广西引进甘蔗品种（系）的比较筛选与综合评价

欧克纬，卢业飞，李佳慧，朱鹏锦，周全光，吕 平，程 琴，张 宇，庞新华

（广西壮族自治区亚热带作物研究所，广西 南宁 530001）

0 引言

【研究意义】甘蔗是世界上种植面积最大的糖料作物，中国甘蔗种植面积约167万hm2，位居世界第三。其中广西作为我国甘蔗种植优势区之一，其甘蔗的种植面积和产糖量连续10多年位居全国第一。蔗糖产业不仅是广西的传统优势产业[1-2]，也是广西的支柱产业，关系着我国的食糖安全。但目前，广西自主选育的优异品种较缺乏，到2018年，一些地区甘蔗种植面积最大的品种仍是新台糖22号（ROC22）。ROC22是1998年从台湾引进，在广西种植已有20年之久[3]，长期留蔗梢的无性繁殖方式，导致该品种已出现种性退化、抗病虫害（花叶病、黑穗病、螟虫等）能力减弱、宿根年限缩短、产量及品质下降等一系列问题[4]。同时，伴随着种植土地面积缩减、劳动力短缺及农资成本提高等问题的日益突出[5-6]，广西甘蔗生产迫切需要高产、高糖、抗逆性强的甘蔗优良新品种以解决当前主栽甘蔗品种种性退化、品种结构单一化的问题。【前人研究进展】近年来，广西开展了系列甘蔗品种的区域试验[7-11]，虽然获得了一些农艺性状优异的品种[1,12-15]，形成了广西甘蔗自主选育品种种植面积比例逐步提高的良好局面[16]，但在一些地区，ROC22仍是主栽品种，全区甘蔗品种结构的丰富性仍有待提高[4]。【本研究切入点】为加快新品种选育进程，进一步优化蔗区品种结构，广西壮族自治区亚热带作物研究所于2012年开始引进四川凉蔗品种（系），并在广西多个地区开展选育和试种试验。这些引进的品种（系）的选育环境与广西蔗区环境有类似之处，为攀西地区土壤酸化、有机质含量低、保水保肥力差的旱坡地，但这些品种（系）却具有高产、高糖、抗逆性强等特点[17-18]。【拟解决的关键问题】这些品种引入广西蔗区开展进一步的选育和试种试验，旨在选出优于ROC22的高产、高糖、抗逆性强且适宜广西蔗区种植的优良新品种。鉴于柳州蔗区为广西的重要糖料蔗生产基地之一，我们选择在广西农垦国有新兴农场对这些品种进行品比试验，以期对这些品种的农艺和经济性状做出综合评价，为选育优良品种在广西其他蔗区推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料包括从四川凉山州引进的甘蔗新品种（系）：桂热 1号（GR1）、桂热 2号（GR2）、凉蔗 07-53（LZ07-53）、凉蔗 03-81（LZ03-81）、凉蔗02-186（LZ02-186）、凉蔗 03-23（LZ03-23），以及广西农业科学院甘蔗研究所选育的桂糖42号（GT42）、农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室培育的福农41号（FN41）、柳州柳城县甘蔗研究中心选育的桂柳05-136（GL05-136），以新台糖22号（ROC22）为对照（CK）品种。本次试验地选择在广西农垦国有新兴农场甘蔗基地，展开1年新植1年宿根的区域试验。该农场位于柳州市，地处纬度 24°06′11.5″N，经度 109°24′49″，海拔高度106 m，属南亚热带季风气候，境内土地肥沃，地势平坦，气候温暖，日照时间长，年平均温度20.4℃，年均降雨量1 400 mm，气候条件非常适宜进行甘蔗的生产种植。

