甘蔗健康种苗原苗提前移栽对田间繁育的影响

周慧文，范业赓 ，黄杏，陈荣发，杨柳，卢星高，吴建明，丘立杭，李杨瑞

（1.广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室，南宁530007；2.广西扶南东亚糖业有限公司，广西崇左532200）

0 引言

甘蔗属禾本科甘蔗属植物，是热带、亚热带地区第一大经济作物和我国重要的糖料作物与能源作物，常被用作生产乙醇和榨取蔗糖[1-2]。广西是全国最大的蔗糖生产基地，甘蔗种植面积和蔗糖产量占全国比重60%以上，因此广西的甘蔗糖业是关系国计民生的经济支柱产业和优势产业[3-4]。甘蔗是利用蔗茎进行繁殖的无性繁殖作物，然而多年以来利用种茎扩繁会带来病原物侵染，种性退化等问题[5]，且现今农资、劳动力、土地等成本在不断上升，种植甘蔗的成本也随之增高[6]，从而导致蔗农种植甘蔗积极性下降，广西甘蔗产业发展受阻。推广甘蔗健康种苗繁育技术可解决这一矛盾，甘蔗健康种苗具有生长速度快、分蘖力强、成茎率高、产量高、用种量少和无毒无污染等优点，可以提高甘蔗优良品种推广速度和节约繁育土地成本。

前人对甘蔗健康组培苗的研究大多集中在组培快繁的技术研究，如试管苗瓶外生根技术[7-11]及间歇浸没式生物反应器在甘蔗健康种苗中的应用研究[12-15]。同时也已有前人对甘蔗健康组培苗的假植炼苗、出圃、移栽种植、田间管理等生产技术进行了相关研究，并总结出了一些经验与方法。李松等[16]研究表明组培苗的分蘖苗数和成茎率随种植密度的增加而减少，茎粗随密度增加而降低。林希昊等[17]全面总结了广东地区种植甘蔗脱毒健康种苗从出圃、移栽种植、田间管理等技术和经验。蒋亚琴等[18]认为甘蔗健康种苗的合适扩繁密度株行距为6 cm×12 cm。蔡文伟等[6]对甘蔗脱毒健康种苗的原种苗假植、田间移栽及田间扩繁的方法、季节、技术等方面进行研究，建立了甘蔗脱毒健康种苗田间繁育技术体系。对甘蔗健康种苗的田间效果试验也有相关研究报道。游建华等[19]健康种苗种植的株高、蔗茎径和糖分等指标高于常规种植。沈万宽等[20]比较了粤糖00-236健康种苗与普通种茎苗的田间效果，结果表明健康种苗的蔗茎产量、萌芽率较普通种茎苗增长明显，糖分也有所提高。还有其他研究也报道了甘蔗健康种苗增产明显，且用种量大幅减少[5，21-25]。

但前人的研究主要集中于甘蔗健康种苗田间效果等方面，而对于健康种苗大田快速繁殖技术研究也大多集中于不同时期、不同密度等条件下对田间农艺性状和产量的影响，而关于按不同叶龄移栽时间以及甘蔗生产成本之间的比较研究还未见有相关报道。本试验通过在良种繁育基地就地搭建小拱棚假植炼苗后提前移栽（4叶期时移栽），以正常移栽（8张叶片）同时种植作对照，分析提前移栽与对照处理之间的差异，拟解决目前甘蔗健康种苗存在生产成本高、生产周期过长、运输成本及损失率高等问题，为加快甘蔗试管苗推广速度，降低甘蔗繁育生产成本提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验在扶绥县岜盆良种繁育基地进行，供试甘蔗品种为桂糖46号，由广西农业科学院甘蔗研究所育成。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验采取随机区组排列，重复3次，小区为5行区，行长10 m，行距1.2 m，小区面积为60 m2。试验田甘蔗于2017年7月10日种植，种植密度为1 650株/hm2，移栽后统一管理。试验设两个处理：甘蔗健康种苗提前时间移栽的提前移栽法（4叶期移栽）和正常时间移栽的常规移栽法（8叶期移栽），以常规移栽法为对照（CK）。

