文章信息
- 经艳, 王伦旺, 唐仕云, 谭芳, 李翔, 杨荣仲, 黄海荣, 邓宇驰, 李杨瑞
- JING Yan, WANG Lun-wang, TANG Shi-yun, TAN Fang, LI Xiang, YANG Rong-zhong, HUANG Hai-rong, DENG Yu-chi, LI Yang-rui
- 甘蔗新品种桂糖44号的选育及高产栽培技术
- Breeding of new sugarcane variety Guitang 44 and its high-yielding cultural techniques
- 亚热带农业研究, 2015, 11(04): 230-235
- JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS, 2015, 11(04): 230-235.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2015.04.003
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文章历史
- 收稿日期: 2015-10-26
2. 农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室, 广西 南宁 530007;
3. 广西蔗糖产业协同创新中心, 广西 南宁 530007
2. Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement in Guangxi, Ministry of Agriculture, Nanning, Guangxi 530007, China;
3. Guangxi Sugar Industry Collaborative Innovation Center, Nanning, Guangxi 530007, China
甘蔗(Saccharum officinarum L.)是全球最主要的糖料经济作物之一,是制糖工业最重要的原料。我国90%以上的食糖由甘蔗提供[1],但近年来在国际低价糖和国内糖料蔗生产成本居高不下的打压下,我国甘蔗糖业生产受到严重影响,连续多年出现行业性亏损。究其原因,主要由于甘蔗产业品种结构单一和生产机械化程度低。广西是我国最大的甘蔗优势主产区,新台糖22号的种植面积占其甘蔗总面积的70%左右,个别县(市)达95%以上[2],但近年来新台糖22号种性退化严重,宿根性差,抗寒抗病能力低,导致甘蔗单产不断下降[2];且随着劳动力价格上涨,人工收获已成为国内甘蔗生产成本不断上升的重要原因之一[3]。甘蔗生产机械化特别是收获环节的机械化,可大幅度提高劳动效率和降低生产成本[3]。因此,选育高产、高糖、宿根性好、抗倒伏、适合机械化生产的甘蔗新品种[4],对我国甘蔗产业的发展尤为重要。本研究以新台糖1号为母本,桂糖92-66为父本,通过有性杂交育种途径,开展系统选育和栽培技术研究,以期为甘蔗糖业的可持续发展提供良种和技术支持。
1 选育过程 1.1 杂交亲本选配母本为新台糖1号[5](台糖146×CP58-48),特早熟,高糖,高产,中大茎,易剥叶,分蘖性和宿根性一般;父本为常用亲本桂糖92-66(粤糖83-257×崖城71-374),特高糖、抗旱性好。
1.2 五圃制选育过程2003年12月广西甘蔗研究所以新台糖1号为母本,自育品系桂糖92-66为父本配制杂交组合,委托广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场进行杂交制种,获得杂交花穗1个。2004年该组合共定植实生苗566株,形成杂种圃,2005年1月从杂种圃选出46个优良单株进入选种圃。2006年1月从选种圃中筛选9个株系进入鉴定圃新植试验,入选率为19.6%,其中包含桂糖04-1545。桂糖04-1545于2006-2007年参加鉴定圃新植和宿根试验,于2007-2008年参加预备品种比较圃试验,于2009-2011年参加品种比较圃试验。2014年6月该品种通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定,命名为桂糖44号。