1.2 试验方法

本试验于2016年3月至2018年1月在新兴农场甘蔗基地进行，试验采取随机区组排列，每个品种分别种植3个重复，每小区5行，行长7 m，行宽1.2 m，小区面积约42 m2，新植蔗统一采用的种茎为全蔗茎，剥叶，双芽段。用50%多菌灵可湿性粉剂800倍药液浸种消毒5min。每行下种90芽，双行种植；边际设保护行，田间常规管理。基肥用量为生物肥750 kg·hm-2，农药施用杀虫双150 kg·hm-2，用含浓度为1.6%的阿特拉津和3.2%的乙草胺混合液750 kg·hm-2喷施植蔗沟表面后盖膜封闭。培土期间施肥量为复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）1 500 kg·hm-2、尿素 375 kg·hm-2、钾肥 300 kg·hm-2，施用蔗乐乐 150 kg·hm-2。宿根蔗于甘蔗砍收后10 d进行破垄松蔸盖膜，大培土期间使用复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）2 500 kg·hm-2、尿素 375 kg·hm-2、钾肥 300 kg·hm-2，农药施用蔗乐乐 150 kg·hm-2。

定期调查各小区各个品种的甘蔗出苗率、分蘖率和宿根发株率。出苗率：下种后30 d开始对各品种的出苗率进行调查统计，每隔15 d调查1次出苗数，总共调查3次，出苗率=小区出苗数/小区下种总小区下种总数×100%；分蘖率：自蔗苗分蘖开始，每隔15 d对各小区各品种展开分蘖率调查，总共调查3次，分蘖率=（小区总苗数-小区基本苗数）/小区基本苗数×100%；发株率：新植蔗收获之后的次年对各小区各品种展开宿根蔗的发株率调查，发株率=宿根蔗发株数/小区蔗头总数×100%。

5月中旬对各品种甘蔗的枯心苗数、黑穗病苗数、梢腐病苗数进行调查。花叶病和蓟马危害情况做目测调查。螟害枯心率=螟害枯心苗数/植株总数×100%，黑穗病病害率=黑穗病害植株数/植株总数×100%，梢腐病病害率=梢腐病害植株数/植株总数×100%。

7月初至12月上旬每隔1个月调查1次的株高。随机调查各小区各品种中间行15株的甘蔗株高，并计算平均生长速（cm·月-1）。

第二年开始每年1月份对各小区品种进行茎径、有效茎数、蔗茎产量、蔗糖分和产糖量的测定。茎径：随机调查各小区各品种中间行15株甘蔗的茎径，取平均值。有效茎数：调查各小区甘蔗有效茎总数，有效茎数（株·hm-2）=小区有效茎数/小区面积×104。蔗茎产量（t·hm-2）=单茎重×蔗茎数；单茎重（kg）=（茎径）2×茎长×0.785 4×1/1 000，其中1表示茎比重；蔗糖分：随机测量各小区各品种中间行20株甘蔗的田间锤度，取平均值，蔗糖分（%）=平均田间锤度（%）×1.082 5-7.703。产糖量（t·hm-2）=蔗糖分（%）×理论蔗茎产量。

试验数据使用SPSS软件进行方差分析，采用excel 2003软件进行整理、作图。

2 结果与分析

2.1 农艺性状比较

2.1.1 不同品种（系）甘蔗的抗病虫害能力比较分析通过小区病虫害调查统计结果可以看出（表1），GR2的枯心苗率最高，为0.86%；GL05-136枯心苗率最低，为0；LZ03-81和GR1的枯心苗率也非常低，分别仅为0.06%和0.09%；各品种（系）甘蔗的枯心苗率均未达到1%。ROC22的黑穗病发病率最高，为2.46%；GR2则未发现黑穗病。FN41的梢腐病发病率最高，为3.49%；其次为ROC22，为2.82%。GL05-136、GT42和LZ02-186对花叶病达到高抗水平，其余品种则中抗花叶病。FN41蓟马感染严重，ROC22和LZ07-53的蓟马危害情况也较重，其余品种则较轻。

表1 不同品种（系）甘蔗抗病害能力Table1 Disease-resistance of selected sugarcane varieties （lines） under study

2.1.2 不同甘蔗品种（系）新植蔗农艺性状的比较表2为各品种（系）新植蔗的农艺性状表现。由表2可知，出苗率最高的是LZ07-53，最低的是GL05-136，但各品种（系）出苗率之间并没有显著差异。而分蘖率方面，各品种（系）的分蘖率均高于CK，其中LZ02-186，LZ07-53，LZ03-81及GR1的分蘖率均显著高于CK。株高方面，LZ02-186，LZ03-23，LZ07-53的株高均显著高于CK，FN41的株高则显著低于CK，其他品种（系）株高与CK之间没有显著差异。就茎径而言，LZ03-23，LZ07-53以及LZ03-81显著低于CK，其他品种则与CK之间不存在显著差异。有效茎方面，除GT42和GL05-136外，其余品种（系）均与CK存在显著差异，其中LZ07-53和LZ03-81的有效茎比CK分别多约94.81%和90.08%。

