赵兴笔,李嫒甜,李翠英,肖培先,张永港,康 宁,钱文英,王 先,兰 凤,黄 滔,杨光琴,段明山,赵红梅
(德宏州甘蔗科学研究所,云南陇川678707)
中国是世界第3大蔗糖产业生产国,蔗糖产量占中国食糖总产的90%以上。云南是我国第2大甘蔗产区,蔗糖产业已成为云南经济发展、边疆少数民族地区脱贫致富的支柱产业,滇西南蔗区是云南蔗糖生产的优势区域,德宏州就是其中优势蔗区之一[1-3]。甘蔗良种是蔗糖生产发展的关键因素,它不但能增加产蔗量、产糖量、降低生产成本,还能提早开榨,延长榨期,提高糖厂设备利用率,获得最高的经济效益。据统计,甘蔗品种改良对糖业发展的贡献率达60%。甘蔗新品种的选育和推广应用是解决甘蔗品种单一化、提高蔗糖产业竞争力的重要措施[4-6]。甘蔗品比试验是甘蔗新品种选育的重要环节,本试验旨在对2014系列8个品系材料做全面、系统、正规的试验,以ROC22为对照,通过田间试验及室内检糖,筛选出产量、糖分、宿根性及其它性状明显优于对照的优良品系,为试验品种进一步在我州乃至我省的推广应用提供参考依据。
供试材料来源于德蔗 14系列鉴定圃优选的 8个优良品种:德蔗14-49、德蔗14-53、德蔗14-65、德蔗14-72、德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗14-104、德蔗14-115,以ROC22为对照。
2017~2018年,在云南省德宏州甘蔗科学研究所良田基地内实施德蔗2014系列1新1宿甘蔗优良品系比较试验。试验地设在云南省德宏州陇川县景罕镇,地理位置:24˚24′ N,97˚87′ E,年平均温度19.4℃,年最高气温34.2℃,最低气温0.7℃,年总积温在 7000℃以上;平均降雨天数 150~180天,年平均降雨量1200 mm。土地类型属于水浇地,试验地地势平坦,土壤肥力中等且均匀,排灌方便。主要气象自然灾害表现为冬春干旱少雨或无雨,对甘蔗出苗或苗期生长有一定的影响。
采用随机区组排列,设 3次重复,4行区,行长7.6 m,行距1.1 m,小区面积33.4 m2,净试验地总面积901.8 m2,内设走道2条,其中主走道宽1 m,副走道宽0.8 m,四周设保护行。种植密度为120000芽/hm2,每个小区400个单芽。
农艺性状:苗期调查计算新植出苗率、分蘖率、宿根蔗发株率、成茎率,伸长初期调查初始株高;成熟期调查株高、茎径、有效茎数。
工艺性状:11月份至次年3月份,每月中旬在室内做甘蔗糖分、重力纯度、还原糖、纤维分、出汁率等品质分析。
抗病性:6~10月份,田间调查甘蔗花叶病、梢腐病、锈病、黄斑病、褐条病、褐斑病等主要叶部病害。
其它性状:11月调查甘蔗品系孕穗开花的情况,蔗茎空、蒲心情况等。砍收时,实称小区产量(称取小区实际产量)。
试验数据采用Excel进行统计,产量数据用DPS 7.0软件进行方差分析。
各参试品系的前期性状分析详见表1。
2.1.1 出苗率
参试品系出苗率在 48%~65%之间,出苗率最高的是 CK(65%),所有品系出苗率均低于 CK,出苗较差的是德蔗14-72。
2.1.2 分蘖率
分蘖率在 126%~223%之间,分蘖率超过CK(143%)的品系是德蔗 14-97、德蔗 14-115、德蔗14-49、德蔗14-72、德蔗14-65,其余品系的分蘖率都低于CK,最低的是德蔗14-104。
表1 9个参试甘蔗品系的生长性状
2.1.3宿根发株数
参试品系宿根发株数在 124695~184800条/hm2之间,宿根发株数超过CK(177990条/hm2)的品系是德蔗 14-72、德蔗 14-80、德蔗 14-49,其余品系的宿根发株数都低于CK,宿根发株数最少的是德蔗14-65。
2.1.4 成茎率
参试品系平均成茎率在 27%~50%之间,成茎率超过CK(40%)的品系是德蔗14-53、德蔗14-65、德蔗14-97、德蔗14-72、德蔗14-104、德蔗14-49,其余品系都低于CK,最低的是德蔗14-115。