杂交组合新台糖1号×桂糖92-66的五圃制历年试验结果见表 1。由表 1可知,2004年新台糖1号×桂糖92-66的定植数为566株,经过8年的系统选择,2011年底获得1个优良无性系,即桂糖04-1545。2012-2013年桂糖04-1545进入广西甘蔗品种区域试验,最终入选率为0.18%。
年份 | 试验圃 | 组合无性系定植数/株 | 入选无性系/个 | 入选率 | 品种(系) | 蔗茎产量 | 比CK± | 田间锤度 | 蔗糖分 | 比CK± | 糖产量 | 比CK± |
% | t·hm-2 | % | % | % | % | t·hm-2 | % | |||||
2004 | 杂种圃 | 566 | 46 | 8.1 | 组合平均 | - | - | 21.05 | - | - | - | - |
2005 | 选种圃 | 46 | 9 | 19.6 | 桂04-1545 | - | - | 23.11 | - | 0.95 | - | - |
新台糖22号(CK) | - | - | 22.16 | - | 0.00 | - | - | |||||
2006-2007 | 鉴定圃 | 9 | 4 | 44.4 | 桂04-1545 | 104.37 | 6.70 | 22.92 | - | 1.70 | - | - |
新台糖22号(CK) | 97.80 | 21.22 | - | 0.00 | - | - | - | |||||
2007-2008 | 预备品种 | 4 | 2 | 50.0 | 桂04-1545 | 90.56 | 8.70 | - | 16.48 | 1.30 | 14.92 | 17.94 |
比较圃 | 新台糖22号(CK) | 83.31 | 0.00 | - | 15.18 | 0.00 | 12.65 | 0.00 | ||||
2009-2011 | 品种比 | 2 | 1 | 50.0 | 桂04-1545 | 99.20 | 5.80 | - | 16.99 | 1.60 | 16.85 | 16.77 |
较圃 | 新台糖22号(CK) | 93.74 | 0.00 | - | 15.39 | 0.00 | 14.43 | 0.00 |
桂糖04-1545在选种圃和鉴定圃的田间锤度分别比CK高0.95和1.70个百分点;预备品种比较圃和品种比较圃蔗糖分分别比CK高1.30和1.60个百分点;各圃平均蔗茎产量为90.56-104.37 t·hm-2,比CK增产5.8%-8.7%;平均糖产量为14.92-16.85 t·hm-2,比CK增产16.77%-17.94%。
2 特征特性与生产性能表现 2.1 植物学形态特征桂糖44号高度中等,株型直立均匀;芽圆形,芽翼大小中等,芽基不离叶痕,芽沟不明显,芽尖未到达生长带;叶片宽度中等,长度中等,颜色绿色,叶片厚且光滑,叶鞘长度中等,叶鞘浅紫红色;茎圆筒形,节间颜色曝光后紫色,曝光前黄绿色,茎表皮蜡粉多,蔗茎实心,中至中大茎;57号毛群少,内叶耳三角形,外叶耳退化;易剥叶。
2.2 农艺性状与田间抗性表现桂糖44号于2012-2013年参加广西甘蔗品种区域试验和生产试验。区域试验参试品系11个,以新台糖22号为对照(CK),分别在南宁、百色、北海、崇左、柳州、河池设立区试点,2年新植、1年宿根;生产试验参试品系8个,以新台糖22号为对照(CK),1年新植,试点6个。 由表 2可见,桂糖44号发芽率为54.18%,与CK相当;宿根发株率为169.98%,比CK增加47.52个百分点;新植宿根平均分蘖率为154.97%,比CK高88个百分点;前期生长速度中等,7月底株高120 cm,最后株高为282 cm,分别比CK减少24和35 cm;平均茎径2.62 cm,比CK小0.08 cm,属于中至中大茎品种;新植宿根平均有效茎数比CK多16 800条·hm-2,其中宿根有效茎数多出20 625条·hm-2;梢腐病和黑穗病田间发病率均低于CK,但苗期螟害枯心率则高于CK;抗风抗倒能力明显强于CK。
