文章信息
- 吴罡腾, 朱剑辉, 张祥会, 李荣喜, 董斌, 刘文, 贺立红
- WU Gangteng, ZHU Jianhui, ZHANG Xianghui, LI Rongxi, DONG Bin, LIU Wen, HE Lihong
- 湛江蔗区8个主栽宿根蔗品种的第3年品质比较与评价
- Quality comparison and evaluation of the main ratoon sugarcane cultivars in Zhanjiang sugarcane area in the third year
- 亚热带农业研究, 2023, 19(1): 16-21
- Subtropical Agriculture Research, 2023, 19(1): 16-21.
- DOI: 10.13321/j.cnki.subtrop.agric.res.2023.01.003
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文章历史
- 收稿日期: 2022-10-21
2. 广东农工商职业技术学院热带农林学院, 广东 广州 510507
2. College of Tropical Agriculture and Forestry, Guangdong Agriculture Industry Business Polytechnic, Guangzhou, Guangdong 510507, China
当前我国甘蔗生产常以1 a新植多年宿根的方式进行。全国一半植蔗面积都种植宿根蔗,且多为2~3 a的宿根蔗[1]。因此,宿根性的好坏直接影响蔗农的经济效益和甘蔗产业的发展[2]。国内有关宿根蔗品质比较与评价的研究已有较多报道。何建河等[3]对福建主栽甘蔗品种进行一新、一宿试验表明,新台糖10号在宿根季减产严重,不适宜旱地种植,适应性较差。马丽等[4]比较了134份国内甘蔗种质6 a宿根蔗的产量,发现近60个强宿根品种的产量超过120 t·hm-2,可作为培育新品种的杂交亲本。罗亚伟等[5]研究表明,桂糖49号和桂糖40号第3年宿根蔗的经济性状表现优于其他参试的桂糖品种。谭秦亮等[6]通过一新一宿的品质比较试验,筛选出产量高、宿根性强的桂热2号,适合在广西南宁进一步推广种植。张革民[7]比较了10个品种在8个种植区域的“两新一宿”甘蔗的经济性状,发现蔗茎产量具有较强的区域性。可见,同一品种在不同地域种植,其宿根蔗的性状表现有差异。张跃彬等[8]研究表明,一些品种在种植2~3 a内仍可保持高糖高产。因此,不同蔗区应筛选出适宜当地种植的宿根蔗,以优化当地甘蔗种质资源,提高蔗农的经济效益。
利用统计学方法进行科学评价,可筛选出综合性状优良的品种[9]。其中,方差分析和相关分析常用于甘蔗品质初期的比较筛选和评价[10-12]。主成分分析通过降维的方式筛选综合变量,降低了重要性较弱的因子对研究结果的影响,根据因子得分加以排名[13-14]。鉴于此,本研究采用方差分析、相关分析和主成分分析比较了广东湛江蔗区主栽品种第3年宿根蔗的农艺性状和经济性状,以期筛选出适宜湛江当地种植的高产高糖强宿根蔗品种,为当地甘蔗产业的可持续发展提供参考。
1 材料与方法 1.1 参试品种与试验地概况 1.1.1 参试品种8个宿根蔗品种分别为:海蔗22号(HZ 22)、桂糖08-120(GT 08-120)、桂糖58号(GT 58)、桂糖42号(GT 42)、台糖93/031(TT 93/031)、粤糖61号(YT 61)、桂糖49号(GT 49)和桂柳05-136(GL 05-136)。8个甘蔗品种均是湛江蔗区近年的主栽品种,当地制糖厂收购量均较大。
1.1.2 试验地概况试验地位于广东省湛江市遂溪县甘蔗产区(109°40′~110°25′E, 21°00′~20°31′N)。遂溪县属亚热带季风气候,地处热带北缘,土地肥沃,夏季光热充足、雨量充沛、日照时间长,冬季少雨且气温较低,适合甘蔗糖分的积累,具有良好的甘蔗产业基础[15]。
1.2 试验设计与调查项目本试验采用随机区组设计。蔗种砍为双芽段,双行“品”字形摆种,于2019年3月下种,2021年12月收获第3年宿根蔗。每个品种设3个重复,种植行距1.5 m、行长10 m,每区5行。所有参试品种采用常规大田管理。参照文献[16-18],测定主要农艺性状和经济性状指标。(1)主要农艺性状包括:株高、叶长、叶宽、茎径、节间长度、分蘖率、单茎重、有效茎数。株高用软尺测量;选取+1叶片并用直尺测量叶长和叶宽;用软尺测量中间茎节的节间长度;用游标卡尺测量茎径;用电子秤测定单茎重。(2)主要经济性状包括:蔗糖分、蔗茎产量和蔗糖产量。锤度用爱拓数显折射仪测定。蔗糖分=锤度×1.085 2-7.703[19];蔗茎产量=单茎重×有效茎数;蔗糖产量=蔗糖分×蔗茎产量。