2.1.5 初始株高
参试品系平均初始株高在149~211 cm之间,超过CK(179 cm)的品系是德蔗14-97、德蔗14-104、德蔗 14-80、德蔗 14-72;其余品系都低于 CK,最矮的是德蔗14-65。
各参试品系的主要产量性状分析见表2、表3。
2.2.1 株高
由表2可知,参试品系平均株高在274~356 cm之间,株高超过CK(313 cm)的品系是德蔗14-104、德蔗 14-97、德蔗 14-80,其余品系都低于 CK,初始株高最矮的是德蔗14-115。
2.2.2茎径
由表 2可知,参试品系平均茎径在 2.38~2.72 cm,茎径超过CK(2.50 cm)的品系是德蔗14-80、德蔗 14-72、德蔗 14-115、德蔗 14-65、德蔗 14-49,属中茎种,其余品系都比 CK细,属细茎种,最细的是德蔗14-97。
表2 9个参试甘蔗品系主要产量构成因素(株高及茎径)
2.2.3 单茎重
由表3可知,参试品系平均单茎重在1.39~1.92 kg之间,单茎重超过 CK(1.54 kg)的品系是德蔗14-80、德蔗14-72、德蔗 14-104,其余品系单茎重都低于CK,最轻的是德蔗14-65。
2.2.4 有效茎数
由表 3可知,参试品系平均公顷有效茎在52050~93203条/hm2之间,有效茎超过 CK(75548条/hm2)的品系是德蔗14-97、德蔗14-49、德蔗14-72,其余品系平均公顷有效茎数都低于CK,最少的是德蔗14-115。
表3 9个参试甘蔗品系主要产量构成因素(单茎重及有效茎数)
2.3.1 糖分
从表4可以看出,各参试品系糖分随着甘蔗成熟而逐月提高,1月份以后所有品系都达到成熟,到3月份糖分达到高峰值。
11月份糖分在 10.86%~16.13%之间,高于CK(13.42%)的品系有德蔗 14-115、德蔗 14-97、德蔗14-72、德蔗14-104、德蔗14-80,其余品系均低于CK,最低的是德蔗14-53。
11~12月份平均糖分在12.37%~16.84之间,高于CK(14.56%)的品系有德蔗14-115、德蔗14-97、德蔗14-80、德蔗14-104、德蔗14-49,其余品系均低于CK,最低的是德蔗14-53;1~3月份平均糖分在 16.03%~18.82%之间,高于 CK(17.35%)的品系有德蔗14-115、德蔗14-97、德蔗14-49、德蔗14-80、德蔗 14-65,其余品系均低于 CK,最低的是德蔗14-53。
全期平均糖分在 14.56%~18.03%之间,高于CK(16.23%)的品系有德蔗 14-115、德蔗 14-97、德蔗14-80、德蔗14-49、德蔗14-104,其余品系均低于CK,最低的品系是德蔗14-53。
从全期糖分来分析,每个月平均糖分都高于CK的是德蔗14-115和德蔗 14-97;前期糖分较低,中后期糖分上升快的品种是德蔗14-49、德蔗14-65、德蔗 14-80;各月份糖分都低于 CK的品系是德蔗14-53。
2.3.2 重力纯度
从表5可以看出,德蔗14-49、德蔗14-53、德蔗14-65、德蔗14-72、德蔗14-80各月平均重力纯度随着甘蔗成熟呈直线上升趋势,德蔗14-97、德蔗14-104、德蔗14-115在1~2月份呈直线上升,3月份有下降的趋势。11月份平均重力纯度在77.08%~90.38%之间,11月重力纯度最高的是德蔗14-115,在90%以上,其余品种重力纯度均低于85%,最低的是德蔗14-53;12月份重力纯度达到90%以上的品系是德蔗14-115、德蔗14-80、德蔗14-65、德蔗14-104、德蔗14-49;1月份以后所有参试品系重力纯度都达到90%以上。
2.3.3熟期
