2. 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. Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316
湛江市是我国甘蔗 3 大优势产区之一[1,2,3]。当 前湛江市蔗糖生产最突出的问题是产糖率低,仅为 10%~11%,比同期广西、云南蔗区低 2%~3%(绝 对值,下同)。造成湛江市甘蔗低糖的原因是多方 面的,既有气候因素,也有新良种覆盖率低、品种 单一化、植期迟等原因,还有受到耕地资源紧张而 造成甘蔗连作障碍不利耕作条件的影响[4]。
螟虫害尤其是甘蔗中后期受蔗螟为害造成虫蛀 节、枯梢、死尾、抽侧芽等,并易诱发感染赤腐病, 加速蔗糖分转化,严重影响甘蔗蔗糖分的积累。据 不同年份对蔗螟为害造成蔗糖分损失的测试表明, 上世纪 50 年代损失达到 0.157%~1.394%,60 年代 损失达到 2.51%,80 年代减产蔗糖 4023.75 kg/hm2。 过去条螟主要在珠江三角洲水田蔗区为害,在湛江 蔗区未造成过严重危害。然而,2001 年 7~8 月廉 江市蔗区大面积发生了条螟第 3 代幼虫,局部地区 相当严重。据调查,受害较重品种 ROC22 平均螟 害节达到 14%,枯梢率达到 6%,个别严重田块螟 害节高达 50%~100%,枯梢达到 61%~86%,受 害较轻的粤糖 93-159 的螟害节也达到 7%。据幸福 农场测定,螟虫造成糖分降低可达到 0.93%(绝对 值)。又据广前糖业公司测定,螟虫为害可使主栽 品种粤糖 79-177 蔗糖分下降 3.5%,简纯度下降 15.11%[5]。 广东海洋大学组织学生分别于 2009 年 11 月和 2010 年 11 月,对湛江的纪家、客路、城月、 龙门、北坡等糖厂蔗区进行调查,主栽品种 ROC22 螟害株率达 60%~90%,枯梢率 5%~10%,平均 螟害节达到 25%,个别严重田块螟害节高达 70%~ 100%,枯梢率达到 70%~91%。由此可见,湛江 市蔗螟对甘蔗为害造成的损失非常严重。原料蔗的 品质关系到制糖工业的生存与发展,同时也影响到 甘蔗产业的可持续性发展[6,7]。有关螟虫对湛江甘 蔗品质影响的研究报道尚为鲜见,本文拟用 6 个甘 蔗品种(或品系)为材料,研究螟虫对收获期甘蔗品 质的影响,以期为甘蔗新品种选育、生产布局和耕 作与栽培措施的制定提供依据。
试验设置在广东海洋大学甘蔗教学与科研基 地,于 2010 年 3 月 12 日种植,2011 年 1 月 9 日 收获。试验为完全随机区组设计,6 个参试品种: 柳城 03-182、ROC22、海大 31、柳城 03-296、福 农 28 和柳城 03-113,3 次重复,共 18 个小区。小 区长、宽分别为 7 m 和 4 m,行距 1 m,每行下种 量为 30 个双芽苗。试验地的前茬亦为甘蔗,土壤 肥力中等,甘蔗种植和田间管理按常规大田生产水 平进行。
取样方法有:①在每个试验小区里,选取有虫 蛀的蔗茎 10 条;②在每个试验小区里,选取无虫 蛀的蔗茎 10 条;③在每个试验小区里,随机取蔗 茎 10 条。
甘蔗品质的测定分析:甘蔗样品于 2011 年 1 月 9 日送到湛江糖厂进行检糖分析,测定项目有: 蔗茎蔗糖分、蔗汁锤度、蔗汁还原糖分、蔗汁简纯 度和蔗汁重力纯度等 5 个指标。
本研究数据的统计分析,应用统计分析软件 SAS 10.3 在 PC 机上进行。
根据甘蔗检糖分析的数据,以 6 个品种为 A 因素、3 种取样方法(有虫害蔗茎、无虫害蔗茎和随 机抽取)为 B 因素,对主要品质指标蔗茎蔗糖分和 蔗汁还原糖分进行双因素随机设计方差分析。其结 果列于表 1。
