果蔗脱毒种苗主要经济性状表现分析

劳方业，何慧怡，樊丽娜，陈勇生，黄俊坚，齐永文

(广东省科学院生物工程研究所，广东广州510316)

0 引言

果蔗是水果型甘蔗的简称，皮薄、茎脆、汁多、清甜、口感好。富含蔗糖、果糖、葡萄糖等糖类物质，还含有20多种氨基酸及多种微量元素营养成分，具有充饥、解渴、消除疲劳、清凉解毒的功效[1-2]，是深受人们喜爱的鲜食果品。我国种植果蔗历史悠久，种植范围广，主要产区为广东、广西、海南和福建等；次产区是浙江、江西、湖南、安微、云南、

贵州、四川、江苏等[3]。在常规生产上果蔗是用嫩茎作种繁殖的，通常种植几年后，由于多种病原物反复侵染并在植株内积累，往往会导致质量、产量不断下降的品种退化现象。研究表明利用常规方式种植的果蔗，花叶病、宿根矮化病等病毒性与细菌性病害感染十分严重，田间发病率几乎达到100%[4-5]。造成植株生长缓慢、矮小、茎细、节密、病斑多、减产、品质下降等，明显影响经济效益。近20年来我国大力开展甘蔗脱毒种苗的应用推广研究。各种试验结果表明，果蔗脱毒种苗具有早生快发、生长茂盛、长相健壮、繁殖系数高、植株抗逆性和抗病能力增强等特点。产量提高30%～50%、蔗糖分提高0.11%(绝对值)，品质得到显著改善[3,6-9]。但果蔗脱毒种苗多年多点的跟踪调查、多代比较评价试验等鲜少报道，本文针对这几方面问题开展调查研究，旨在为果蔗脱毒种苗技术的推广应用提供更多的实践及理论支持，为果蔗产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 脱毒种苗田间调查

参试品种：黑皮果蔗(Badila)、黄皮果蔗脱毒种苗，田间随机调查的黑皮果蔗、黄皮果蔗脱毒种苗均为第2代，由广东省科学院生物工程研究所提供第1代种苗繁殖而来。2016～2020年5年共16个地点的田间调查的主要经济性状数据，其中黑皮果蔗12个地点(见表1)，黄皮果蔗4个地点。

表1 2016～2020年5年共12个地点的脱毒种苗田间调查点分布及调查

常规种苗果蔗则选脱毒种苗旁边，果蔗品种相同、土壤类型相同、下种时间相近、管理水平近似的田块进行调查。

果蔗的种植、管理按当地常规方法进行。调查时间为2016～2020年11月或12月。

1.2 黑皮果蔗脱毒种苗评价试验设计及方法

本试验参试品种为黑皮果蔗第1代、第2代和第3代脱毒种苗，由广东省科学院生物工程研究所提供，2017年3月6日下种，下种时第1代苗在苗床已长成约20 cm植株，其它则为蔗茎种。按试验当地(南沙区榄核镇)常规方法进行田间管理。试验不设重复，每个处理为1个区，面积为333 m2，行距1.3 m，下种量22500株/hm2或36000段双芽/hm2。调查时间，生长速6～12月，锤度10～12月，每月1次，茎径仅12月1次。

1.3 测定项目及方法

参照《中国甘蔗品种志》[10]等进行相关性状的测算。

有效茎数：采取“对角线三点”测量法，每个点4行，行长10 m，调查每行有效茎数(株高1 m以下的不计)，再测量每点4行的总行距(m)。按下列公式计算各点有效茎：各点的公顷有效茎数(条)=4行的总有效茎数(条)×10000/10/4行的总行距(m)。

公顷产量：在上述每个调查点连续调查20株生长正常的甘蔗株高(cm)，并用游标卡尺逐一量取对应蔗株茎中部节间茎径(cm)。

先按下列公式计算单茎重：单茎重(kg)=茎径2×(株高-30)×0.7854×比重/1000，新鲜原料蔗茎比重通常为1.02～1.05，本文统一设定为1.035。

