甘蔗糖业  2012 Issue (3): 23-28   PDF    
甘蔗赤腐病对甘蔗品质指标的影响
许汉亮1, 林明江1, 管楚雄1, 李继虎1, 安玉兴1, 龚恒亮1, 郑学文2, 贺帅3    
1. 广州甘蔗糖业研究所, 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室, 广东, 广州 510316;
2. 广东省湛江农垦局, 广东, 湛江 524029;
3. 广东省广前糖业发展有限公司, 广东, 遂溪 524328
摘要:为了了解粤西甘蔗赤腐病对甘蔗品质指标的影响,对来自不同蔗区的3个品种,按田间自然感染赤腐病的不同级别进行了检糖化验分析。结果表明,赤腐病对甘蔗蔗糖分、纤维分、还原糖、重力纯度等品质指标均有不同程度的影响。各品种品质指标受影响的程度存在一定差异,以ROC22受影响最大,且发病级别越高品质指标受影响越大。ROC22发病最高级与最低级之间的平均蔗糖分、蔗汁还原糖、重力纯度均达差异显著水平,各级别的纤维分之间差异不显著。发病的与对照比平均蔗糖分减少1.86%~16.46%,纤维分下降2.15%~18.72%,重力纯度下降0.31%~7.45%,还原糖上升3.12%~103.57%。研究指出,赤腐病的为害是造成近年来粤西蔗区蔗糖分偏低的一个重要因素。
关键词甘蔗赤腐病     品质性状     蔗糖分     重力纯度     还原糖     纤维分    
Effect of Red Rot Disease on Sugarcane Quality Characters
XU Han-liang1, LIN Ming-jiang1, GUAN Chu-xiong1, Li Ji-hu1, AN Yu-xing1, GONG Heng-liang1, ZHENG Xue-wen2, HE Shuai3    
1. Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement and Biorefinery, Guangzhou 510316;
2. Zhangjiang State Farms Bureau of Guangdong, Zhangjiang 524029;
3. Guangdong Guangqian Sugar Development Limited Company. Suixi Guangdong 524348
Abstract: To test whether sugarcane red rot disease affects sugarcane quality,sugarcanes infected with this disease were classified and then analyzed on the quality character indexes.The result showed that the sugarcane red rot disease influenced sucrose content,fiber content,reducing sugar and gravity purity.The influence varied with cane variety and ROC22 seems most liable to be influenced while cane quality decreased with the increasing degree of cane damage.There is significant difference between the highest and the lowest infestation.Compared with the check,cane sucrose content,fiber content and gravity purity in sugarcane juice decrease to about 1.86%~16.46%,2.15%~18.72%,0.31%~7.45%,respectively,and the reducing sugar in sugarcane juice increased to about 3.12%~103.57%.The results indicated that sugarcane red rot disease is one of the most important factors leading to the lower sugar content in western Guangdong.
Key words: Red rot     Quality character     Sucrose content     Gravity purity     Reducing sugar     Fiber content    

甘蔗赤腐病是广泛分布于各甘蔗栽培地区的重 要病害之一[1],是一种真菌性病害,病原菌为 Colletotrichum falcatum Went,属半知菌,黑孢盘 目,炭疽菌属。蔗种、蔗株病部、土壤及残留茎叶 上的病菌是主要初侵染源,病菌孢子可借助雨水、 气流、昆虫和机械损伤进行传播,病菌通过螟害孔、 生长裂缝等入侵。以为害蔗茎和叶片中脉为主,也侵害叶鞘和宿根蔗头,从苗期直到成株及收获后均 可发生。苗期发病后,种苗不能正常萌发,常造成 严重缺株。成株期发病,不仅影响正常生长,而且 会导致蔗茎腐烂甚至干枯死亡。被害茎早期外表无 任何症状,茎纵剖时,可见蔗肉红色,中部夹杂与 蔗茎垂直的白色圆形或长形斑块,发出淀粉发酵的 酸味。在发病后期,蔗茎萎缩,蔗叶干枯下垂,蔗 皮变暗红褐色。感染赤腐病后甘蔗的产量性状和品 种性状均受到一定程度影响[2]。赤腐病在国内多个 蔗区均有发生,在雷州半岛蔗区也是一种常见的病 害[3]。近年来甘蔗赤腐病在粤西蔗区发生[4],对甘 蔗生产造成一定的威胁并有加重的趋势。本研究在 前期对赤腐病发生与为害研究的基础上,研究了粤 西蔗区不同品种不同发病程度对甘蔗蔗糖分、纤维 分、还原糖和重力纯度等主要品质性状指标的影 响,旨在评价赤腐病对甘蔗品质性状的影响及不同 品种间的差异,寻找粤西蔗区甘蔗低产低糖的原 因,也将为该病害的进一步研究积累资料,并引起 各方对该病害的重视。