1.3 统计与分析采用Excel 2022整理数据;采用SPSS 26.0进行单因素方差分析;用Duncan新复极差法进行比较和差异显著性检验(P < 0.05);用Person′s相关系数表示相关性,同时进行主成分分析。
2 结果与分析 2.1 参试宿根蔗主要农艺性状的比较8个参试宿根蔗的主要农艺性状表现见表 1。
| 品种 | 叶长/cm | 叶宽/cm | 株高/cm | 茎径/mm |
| 海蔗22号 | 172.67±6.68a | 5.73±0.14a | 307.83±7.63bc | 30.39±0.15d |
| 桂糖08-120 | 142.83±6.52b | 5.27±0.25ab | 285.67±10.56d | 32.43±0.22a |
| 桂糖58号 | 141.33±5.20b | 5.18±0.39ab | 304.00±10.08bc | 31.41±0.30c |
| 桂糖42号 | 133.17±4.22b | 4.90±0.27bc | 353.33±4.08a | 28.38±0.15e |
| 台糖93/031 | 162.17±14.13a | 5.23±0.76ab | 312.17±12.95b | 31.42±0.14c |
| 粤糖61号 | 167.17±14.27a | 5.67±0.35a | 317.83±9.79b | 32.43±0.43a |
| 桂糖49号 | 142.67±11.48b | 5.45±0.33ab | 296.00±11.68cd | 31.88±0.47b |
| 桂柳05-136 | 131.17±5.42b | 4.43±0.27c | 284.00±8.29d | 31.43±0.31c |
| 品种 | 节间长度/cm | 分蘖率/% | 单茎重/kg | 有效茎数/(条·hm-2) |
| 海蔗22号 | 11.62±0.23c | 666.67±81.65bcd | 1.99±0.05de | 44 907.50±1132.89c |
| 桂糖08-120 | 11.65±0.47c | 566.67±51.64d | 2.06±0.07cd | 45 832.50±1519.93bc |
| 桂糖58号 | 12.75±0.44b | 650.00±54.77bcd | 2.08±0.05bc | 49 532.50±1132.89a |
| 桂糖42号 | 12.43±1.04b | 850.00±83.67a | 2.02±0.03cde | 43 982.50±2088.94c |
| 台糖93/031 | 11.42±0.33c | 750.00±104.88ab | 2.16±0.08b | 45 832.50±1519.93bc |
| 粤糖61号 | 11.38±0.29c | 716.67±75.28b | 2.32±0.08a | 47 682.50±1132.89ab |
| 桂糖49号 | 14.52±0.37a | 600.00±89.44cd | 2.08±0.08bc | 44 907.50±2088.94c |
| 桂柳05-136 | 11.43±0.20c | 700.00±63.25ab | 1.93±0.03e | 45 370.00±1433.00c |
| 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。 | ||||
8个品种叶长在131.17~172.67 cm之间,其中海蔗22号、粤糖61号、台糖93/031叶长显著高于其他5个品种。8个品种叶宽在4.43~5.73 cm之间,其中海蔗22号叶宽最大、桂柳05-136最小。8个品种株高在284.00~353.33 cm之间,桂糖42号株高显著高于其他品种,桂糖08-120和桂柳05-136则低于其他参试品种。
2.1.2 茎径和节间长度8个品种茎径在28.38~32.43 mm之间,其中粤糖61号、桂糖08-120茎径显著高于其他品种,桂糖42号则显著低于其他品种。8个品种节间长度在11.38~14.52 cm之间。桂糖49号节间长度最高,且显著高于其他品种;桂糖42和桂糖58号其次,显著高于除桂糖49号以外的其他品种;其余5个品种之间则无显著差异。
2.1.3 分蘖率、单茎重和有效茎数8个品种分蘖率在566.67%~850.00%之间,桂糖42号分蘖率最高、桂糖08-120最低。8个品种单茎重在1.93~2.32 kg之间,粤糖61号最高,显著高于其他品种;桂柳05-136表现较差,仅1.93 kg。8个品种有效茎数在43 982.50~49 532.50条·hm-2之间,其中桂糖58号有效茎数最高(49 532.50条·hm-2),其次是粤糖61号(47 682.50条·hm-2)。
