种质资源圃保存的123份国内外甘蔗种质资源进行标准化新植,结果显示,四川主栽果蔗品种仍以川蔗26号、川蔗23号、川蔗14号、川蔗8号、川蔗3号、川引04-2等品种为主,且各地区有差异,具有本地特色品种。
甘蔗;种质资源;农艺性状
0 引言
杂交组合的科学选配是甘蔗杂交育种获得成功的基础[1],农艺性状是甘蔗杂交育种中选配亲本的重要依据。选择综合性状优良的亲本配制杂交组合是甘蔗杂交育种选配组合的原则之一[2]。我国种蔗历史有1000多年,芦蔗是现有最古老的糖蔗品种,在抗战时期,四川(包括重庆)有33个县普遍种植[3],芦蔗所产的川糖,销售量曾占全国50%~60%[3]。由于品种更换加快,老品种已不适用于大田生产。从多年资源圃种植来看,芦蔗仍是发蔸性好、植株高、产量高的材料。除此之外,还有一些国外的甘蔗材料,比如现在还作为亲本的CP57-614和CP65-357、K5等[4],以及国内其他单位育成品种(材料),如ROC22、ROC26、粤糖86-368、云蔗89-7等[5],还有四川省植物工程研究院育成的川蔗26号、川蔗23号、川糖02-737等。除抗寒性好这一共性外,也有一些高糖材料如川糖04-5951、FN30等,在四川资中的锤度可达到22%以上[6]。
四川盆地(包括重庆市)是老蔗区,在20世纪80年代有27家机制白砂糖厂[7],有33个县种植甘蔗[7]。四川有生食甘蔗的习性,现在这些老蔗区县仍有零星甘蔗种植,只是面积较少,且以生食为主。近年来,攀西米易糖厂在米易县和盐源县生产白砂糖和红糖,绵阳市3个甘蔗酒厂连续榨蔗制酒20多年,达州市和泸州市在近几年也开设了甘蔗酒厂。
四川省植物工程研究院甘蔗种质资源圃,经50多年来,从国内外收集800多个材料,加上本院自育成的品种和优良基因材料,每3~4年新植1次,在大田保存下来的。由于霜冻、虫害、病害、人为破坏和其它自然灾害,每年都有品种(材料)死亡。到2019年,还有130多个品种(材料)。2019年2月,我们把这些材料进行标准化新植,并在年终测量锤度、株高、茎径、有效茎数等数据,以期为同行的研究者提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
参试材料123个,果蔗品种川蔗26号作对照。所有参试材料见表1。
1.2 试验地点
试验地设在四川省植物工程研究院资中试验站内,地理经度104.9°,纬度29.8°,海拔315 m;属沱江灰冲积沙壤土,土层深厚,土壤肥力中下等;常年有霜冻,但每次霜冻时间不长。
1.3 田间管理
表1 四川省甘蔗种质资源圃材料名称表
2019年2月28日新植,保留在四川省植物工程研究院资中试验站内的大土甘蔗种质资源圃材料,每个材料选用2株上半部分,约15个芽,砍成3芽节,种植于行宽1.2 m、间距2.0 m (穴长0.6 m,退步1.4 m)的种植沟内。生长期施肥2次、锄草3次、培土2次、打杀虫剂2次,其它管理与大田生产相同。2019年3、4月由于雨水多,光照少,出苗不太好。7、8月干旱了近1个月,没及时灌水,导致甘蔗受旱,本年度甘蔗高度,短于往年。2019年6月11日间苗,每窝留10株主茎。
1.4 测定项目及性状分级
参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》[8-10],2019年11月13日调查有效茎数;12月27日调查株高、茎径和锤度。在甘蔗成熟期分别对甘蔗进行株高、茎径、单茎重、有效茎数、锤度等农艺性状调查和品质性状检测,并按照以下公式计算小区产量。
小区产量(t/hm2)=0.785×株高×茎径2×有效茎数×10-6。
2 结果与分析
所有材料农艺性状见表2。
2.1 株高
表2 2019年资源圃新植材料测产表
资源圃中的123个材料中,所有资源圃平均株高为253.18cm。株高前16位的材料,长得最高的材料是F9和川糖79-130,分别为374.0和362.4 cm(见表2)。其它品种平均高度依次是云蔗77-133(319.2 cm)、滇蔗80-20(317.4 cm)、滇蔗01-607(316.2 cm)、CO617(312.4 cm)、滇蔗80-4(310.4 cm)、川糖61-380(309.0 cm)、Sws-Wml(308.0 cm)、川蔗14号(305.0 cm)、X19(303.4 cm)、川糖66-527(299.6 cm)、CP73-553(299.0 cm)、川糖85-794(299.0 cm)、芦蔗(293.6 cm)、云蔗71-153(291.6 cm),对照品种川蔗26号为262.2 cm。
F9(锤度14.36%,下同)和滇蔗80-20(锤度14.68%)等,长得高,但细小,锤度低、有效茎数多、抗旱力强,也是在四川资中少有的几个开花甘蔗材料。芦蔗在四川已种植几百年,抗病抗寒性都很强,分蘖率也高,蔗茎较细(2.20 cm),但经很多年种植,糖分已退化(锤度14.96%)。川蔗14号(锤度19.64%)是多年来广为内江市和资阳市民喜爱的甘蔗品种,其具备口感好、抗寒性强、发蔸多、抗病虫力强、抗旱性好等特性,是四川老蔗区现时种植最广泛的品种。
2.2 茎径