结合表4及表5结果从熟期来分析,根据甘蔗品种熟期划定标准(11月中旬蔗糖分达到14%、重力纯度达到85%以上为早熟种;12月中旬蔗糖分达到14%,重力纯度达到 85%以上为中熟品种;翌年 1月中旬蔗糖分达到14%,重力纯度达到85%以上为晚熟品种):早熟品种是德蔗14-115;中熟品种是德蔗14-49、德蔗14-65、德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗14-104;晚熟品种德蔗14-53、德蔗14-72。
表4 9个参试甘蔗品系1新1宿各月平均糖分
蔗茎产量、含糖量分析见表6、表7。
2.4.1 蔗茎产量
由表6可知,参试品系2018年宿根产量与2017年新植产量相比,宿根产量比新植高的品系有德蔗14-80、德蔗14-49、德蔗14-53,其余品系比新植减产。2017年新植产量在99.09~158.89 t/hm2之间,产量高于CK(138.69 t/hm2)的品系是德蔗14-97、德蔗14-72、德蔗14-104、德蔗14-80,其余品系产量低于CK,产量最低的是德蔗14-53;2018年宿根产量在86.70~142.39 t/hm2,产量高于CK(121.59 t/hm2)的品系是德蔗14-80、德蔗14-97,其余品系产量均低于 CK,最低的是德蔗 14-115。参试品系 1新 1宿平均产量在102.99~147.85 t/hm2之间,产量高于CK(130.14 t/hm2)的品系是德蔗14-97、德蔗14-80、德蔗14-72、德蔗14-104,其余品系都低于CK。经方差分析,德蔗14-97比CK增产达显著水平,德蔗14-49比CK减产达显著水平,德蔗14-115、德蔗14-65、德蔗14-53比CK减产达极显著水平,德蔗14-80、德蔗14-72、德蔗14-104比CK增产无显著性差异。
2.4.2含糖量分析
由表 7可知,参试品系平均含糖量在 14.97~25.54 t/hm2之间,含糖量高于CK(21.13 t/hm2)的品系有德蔗 14-97、德蔗 14-80、德蔗 14-104、德蔗14-72,增幅在0.9%~20.8%之间,其余品系含糖量均低于CK,减幅在8.8%~29.1%之间,含糖量最低的是德蔗14-53。
表5 9个参试甘蔗品系重力纯度检测结果
表6 9个参试甘蔗品系产量比较
表7 9个参试甘蔗品系含糖量比较
由表 8可知,感花叶病的是德蔗 14-65;除了德蔗14-53、CK不感梢腐病,其它7个品系都不同程度地感病,感病率高的是德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗 14-115;对锈病调查结果显示:田间感锈病的品系有德蔗 14-65、德蔗 14-72、德蔗 14-80、德蔗14-97;绝大多数品系都不同程度地感褐斑病、黄斑病和褐条病,详见表8。
11月开花调查结果显示(表8):2017年新植孕穗的品系是德蔗 14-49、德蔗 14-53、德蔗 14-65、德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗14-104、德蔗14-115,不孕穗的品系是德蔗 14-72;2018年宿根抽穗的品系是德蔗 14-80,孕穗的品系是德蔗 14-49、德蔗14-65、德蔗14-72、德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗14-104、德蔗14-115,不孕穗的品系是德蔗14-53。
蔗茎空心、蒲心对蔗农会造成甘蔗重量减轻、产量下降,对制糖企业会造成出汁率和出糖率下降,所以蔗茎蒲心的品种在生产上很难推广。空蒲心调查结果显示(表 8):2017年新植实心的品系有德蔗14-53、德蔗14-72、德蔗14-80、德蔗14-104,轻度蒲心的品系有德蔗14-49、德蔗14-65、德蔗14-97、德蔗 14-115;2018年宿根小空心的品系有德蔗14-53、德蔗14-65、德蔗14-72、德蔗14-104、德蔗14-115,轻度蒲心的品系是德蔗14-49、德蔗14-80、德蔗14-97。