植期 | 品种 | 发芽率 | 发株率 | 分蘖率 | 枯心率 | 梢腐病率 | 黑穗病率 |
% | % | % | % | % | % | ||
新植 | 桂糖44号 | 54.18 | - | 154.97 | 1.78 | 0.88 | 1.07 |
新台糖22号(CK) | 56.42 | - | 66.97 | 1.66 | 0.92 | 1.79 | |
宿根 | 桂糖44号 | - | 169.98 | - | 4.36 | 0.79 | 1.71 |
新台糖22号(CK) | - | 122.46 | - | 3.87 | 6.92 | 2.57 | |
平均 | 桂糖44号 | 54.18 | 169.98 | 154.97 | 3.07 | 0.84 | 1.39 |
新台糖22号(CK) | 56.42 | 122.46 | 66.97 | 2.77 | 3.92 | 2.18 | |
1)表中数据为2年新植1年宿根6个试验点共18点次试验结果平均值。 | ||||||
植期 | 品种 | 株高/cm | 茎径 | 有效茎数 | 抗倒伏能力 | |
7月底 | 10月底 | cm | 条·hm-2 | |||
新植 | 桂糖44号 | 120 | 282.0 | 2.59 | 78 780 | 强 |
新台糖22号(CK) | 144 | 317.0 | 2.68 | 65 805 | 弱 | |
宿根 | 桂糖44号 | 146 | 305.0 | 2.65 | 79 965 | 强 |
新台糖22号(CK) | 159 | 334.0 | 2.71 | 59 340 | 中等 | |
平均 | 桂糖44号 | 133 | 293.5 | 2.62 | 79 373 | 强 |
新台糖22号(CK) | 152 | 325.5 | 2.70 | 62 573 | 中等 |
2012-2013年广西区域试验桂糖44号2年新植平均蔗茎产量为104.04 t·hm-2,比CK增产1.86%,宿根平均蔗茎产量为115.50 t·hm-2,比CK增产11.80%; 2年新植1年宿根平均蔗茎产量为109.77 t·hm-2,比CK增产6.86%;2013年生产试验中,平均蔗茎产量为96.06 t·hm-2,比CK减产1.69%(表 3)。
品种 | 2012年新植 | 比CK±/% | 2013年新植 | 比CK±/% | 2年新植平均 | 比CK±/% |
t·hm-2 | t·hm-2 | t·hm-2 | ||||
桂糖44号 | 100.79 | -0.17 | 107.30 | 3.83 | 104.04 | 1.86 |
新台糖22号(CK) | 100.95 | 0.00 | 103.34 | 0.00 | 102.14 | 0.00 |
品种 | 2013年宿根 | 比CK±/% | 2新1宿平均 | 比CK±/% | 2013年生产试验 | 比CK±/% |
t·hm-2 | t·hm-2 | t·hm-2 | ||||
桂糖44号 | 115.50 | 11.80 | 109.77 | 6.86 | 96.06 | -1.69 |
新台糖22号(CK) | 103.31 | 0.00 | 102.72 | 0.00 | 97.71 | 0.00 |
桂糖44号在2年新植1年宿根的广西区域试验中,各月份的平均蔗糖分均高于CK(表 4)。由表 4可知,2年新植1年宿根11月到翌年2月平均蔗糖分为15.50%,比CK增加0.87个百分点;平均产糖量为17.05 t·hm-2,比CK增产13.44%,其中宿根平均产糖量18.44 t·hm-2,比CK增产达18.95%。
