甘蔗健康种苗直接生产原料蔗效果分析

范业赓 陈荣发 邓宇驰 周忠凤 周慧文 杨本鹏 蔡文伟 吴转娣 丘立杭 闫海锋 李燕娇 吴建明

摘 要：开展甘蔗健康种苗与常规种茎栽培比较试验，为延长甘蔗宿根年限和提高甘蔗产量提供科学依据。以桂糖42号健康种苗原苗和常规种茎为试验材料，设种植健康种苗12000苗/hm2（处理A）、健康种苗18000苗/hm2（处理B）和常规种茎90000芽/hm2（处理C）3个处理，统计分析其2年1新1宿的农艺性状、产量和品质差异。结果表明，处理A和B的分蘖率和发株率均极显著高于处理C（P<0.01，下同）；处理A和B新植蔗的株高极显著高于处理C，但其宿根蔗的株高与处理C宿根蔗的株高间无显著差异（P>0.05，下同）。2年间3个处理的单位面积有效茎数和产量均表现为处理B>处理C>处理A，其中，处理B和C极显著高于处理A，处理B与处理C差异不显著；处理间的茎径和蔗糖分均无显著差异。因此，采用甘蔗健康种苗直接生产原料蔗可持续保持原有品种的优良性状，有利于延长宿根年限，促进甘蔗优良品种推广应用。

关键词：甘蔗；健康种苗；常规种茎；栽培；比较试验

中图分类号：S566.1                             文献标志码：A 文章编号：2095-820X（2023）06-0010-04

收稿日期：2023-09-18

基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFD2301100）；国家现代农业产业技术体系广西甘蔗创新团队建设项目（nycytxgxcxtd-2021-03）；广西农业科学院稳定资助科研团队项目（桂农科2021YT012）

通讯作者：吴建明（1978-），男，研究员，主要从事甘蔗栽培与分子生物学研究工作，E-mail：wujianming2004@126.com

第一作者：范业赓（1979-），男，助理研究员，主要从事甘蔗栽培生理生化研究工作，E-mail：fanyegeng@163.com

0 引言

甘蔗是我国重要的糖料作物，在广西、云南、海南和广东等省（区）广泛种植，种植面积约占我国糖料作物总面积的90％，蔗糖产量占我国食糖产量的90％以上，是我国食糖供给的根本保障［1］。甘蔗生产上一般是将蔗茎砍成有1个或多个节的茎段作种茎进行繁殖，或在每年砍收甘蔗后，利用残留在土中茎基上的腋芽作宿根繁殖，这2种繁殖方式用种量大、繁殖系数低，使得甘蔗品种推广速度慢，良种更新滞后，同时，甘蔗品种连续种植多年后易遭受病害侵染，其中，甘蔗宿根矮化病、花叶病和凤梨病等病源物的反复侵染，会产生甘蔗产量和品质下降、宿根年限缩短和种性退化等问题，严重威胁甘蔗产业的可持续发展［2-4］。甘蔗组织培养是高效的甘蔗繁殖技术，也是获得甘蔗无毒种苗的有效途径，是加快品种繁殖和大面积推广的主要手段，在甘蔗产业中发挥着重要作用［5］。甘蔗组培苗是通过组织培养获得的种苗，具有分蘖能力强、有效分蘖多、生长速度快、成活率高、有效茎数多、宿根發株好和产量高等优点［6-8］，以甘蔗组培苗进行大田生产，蔗株病虫害发生少，是防治甘蔗病虫害最有效的措施之一［9］。甘蔗健康种苗具有生长速度快、分蘖力强、成茎率高、产量高和用种量少等优点，是目前生产上恢复和保持甘蔗优良种性最有效的技术措施［10］。但甘蔗组培苗繁育速度有限，且成本较高，因此，生产上是先将组培苗培育为健康种茎，再将健康种茎用作蔗种，最终获得原料蔗［11］。目前，对甘蔗健康种苗的研究多集中在健康种苗本身的繁育特点上，如培育体系建立［12，13］和直接田间繁育［14］，鲜见将甘蔗组培苗直接用做种苗栽培获得原料蔗的研究报道。本研究以健康种苗和常规种茎进行直接生产原料蔗栽培比较试验，为实现健康种苗直接生产原料蔗和延长甘蔗宿根年限提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桂糖42号是由广西农业科学院甘蔗研究所选育的甘蔗品种，具有高产高糖、早熟、抗旱、直立性强且抗倒伏和脱叶性好等特点，本研究以其健康种苗和常规种茎为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

开展1年新植（2019年）和1年宿根（2020年）共2年试验。设3个处理，分别为种植健康种苗12000苗/hm2（处理A）、健康种苗18000苗/hm2（处理B）和常规种茎90000芽/hm2（处理C）。每处理3个重复。

