桂糖44号在桂中蔗区的适应性分析

陈家福，张 晋，韦开军，冯 斌，杨祖丽，李燕娇，王春玲，钟德发，王宇萍，邓宇驰*

(1来宾市农业科学院/广西农业科学院来宾分院，广西来宾 546100；2广西农业科学院，广西南宁 530007；3柳州市农业科学研究中心/广西农业科学院柳州分院，广西柳州 545100；4广西农业科学院甘蔗研究所，广西南宁 530007)

0 引言

甘蔗是我国最重要的糖料作物，甘蔗新品种是蔗糖业可持续发展的核心和基础，不断选育、推广应用优良新品种可增加蔗农和制糖企业收益、提高甘蔗产业竞争力，受到各甘蔗主产国的重视[1-2]。甘蔗品种具有较强的地域性，随着种植地域、土壤、气候环境等的改变，可能发生形态特征的变化，也可能发生质和量的改变，不同年份的表现也不尽相同[2-3]。因此，在引进甘蔗新品种进行大面积推广前，应进行多年、多点的区域试验，才能科学、客观地评价其种性及适应性，因地制宜地推广，促进良种转化为生产力[4]。

来宾市、柳州市是广西的主要蔗区，地理位置相邻，气候接近，位于广西中部，称为桂中蔗区。来宾市、柳州市的甘蔗品种结构也相似，2015年以前的主栽品种长期为新台糖22号[5]，之后随着新品种的推广应用，逐渐被桂柳05136替代，但目前仍存在品种结构单一的问题，桂柳05136在两个地区的占比均超过50%，柳州市更甚，接近80%；目前的主栽品种桂柳05136高产高糖，但也存在宿根黑穗病发病率高[6-7]、宿根年限短等不足，需要推广应用更多更好的优良新品种以促进甘蔗产业的进一步发展。

桂糖44号[8]是广西农业科学院甘蔗研究所选育的优良甘蔗品种，于2014年通过广西审定(桂审蔗2014001号)、2018年完成国家非主要农作物品种登记[GPD甘蔗(2018)450010]。该品种近年来在广西河池市等蔗区有较多应用[9]，表现为高产高糖，受到当地蔗农和制糖企业的认可，但在桂中蔗区很少种植。宿根栽培能节约生产成本，目前一般留2年以上宿根以增加种蔗收益。由于桂糖44号在选育阶段广西区域试验中的对照品种为当时的主栽品种新台糖22号，且当时仅开展2年新植、1年宿根的研究，未进行第2年宿根的对比试验。本团队于2020～2022年在桂中蔗区对桂糖44号进行了包括第2年宿根的多年多点试验，以蔗区目前的主栽品种桂柳05136为对照，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，并结合桂糖44号在广西区域试验中柳州点(当时暂未设置来宾试点)的表现，旨在全面、科学地评价桂糖44号在桂中蔗区的适应性，为其大面积推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验1

1.1.1 参试材料

参试品种为桂糖44号，对照为当时的主栽品种新台糖22号。

1.1.2 试验设计

于2012～2013年先后进行2年新植、1年宿根的区域试验，地点位于柳州市柳北区沙塘镇，肥力中等、地力均匀、平整、排灌方便。采用随机区组法排列，3次重复，每小区5行，行距1.2 m，行长7 m，小区面积42 m2。调查出芽率、发株率、分蘖率、株高、茎径、有效茎数、病虫害发生率等，3个重复共采6株甘蔗混合成1个样，于11月至翌年1月进行蔗糖分分析，收获时测定实产。