植期 | 品种 | 蔗糖分/% | 比CK± | 产糖量 | 比CK± | ||||
11月 | 12月 | 1月 | 2月 | 平均 | % | t·hm-2 | % | ||
新植 | 桂糖44号 | 13.83 | 14.89 | 15.35 | 16.09 | 15.04 | 0.78 | 15.65 | 7.47 |
新台糖22号(CK) | 13.22 | 14.02 | 14.56 | 15.22 | 14.26 | 0.00 | 14.56 | 0.00 | |
宿根 | 桂糖44号 | 15.10 | 15.67 | 15.64 | 17.46 | 15.97 | 0.96 | 18.44 | 18.95 |
新台糖22号(CK) | 13.84 | 14.60 | 15.24 | 16.35 | 15.01 | 0.00 | 15.50 | 0.00 | |
平均 | 桂糖44号 | 14.46 | 15.28 | 15.50 | 16.78 | 15.50 | 0.87 | 17.05 | 13.44 |
新台糖22号(CK) | 13.53 | 14.31 | 14.90 | 15.79 | 14.63 | 0.00 | 15.03 | 0.00 |
2011-2014年国家现代农业产业技术体系甘蔗新品种(系)筛选试验分别在柳州、河池、贵港3个综合试验站进行,参试品种(系)13个,以新台糖22号为对照(CK),1年新植3年宿根。从表 5可以看出,桂糖44号的3年宿根平均发株率达133.6%、分蘖率148.9%、有效茎84 853条·hm-2、产蔗量120.1 t·hm-2,均明显超过CK,且随着宿根年限的增加桂糖44号的增产效果越明显,说明桂糖44号宿根能力很强,可以留3年以上的宿根。
植期 | 年份 | 品种(系) | 出苗率 | 发株率 | 分蘖率 | 株高 | 茎径 | 有效茎数 | 产蔗量 | 比CK± | 平均蔗糖分 |
% | % | % | cm | cm | 条·hm-2 | t·hm-2 | % | % | |||
新植 | 2011年 | 桂糖44号 | 63.7 | - | 227.7 | 245.2 | 2.67 | 867 450 | 90.2 | 10.2 | 14.82 |
新台糖22号(CK) | 58.4 | - | 84.2 | 282.8 | 2.80 | 59 830 | 81.9 | 0.0 | 13.79 | ||
宿根 | 2012年 | 桂糖44号 | - | 121.5 | 149.2 | 329.5 | 2.57 | 86 895 | 128.6 | 30.8 | 14.30 |
新台糖22号(CK) | - | 83.0 | 78.7 | 313.4 | 2.74 | 56 565 | 98.3 | 0.0 | 14.10 | ||
2013年 | 桂糖44号 | - | 182.8 | 137.8 | 309.4 | 2.36 | 84 955 | 123.5 | 32.5 | 15.04 | |
新台糖22号(CK) | - | 120.4 | 30.6 | 340.8 | 2.78 | 54 020 | 93.2 | 0.0 | 14.18 | ||
2014年 | 桂糖44号 | - | 96.4 | 159.6 | 282.4 | 2.57 | 82 710 | 108.1 | 41.8 | 14.78 | |
新台糖22号(CK) | - | 77.8 | 85.9 | 317.6 | 2.80 | 46 640 | 76.2 | 0.0 | 14.09 | ||
平均 | 桂糖44号 | 63.7 | 133.6 | 148.9 | 307.1 | 2.50 | 84 853 | 120.1 | 34.5 | 14.71 | |
新台糖22号(CK) | 58.4 | 93.7 | 65.1 | 323.9 | 2.77 | 52 408 | 89.2 | 0.0 | 14.12 |