然后再计算理论产量，公顷产量(kg)=单茎重(kg)×公顷有效茎数(条/hm2)。

2 结果与分析

2.1 黑皮果蔗脱毒种苗的主要经济性状表现

表2是2016～2020年5年共12个地点的田间调查的主要经济性状数据。脱毒种苗与常规种苗相比，绝大多数经济性状前者都优于后者，特别是蔗茎产量全部调查点无一例外，增产幅度在2.15%～38.17%之间，平均为19.13%。

从表2可看出，后者好于前者的，仅有极少数性状在少数调查点出现，其中，株高只有1个点，茎径有3个点，锤度有2个点，有效茎数有2个点。综合12个点进行各经济性状分析，果蔗脱毒种苗比常规种苗有较大优势，株高平均高出23.0 cm，茎径平均增加0.14 cm，锤度平均升高0.47%、有效茎数平均增加773.3条/hm2和蔗茎产量平均增加25.7690 t/hm2。

表2 黑皮果蔗脱毒种苗与常规种苗的主要经济性状比较

2.2 黄皮果蔗脱毒种苗的主要经济性状表现

编号 种别 株高(cm) 茎径(cm) 锤度(%) 有效茎数(条/hm2) 蔗茎产量(t/hm2) 产量 比CK±(%) 8 脱毒种苗(H) 286.5 4.13 15.64 48840.0 173.6978 10.40 常规种苗(CK) 291.6 3.92 15.60 48150.0 157.3394 - H-CK -5.1 0.21 0.04 690.0 16.3585 - 9 脱毒种苗(H) 293.4 4.06 15.72 51480.0 181.6928 23.69 常规种苗(CK) 281.6 3.80 15.28 49740.0 146.8977 - H-CK 11.8 0.26 0.44 1740.0 34.7951 - 10 脱毒种苗(H) 387.5 3.52 15.52 48210.0 173.5920 10.63 常规种苗(CK) 322.0 3.65 15.80 49620.0 156.9122 - H-CK 65.5 -0.13 -0.28 -1410.0 16.6799 - 11 脱毒种苗(H) 308.0 3.75 16.81 51390.0 163.3117 19.76 常规种苗(CK) 280.5 3.76 16.50 47370.0 136.3698 - H-CK 27.5 -0.01 0.31 4020.0 26.9419 - 12 脱毒种苗(H) 326.0 3.85 15.84 52170.0 186.0652 28.28 常规种苗(CK) 296.3 3.59 15.20 51990.0 145.0478 - H-CK 29.7 0.26 0.64 180.0 41.0174 - 合计 脱毒种苗(H) 290.5 3.91 15.08 49862.1 160.4782 19.13 常规种苗(CK) 267.5 3.77 14.60 49088.8 134.7092 - H-CK 23.0 0.14 0.47 773.3 25.7690 -

与黑皮果蔗相比，黄皮果蔗种苗脱毒推广应用起步相对较晚，目前生产上种植黄皮果蔗脱毒种苗也不多。表3是2020年广州市南沙区4个地点的田间调查的主要经济性状数据。从仅有的数据来看，与黑皮果蔗相似之处，脱毒种苗与常规种苗相比，绝大多数经济性状前者都优于后者，后者好于前者的，只是个别调查点出现，其中，茎径有1个点、有效茎数有2个点。株高、茎径、锤度、有效茎数和蔗茎产量等经济性状，果蔗脱毒种苗比常规种苗有较大优势，株高平均高出18.0 cm，茎径平均高出0.15 cm，锤度平均高出0.88%，有效茎数平均高出303.8条/hm2和蔗茎产量平均高出22.4581 t/hm2。蔗茎产量脱毒种苗比常规种苗增产在4.32%～28.27%之间，平均为15.88%(表3)。