1.2.2 测定项目与统计方法

2017年9月20日田间调查总苗数情况，2018年3月，田间砍收时，每小区随机选取20条甘蔗测定茎径、株高、产量、有效茎数，50株有效茎的芽数；单株平均分蘖数、单株平均有效分蘖数及有效茎数，以茎长超过1 m（株高超过1.3 m），茎径大于1.5 cm的分蘖为有效分蘖。采用SPSS17.0和Excel 2007进行数据统计分析。

图1 提前移栽法和常规移栽法需求条件比较和生长状况Fig.1 Thecomparison between early and conventional transplanting for requirements and growth

2 结果与分析

2.1 提前移栽方法和常规方法需求条件和长势观察

本试验从假植炼苗阶段到大田高效繁育整个过程进行观察，从图1中可以看出，常规方法需要建设温室大棚假植炼苗，而提前移栽法通过就地建立简易小拱棚假植炼苗即可满足空间条件（图A、B）；常规方法移苗需要竹筐装才能运输，竹筐6～8元/个，且大量占用空间，会造成试管苗相互之间挤压容易折断损伤；提前移栽法使用袋装苗，每小袋10株，占用空间很小，运输成本低于常规方法20～30倍，且袋装苗之间有袋子隔离不易造成挤压损伤（图C、D）；常规方法小苗需要到7～8张叶片才可移栽，而提前移栽法在4张叶片就可移栽，缩短生产周期大约30～45 d，更有利于加快繁育速度（图E、F）；提前时间移栽试管苗需要较高的管理水平，因为在幼苗较小时移栽，所以在成活之前水必须要到位，而常规方法苗比较壮移栽后淋一次定根水即可成活（图G、H）。大田移栽后20 d，提前移栽法主苗和分蘖苗之间差异不明显，群体整齐度一致，而常规方法则主苗长势明显优于分蘖苗，导致主苗易长出侧芽（图I、J）。大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘖和长势已经明显优于常规方法（图K、L）。

2.2 提前移栽法和常规方法对分蘖的影响

甘蔗健康种茎分蘖强弱直接影响着种茎繁育速度。从表1可看出，两个处理间移栽成活率差异不明显；提前移栽方法的单株平均分蘖数为12.95，比常规方法提高9.75%，差异显著；而单株平均有效分蘖为7.44，比常规方法提高5.23%，差异也达到显著水平。说明，无论是单株平均分蘖数还是单株平均有效分蘖提前移栽法均优于常规移栽法。

表1 不同方法分蘖比较Table1 Thecomparisonof tillersbetween earlyand conventional transplanting

2.3 新方法和常规方法对种茎繁育的差异

甘蔗健康种苗繁育速度取决于分蘖、株高、蔗茎芽数和有效茎等农艺性状。本试验结果（表2）表明，提前移栽法的株高、茎径、有效茎数、蔗茎芽数、单茎重均比常规移栽方法有所提高，提高幅度在0.60%～6.59%之间；提前移栽法的蔗种产量为67 837.35 kg/hm2，比对照提高了5 560.65 kg/hm2，提高幅度为8.95%，差异达极显著水平；以每扩繁1 hm2地需要3 000 kg一代种茎折算，提前移栽法每亩产生的种茎能扩繁1.5 hm2，比常规移栽法提高了8.91%，差异也达显著水平。从结果中可以看出，分蘖、株高和单株芽数、有效茎等多方面的共同提高导致了提前移栽法蔗种产量和扩繁能力的提高。

表2 不同方法农艺性状比较Table2 Theagronomic traitscomparisonof early transplantingand control