试验地设在广西农垦国有金光农场友谊分场一区,面积0.67 hm2,土地连片,地力均匀。试验共设A、B两种处理,每个处理0.335 hm2,1年新植1年宿根,各处理种植、管理、收获时间相近,使用的肥料、地膜、农药种类和数量基本一致,行距1.2 m。A处理:全程机械化生产,先采用大型拖拉机整地,2013年2月9-10日新植蔗采用甘蔗联合种植机播种,一次性完成开沟、下种、施肥、放药、覆土、盖膜、压土等环节作业,2014年1月25-26日利用CASE 4000联合收割机收获;B处理:部分机械化生产,采用大型拖拉机整地,开种植沟,2013年2月9-10日人工砍种、施基肥、播种、撒防治地下害虫的农药、覆土、喷除草剂封闭、盖膜;5月20-22日采用人工揭膜,施肥,用药,用手扶拖拉机进行大培土,人工喷除草剂封闭;2014年1月25-28日采用人工收获。 分别调查A、B处理对桂糖44号主要农艺性状和产量性状的影响,结果见表 6。由表 6可知,A处理的桂糖44号单位面积出苗数、最高苗数、有效茎数、产蔗量和株高等略小于B处理,但分蘖率和茎径则略高于B处理。在A、B处理使用的肥料、农药、地膜、蔗种等生产资料数量和价格一样的条件下,只计算种植、中耕、管理和收获等环节的人工劳务成本,A处理成本为13 507.5元·hm-2,比B处理成本20 170.5元·hm-2少6 663元,折算成生产吨蔗人工劳务成本,A处理为124.2元·t-1,比B处理(182.8元·t-1)减少58.6元,说明全程机械化生产可显著降低桂糖44号的生产成本,提高效益。
1)A.全程机械化;B.部分机械化+人工。 | ||||||||||
机械化生产 | 出苗数 | 最高苗数 | 分蘖率 | 株高 | 茎径 | 有效茎数 | 产蔗量 | 种植成本 | 管理成本 | 收获成本 |
株·hm-2 | 株·hm-2 | % | cm | cm | 条·hm-2 | t·hm-2 | 元·hm-2 | 元·hm-2 | 元·hm-2 | |
A | 68 805 | 147 765 | 117 | 301 | 2.60 | 73 545 | 108.750 | 3 000 | 720 | 9 787.5 |
B | 69 825 | 148 665 | 113 | 305 | 2.55 | 74 310 | 110.325 | 3 525 | 1 200 | 15 445.5 |
2014年2月10-11日分别对机械收获(A处理)和人工收获(B处理)的宿根蔗进行机械破垄和施肥盖膜,3月3日调查宿根发株情况,4月15日调查宿根分蘖情况,4月20-22日采用拖拉机中耕施肥机进行中耕培土,11月调查各处理的株高、茎径、有效茎数,2015年2月15-16日实收测产。结果表明,机械收获和人工收获对桂糖44号的宿根发株、分蘖和株高、茎径、有效茎数等产量性状影响差异不大,理论产量和实际产蔗量差异都很小(表 7),说明桂糖44号适合采用机械收获。
1)A.机械收获;B.人工收获。 | |||||||
机械收获 | 发株率 | 分蘖率 | 株高 | 茎径 | 有效茎数 | 理论产量 | 实际产蔗量 |
% | % | cm | cm | 条·hm-2 | t·hm-2 | t·hm-2 | |
A | 153.6 | 149.6 | 311 | 2.62 | 65 820 | 103.21 | 110.16 |
B | 160.9 | 143.8 | 307 | 2.59 | 68 190 | 103.06 | 109.62 |
2014年在广西农科院甘蔗研究所进行黑穗病人工接种(浸渍法)试验。结果表明,桂糖44号的黑穗病发病率为2.60%,明显低于CK,抗性反应为抗级(表 8)。
1)接种日期:2014年3月25-27日;调查日期:2014年7月26日。 | ||||
品种 | 调查株数/株 | 发病株数/株 | 发病率/% | 抗性反应 |
新台糖22号(CK) | 316 | 45 | 14.24 | 中抗(I) |