1.2 试验2

1.2.1 参试材料

参试品种为桂糖44号，对照为目前的主栽品种桂柳05136。

1.2.2 试验设计

于2020～2022年，每年在来宾市、柳州市各选择代表当地土壤类型的2块蔗地进行新植试验，试验地地势平坦、肥力中等，沙壤土，来宾市3年的地点分别为兴宾区桥巩镇、兴宾区凤凰镇、兴宾区良塘镇，柳州市3年的地点分别为柳北区沙塘镇、柳南区露塘农场、柳江区新兴农场。之后每年均留宿根进行观察试验，开展3年新植2年宿根的品种比较试验，共连续开展24点次试验。其中新植试验3年，每年4个点，共12点次；第一年宿根2年，每年4个点，共8点次；第2年宿根1年，4点次。地块面积0.13～0.40 hm2，2个品种各种植50%面积，不设重复，桂糖44号、桂柳05136的下种量分别为9万、10.5万芽/hm2，由当地种蔗专业户种植，栽培管护措施均由各种植户按其常规方法和水平进行。

1.2.3 调查方法

调查螟虫危害(枯心率)、黑穗病、梢腐病田间发生情况以及观察倒伏情况；收获前测定甘蔗株高、茎径、有效茎数，称重测定蔗茎产量，换算成每公顷蔗茎产量；每年的11月至翌年1月份采样分析甘蔗蔗糖分，每个品种随机采6株甘蔗混合成1个样。

1.2.4 统计分析方法

高稳系数法侧重于反映品种(系)的丰产性，虽然实用性较强，但稳定性劣势易被高产掩盖，而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，采用高稳系数法和变异系数法相结合的方法更为客观、合理[10]。

1.2.4.1 高稳系数法[10]

高稳系数法计算公式为：

式⑴中，HSC为参试品种的高稳系数；X为参试品种多点平均值，t/hm2；S为产(质)量变异标准差，XCK为对照品种多点平均值。HSC越大，则认为丰产稳产性越好。

1.2.4.1 变异系数法[10]

变异系数法计算公式为：

式⑵中，CV为参试品种的变异系数；X为参试品种多点平均值，t/hm2；S为产(质)量变异标准差。CV越小，说明变异程度越小，越稳定。若品种兼具较高的产量，则可判定为丰产稳产性较好的品种。

试验数据采用Microsoft Excel 2007和IBM SPSS Statistics 23.0进行处理及统计分析。

2 结果与分析

2.1 桂糖44号在广西区域试验中柳州点(试验1)的表现

2.1.1 主要农艺性状和田间抗性

其主要农艺性状和田间抗性见表1。

表1 桂糖44号在广西区试中柳州点的主要农艺性状和田间抗性

桂糖44号2012年新植的出苗率显著低于对照品种新台糖22号，2013年新植的出苗率高于新台糖22号，差异未达显著水平；宿根发株率显著高于新台糖22号；2年新植的分蘖率均高达200%以上，均显著高于新台糖22号，说明桂糖44号分蘖力强；株高方面，桂糖44号2012年新植7月株高显著矮于新台糖22号，测产时株高极显著矮于新台糖22号，2013年新植时7月株高与新台糖22号相当，测产时比新台糖22号矮，但差异不显著，宿根时7月株高与新台糖22号相当，测产时显著矮于新台糖22号，总之，桂糖44号株高中等，比新台糖22号(植株较高品种)矮；茎径方面，桂糖44号与新台糖22号相当，属于中大茎品种；有效茎数方面，桂糖44号新植、宿根均显著多于新台糖22号，其中宿根的增幅更大，说明桂糖44号有效茎数多，分析原因主要是得益于其分蘖力强。田间抗性方面，桂糖44号新植、宿根的枯心率均高于新台糖22号，但差异不显著，螟害总体处于较低水平；桂糖44号与新台糖22号新植的黑穗病率均为0%，但桂糖44号的宿根黑穗病率显著低于新台糖22号，属于抗级水平；桂糖44号与新台糖22号新植和宿根的梢腐病率差异均不显著，均处于较低水平。

在2012～2013年的广西区域试验柳州点，桂糖44号出苗率与新台糖22号相当，发株率高，分蘖力强，有效茎数多，株高中等，中大茎，枯心率、梢腐病率低，抗黑穗病。

2.1.2 产量

从表2可知，蔗茎产量方面，相比新台糖22号，桂糖44号2012年新植时减产4.46%，2013年新植增产12.72%，2年新植平均增产2.88%，差异均不显著；宿根产量显著增加，增幅7.22%；蔗糖产量方面(表3)，桂糖44号新植、宿根均高于新台糖22号，其中2013年新植、宿根的差异达显著水平。桂糖44号新植产量与新台糖22号相当，宿根蔗产量高，具有很大的优势。