2.1.3 各品种（系）新植蔗的产量性状分析 由表3可知，在11月至次年1月份的平均蔗糖分方面，除LZ03-81的蔗糖分显著低于CK外，其余品种（系）的蔗糖分均未与对照形成显著差异。但是在蔗茎产量方面，GR、LZ各品种（系）均显著高于CK，其中蔗茎产量最高的LZ02-186比CK增产67.98%。分析产糖量的数据得出，除GL05-136的产糖量与CK相当，其余品种（系）的产糖量均显著高于CK，其中LZ02-186，LZ07-53、GR2和LZ03-81的产糖量依次高于CK 63.05%、58.28%、42.19%、34.73%。

2.1.4 各甘蔗品种（系）宿根蔗农艺性状的比较 表4为各品种（系）2017—2018年宿根蔗的农艺性状表现。由表4可知，在宿根蔗分蘖率方面，除GL05-136和GT42外，其余甘蔗品种（系）与CK均存在显著差异，宿根分蘖率最高的为LZ03-81，为62.00%；其次GR2，为58.41%。各品种（系）之间的株高和茎径差异均不显著，株高最高的品种为LZ02-186, 比CK高 16.0 cm；其次为GR2，比CK高约11.0 cm。茎径最大的为GL05-136其值比CK大约0.18 cm。在有效茎方面，LZ、GR系列均与CK之间存在显著差异，有效茎数最多的LZ03-81比CK多84.08%。

表2 不同品种（系）新植蔗主要农艺性状Table2 Major agronomic traits of sugarcane varieties（lines）for one-year-new-planting

表3 各品种（系）新植蔗的产量性状Table3 Yield traits of sugarcane varieties（lines）for one-year-new-planting

2.1.5 各甘蔗品种（系）宿根蔗产量性状的比较 各品种（系）宿根蔗的产量性状表现如表5。由表5可知，LZ系列的LZ02-186，LZ07-53，LZ03-81以及GR2的蔗茎产量均达100 t·hm-2以上，且均与CK形成显著差异。蔗茎产量最高的为GR2，达到126.05 t·hm-2，超过CK 55.69%；LZ02-186，LZ07-53，LZ03-81的蔗茎产量则分别高出对照32.08%、25.68%、32.42%。蔗糖分各品种（系）间差异不显著。产糖量方面，只有GR2与CK差异显著，其余品种与CK差异不显著。GR2的产糖量也为最高，达到16.32 t·hm-2，超过CK 57.68%。LZ02-186和LZ03-81产糖量分别比对照增加20.29%、15.94%。

表4 不同品种（系）宿根蔗主要农艺性状Table4 Major agronomic traits of sugarcane varieties（lines）for one-year-ratooning

表5 各品种（系）宿根蔗的产量性状Table5 Yield traits of sugarcane varieties（lines）for one-year-ratooning

2.2 各甘蔗品种（系）抗寒、耐旱性的分析比较

2.2.1 各甘蔗品种（系）的抗寒性比较 甘蔗自7月份开始拔节，8月份即测量并计算其生长速度。由图1可以看出，除FN41、GT42外，其余甘蔗品种（系）的生长速度在9月份均达到最大值，其中GR2的生长速度最快。自9月份开始，随着月平均气温的逐步下降，甘蔗的生长速度总体呈现逐渐变缓的趋势。GR及LZ系列甘蔗品种在月均气温较低的12月份仍然保持一定的生长速度且高于对照（ROC22）。

2.2.2 各甘蔗品种（系）的耐旱性比较 柳州市属亚热带季风气候，降雨量充沛，年均降水量在1 400 mm左右。由图2可以看出，自8月份开始，随着降雨量的降低，除FN41、GT42外，其余甘蔗品种（系）的生长速度在9月份均达到最大值。12月份的降雨量为下半年最低值，但是GR及LZ系列甘蔗仍然保持着较好的生长优势。