2.2 参试宿根蔗主要经济性状的比较由表 2可知,8个宿根蔗品种在主要经济性状上存在差异。8个品种的蔗糖分在12.42%~16.88%之间,桂糖49号含糖量显著高于其他品种,台糖93/031则显著低于其他品种;8个品种蔗茎产量在87.63~110.61 t·hm-2之间,粤糖61号显著高于其他品种,海蔗22号、桂糖42号和桂柳05-136蔗茎产量均低于90.00 t·hm-2;8个品种蔗糖产量在12.29~15.77 t·hm-2之间,桂糖49号和粤糖61号显著高于其他品种,台糖93/031和海蔗22蔗糖产量最低。综合来看,桂糖49号和粤糖61号经济效益优于其他参试品种。
| 品种 | 蔗糖分/% | 品种 | 蔗糖分/% | |||||
| 海蔗22号 | 13.88±0.36d | 89.23±1.33e | 12.39±0.41de | 台糖93/031 | 12.42±0.33e | 98.96±1.02c | 12.29±0.34e | |
| 桂糖08-120 | 15.51±0.06b | 94.15±1.77d | 14.60±0.25b | 粤糖61号 | 14.07±0.25d | 110.61±1.68a | 15.56±0.30a | |
| 桂糖58号 | 14.52±0.17c | 103.16±1.92b | 14.98±0.36b | 桂糖49号 | 16.88±0.24a | 93.41±1.80d | 15.77±0.16a | |
| 桂糖42号 | 15.50±0.25b | 88.95±3.03e | 13.79±0.60c | 桂柳05-136 | 14.80±0.24c | 87.63±3.16e | 12.97±0.57d | |
| 1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平。 | ||||||||
8个宿根蔗品种主要农艺性状与经济性状的相关分析见表 3。从表 3可见,叶长与叶宽、单茎重呈极显著正相关,与蔗糖分呈极显著负相关,与株高无明显相关性;茎径与有效茎数呈显著正相关,与单茎重呈极显著正相关;节间长度与蔗糖分呈极显著正相关;分蘖率与株高呈极显著正相关,与茎径呈极显著负相关,与蔗糖分、蔗糖产量呈显著负相关;蔗茎产量与叶长、叶宽呈显著正相关,与茎径、单茎重、有效茎数呈极显著正相关,与蔗糖分呈显著负相关;单茎重与株高呈显著正相关,与叶宽呈极显著正相关; 蔗糖产量与茎径、节间长度、单茎重、有效茎数、蔗糖分、蔗茎产量呈极显著正相关。综上可见,虽然有些宿根蔗品种分蘖率表现较差,但若茎径、蔗茎产量和蔗糖分等表现较优,仍可保持较高的蔗糖产量。
| 性状 | 叶长 | 叶宽 | 株高 | 茎径 | 节间长度 | 分蘖率 | 单茎重 | 有效茎数 | 蔗糖分 | 蔗茎产量 | 蔗糖产量 |
| 叶长 | 1 | ||||||||||
| 叶宽 | 0.647** | 1 | |||||||||
| 株高 | 0.101 | 0.083 | 1 | ||||||||
| 茎径 | 0.159 | 0.189 | -0.721** | 1 | |||||||
| 节间长度 | -0.284 | 0.012 | -0.002 | -0.040 | 1 | ||||||
| 分蘖率 | -0.001 | -0.174 | 0.642** | -0.548** | -0.210 | 1 | |||||
| 单茎重 | 0.400** | 0.393** | 0.332* | 0.391** | -0.087 | 0.138 | 1 | ||||
| 有效茎数 | 0.091 | 0.085 | -0.278 | 0.337* | -0.037 | -0.281 | 0.097 | 1 | |||
| 蔗糖分 | -0.538** | -0.113 | -0.111 | -0.035 | 0.659** | -0.289* | -0.279 | -0.184 | 1 | ||
| 蔗茎产量 | 0.358* | 0.344* | 0.089 | 0.490** | -0.094 | -0.058 | 0.810** | 0.662** | -0.321* | 1 | |
| 蔗糖产量 | -0.179 | 0.189 | -0.036 | 0.374** | 0.508** | -0.318* | 0.407** | 0.393** | 0.627** | 0.536** | 1 |
| 1)*、**分别表示显著、极显著相关。 | |||||||||||
对不同性状进行主成分分析(表 4)表明,主成分1~主成分4方差贡献率分别为30.145%、25.609%、17.376%、11.133%,累计贡献率达到84.263%,能够反映所有性状的主要信息,可作为筛选优质宿根蔗品种性状的主要指标。在主成分1中,蔗茎产量特征向量最大,其次是茎径、单茎重。茎径、单茎重决定蔗茎产量,因此主成分1可称为“蔗茎产量因子”。主成分2中,有效茎数特征向量最大,可称为“有效茎数因子”。主成分3中,株高的特征向量最大,其次是蔗糖产量,可称为“株高和蔗糖产量因子”。主成分4中,叶宽和叶长的特征向量最大,可称为“叶片因子”。