表2 桂糖44号在广西区试中柳州点的蔗茎产量

表3 桂糖44号在广西区试中柳州点的蔗糖产量

2.1.3 蔗糖分

从图1～3可知，桂糖44号在新植、宿根各个时期的蔗糖分均高于新台糖22号，其中2013年新植和宿根的11月，桂糖44号的蔗糖分均达14%以上，比新台糖22号高1个百分点以上，说明桂糖44号属于早熟高糖品种，比新台糖22号有较大优势。

图1 桂糖44号在柳州点的2012年新植蔗糖分表现

图2 桂糖44号在柳州点的2013年新植蔗糖分表现

图3 桂糖44号在柳州点2013年宿根蔗糖分表现

2.2 桂糖44号在试验2中的表现

2.2.1 试验2中的主要农艺性状和田间抗性

从表4可知，桂糖44号新植、宿根的枯心率与对照品种桂柳05136相当，差异不显著，螟害均处于较低水平；黑穗病率方面，桂糖44号和桂柳05136新植的发病率均很低，但宿根时桂柳05136高于桂糖44号，差异达极显著水平，尤其第2年宿根时桂柳05136黑穗病率高达15.36%，桂糖44号整体发病率低，属于抗级水平；梢腐病方面，桂糖44号与桂柳05136的发病率均较低，差异不显著。

表4 试验2中桂糖44号的主要农艺性状和田间抗性

株高方面，桂糖44号新植、宿根时均比桂柳05136矮，其中第1年宿根、第2年宿根的差异达显著水平；桂糖44号与桂柳05136相当，属于中大茎品种；有效茎数方面，桂糖44号新植、宿根均显著多于桂柳05136，其中宿根的增幅比新植大，第2年宿根的增幅最大。倒伏情况方面，通过田间观察，桂糖44号在试验过程中均表现为高抗；桂柳05136在株高较矮时未倒伏，株高较高时易倒伏，其抗倒伏能力较弱。

在2020～2022年桂中蔗区的品种比较试验中，桂糖44号表现为株高中等，中大茎，有效茎数多，枯心率、梢腐病率低，抗黑穗病，抗倒伏能力强，这与其在2012～2013年广西区域试验柳州点的表现基本一致。

2.2.2 产量

桂糖44号的产量及其高产稳产性相关数据见表5。桂糖44号3年新植平均产量比桂柳05136低2.21%，但差异未达显著水平，高稳系数(72.51%)比桂柳05136小，变异系数比桂柳05136大，说明其新植蔗的高产性、稳产性均比桂柳05136差。

表5 试验2中桂糖44号的产量及其稳定性

第1年宿根平均产量比桂柳05136高4.55%，差异达显著水平，高稳系数(92.89%)与桂柳05136相当，变异系数比桂柳05136小，说明其第1年宿根的高产性比桂柳05136好，稳产性相当或略好；第2年宿根平均产量比桂柳05136高15.50%，差异达极显著水平，高稳系数(103.72%)比桂柳05136大，变异系数比桂柳05136小，说明其第2年宿根的高产性、稳产性均比桂柳05136好，且具有较大的优势；新宿平均产量比桂柳05136高2.99%，差异不显著，高稳系数(77.07%)比桂柳05136小，变异系数比桂柳05136大，这主要是新植蔗的试验点次多，历时3年，变异系数大，造成新宿平均高稳系数小、变异系数大。

2.2.3 蔗糖分

从图4可知，桂糖44号新植、第1年宿根的11月平均蔗糖分比桂柳05136高，差异达显著水平，新植、宿根的其他各时期与桂柳05136相当，差异不显著；桂糖44号各时期的蔗糖分均达14%以上；说明桂糖44号属早熟高糖品种，前期(11月)蔗糖分比桂柳05136高，其他时期的蔗糖分与桂柳05136相当，新植、第1年宿根、第2年宿根的11月～翌年1月全期平均蔗糖分分别比桂柳05136高0.16、0.20、0.01个百分点。

