甘蔗是不可或缺的糖料来源，也是生产生物质能源的重要原料。受国际糖市的冲击，近年来国内糖价持续下跌，而受土地、人工等成本上涨的冲击，我国产糖成本居高不下，甘蔗糖产业出现巨大亏损，导致种植面积大幅缩减。当前，降低成本对我国甘蔗糖产业生存与发展至关重要，而人工成本是造成原料成本差距的重要因素之一，实现甘蔗机械化是降低人工成本最有效的途径。甘蔗机械收获可节省人力，降低成本^[1]。但机械收获对蔗蔸造成的机械损伤将影响宿根生长，且收割机及运输车辆碾压易导致土壤板结，影响甘蔗根系生长与芽的萌发^[2]，机械收获后甘蔗含杂率较高，加大了制糖成本^[3]。

蔗头包含根系和地下芽，是甘蔗来年生长的母体。甘蔗宿根地下芽的集合统称地下芽库，是甘蔗营养繁殖的基础^[4-5]。芽的总量及萌发量反映了芽库的繁殖能力及甘蔗种群来年的生长情况。随着收获与宿根的再生长，甘蔗种群变化特别是地下芽库的变化具有明显的规律性。目前，对宿根根系及个体水平上芽的研究较多^[6-7]，但在群体变化层面上对地下芽库的研究未见报道。本研究采取机械和人工两种收获方式处理5个甘蔗品种，调查并比较不同收获方式下甘蔗地下芽库的芽数量及萌发情况，以期为甘蔗机械收获的适宜性提供参考。

1 材料与方法 1.1 试验材料

选用云南省主栽甘蔗品种新台糖22号和粤糖93-159，以及近年选育且田间表现良好的新品种云蔗05-51^[8-9]、桂糖32号^[10]和福农39号^[11]。各参试品种的来源及选育单位见表 1。

1.2 试验设计

试验地设在云南省农业科学院甘蔗研究所第一实验基地(103°15′ E，23°42′ N)。2016年2月种植，2017年2月收获。采用裂区设计，以人工收获和机械收获为主区，5个甘蔗品种为副区。副区内4次重复，各小区7行区，行距1.2 m，行长8 m，小区面积67.2 m²。种植后采用地膜覆盖，生长期田间管理与当地甘蔗生产管理一致。试验田外围设置保护行，以消除边际效应。

1.3 测定指标及方法 1.3.1 第1年宿根总地下芽数

2017年1月调查新植蔗各小区有效茎数；2月新植蔗收获后，各小区随机选取6株甘蔗，调查地下芽数量。以新植蔗有效茎数为蔗桩数，计算总地下芽数。

$ 总地下芽数 = 平均单株地下芽数 \times 蔗桩数 $

1.3.2 萌发率

2017年4月调查出苗情况，以出苗数作为萌发芽的数量，计算萌发率。

$ 萌发率/\% = \frac{{萌发芽数}}{{地下芽数}} \times 100 $

1.4 统计与分析

采用SPSS 24软件对数据进行方差分析及T检验。

2 结果与分析 2.1 第1年宿根地下芽库的数量特征

由表 2可知，各参试品种的平均地下芽数、蔗桩数与总地下芽数在不同收获方式下差异不显著，说明不同收获方式处理下各参试品种地下芽库具有同一性，本次收获试验的材料误差较小。5个参试品种平均地下芽数差异不显著，说明各参试品种单株地下芽数差异不大。5个参试品种蔗桩数(即前1年甘蔗个体的数量)存在差异，其中新台糖22号、粤糖93-159、云蔗05-51蔗桩数两种收获方式下差异均不显著，但均极显著大于桂糖32号和福农39号；桂糖32号蔗桩数两种收获方式下均极显著大于福农39号。5个参试品种总地下芽数存在差异，其中新台糖22号的人工收获组和粤糖93-159的人工及机械收获组均极显著大于桂糖32号和福农39号，而新台糖22号的机械收获组和云蔗05-51的人工及机械收获组与桂糖32号无显著差异，但极显著大于福农39号。桂糖32号两种收获方式下均显著大于福农39号。综上所述，5个参试品种第1年宿根地下芽库的数量特征主要由前1年甘蔗的蔗桩数量决定，而不同甘蔗品种间蔗桩的平均地下芽数无显著差异。

2.2 第1年宿根地下芽库的萌发特性

由表 3可知，5个参试品种机械收获的萌发芽数均低于人工收获。除新台糖22号机械收获的萌发率大于人工收获外，其他4个品种均低于人工收获，说明机械收获对多数参试品种芽的萌发有负面影响。桂糖32号人工收获与机械收获的萌发率均最高，分别为21.17%和20.34%，粤糖93-159均最低，分别为14.09%和10.11%。新台糖22号、云蔗05-51与桂糖32号机械收获与人工收获的萌发率差异均不显著，说明收获方式对这3个品种芽库的萌发特性无显著影响。粤糖93-159与福农39号机械收获萌发率极显著小于人工收获，说明机械收获会使这两个品种芽库的萌发能力下降。

3 讨论与结论

第1年宿根甘蔗的地下芽库相当于新植甘蔗进行营养繁殖产生新一代子株的集合，是来年形成甘蔗种群地上营养体集群的潜在来源。芽需要萌发后才会长成新的个体，芽库的数量与萌发特性是决定下一代种群个体数量的主要因素。本研究表明，5个参试品种的芽数量在个体水平上无显著差异，第1年宿根地下芽库的数量特征取决于新植蔗的个体数量。不同收获方式会影响地下芽库的萌发特性，新台糖22号、云蔗05-51、桂糖32号萌发率在不同收获方式下差异不显著，而粤糖93-159与福农39号机械收获的萌发率极显著小于人工收获。桂糖32号的地下芽库数量明显低于粤糖93-159，但其芽库的萌发特性与对机械收获胁迫的耐受性均优于粤糖93-159，使得桂糖32号的萌发芽数远远高于粤糖93-159。福农39号地下芽库的萌发特性虽然优于新台糖22号，但其地下芽数量少，且受机械收获影响明显。机械收获后，福农39号萌发芽数极显著小于新台糖22号。因此，评价一个甘蔗品种是否适合机械化收获，需综合考虑其地下芽库的数量、萌发特性及对机械收获的敏感程度3个因素。

本研究表明，新台糖22号、粤糖93-159、云蔗05-51、桂糖32号和福农39号共5个参试品种个体间第1年宿根的平均地下芽数量相近，品种间地下芽库的数量存在差异且取决于新植蔗的个体数量。不同参试品种的种群数量变化对机械收获的敏感程度不同，机械化收获会极显著降低粤糖93-159和福农39号的萌发率。综合考虑芽库的数量、萌发与对机械收获的敏感度，新台糖22号、云蔗05-51与桂糖32号比较适合机械收获。