参试的123个品种材料中,平均茎径为2.70 cm。其中,茎径较大的16个品种材料分别是川引04-2(4.02 cm)、川糖02-4354(4.02 cm)、川糖02-737(3.74 cm)、红斑果蔗(3.66 cm)、川糖04-6556(3.60 cm)、Sws-Wml(3.42 cm)、福农15号(3.36 cm)、川糖06-3318(3.36 cm)、CP73-553(3.28 cm)、川蔗23号(3.28 cm)、川糖04-6227(3.24 cm)、YT96-86(3.20 cm)、ROC26(3.18 cm)、GT2004-2727(3.18 cm)、云蔗05-326(3.18 cm)、川蔗8号(3.17 cm),对照种川蔗26号为3.08 cm。
四川省植物工程研究院近年来果蔗选育的一项重要标准是选大茎种。川引04-2蔗茎最大,经我院扩繁后于2008年引种到在四川省德阳市罗江县,多年来已在该县大面积种植,是罗江县乐平镇特色产业,广泛销售于成都、德阳、绵阳等地,也是当地3个甘蔗酒厂的原料蔗。川蔗8号[11],因口感好(锤度18.27%)、产量高是内江市、自贡市、乐山市、泸州市等丘陵地主栽果蔗品种之一。红斑果蔗(锤度17.22%)在达州市有集中种植。川蔗23号[12](锤度16.42%)其抗寒力强、发蔸性好、产量高,在绵阳市的盐亭县和资阳市的乐至县有成片种植。
2.3 单茎重
参试的123个材料中,平均单茎重为1476.4 g,单茎重由高到低的前16位品种依次为川糖02-737(3152 g)、川糖02-4354(3064 g)、Sws-Wml (2828 g)、川引04-2(2702 g)、CP73-553(2525 g)、红斑果蔗(2461 g)、川糖04-6556(2295 g)、福农15号(2282 g)、ROC22(2200 g)、川糖06-3318(2083 g)、川蔗23号(2052 g)、川糖85-794(2043 g)、川糖04-3415(1982 g)、CP00-1630(1966 g)、川蔗26号(1953 g)、川蔗25号(1928 g),其中川蔗26号是对照种。
单茎重最大的是川糖02-737,在大肥大水条件下植株高大、产量高,是攀西蔗区安宁河谷产量最高的材料之一,这也是其被送往海南甘蔗育种场作亲本的原因。川蔗26号较高大,锤度为16.6%,其口味好、节间长,又脆又泡,入口化渣,是四川人最喜欢的本地果蔗,在内江、泸州、乐山、资阳作为高档果蔗栽培。川蔗23号(锤度16.42%)因分蘖力强、产量高、抗寒性好,在西昌的会东县、宁南县高山上种植较多,在高海拔地表现比其它蔗种抗寒性强。
2.5 有效茎数
有效茎多,表示分蘖力强。在保存的123个材料中,有效茎数在12500~83333株/hm2,有效茎数平均值为43123株/hm2。有效茎数较多的前16位品种依次是CP57-614(83333株/hm2)、滇蔗80-127(83333株/hm2)、云蔗77-133(79167株/hm2)、CP65-357(75000株/hm2)、F9(70833株/hm2);川蔗9号和芦蔗、甜城87-323均为62500株/hm2;CP73-553和云蔗89-7、川糖71-553、川糖79-130、川蔗21号、川糖61-380、粤糖68-368、滇蔗80-20均为58333株/hm2。这些材料分蘖力强,而且全是上世纪及以前育成的老品种(材料),在四川资中这种有霜冻的蔗区种植几十、几百年后,仍具备非常好的分蘖力,值得我们育种工作者研究。粤糖68-368的锤度高(19.24%)、口感好、外观美,在四川、长江两岸及支流大面积主栽品种。
2.6 甘蔗田间锤度
生吃蔗(水果蔗)对锤度要求不高,只要甜度合适,口味好,有脆泡。123个材料中,锤度最高的是川糖04-5951(22.80%)、FN30(22.10%),它们在四川属高糖材料,结果与往年栽培相似。其次是川蔗3号(21.44%)、川糖88-523(21.20%)、川蔗4号(21.16%)、云蔗89-7(20.96%)、NongL8(20.88%)、桂引1号(20.68%)、川糖83-139(20.68%)、川糖95-108(20.44%)、川糖84-389(20.32%)、川糖85-45 (20.28%)、FN39(20.20%)、云蔗08-1069(20.20%)、黔糖2号(20.20%)、川蔗5号(20.12%)、川蔗19号(19.92%),对照种川蔗26号的锤度是16.60%。川蔗3号(锤度21.44%)排第3位,是小茎种,抗旱力非常强,口感也好,是较受欢迎的甘蔗品种,也是四川台区甘蔗主要品种;由于川中台地无供水保障,缺水时不出苗,一旦有雨水,很快就出苗生长。
2.7 产量
甘蔗出苗后,间苗时保留的主茎都是10株,因分蘖率力有高有低,所以有效茎数差异大是产量差异大的主要原因之一。每丛种植面积为2.4 m2。小区产量较高的材料依次是川糖02-737(157.6 t/hm2)、CP73-553(147.292 t/hm2)、CP65-357(132.45 t/hm2)、川糖02-4354(127.667 t/hm2)、Sws-Wml(117.833 t/hm2)、川糖04-6556(105.188 t/hm2)、福农15号(104.592 t/hm2)、F9(93.5 t/hm2)、川糖02-906(92.35 t/hm2)、云蔗89-7(92.225 t/hm2)、川蔗9号(91.75 t/hm2)、川糖71-553(89.542 t/hm2)、川蔗25号(88.367 t/hm2)、川糖06-3318(86.792 t/hm2)、川蔗14号(86.342 t/hm2)、川糖79-130(86.275 t/hm2),对照种川蔗26号小区产量73.238 t/hm2。川糖02-737、川蔗9号、川蔗14号、川蔗25号因产量高,在绵阳市和资阳市都有种植,并且因外观漂亮且口感好而深受市民喜爱。