图4 试验2中桂糖44号的1新2宿蔗糖分表现

3 讨论

株高、茎径、有效茎数是产量形成的重要因素，与产量呈显著正相关，其中有效茎数对产量的影响最大[11-13]，是产量形成的关键因素。本研究的试验1中，桂糖44号的株高比对照新台糖22号矮，茎径相当，但有效茎数的优势大，其中2012年新植的优势相对较小(增加0.85万条/hm2)，2013年新植、宿根的有效茎数(分别增加2.17万、3.30万条/hm2)优势更大，从最终的蔗茎产量来看，2012年新植蔗比对照减产4.46%，而2013年新植、宿根都比对照增产，说明有效茎数多是桂糖44号高产的重要原因；值得注意的是，2012年新植蔗中期(7月)和测产时的株高均显著矮于新台糖22号，最终造成比新台糖22号减产，而2013年新植蔗中期的株高与新台糖22号相当，测产时株高虽然也比新台糖22号矮，但差异不显著，最终的产量比新台糖22号显著提高，同时，宿根的株高显著低于对照，虽然其有效茎数增幅更大，但2013年新植蔗的增产幅度(12.72%)更大(宿根增幅7.22%)，说明在茎径相对稳定的前提下，株高对桂糖44号的产量形成也很重要，这与谭秦亮等[13]的观点一致；在试验2中，桂糖44号株高、茎径、有效茎数方面的表现与试验1中相似，验证了其在桂中蔗区的种性表现稳定；需要说明的是，试验2中，桂中蔗区2021、2022年连续2年发生旱灾，尤其是2022年6月下旬之后，遭遇持续几个月高温干旱的极端天气，严重影响桂糖44号生长，其株高不突出的特性，在此气候条件下株高更矮，产量也相应降低，从最终的产量来看，2020年气候正常，当年桂糖44号的新植产量高，2021、2022年的产量受影响大、产量低，最终3年新植平均产量比桂柳05136略低，但差异不显著，其新植蔗的高产性、稳产性均比桂柳05136差，变异系数大也验证了这一结果。第1年宿根、第2年宿根(即2021、2022年)的株高虽然仍显著比桂柳05136矮，但其整体水平高于新植，这是因为甘蔗在1月中下旬砍收，宿根蔗生长时间长，虽然后期干旱造成的不利影响，但前期已长到一定的高度，最终的产量表现也比新植好，均显著高于桂柳05136。经艳等[8]、王伦旺等[14]研究了桂糖44号在选育过程和在广西区试中的表现，罗奥柔等[15]、邓宇驰等[16]研究了桂糖44号在河池市蔗区的生产表现，均认为桂糖44号得益于有效茎数多从而产量高，宿根蔗有效茎数较对照品种优势明显，宿根蔗产量高，同时还建议在中等以上肥力的地块种植，这与本研究结果基本一致。因此，种植桂糖44号时，应选择水肥条件较好的地块；除充分利用其有效茎数多的优势外，还应尽可能早种早管，或通过水肥管理等栽培管护措施促进其前期生长，提高株高，增加产量。

宿根性是甘蔗的重要特性是维持甘蔗品种常年稳定高产的关键[17]。宿根蔗能节约生产成本，提高产量和品质，对蔗农、制糖企业收益影响重大，在甘蔗生产中占有重要地位[18-19]。罗亚伟等[20]在南宁市隆安县开展研究后认为桂糖44号可进行多年宿根种植，王伦旺等[14]认为桂糖44号可留4年以上的宿根。本研究中，桂糖44号相比新台糖22号、桂柳05136均宿根优势明显，宿根蔗产量显著增加；在试验2中，桂糖44号第2年宿根产量比桂柳05136增产15.50%，差异达极显著水平，且其有效茎数仍高达7.33万条/hm2，推测还能继续延长宿根年限至第3、4年甚至更长，更有利于实现甘蔗生产节本增效。