桂糖42号 | 321 | 13 | 4.05 | 抗(R) |
桂糖31号 | 388 | 3 | 0.77 | 抗(R) |
桂糖32号 | 365 | 5 | 1.37 | 抗(R) |
桂糖44号 | 308 | 8 | 2.60 | 抗(R) |
2015年在广西农科院甘蔗研究所甘蔗试验地进行常用除草剂敏感性试验,分别于甘蔗出苗后40、60、90 d等不同生长期对几种常用除草剂进行喷雾试验,喷药后10-15 d调查甘蔗植株受害情况(表 9)。由表 9可知,规定用药范围内甘蔗常用除草剂阿特拉津、乙草胺、敌草隆、阿灭净、二甲四氯钠等对桂糖44号药害率为0,都不敏感,可根据情况使用。
除草剂 | 规定的有效成分用药量 | 实际有效成分用药量 | 主要防除对象 | 蔗株药害率/% |
g·hm-2 | g·hm-2 | |||
阿特拉津 | 1 050-1 500 | 1 050 | 1年生杂草 | 0 |
1 275 | 0 | |||
1 500 | 0 | |||
乙草胺 | 705-1 200 | 705 | 1年生杂草 | 0 |
900 | 0 | |||
1 200 | 0 | |||
敌草隆 | 1 200-2 400 | 1 200 | 1年生杂草 | 0 |
1 800 | 0 | |||
2 400 | 0 | |||
阿灭净 | 1 050-1 500 | 1 050 | 1年生杂草 | 0 |
1 275 | 0 | |||
1 500 | 0 | |||
二甲四氯钠 | 840-1 200 | 840 | 大部分阔叶杂草 | 0 |
900 | 0 | |||
1 200 | 0 |
多年多点试验表明,桂糖44号发芽出苗好,宿根发株多,分蘖率高,有效茎数多,早熟、高糖、高产,宿根性强,抗病抗倒性强,适应性广,可在土壤疏松、中等以上肥力的旱地或水田种植,特别适宜在广西和云南等地的“双高”糖料蔗基地推广种植。有条件的蔗区可采用全程机械化技术进行种植管理和收获,以降低成本提高效益。播种时应保持蔗种的新鲜度,建议采后10 d以内下种,还应选择有蔗叶包住的上部芽做种。一年四季均可播种,但以冬植(1月份)和早春植(2月份)为佳,下种量约10.5-12.0万芽·hm-2;下种后在水分充足的条件下覆盖地膜能明显提高蔗茎产量,特别是冬植和早春植务必地膜覆盖栽培,以保持土壤水分和增加地温,促进早生快发,增产效果显著。有条件的蔗区可用有机肥或滤泥、酒精废液作基肥。苗期早追肥,在易渍水的地块应注意预防积水,确保全苗。生长中期施足攻茎肥,注意氮、磷、钾的配合施用。早施肥、早培土、高培土可控制无效分蘖,提高成茎率。
桂糖44号可以留3年以上的宿根,但新植蔗需深沟浅种,且宿根蔗地要及时清理和开垄松蔸。生长期间还要适时防治病、虫(螟虫)、草、鼠害。该品种对以阿特拉津、莠灭净、二氯四甲钠、敌草隆、乙草胺等为主要成分的甘蔗常用除草剂在常规用量范围内不敏感,可因地制宜使用。
致谢: 黄家雍、廖江雄、梁强、雷敬超、周会、何红、黎焕光、罗亚伟、方位宽、张革民、李鸣、梁朝旭、刘晓燕、贤武、庞华莒、罗志勇、许树宁、莫磊兴、翁梦苓、徐林、方锋学、谭裕模、王天顺、何为中、梁阗、张荣华、王泽平、李廷化等人员参加了部分试验研究工作。
[1] | 王泽平,徐林,段维兴,等.甘蔗优良新品种桂糖41号选育与特性研究[J].中国糖料,2015,37(2):4-6. |
[2] | 李廷化,王伦旺,李翔,等.3个桂糖系列甘蔗新品种的种性和丰产性分析[J].广东农业科学,2013,40(15):21-23. |
[3] | 杨荣仲,梁强,桂意云,等.机械化收获对甘蔗宿根发株的影响[J].西南农业学报,2014,27(5):2195-2202. |
[4] | 王维赞,方锋学,朱秋珍,等.甘蔗机械收获农艺配套关键技术探讨[J].中国农机化,2010(5):63-67. |
[5] | 石必晓,何取宏.根据新台糖1号特点进行高产栽培 [J].甘蔗,1995,2(4):41-43 |