1材料与方法
1.1材料

以粤西蔗区主要栽培品种ROC22、台糖89- 1626、良糖2号为采样对象。

1.2采样方法

采用抽取田间自然感染赤腐病样本的方法,在 粤西自南往北按徐闻、雷州和遂溪3大蔗区分别取 样。在每蔗区蔗场卸蔗台按拟定抽检甘蔗品种,以 来自不同农场的运蔗车为采样点,将每样点抽取的 全部甘蔗纵剖,剔除螟害株,分别记录每株甘蔗的 总节数和可视发病节数,计算发病节率,按肉眼可 见发病节数占整株节数比例分级标准进行样本分 类。每样本取6株全茎蔗进行化验分析,设3次重 复抽样。

1.3发病分级标准

按肉眼可见红色蔗肉视为发病症状,设3个分 类级别:Ⅰ级(0<发病节率<30%)、Ⅱ级(30%≤发 病节率≤50%)、Ⅲ级(发病节率>50%)。因所抽取 样本中未发病的植株较少,所以不设0级别(发病 节率=0)。

1.4化验项目及方法

2012年1月6日至10日,在各抽样蔗区糖厂 化验室进行化验分析。化验分析项目包括蔗茎蔗糖 分、蔗茎纤维分、蔗汁还原糖和重力纯度等。化验 方法参照GB/T 10499-89糖料甘蔗检验方法。

1.5统计分析

采用SPSS软件进行统计分析。

2结果与分析
2.1赤腐病对同一品种品质指标的影响
2.1.1赤腐病发病级别对甘蔗蔗糖分的影响

各蔗区相同品种(以ROC22为例,下同)不同 发病级别间的差异。由表1可知,在每个蔗区中, 赤腐病发病级别越高,甘蔗蔗糖分减少越多,而且 变化趋势明显。各发病级别的平均蔗糖分由低至高 依次为Ⅲ级<Ⅱ级<Ⅰ级。各蔗区发病级别最高的 Ⅲ级与Ⅰ级(为对照,下同)平均蔗糖分之间均达差 异显著水平,而各蔗区发病Ⅱ级与对照之间的差异 不显著。其中,发病Ⅲ级的平均蔗糖分与对照比降 幅达9.93%~16.46%,发病Ⅱ级的降幅为1.88%~ 3.51%。

表1 赤腐病不同发病级别对甘蔗品质指标的影响

各蔗区相同发病级别的差异。由图1可见,以 发病Ⅲ级的进行比较,各蔗区平均蔗糖分降幅最大 的是雷州蔗区,降幅由大至小依次为雷州蔗区>徐 闻蔗区>遂溪蔗区。各蔗区发病Ⅱ级的平均蔗糖分 与对照比降幅差别不大。综合来看,赤腐病对蔗糖 分的损失以雷州蔗区最大,其次是徐闻蔗区,遂溪 蔗区最少。

图1 不同蔗区发病级别甘蔗蔗糖分降幅
2.1.2赤腐病发病级别对甘蔗纤维分的影响

相同蔗区不同发病级别的差异。由表1可知, 同一蔗区各发病级别的纤维分变化均表现为发病后 纤维分减少,且发病级别越高,纤维分降幅越大。 各发病级别的平均纤维分由低至高依次为Ⅲ级<Ⅱ 级<Ⅰ级。每个蔗区中各发病级别的平均纤维分之 间差异不显著。与对照比,各蔗区发病Ⅲ级的平均 纤维分降幅为3.69%~18.72%;发病Ⅱ级的纤维分 降幅为2.15%~11.35%。

各蔗区相同发病级别的差异。由图2可见,赤 腐病发病级别最高Ⅲ级的纤维分损失最大的是遂溪 蔗区,各蔗区纤维分平均降幅由高至低依次为遂溪 蔗区>雷州蔗区>徐闻蔗区。

图2 不同蔗区发病级别甘蔗纤维分降幅
2.1.3赤腐病发病级别对蔗汁还原糖的影响

相同蔗区不同发病级别的差异。由表1可知, 在各蔗区中赤腐病发病级别越高,蔗汁还原糖升幅 越大。同一蔗区各发病级别的蔗汁还原糖由高至低 依次为Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅰ级。各蔗区中,发病级别最高的Ⅲ级的平均还原糖与对照之间均达差异显著水 平,而发病Ⅱ级的与对照之间差异不显著。其中, 发病Ⅲ级的蔗汁还原糖增加非常明显,比对照增加 50%~103.57%;发病Ⅱ级的蔗汁还原糖增加 3.12%~53.57%。