1.2.2 农艺性状调查及产量测定

新植蔗苗期调查分蘖数，宿根蔗苗期调查发株数；收获时每个小区随机取样20株调查株高、茎径、小区有效茎数和产量。

1.2.3 甘蔗品质测定

田间测产验收时，从每小区随机选取6条甘蔗分别送至广西农业科学院甘蔗研究所甘蔗品质分析室，参照GB/T 10499—2014《糖料甘蔗试验方法》检测甘蔗品质。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel 2021进行整理，以DPS v20.05进行统计，以Duncans新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 直接栽培健康种苗和常规种茎的甘蔗农艺性状

由表1可知，2019年处理A和B的分蘖率均极显著高于处理C（P<0.01，下同），分别提高136.8%和148.7%（绝对值），2020年处理A和B的发株率均极显著高于处理C，分别提高53.7%和65.9%（绝对值）；2019年处理A和B的株高分别为319.2和311.3 cm，均极显著高于处理C，2020年处理C的株高略高于处理A和B，3个处理间无显著差异（P >0.05，下同）；2019年处理A的茎径略高于处理B和C，2020年处理B的茎径略高于处理A和C，但2年3个处理的茎径间均无显著差异；2019和2020年处理B的单位面积有效茎数均最多，处理C次之，二者间差异不显著，但二者均极显著高于处理A，其中，2019和2020年处理B分别较处理A和C多9771和6664条/hm2及10273和7383条/hm2。说明健康种苗原苗在新植分蘖率和宿根发株率上具有明显优势，且保持合理的苗数可有效提高单位面积有效茎数。

2.2 直接栽培健康种苗和常规种茎的原料蔗产量

由表2可知，2019和2020年3个处理的产量均以处理B最高，处理C次之，二者间差异不显著，但二者均极显著高于处理A，其中，2019年处理B分别较处理A和C高20.74%和10.66%，2020年处理B分别较处理A和C高26.21%和19.75%。说明种植健康种苗原苗在较强的分蘖率、发株率和高成茎率优势且保持合理的田间苗数下，能获得比种植常规种茎更高的产量。

2.3 直接栽培健康种苗和常规种茎的甘蔗品质分析

由表3可知，2019和2020年3个处理间的蔗糖分均无显著差异，但2019年以处理B的蔗糖分最高，分别较处理A和C提高0.33%和0.39%（绝对值），而2020年以处理C的蔗糖分最高，分别较处理A和B提高0.40%和0.14%（绝对值）；2019和2020年3个处理间的重力纯度和锤度均无显著差异。说明种植甘蔗健康种苗原苗和常规种茎在糖料蔗品质上无显著差异，栽培甘蔗健康种苗可与栽培常规种茎同步进入工艺成熟期。

3 讨论

合理的基本苗数是保障甘蔗有效茎数的基础。刘富成等［15］、梁阗等［16］研究表明，足够的下种量能保证充足的出苗量和有效茎数。本研究中，处理A虽然具有较强的分蘖率和发株率，但由于下种量较少、基本苗数不足，进而获得的有效茎数少，因此，有效茎数和产量均低于处理B和C；而处理B下种量充足，基本苗数得到保障，以较强的分蘖能力获得较大的有效茎数，进而获得了较处理C更高的甘蔗产量。

健康种苗具有较强的分蘖能力和增产效果。分蘖在甘蔗生产中具有重要作用，甘蔗不发生分蘖或少分蘖则很难实现高产，一定数量的分蘖是甘蔗高产的重要群体和农艺指标，最终决定原料蔗数量［17］。甘蔗健康种苗具有较强的分蘖特性，其宿根发株率也较高。梁阗等［16］研究发现，健康种苗分蘖率在592.3%以上，邓展云等［18］研究表明，健康种苗第一代宿根发株率平均在120.0%以上。本研究中，处理A和B的分蘖率分别达205.6%和217.5%，宿根发株率分别达112.4%和124.6%。杨本鹏等［12］研究指出，种植脱毒健康种苗可提高甘蔗单位面积产量23.00%以上，陈培华等［19］研究表明，种植果蔗健康种苗比种植普通种茎果蔗产量提高23.85%。本研究中，处理B较处理C增产19.75%，增产效果与杨本鹏等［12］、陈培华等［19］的研究结果相符。

本研究结果表明，种植甘蔗健康种苗，其一代种茎的蔗糖分比种植常规种茎的糖料蔗高0.06%～0.39%（绝对值），但差异不显著，而种植甘蔗健康种苗其宿根蔗的蔗糖分略低于种植常规种茎宿根蔗的蔗糖分，与刘建荣等［20］的研究结果相符。可见，与种植常规种茎相比，种植健康种苗不能显著提高甘蔗的蔗糖分，但在产量构成因素上更具优势。

4 结论

以甘蔗健康种苗直接生产原料蔗，蔗种可持续保持原有品种优良性状，宿根蔗萌发苗数充足，有利于延长缩根年限，糖料蔗产量得到提高。因此，甘蔗健康种苗可直接用于生产原料蔗并在生产上推广。

参考文献

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（责任编辑 思利华）