机械收获条件下14 个甘蔗品种在海南临高的区域试验评价
2023-12-25蔡文伟彭李顺曹峥英武媛丽甘仪梅杨本鹏
蔡文伟 彭李顺 曹峥英 武媛丽 甘仪梅 杨本鹏
(中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院,海南三亚572000)
食糖是我国重要的农产品之一,是关系国计民生的战略物资。甘蔗是生产食糖最主要的原料作物,在我国甘蔗生产机械化程度还比较低,综合机械化率仅为48%,比全国主要农作物70%的机械化率低22 个百分点[1]。特别是劳动强度最大的收获环节,仍以人工收获为主[2],其中2022/2023 年榨季全国甘蔗平均机收率不到5%,严重影响了我国甘蔗产业的持续发展和竞争力的提升。适宜收获机械化作业的新品种选育推广滞后是造成我国甘蔗机收发展缓慢的主要原因之一[3]。筛选适宜当地气候条件的丰产性和宿根性好的宜机收品种,对推进甘蔗机械化收获具有重要的意义[4]。本研究在机械收获条件下对14 个甘蔗品种进行了1 年新植2 年宿根的大田区域比较试验,重点考察不同甘蔗品种在收获机收割和机械碾压条件下的丰产性和稳产性,旨在初步筛选出适宜海南蔗区种植的高产、高糖、宿根性好、宜机收的甘蔗优良新品种并推广应用。
1 材料与方法
1.1 参试材料参试品种有桂糖13-386(广西农业科学院甘蔗研究所提供),福农10-0574、福农10-14405(福建农林大学甘蔗综合研究所提供),云蔗11-1074、云瑞12-263(云南省农业科学院甘蔗研究所提供),中蔗6 号、中蔗13 号(广西大学提供),粤甘51 号、粤甘52 号、粤甘53 号(广州甘蔗糖业研究所提供),海蔗28 号(海南甘蔗育种场提供),柳城09-19(广西柳城县甘蔗研究中心提供),中糖1301(中国热带农业科学院热带生物技术研究所提供),新台糖22 号(对照品种,以下简称ROC22)。
1.2 试验设计与方法试验点位于海南省临高县皇桐镇文贤村,土壤为红壤土、肥力中等、地力均匀、土地平整、排灌良好、前茬为甘蔗。试验采用随机区组设计,设3 个重复,每个小区4 行,行长10m,行距1.2m,每小区面积为48m2,下种量为4500 芽/667m2。2019 年3 月12 日播种,2020 年2 月18 日和2021 年2 月21 日采用洛阳辰汉4GQ-1B 甘蔗联合收割机进行机械砍收,机收后留宿根观察,参照全国甘蔗品种区域试验实施方案进行相关数据的调查。新植蔗与宿根蔗的管理参照杨本鹏[5]的甘蔗栽培技术部分进行。采用Excel 2007 等软件对数据进行处理,采用DPS 15.1 软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 主要农艺性状如表1所示,各品种出苗正常,出苗率在61.62%~76.26%之间,出苗最好的品种是福农10-14405,出苗率为76.26%,显著高于对照ROC22,出苗率显著高于对照的还有海蔗28 号和中糖1301,出苗率分别为75.76%和74.24%,出苗率显著低于对照的品种有粤甘52 号、云蔗11-1074和柳城09-19,分别为61.62%、62.62%、62.12%,其他品种的出苗率与对照差异不显著。分蘖率超过170%的有粤甘52 号和粤甘51 号,分别为176.16%和171.48%,高于对照ROC22 的品种还有粤甘53号(169.50%),但差异均不显著,分蘖率最低的品种是福农10-14405,为137.95%,显著低于对照,其他品种的分蘖率在141.93%~164.71%之间,与对照差异不显著。发株率是甘蔗宿根性的重要性状,在本研究中,柳城09-19 发株率最高,2 年宿根的平均发株率达到160.74%,除了与中糖1301 的发株率差异不显著外,均显著高于对照及其他品种,发株率显著高于对照ROC22 的品种还有中糖1301、粤甘52 号、海蔗28 号、粤甘53 号和粤甘51 号,发株率分 别 为156.58%、151.57%、148.01%、142.94%、140.91%。云瑞12-263 的发株率最低,2 年宿根的平均发株率为110.97%,显著低于所有参试品种。其余品种的发株率在124.73%~138.14%之间,与对照差异不显著。
表1主要农艺性状调查结果