各蔗区相同发病级别的差异。由图3可见,发 病级别最高Ⅲ级的还原糖升幅最大的是徐闻蔗区, Ⅲ级、Ⅱ级2个级别平均降幅由高至低依次为徐闻 蔗区>雷州蔗区>遂溪蔗区。

图3 不同蔗区发病级别蔗汁还原糖升幅
2.1.4赤腐病发病级别对蔗汁重力纯度的影响

相同蔗区不同发病级别的差异。由表1可知, 在各蔗区中均表现为赤腐病发病级别越高,蔗汁重 力纯度越低,同一蔗区中各发病级别的蔗汁重力纯 度由低至高依次为Ⅲ级<Ⅱ级<Ⅰ级。各蔗区发病 级别最高Ⅲ级的蔗汁重力纯度与对照之间均达差异 显著水平,发病Ⅱ级与对照之间差异不显著。各蔗 区发病Ⅲ级的蔗汁重力纯度比对照下降2.36%~ 7.45%,发病Ⅱ级的重力纯度降幅为0.31%~ 2.48%。

各蔗区相同发病级别的差异。由图4可见,发 病Ⅲ级的蔗汁重力纯度降幅最大的是雷州蔗区,Ⅲ 级、Ⅱ级2个级别平均降幅由高至低依次为雷州蔗 区>遂溪蔗区>徐闻蔗区。

图4 不同蔗区发病级别蔗汁重力纯度降幅
2.2赤腐病对不同品种品质性状指标的影响
2.2.1赤腐病对不同品种蔗糖分的影响

比较徐闻蔗区3个品种不同发病级别对甘蔗品 质性状指标的影响。由表2可知,感染赤腐病的各 品种均表现为发病级别越高,甘蔗蔗糖分越低。各 品种发病最高级别(Ⅲ级)的平均蔗糖分与对照之间 均达差异显著水平,发病Ⅱ级与对照之间差异均不 显著。

表2 赤腐病对不同甘蔗品种品质性状指标的影响

赤腐病对各品种发病Ⅲ级的蔗糖分的影响程度 比较(表3)表明,ROC22、良糖2号的平均蔗糖分 比对照降幅之间差异不显著,但2者的降幅与台糖 89-1626之间均达差异显著水平。各品种平均蔗糖 分降幅由大至小的依次为ROC22>良糖2号>台 糖89-1626。

表3 赤腐病(Ⅲ级)对不同品种品质性状指标影响程度比较
2.2.2赤腐病对不同品种纤维分的影响

比较同一蔗区不同品种各发病级别对甘蔗纤维 分的影响。由表2可知,感染赤腐病的甘蔗纤维分 普遍降低,发病越重纤维分下降越多。其中ROC22、 台糖89-1626各发病级别之间的甘蔗纤维分差异不 显著,而良糖2号发病Ⅲ级与对照之间达差异显著水平。其中良糖2号发病Ⅲ级的平均纤维分比对照 减少5.63%。

赤腐病对各品种发病Ⅲ级的纤维分影响程度比 较(表3)表明,各品种发病Ⅲ级的平均甘蔗纤维分 降幅之间达差异显著水平,降幅由大至小依次为良 糖2号>ROC22>台糖89-1626。

2.2.3赤腐病对不同品种还原糖的影响

比较同一蔗区不同品种各发病程度对蔗汁还原 糖的影响。由表2可知,各发病品种的还原糖变化 均表现为随着发病级别升高而增加,发病Ⅲ级与对 照之间均达差异显著水平,ROC22、台糖89-1626 的发病Ⅱ级与对照之间差异不显著,发病Ⅱ级与对 照之间达差异显著水平。其中发病Ⅲ级ROC22的 蔗汁还原糖升幅最高,超过100%。

赤腐病对各品种发病Ⅲ级的还原糖影响程度比 较(表3)表明,ROC22与台糖89-1626、良糖2号 之间平均还原糖升幅达差异显著水平,台糖89-1626 与良糖2号之间的平均还原糖升幅差异不显著。各 品种发病Ⅲ级的由大至小依次为ROC22>台糖 89/1626>良糖2号。

2.2.4赤腐病对不同品种重力纯度的影响

比较同一蔗区不同品种各发病程度对蔗汁重力 纯度的影响。由表2可知,各品种发病Ⅲ级的蔗汁 重力纯度变化均表现为发病级别高的重力纯度明显 下降。ROC22、良糖2号发病Ⅲ级与对照之间均达 差异显著水平,而台糖89-1626各发病级别之间差 异不显著。ROC22的重力纯度降幅达2.36%。