| 性状 | 载荷系数 | |||
| F1 | F2 | F3 | F4 | |
| 叶长 | 0.497 | -0.582 | -0.126 | 0.491 |
| 叶宽 | 0.551 | -0.222 | 0.145 | 0.681 |
| 株高 | -0.224 | -0.558 | 0.755 | -0.040 |
| 茎径 | 0.729 | 0.339 | -0.398 | -0.002 |
| 节间长度 | -0.054 | 0.641 | 0.505 | 0.227 |
| 分蘖率 | -0.373 | -0.631 | 0.406 | -0.290 |
| 单茎重 | 0.713 | -0.344 | 0.430 | -0.055 |
| 有效茎数 | -0.223 | 0.818 | 0.410 | 0.181 |
| 蔗糖分 | 0.616 | 0.158 | -0.157 | -0.480 |
| 蔗茎产量 | 0.898 | -0.171 | 0.230 | -0.326 |
| 蔗糖产量 | 0.544 | 0.594 | 0.544 | -0.102 |
| 特征值 | 3.316 | 2.817 | 1.911 | 1.225 |
| 方差贡献率/% | 30.145 | 25.609 | 17.376 | 11.133 |
| 累计方差贡献率/% | 30.145 | 55.754 | 73.130 | 84.263 |
通过主成分分析得到了8个品种在不同主成分上的得分。在主成分1中,粤糖61号得分最高,桂糖42号最低;在主成分2中,桂糖49号得分最高,台糖93/031最低;在主成分3中,桂糖42号得分最高,桂柳05-136最低;在主成分4中,桂糖58号得分最高,海蔗22号最低。对8个品种综合评价表明,得分排名前四的品种分别是粤糖61号、桂糖49号、桂糖58号和桂糖08-120,得分靠后的4个品种分别是海蔗22号、桂糖42号、台糖93/031以及桂柳05-136(表 5)。
| 品种 | 得分 | 综合得分 | 排名 | |||
| 主成分1 | 主成分2 | 主成分3 | 主成分4 | |||
| 粤糖61号 | 3.60 | -1.17 | 0.74 | 0.55 | 1.31 | 1 |
| 桂糖49号 | 0.36 | 2.89 | 1.14 | -0.84 | 1.07 | 2 |
| 桂糖58号 | 1.41 | 0.77 | 0.17 | 1.23 | 0.96 | 3 |
| 桂糖08-120 | 0.24 | 1.53 | -1.32 | -0.22 | 0.23 | 4 |
| 海蔗22号 | -0.14 | -1.37 | -0.20 | -2.47 | -0.79 | 5 |
| 桂糖42号 | -2.93 | -1.04 | 2.56 | 0.58 | -0.86 | 6 |
| 台糖93/031 | -0.06 | -2.28 | -1.33 | 0.37 | -0.88 | 7 |
| 桂柳05-136 | -2.48 | 0.67 | -1.77 | 0.80 | -1.04 | 8 |
宿根蔗具有省种、省工、早熟,便于劳动力调配和生产成本低等优点。通过实地调查同一区域内种植的宿根蔗品种,有助于筛选强宿根品种[20]。本研究对湛江蔗区8个主栽品种第3年宿根蔗的主要农艺性状和经济性状调查表明,海蔗22号在叶长、叶宽上表现最优,桂糖42号株高及分蘖率高于其他品种,粤糖61号茎径、单茎重优于其他品种,桂糖49号节间长度优于其他品种,且在蔗糖分上表现最优,桂糖49号、粤糖61号蔗糖产量优于其他品种,桂柳05-136、台糖93/031的主要经济性状表现都较差。本研究中,分蘖率与蔗糖产量呈负相关,这可能是选择的参试甘蔗品种数较少,从而对分析造成影响。下一步可通过增加宿根性差的品种进行比较,以减轻影响。进一步进行主成分分析表明,综合性状较好的是粤糖61号、桂糖49号、桂糖58号、桂糖08-120,综合性状较差的是海蔗22号、台糖93/031、桂柳05-136、桂糖42号;参试甘蔗品种的主成分分析得分综合排名为:粤糖61号>桂糖49号>桂糖58号>桂糖08-120>海蔗22号>桂糖42号>台糖93/031>桂柳05-136。综合方差分析、相关分析以及主成分分析结果表明,可将农艺性状的茎径、单茎重以及蔗糖分、蔗茎产量和蔗糖产量等主要经济性状作为筛选3 a宿根蔗优良品种的指标,这与前人的研究结果[21-23]相似。
综上可见,适合湛江蔗区种植的强宿根蔗品种为桂糖49号和粤糖61号。该2个品种具有茎径适中、单茎较重、含糖量以及蔗糖产量较高的优良性状,建议进一步推广种植。此外,在筛选评价和引进强宿根品种时,建议以茎径、蔗茎产量和含糖量作为主要的筛选指标。
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2023,Vol. 19