| 表 1 甘蔗主要品质指标的方差分析表 |
由表 1 可知,蔗茎蔗糖分和蔗汁还原糖分在品 种间都呈现出极显著的差异性(P<0.01),表明这 6 个参试品种的主要品质性状有显著的差异性,代表 了多种甘蔗主要品质性状的基因型;蔗茎蔗糖分在3 种取样方法(有虫蔗茎、随机蔗茎和无虫蔗茎)间 显示出极显著差异性(P<0.01);蔗茎蔗糖分在品种 和取样方法间的互作效应也呈极显著的差异性;蔗 汁还原糖分在 3 种取样方法间、品种与取样方法间 的互作效应均没达到显著水平的差异性。
从图 1 可以看出,参试 6 个品种的蔗茎蔗糖分 总体表现为:有虫蔗茎<随机蔗茎<无虫蔗茎。虫 害造成蔗茎蔗糖分损失的具体情况是,柳城 03-182 为 3.09%,ROC22 为 1.34%,海大 31 为 0.84%, 柳城 03-296 为 0.69%,福农 28 为 1.07%,柳城 03- 113 为 0.94%,6 个品种平均为 1.33%。
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图 1 6 个甘蔗品种不同处理方法的蔗茎蔗糖分测定值 |
由表 2 可知,6 个参试品种蔗汁锤度的平均值 在 3 种取样方法间表现为:有虫蔗茎<随机蔗茎< 无虫蔗茎;除柳城 03-296 外,其它 5 个品种有虫 蔗茎的蔗汁锤度显著地低于无虫蔗茎,平均降低了 1.53%。
| 表 2 3 种取样方法的蔗汁锤度测定值 |
由表 3 可知,6 个参试品种 3 种取样方法的蔗 汁简纯度表现为:3 种取样方法间所表现的差异水 平有所不同,但总的趋势为有虫蔗茎<随机蔗茎< 无虫蔗茎,虫害可使蔗汁简纯度平均降低 2.18%。
| 表 3 3 种取样方法的蔗汁简纯度测定值 |
由表 4 可知,6 个参试品种 3 种取样方法的蔗 汁重力纯度的表现也与蔗汁简纯度相似:虽然存在 甘蔗品种的不同,3 种取样方法间所表现的差异水 平有所不同,但总的趋势为有虫蔗茎<随机蔗茎< 无 虫 蔗 茎 , 虫 害 可 使 蔗 汁 重 力 纯 度 平 均 降 低 1.94%。
| 表 4 3 种取样方法的蔗汁重力纯度测定值 |
由表 5 可知,蔗茎虫害有促使蔗汁还原糖分提 高的趋势,3 种取样方法的蔗汁还原糖分平均值表 现为:有虫蔗茎>随机蔗茎>无虫蔗茎,虫害可促 使蔗汁还原糖分提高 0.17%(绝对值)。
| 表 5 3 种取样方法的蔗汁还原糖分测定值 |
通过对 6 个甘蔗品种 3 种取样方法间的 5 个甘 蔗品质指标比较分析表明,蔗茎受螟虫害后甘蔗品 质有较大的变劣影响,而不同品种间有一定的差异 性。蔗茎蔗糖分、蔗汁锤度、蔗汁简纯度和蔗汁重 力纯度这 4 个品质指标的平均测定值均表现为:有 虫蔗茎<随机蔗茎<无虫蔗茎,螟虫为害蔗茎可使 蔗茎蔗糖分降低 0.69%~3.09%、平均 1.33%,蔗 汁锤度降低 0.47%~2.23%、平均 1.53%,蔗汁简 纯度降低 1.18%~3.21%、平均 2.18%,重力纯度降低 0.94%~3.21%、平均 1.94%。然而蔗汁还原 糖分的平均测定值表现为:有虫蔗茎>随机蔗茎> 无虫蔗茎,蔗茎受螟虫为害后可使蔗汁还原糖分提 高 0.08%~0.26%,平均 0.17%。本研究结果表明, 6 个基因型有显著差异的甘蔗品种,其蔗茎遭受螟 虫为害后,甘蔗蔗糖分及其有关的蔗汁品质都会严 重下降。因此,通过推广应用甘蔗抗虫品种,实行 多系品种布局,提高甘蔗抗虫能力,结合采用有效 栽培措施防治甘蔗生长中后期螟害的发生,才能有 效提高甘蔗蔗糖分、改善甘蔗品质,保证甘蔗糖业 的可持续发展。
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