3 小结与讨论
四川主栽果蔗品种仍以川蔗26号、川蔗23号、川蔗14号、川蔗8号、川蔗3号、川引04-2等品种为主。各地区有差异,且有本地特色品种。
四川在中国种蔗偏北区,以内江市资中县为例,10年中8年霜冻,保存材料非常不易,800多个材料保存下来130多个,其冻死的占多数,留下来的抗寒性都不太差。一些老材料,比如芦蔗,与多年前比,抗病性依然强,叶片干净,分蘖力同样好,产量也不低,应该是一个很好亲本材料。在现有的资源圃中,保存了一些国外甘蔗材料,除去抗寒性好外,也有一些其它优良基因(品性)。CP73-553锤度18.80%,小区产量147.292 t/hm2;CP65-357锤度18.20%,小区产量132.45 t/hm2,属于高产高糖材料;也为我国育成了许多优良后代。川糖02-4354大茎种,锤度19.88%,小区产量127.667 t/hm2,亦属高产高糖材料,可以作为糖蔗亲本。川糖02-737虽锤度只有15.96%,但小区产量是所有参试材料中最高的,具有高大、中熟、抗病性强等特性,也可以作为一个好的果蔗亲本。
[1] 彭绍光. 甘蔗育种学[M]. 北京:农业出版社,1984:174-184.
[2] 李杨瑞. 现代甘蔗学[M]. 北京:中国农业出版社,2010:103-109.
[3] 彭绍光. 甘蔗育种学[M]. 北京:中国农业出版社,1990:30-62.
[4] 陈栋梁,李明生. 内江糖业史[M]. 成都:四川科学技术出版社,1990:4-17.
[5] 苏广达,叶振邦,吴伯全,等. 甘蔗栽培生物学[M]. 北京:中国轻工业出版社,1980:32-52.
[6] 吴才文,赵俊,刘家勇,等. 现代甘蔗种业[M]. 北京:中国农业出版社,2014:194-204.
[7] 蔡青. 甘蔗种质资源描述规范和数据标准[S]. 北京:中国农业出版社,2006:1-3.
[8] 蔡青,范源洪,等. 甘蔗种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社,2006.
[9] 吕达,肖祎,陈道德,等. 四川盆地主栽蔗品比新植试验[J]. 甘蔗糖业,2017(1):1-5.
[10] 肖祎,刘军,周英明,等. 果蔗种质资源新植表现及遗传多样性聚类分析[J]. 甘蔗糖业,2018(2):6-11.
A Preliminary Evaluation of New Planting Characters in Sugarcane Germplasm of Sichuan Province
LÜ Da, XIAO Yi, CHEN Dao-de, WU Yin-ming, TAO Yu, ZHOU Ying-ming, LIU Jun, LI Gang
(Sichuan Academy of Botanical Engineering, Zizhong, Sichuan 641200)
A preliminary evaluation of important agronomic traits of sugarcane germplasm resources in Sichuan Province will provide a reference for further accurate evaluation and hybrid utilization of germplasm resources. Based on the new standardized planting of qualitative resources test, selected and measured plant height, stem diameter, hammer weight, single stem weight and effective stem number and other important agronomic traits during the mature period. The results showed that Sichuan’s main fruit cane varieties were still Chuanzhe26, Chuanzhe23, Chuanzhe14, Chuanzhe8, Chuanzhe3, Chuanyin04-2, and so on. There were differences in various regions, and there were local varieties.
Sugarcane; Germplasm; Agronomic traits
1005-9695(2021)01-0061-07
2020-06-08;
2021-01-26
吕达(1963-),男,教授级高级工程师,研究方向:甘蔗品种选育;E-mail:scluda_007@sina.com
吕达,肖祎,陈道德,等. 四川省甘蔗种质资源农艺性状比较初评[J]. 甘蔗糖业,2021,50(1):61-67.