亲系:云瑞05-628×德蔗03-68。
特征:中茎种,生势中,株型紧凑,茎色黄绿色,曝光绿色;节间圆筒形,芽卵圆形,根点2~3列不规则;脱叶性中。
特性:宿根发株数中,成茎率中,株高295 cm,茎径2.51 cm,单茎重1.51 kg,前期生长快;公顷有效茎为78945条/hm2,公顷产量为115.04 t/hm2,比对照(130.14 t/hm2,下同)减11.60%,减产达显著水平;11月糖分13.14%,12月15.99%,1月17.16%,2月17.93%,3月19.09%,全期平均糖分为16.66%,比对照(16.23%,下同)增 2.6个百分点,含糖量为19.18 t/hm2,比对照(21.13 t/hm2,下同)减9.2%。该品种为中熟种,蔗茎均匀整齐,产量低,出苗率中,分蘖率高,感褐条病、褐斑病、黄斑病,轻度蒲心,孕穗,不扩繁。
亲系:云瑞05-628×德蔗03-68。
特征:中茎种,株型直立,茎色黄绿色,曝光绿色,节间圆筒形;芽卵圆形,有水裂;脱叶性好。
特性:宿根发株率少,成茎率高,株高307 cm,茎径2.47 cm,单茎重1.47 kg,前期生长快,生长量大,有效茎数75450条/hm2,产量102.99 t/hm2,比对照减 20.8%,减产达极显著水平;11月糖分10.86%,12月13.88%,1月15.13%,2月16.09%,3月16.86%,全期平均糖分为14.56%,比对照减10.2个百分点,公顷含糖量为 14.97 t/hm2,比对照减29.1%。该品种晚熟,生势中,茎细,出苗率低,分蘖率低,产量低,糖分低,轻感黄斑病,感褐条病,轻度蒲心,孕穗,不扩繁。
亲系:粤糖93-159×ROC22。
特征:中茎种,生势中,茎色黄绿色,曝光黄色,节间圆筒形;芽圆形;根点2~3列不规则;叶鞘有毛。
特性:宿根发株数少,成茎率高,株高275 cm,茎径2.54 cm,单茎重1.39 kg,前期生长快,有效茎数为67898条/hm2,产量104.14 t/hm2,比对照减19.97%,减产达极显著水平;11月糖分12.71%,12月14.64%,1月16.46%,2月17.66%,3月18.28%,全期平均糖分为15.95%,比对照减1.7个百分点;公顷含糖量16.61 t/hm2,比对照减21.3%。该品系中熟,生势弱,分蘖率中,有效茎数少,产量低,含糖量低,新植蔗花叶病及梢腐病发生率均为10%,宿根蔗梢腐病发生率17%,且花叶病发生率13%,感锈病,孕穗,不扩繁。
亲系:粤糖93-159×ROC22。
特征:中茎种,茎色黄绿色,曝光绿色,有白色蜡粉;节间圆筒形,芽三角形,根点2~3列不规则;内叶耳披针形、外叶耳三角形,小空心。
特性:宿根发株数多,成茎率中,株高311 cm,茎径2.69 cm,单茎重1.77 kg,前期生长快,中高产种,公顷有效茎 76845条/hm2,产量为 136.80 t/hm2,比对照增 5.11%,增产不显著;11月糖分13.91%,12月13.78%,1月15.58%,2月16.96%,3月17.74%,全期平均糖分为15.59%,比对照减3.9个百分点,公顷含糖量为 21.34 t/hm2,比对照减0.9%。该品种晚熟,分蘖率高,生势好,中大茎种,中高产,易脱叶,不孕穗;但糖分低,重感黄斑病,轻感褐条病,零星黑穗病发生,小空心。2018年在所内良田扩繁并留宿根,进入云南省第9轮生态种,2019年进云南省生产示范;但在宿根及扩繁田中,糖分表现不理想,所以2019年不在扩繁。
亲系:粤糖85-177×CP72-1210。
特征:中大茎种,生势强,株型散生,茎色黄绿色,曝光绿色,有黑色蜡粉,芽卵圆形。