3 讨论

3.1 提前移栽法生产成本、生产周期、生产条件等差异探讨

甘蔗脱毒健康种苗具有分蘖强、成茎率高、生长速度快、宿根发株率高等特点[5]，有效地解决了甘蔗腋芽脱毒快繁的技术难题，育苗时间短、育苗成活率高，对解决我国甘蔗品种退化及良种繁育速度慢的难题具有重大意义。广西甘蔗研究所自上世纪80年代初开展甘蔗组培工厂化育苗技术研究，现形成规模化、产业化生产已不成问题[26]。但当前健康种苗还存在生产成本高、生产周期过长、运输成本及运输损失率高等问题，严重制约了健康种苗繁殖速度；而且多年来研究主要集中在育苗阶段，大田的快速繁殖技术研究方面还较欠缺，特别是关于甘蔗健康种苗原苗不同叶龄移栽的研究还未见有相关报道，本试验针对该研究空白发明了甘蔗健康种苗原苗提前移栽法，旨在比较提前移栽法和常规移栽法在生产成本、周期和条件以及农艺性状方面的差异，为使用新技术新方法在推广甘蔗试管苗方面奠定理论基础。本次试验结果表明，与常规移栽法相比，提前移栽法可节约生产成本60%、缩短生产周期30～45 d，生产条件需求较小。

3.2 提前移栽法与常规法大田移栽后长势及繁育等差异探讨

甘蔗健康种苗生产需要进行多个环节的生产过程处理，其中包括脱毒、培养增殖、假植炼苗、移栽、大田繁育等，近年来相关研究已有诸多报道，并且总结了甘蔗脱毒健康种苗的培育、假植炼苗、出圃、移栽种植、田间管理等技术和经验[6，16-17，27]，如蔡文伟等[6]曾比较温室大棚、露天裸根、露天穴盘3种生产方法对甘蔗的影响，结果表明，脱毒原种苗的露天假植成活率稍低于温室大棚假植，但其田间移栽的成活率、恢复生长等较具优势。本研究利用田间搭建小拱棚用育苗基质假植后的提前移栽（提前移栽法）与温室大棚育成壮苗后的移栽（常规移栽）比较，结果表明，提前移栽法群体长势比较均匀，主苗和分蘖苗之间差异不明显；而常规方法则主苗长势明显优于分蘖苗，导致主苗生长出侧芽，大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘖和长势已经明显优于常规方法。这个研究结果与前人的结果基本相符。

杨本鹏等[5]和邓展云等[21]的研究结果表明，甘蔗健康种苗增产的主要因素有分蘖率高、宿根发株率高、成茎率高等方面。本试验通过研究提前移栽法（4叶期）与常规移栽（7～10叶期）田间农艺性状差异分析，发现提前移栽的试管苗单株平均分蘖数和有效分蘖数、茎径、有效茎数、蔗茎芽数、单茎重等指标均比常规移栽方法有所提高，产量比常规方法提高了5 560.65 kg/hm2。从结果中可以看出，提前移栽法蔗种产量和扩繁能力的提高是通过提高分蘖、株高和单株芽数、有效茎等多方面共同作用的结果，与前人结果一致；而提前移栽健康组培苗使得农艺性状整体提高的原因推测是由于提前移栽加长了组培苗在大田生长时间，因此生长状况较常规移栽更为良好。

4 结论

本文研究结果表明，甘蔗健康种苗原苗提前移栽法具有以下优势：一是提前移栽法生产成本比常规方法节约成本约60%；二是提前移栽法较常规方法可提前大田移栽大概30～45 d时间，加快繁育速度；三是运输成本低和远输损伤率低于常规方法；四是群体长势均匀，主苗和分蘖苗之间差异不明显；而常规方法则主苗长势明显优于分蘖苗，导致主苗易长出侧芽，大田移栽60 d后，提前移栽法的分蘖和长势已经明显优于常规方法；五是提前移栽法的株高、茎径、有效茎数、蔗茎芽数、单茎重均比常规移栽方法有所提高，同时蔗种产量和扩繁系数均显著提高，因此，提前移栽法可作为节本增产，快速推广甘蔗试管苗繁育的新技术新方法。