表3 2020年黄皮果蔗脱毒种苗与常规种苗的主要经济性状比较

2.3 黑皮果蔗脱毒种苗1～3代评价试验的主要经济性状表现

从图1和表4、5可看出，脱毒种苗的生长速度较快，特别是中后期。12月脱毒种苗株高第1代为318.1 cm、第2代317.3 cm、第3代309.7 cm，分别比常规种(289.2 cm)增加28.9、28.1、20.5 cm，增幅为10%、9.7%和7.1%，有明显株高优势。第1代脱毒种苗的茎径稍细，只有常规种的89.3%，是其产量较低的主要原因，第2、3代比常规略有增加，但不明显。从糖分(锤度)来看，第2代增长最快，积累最高，其次是第1代，再次是第3代，分别比常规种高10.9%，6.5%和2.1%(图2和表4、5)。1～3代脱毒种苗蔗茎产量最差是第1代，最好是第2代，其次是第3代，分别是常规种的97.92%、115.20%和114.76%。从生长速、株高、茎径、锤度和蔗茎产量等多个性状综合评价初步认为，第1代脱毒种苗一般不适宜直接作生产用种，最好提前培育5～7月后，再砍作生产种苗，第2代脱毒种苗表现最好，应是果蔗生产重点推广种植的脱毒种苗，第3代已经不如第2代，开始出现退化的迹象。

图1 生长速

图2 锤度变化

表4 黑皮果蔗脱毒种苗1～3代与常规种苗的株高和茎径比较

3 讨论与结论

大量试验结果证明，甘蔗脱毒种苗的蔗茎产量比常规种苗显著增产，增产的幅度因品种、试验时间、地点、方法不同而异，平均增幅达20%以上。脱毒种苗在株高、生长速度、产量、质量、分蘖率等方面有明显优势[3,6-9]。本研究的试验结果与前人结果完全一致。黑皮果蔗多年、多点田间调查及黄皮果蔗多点田间调查，虽然带有随机性，种植没有经过科学设计，田间管理也各不相同，但绝大多数经济性状数据与前人研究结果一致，所有田块的蔗茎产量脱毒种苗都高于常规种苗(2.15%～38.17%)，黑皮果蔗平均增产19.13%，黄皮果蔗增产15.88%。再次充分说明脱毒种苗产量比常规种苗显著提高。但就个别性状而言，在个别田块也有例外，例如2019年在广州市南沙区横沥镇前进村调查的2个田块中，其中1个田块的脱毒种苗的株高就比旁边田块的常规种苗平均矮了5.1 cm，这是极其少见的现象。后来深入了解得知，该农户担心植株过高，在培土时特意多培厚一点(20～25 cm)，当地人称之为“压蔗”。其它经济性状如茎径、锤度、有效茎数等，偶然也出现脱毒种苗不如常规种苗的现象，可能是田块差异、种植密度不同、管理水平不一样等原因所致。

脱毒种苗种植于大田后，会逐渐感染病原菌。理论上第1代携带病原菌最少，然后逐年增多，经济性状表现随之变差。本研究初步显示，从经济性状来分析，第2代最好，第3代已开始出现下降趋势(表4、表5)。杨湛端等[5]、沈万宽等[9]研究显示，甘蔗脱毒种苗第2代检测不到如宿根矮化病等标志性病害病原菌的存在。但第3代是否已受到病原菌的感染以及感染的程度还有待进一步研究。部分蔗农反馈，第5代后就没有优势了，基本与常规种苗一样。

表5 黑皮果蔗脱毒种苗1～3代与常规种苗的锤度、有效茎数及产量比较

本研究结果显示，无论是黑皮果蔗还是黄皮果蔗，在株高、茎径、锤度、有效茎数和蔗茎产量等主要经济性状方面，脱毒种苗比常规种苗都有明显优势，特别是株高和蔗茎产量这2个性状。黑皮果蔗第2代主要经济性状表现最佳，而且茎型、色泽、卖相等很好，是果蔗生产重点推广种植的脱毒种苗。第1代脱毒种苗茎径偏小，蔗茎产量也稍低，一般不适宜直接作生产用种，应提前培育5～7月后，再砍作生产种苗。第3代已开始出现退化现象。