图1 各甘蔗品种（系）的抗寒能力表现Fig.1 Cold-tolerance of sugarcane varieties（lines）

图2 各甘蔗品种（系）的耐旱能力表现Fig.2 Drought-resistance of sugarcane varieties（lines）

3 讨论与结论

广西甘蔗种植面积占全国种蔗面积的60%左右，产糖量占全国产糖量的70%左右，是我国重要的产糖地[19]，而近年来我区甘蔗产业正面临单位面积产量低、生产成本高和种植效益下降等困局[20]。甘蔗的产量性状包括蔗茎产量和产糖量等，其产值除受到基因型的影响外、还会受到气候条件、病虫害和栽培条件等多方面因素的共同作用[21-29]。而广西蔗区较容易出现旱涝和霜冻等极端气候。近50多年的气象数据显示，广西的降水出现了分布不均，旱涝灾害等现象[30]。我区的甘蔗种植地区九成以上都为旱坡地，土地贫瘠且灌溉设备落后，这对甘蔗各个时期的生长都是严峻的考验[31-32]。同时，广西较容易发生寒冻害[33]。冻雨、低温霜冻天气不仅造成甘蔗产量和产糖量减产、导致制糖企业效益下滑，甚至还会影响来年宿根蔗的收成，这些因素都可能导致严重的经济损失[34-35]。由于传统的杂交育种方式筛选具有优良性状的甘蔗品种存在概率低、耗时长等问题，引进其他地区的甘蔗优良种质资源就显得尤为重要。凉蔗系列甘蔗由攀西蔗区引入，该地区冬季长且寒冷，干旱、低温和洪涝灾害等气象灾害发生频率高，范围也较大，凉蔗系列品种（系）经此恶劣环境筛选，在攀西蔗区表现出抗逆性强等优良特性[36]，将凉蔗引入广西蔗区进行试验种植，有望克服目前主栽品种新台糖22号存在的耐寒性差、宿根年限缩短、抗病性差等问题。

柳州位于广西的中北部，是广西的主要产糖地之一，其土质和气候特点对桂北地区的山地气候特征具有一定的代表性，对甘蔗新品种在这一片区域的适应性种植及推广具有十分重要的参考意义。本试验选出了一个高产、高糖、抗逆性强的优良新品种GR2。GR2在柳州地区的种植表现出了较强的适应性，在有效茎数、产糖量和产量方面均明显高于对照品种ROC22，尤其是GR2在宿根性方面表现出了很大的优势。本试验共筛选出3个表现较突出的品种，具体性状如下：

GR2：该品种新植和第一年宿根的蔗茎产量和有效茎数均比CK增产，该品种的蔗茎产量和有效茎数与对照相比均达极显著水平；该品种的蔗糖分含量虽然略低于CK，但由于在蔗茎产量和有效茎数方面的优势使得其在产糖量平均值方面明显高于CK。GR2出苗率高、宿根性好、有效茎数多、产量高、57号毛群一般、不易抽穗、晚熟、耐旱性及抗寒性好、抗病性强，宿根性强且易于管理，适合坡地种植，该品种可进一步扩大示范。

LZ02-186：该品种新植蔗和宿根蔗的有效茎数、蔗茎产量和产糖量均高于CK。但该品种蔗糖分含量低，糖分性状需进一步跟踪观察。LZ02-186出苗率高、有效茎数多、株高较高、易脱叶、57号毛群一般、不易抽穗、宿根性好、产量高、晚熟且抗性好，适合作为种质资源。

LZ03-81：该品种新植和宿根蔗在蔗茎产量、有效茎数和产糖量方面都较CK增产，且出苗率高、有效茎数多、蔗茎产量高、叶片大且直立，但易倒伏、糖分低、节间较短，晚熟。更适合作为种质资源。

GR2增产性能好，能为农户节约成本，但作为晚熟品种，其糖分性状仍需进一步跟踪观察，建议GR2作为下一步重点示范的新品系。LZ02-186和LZ03-81虽然糖分略低，但在有效茎条数、蔗茎产量方面都存在较大优势，抗性也较好，建议作为优良的种质资源备用。