甘蔗产量与其株高、茎径、有效茎数有密切关系[6],在本研究中,参试品种1 新2 宿的平均株高最高的为中糖1301,达到285.1cm,显著高于对照ROC22 及其他品种,高于对照的还有中蔗6 号(275.9cm),但差异不显著。其他品种的平均株高在242.1~267.5cm 之间,其中粤甘51 号平均株高为267.5cm,与对照差异不显著,其他品种平均株高均显著低于对照品种。平均茎径最粗的是云瑞12-263(3.03cm),该品种也是唯一平均茎径大于3cm的品种,其次为福农10-14405(2.98cm),这2 个品种的茎径均显著高于对照及其他参试品种,平均茎径显著高于对照的还有柳城09-19、粤甘51 号、中蔗6 号和桂糖13-386,分别为2.90cm、2.88cm、2.88cm、2.84cm,其余品种中除粤甘53 号显著低于对照ROC22 外,均与对照差异不显著。新宿平均有效茎数最多的为中糖1301(66258 条/hm2),该品种在新植和2 年宿根的有效茎数均显著高于对照ROC22(60235 条/hm2),新宿平均有效茎数高于对照的还有粤甘53 号(65628 条/hm2)、粤甘52 号(64508 条/hm2)、粤甘51 号(64473 条/hm2)、福农10-14405(63277 条/hm2)和桂糖13-386(62967条/hm2)这5 个品种,但与对照ROC22 差异不显著,云瑞12-263 在新植期的有效茎数与ROC22 相当,但宿根发株不理想,宿根期的有效茎数显著降低,显著低于所有参试品种,1 新2 宿平均有效茎数显著低于对照品种的还有中蔗13 号(54760 条/hm2)和云蔗11-1074(48985 条/hm2)。
2.2 蔗茎产量由表2 可知,福农10-14405、粤甘51 号和桂糖13-386 在1 年新植和2 年宿根期间的蔗茎产量均高于对照ROC22,1 新2 宿平均蔗茎产量分别为110.21t/hm2、107.84t/hm2和99.91t/hm2,分别较对照ROC22 增产11.76%、9.36%和1.32%,其中福农10-14405、粤甘51 号在1 新2 宿的平均蔗茎产量均显著高于对照。中糖1301 在新植期蔗茎产量(101.50t/hm2)略低于对照ROC22 1.02%,差异不显著,在宿根第1 年(113.37t/hm2)和宿根第2年(108.99t/hm2)分别较对照ROC22 增产15.86%和14.21%,1 新2 宿平均产量为107.95t/hm2,较对照ROC22 增产9.47%,显著高于对照,以上这4 个品种表现出较好的丰产性和宿根稳产性。中蔗13号和云蔗11-1074 在新植和宿根期的蔗茎产量均显著低于对照ROC22。云瑞12-263 和福农10-0574新植期产量分别为99.78t/hm2和97.05t/hm2,较对照ROC22 减产2.70%和5.36%,差异不显著,但在2 年宿根的产量和1 新2 宿的平均产量均显著低于对照。
表2蔗茎产量调查结果
2.3 蔗糖分与产糖量1 新2 宿平均蔗糖分(表3)和产糖量(表4)均高于对照ROC22 的有粤甘51 号、粤甘53 号、桂糖13-386、福农10-14405、柳城09-19、中蔗6 号、中糖1301 共7 个品种,其中中糖1301、桂糖13-386 和中蔗6 号蔗糖分较高,在新植和宿根的蔗糖分均显著高于对照,1 新2 宿平均蔗糖分分别为14.33%、14.17%和13.95%,分别较对照提高了5.52%、4.34%和2.72%。新植和宿根的产糖量均显著高于对照ROC22 的只有福农10-14405,平均产糖量为15.23t/hm2,比对照ROC22 增产13.57%。中糖1301 和粤甘51 号在1 新2 宿的平均产糖量均显著高于对照ROC22,平均产糖量分别为15.43t/hm2和14.86t/hm2,较对照ROC22 提高15.06%和10.81%。1 新2 宿平均产糖量比对照ROC22 高的还有桂糖13-386、柳城09-19、粤甘53号、中蔗6 号、粤甘52 号,但差异不显著。
表3 蔗糖分调查结果
表4 产糖量情况
3 讨论与结论
甘蔗收获是甘蔗生产中劳动强度最大的环节,是甘蔗生产实现全程机械化的关键环节。随着我国劳动力价格的不断上涨,对机械化收获的需求将越来越迫切,因此,选育高产、高糖、宿根性好,适宜机械化收获的甘蔗新品种,对我国甘蔗产业的可持续发展尤为重要。
本研究在机械收获条件下,通过1 新2 宿大田区比试验研究,初步研究结果显示,中糖1301 在1新2 宿的蔗糖分和2 年宿根的蔗茎产量和产糖量显著高于对照ROC22,3 年平均蔗糖分和产糖量在所有参试品种中最高,分别比对照提高5.52%和15.06%。福农10-14405 的3 年平均蔗糖分略高于对照,提高1.84%,在新植和2 年宿根的蔗茎产量和产糖量均显著高于对照,分别提高11.76%和13.57%。桂糖13-386 和粤甘51 号的平均蔗茎产量、蔗糖分和产糖量也高于对照。这几个品种蔗糖分高,宿根性和丰产性较好,适宜在海南蔗区扩大面积开展生产性示范推广,并进行机收破头率、损失率、含杂率等指标的测定,以进一步筛选出适宜的机收品种并大规模推广应用。