特性:宿根发株数多,前期生长快,株高 332 cm,茎径2.72 cm,单茎重1.92 kg,公顷有效茎68348条/hm2,产量140.29 t/hm2,比对照增7.79%,增产不显著;11月糖分 13.73%,12月 16.41%,1月17.66%,2月18.36%,3月18.00%,全期平均月糖分为16.83%,比对照增3.6个百分点;公顷含糖量为23.61 t/hm2,比对照增10.3%。该品种中熟,生势强,出苗率中,分蘖率高,蔗茎均匀,产量高,全期糖分高,含糖量高,但重感梢腐病,感褐斑病,轻度蒲心,孕穗,2019年已在所内良田扩繁表征。
亲系:粤糖59-113×云蔗02-2540。
特征:中细茎种,株型微散,茎均匀;节间圆锥形,茎色黄绿色,曝光紫褐色,有黑色蜡粉,有木栓条纹;芽三角形、芽翼宽;内叶耳钝形,有水裂。
特性:早熟高产种,宿根发株数中,成茎率高,前期生长快,全期生长量大,株高335 cm,茎径2.38 cm,单茎重1.49 kg,有效茎数多,为93203条/hm2,公顷产量为147.85 t/hm2,比对照增 13.60%,增产显著;11月糖分14.41%,12月16.13%,1月18.02%,2月18.22%,3月19.61%,全期平均糖分为17.28%,比对照增6.4个百分点;公顷含糖量为25.54 t/hm2,比对照增 20.8%。该品种中熟高产,出苗率中,宿根发株数中,成茎率高,有效茎数多,产量高,糖分高,含糖量高,易脱叶;重感梢腐病,感病的蔗株多,但危害较轻,轻感锈病,孕穗。2018年已在所内良田扩繁留宿根,并进入第9轮云南省生态种,2019年继续在所内良田表证示范。
亲系:粤糖00-236×粤糖01-71。
特征:中茎种,茎色黄绿色,曝光紫褐色,有黑色蜡粉,节间圆筒形;芽菱形,芽尖未及生长带;叶姿弯散,脱叶中。
特性:宿根发株数中,成茎率中,前期生长快,全期生长量大,株高356 cm,茎径2.48 cm,单茎重1.72 kg,有效茎数69848条/hm2,公顷产量133.10 t/hm2,比对照增 3.96%,增产不显著;11月糖分13.88%,12月15.88%,1月17.12%,2月17.19%,3月17.32%,全期平均糖分为16.28%,比对照增0.3个百分点,公顷含糖量21.69 t/hm2,比对照增2.6%。该品种出苗好,萌发整齐,生势强,蔗茎均匀,叶片清秀,实心,不孕穗;2018年已在所内良田进行扩繁试验留宿根,2019年进入省生产示范,2019年继续在所内良田表证示范。
亲系:粤糖93-159×ROC22。
特征:中大茎种,茎色未曝光黄绿色,曝光黄绿色,节间圆筒形,芽圆形,内叶耳披针形,脱叶好。
特性:宿根发株数中,成茎率低,全期生长量小,株高274 cm,茎径2.62 cm,单茎重1.48 kg,有效茎少,公顷有效茎 52050条/hm2,公顷产量106.50 t/hm2,比对照减18.16%,减产达极显著水平;11月糖分 16.13%,12月 17.54%,1月18.03%,2月19.11%,3月19.32%,全期平均糖分为18.03%,比对照增1.10个百分点;含糖量19.25 t/hm2,比对照减8.8%。该品种早熟中高产种,出苗率中,分蘖率高,有效茎少,重感梢腐病,但糖分高,2019年作为早熟高糖种在所内良田扩繁表征。
通过1年新植1年宿根品比试验。产量超过CK的有德蔗 14-97、德蔗 14-80、德蔗 14-72、德蔗14-104,增幅在 3.96%~13.60%;全期平均糖分超过CK的有德蔗14-115、德蔗14-97、德蔗14-80、德蔗14-49、德蔗14-104;含糖量超过CK的有德蔗14-72、德蔗14-80、德蔗14-97、德蔗14-104,增幅在 0.9%~20.8%。综合分析各个品系的工、农艺性状,德蔗 14-97、德蔗14-80、德蔗14-104、德蔗14-115综合性状表现较好,2019年已在所内良田扩繁表证,其余品系在本试验中表现一般,不再继续扩繁。