桂中地区虽然地势平坦，却由于喀斯特地貌特征形成了有名的“桂中旱片”，近年来桂中蔗区旱情频发，可能导致引进桂糖44号新植时表现不佳，从而被认为不适应当地种植，这可能是桂糖44号目前在桂中蔗区种植较少的原因。但从本研究中的宿根蔗表现来看，在干旱时桂糖44号的宿根蔗表现也比桂柳05136好，产量显著增加，如气候适宜的情况下其表现将更加突出，说明桂糖44号适宜在桂中蔗区种植；此外，如果新植桂糖44时遭遇旱灾导致株高矮、产量低，但只要有效茎数足够，也可以继续保留宿根，宿根蔗的产量仍可以保持较高水平。因此，今后在引进筛选优良新品种时，应开展多年、多点的观察试验，并结合气候条件的情况，进行综合评价，才能客观、全面地判断甘蔗品种在当地的适应性，避免错漏。

蔗糖分与制糖企业效益密切相关，早熟、高糖是甘蔗育种中重要的选育目标，也是目前制糖企业定义良种的重要指标[21]。桂中蔗区原主栽品种新台糖22号被桂柳05136取代，其重要原因之一就是桂柳05136更早熟、高糖。本研究中，桂糖44号早期(11月)蔗糖分显著高于桂柳05136，之后各时期与桂柳05136相当，全期平均蔗糖分也高于桂柳05136，说明桂糖44号更早熟、高糖，更符合制糖企业和甘蔗产业的需求。

黑穗病是目前为害性最大的甘蔗主要病害之一，其发生将减少甘蔗有效茎数，降低甘蔗产量和品质，研究表明，黑穗病严重时可使甘蔗减产高达30%，严重威胁甘蔗生产和蔗糖业的健康发展，选育及推广抗黑穗病品种是解决这一问题最经济有效的措施之一[22-23]，抗黑穗病已成为当前甘蔗良种的重要指标。桂中蔗区目前的主栽品种桂柳05136宿根黑穗病发病严重，已成为制约该品种和当地甘蔗产业发展的重要因素之一。本研究的试验1、试验2中，桂糖44号均表现为黑穗病田间发病率低，与前人研究结果一致，推广应用桂糖44号有利于减少蔗区黑穗病病菌积累，降低黑穗病发生率。

全程机械化是目前甘蔗生产解决劳动力不足、生产成本高等问题的有效途径，也是实现规模化、集约化生产的必需措施，是甘蔗产业可持续发展的必然途径[24-26]。目前我国甘蔗机耕、机种、机管基本实现了机械化，但机收水平仍很低，不足10%，其中重要的原因之一是机收对甘蔗品种提出了新的更高的要求，强宿根性、抗倒伏是2个重要指标。本试验中，相比桂柳05136，桂糖44号抗倒伏能力强、宿根性强，更适应机械收获对品种的要求。陆恬等[27]、李毅杰等[28]研究发现，机收条件下桂糖44号的发株率高、损失率低，机收质量好，也验证了其更适宜机收的特性。

4 结论

本研究结果表明，桂糖44号新植蔗在水肥条件适宜条件下的高产稳产性与桂柳05136相当，干旱时则略差，但仍有足够的有效茎数，可以继续保留宿根；宿根蔗的高产稳产性比桂柳05136更好，且随着宿根年限的延长，其优势越大；早期(11月)蔗糖分比桂柳05136高，属早熟高糖品种。桂糖44号在桂中蔗区表现为株高中等、中大茎、早熟高糖、高产、稳产、宿根性强、宿根年限长、抗倒伏、抗黑穗病、适宜机械收获。建议在水肥条件中等以上的地块种植，做到早种早管，做好水肥管理促进其生长，充分发挥其高产潜力；在有效茎数足够的情况下，建议留3年以上宿根以实现节本增效；可在桂中蔗区及同类型蔗区进一步推广种植。