赤腐病对各品种发病Ⅲ级的重力纯度影响程度 比较(表3)表明,ROC22与台糖89-1626、良糖2 号之间平均重力纯度降幅达差异显著水平,台糖 89/1626与良糖2号之间差异不显著。各发病品种 蔗汁重力纯度降幅由大至小依次为ROC22>良糖2 号>台糖89-1626。

3结论与讨论

甘蔗蔗糖分是原料蔗最重要的品质指标,甘蔗 蔗糖分的高低直接影响制糖企业的经济效益。蔗汁 还原糖是评价品种成熟度和蔗汁质量的主要指标, 还原糖含量过高蔗汁纯度下降,降低产糖率。蔗汁 重力纯度是评价甘蔗品质的另一个重要指标,是影 响甘蔗产糖率的关键因子。原料甘蔗品质的好坏, 直接影响产糖率的高低,而甘蔗赤腐病的为害对甘 蔗产量和品质均造成一定的影响。Minnatullah等[2]通过接种不同致病型的赤腐病,测定了赤腐病对甘 蔗产量性状和蔗汁品质造成不同程度的影响。本研 究测试分析了不同品种田间自然感染赤腐病的不同 发病级别对甘蔗品质性状指标的影响,结果发现, 赤腐病对甘蔗蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁还原糖和 蔗汁重力纯度等均有一定程度影响。赤腐病发病级 别越高,甘蔗蔗糖分、纤维分和重力纯度降低越大, 还原糖分则上升越高。特别是对甘蔗蔗糖分造成最 大损失,且发病越重甘蔗蔗糖分降幅越大。经差异 显著性分析表明,各蔗区各品种发病级别最高的(Ⅲ 级)与发病级别最低的(Ⅰ级)之间的甘蔗蔗糖分、蔗 汁还原糖和蔗汁重力纯度均达差异显著水平,当发 病级别较低(Ⅱ级)时差异不显著,但各蔗区各品种 不同发病级别之间的纤维分除良糖2号外差异均不 显著。这说明同一品种赤腐病发病较重(发病节率 超过50%)时对甘蔗主要品质性状指标影响较大, 当发病较轻时则影响不大,但不管发病轻重对纤维 分的影响不大。从徐闻蔗区抽查的3个发病品种的 分析结果显示,赤腐病对不同甘蔗品种品质指标的 影响存在一定差异,以发病Ⅲ级为例,ROC22的 甘蔗蔗糖分、纤维分、还原糖和质量纯度与台糖 89-1626之间均达差异显著水平,与良糖2号比除 蔗糖分降幅差异不显著外,其它指标之间的降幅均 达差异显著水平。因此各品种以ROC22的损失最 大,其次为良糖2号和台糖89-1626。感病的ROC22 在粤西蔗区的品质损失以雷州蔗区、徐闻蔗区的最 大,遂溪蔗区稍轻。因此从本研究可以推断,甘蔗 赤腐病的为害是近年来粤西蔗区除甘蔗螟虫外造成 甘蔗蔗糖分偏低的另一个重要因素。

甘蔗赤腐病是一种危险性的病害,曾在1926 年导致美国路易斯安那州的糖业频于毁灭,1930~ 1940年在印度北部大爆发对印度的重要栽培品种 造成毁灭性打击,另外该病害在昆士兰和夏威夷等 地也曾造成严重的损失[5]。近年来,该病害在巴基 斯坦、印度对甘蔗产量和糖分等经济性状损失已有 报道,在国内多个蔗区也有发生为害的报道[3,4,6,7,8,9,10,11], 但国内未见对该病害引起经济损失进行评估的研究 报道。林明江等[4]报道了近年来甘蔗赤腐病在粤西 蔗区发生及分析其成因。本研究在前期对该病害关 注的基础上,进一步深入研究,从同一品种在不同 蔗区、同一蔗区不同品种间的不同发病级别对甘蔗 主要品质性状影响差异进行比较评价,进一步明确了赤腐病对甘蔗主要品质性状指标造成了严重影 响,也印证了赤腐病是造成粤西蔗区近年来蔗糖分 偏低的一个重要原因,这对甘蔗生产上具有积极的 参考意义,目前甘蔗赤腐病在局部蔗区发生与为害 必须引起高度重视。

本研究由于抽样时未能找到足够数量的未发病 样品,因此只能以发病较低的Ⅰ级(发病节率低于 30%)作对照,若以未发病(发病节率=0)的健康甘 蔗作对照,赤腐病对甘蔗品质性状指标的影响还要 更大。本研究只对感染赤腐病的甘蔗品质指标进行 分析研究,未对产量指标进行分析,为客观评价赤 腐病对甘蔗的综合影响,有必要进行赤腐病对甘蔗 产量指标影响的进一步研究。

参考文献
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(本篇责任编校:李金玉)