糖能兼用甘蔗新品系宿根季評(píng)價(jià)

朱金亮，鄧祖湖，徐良年，陳如凱

（福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)部甘蔗遺傳改良重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，福州350002）

糖能兼用甘蔗新品系宿根季評(píng)價(jià)

朱金亮，鄧祖湖，徐良年，陳如凱

（福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)部甘蔗遺傳改良重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，福州350002）

對(duì)近年選育的12個(gè)參試品系進(jìn)行了產(chǎn)量、品質(zhì)及其主要工農(nóng)藝性狀研究，結(jié)果表明：FN 02-3924、FN 02-5707和FN 02-20169表現(xiàn)早熟、高產(chǎn)、高糖，且工農(nóng)藝綜合性狀優(yōu)良，推薦進(jìn)一步試驗(yàn)研究，可望選育成為糖能兼用甘蔗新品種；FN 02-6427也具有早熟、高產(chǎn)、高糖和莖粗等優(yōu)點(diǎn)，但較早開花，有一定的推廣價(jià)值，宜較早收獲。早期錘度研究表明，F(xiàn)N 02-3924特早熟高糖，作能源甘蔗可提早2個(gè)多月開榨，具有廣闊的應(yīng)用前景。

能源甘蔗；新品系；宿根季；評(píng)價(jià)

乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)，利用甘蔗生產(chǎn)乙醇燃料是目前節(jié)約能源的重要途徑，符合中國(guó)能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向[1]。從20世紀(jì)70年代開始，世界上許多國(guó)家采取了發(fā)展燃料乙醇替代部分石油的可再生潔凈能源戰(zhàn)略，巴西是利用能源甘蔗生產(chǎn)無水乙醇作為汽車燃料最成功的一個(gè)國(guó)家[2]。我國(guó)在能源甘蔗研究方面起步較晚，但發(fā)展比較快。對(duì)能源甘蔗主要經(jīng)濟(jì)性狀和光合性狀進(jìn)行了遺傳分析[3]，選育了高生物量高可發(fā)酵糖含量的材料，以制糖為目的的糖料甘蔗品種選育以高產(chǎn)高糖為甘蔗育種的目標(biāo)[4]，對(duì)蔗糖分和純度要求較高，而糖能兼用甘蔗則偏重可發(fā)酵糖含量；錘度是反映能源甘蔗酒精發(fā)酵產(chǎn)率的重要指標(biāo)，現(xiàn)階段則以錘度為糖能兼用甘蔗品質(zhì)改良的重要選擇指標(biāo)。本試驗(yàn)針對(duì)甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，篩選糖能兼用的新材料，對(duì)選育的12個(gè)品系進(jìn)行品系比較試驗(yàn)，期待選出高產(chǎn)、高糖、早熟或遲轉(zhuǎn)化等適應(yīng)甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的新品系，供進(jìn)一步研究和繁育。

1 材料與方法

1.1參試材料

參試材料為福建農(nóng)林大學(xué)甘蔗綜合研究所近年選育的12個(gè)甘蔗新品系：FN01-0241、FN02-2010、FN02-2308、FN02-3924、FN02-5306、FN02-5707、FN02-5708、FN02-6404、FN02-6405、FN02-6427、FN98-0943、FN99-20169，以ROC16為對(duì)照。

1.2試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地為福州的福建農(nóng)林大學(xué)甘蔗綜合研究所12號(hào)田，本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，行長(zhǎng)9m，行距1.3m，3行區(qū)，每小區(qū)面積35m2，2007年1月15日新植蔗按宿根要求砍收，進(jìn)行品比宿根試驗(yàn)，田間管理與大田宿根蔗生產(chǎn)相同。

1.3觀察記載和數(shù)據(jù)處理

在甘蔗生長(zhǎng)期間調(diào)查發(fā)株率、分蘗率，從7月份開始測(cè)量株高，每月測(cè)1次，并計(jì)算月生長(zhǎng)速，9月份開始調(diào)查田間錘度，每小區(qū)測(cè)20條有效莖，取其平均值。自10月17日起在取樣區(qū)取樣，每月進(jìn)行1次糖分化驗(yàn)，收獲前調(diào)查株高、莖徑、有效莖數(shù)。每小區(qū)測(cè)20條有效莖，取其平均值。

數(shù)據(jù)的處理在Excel 2003和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)V9.50專業(yè)版中的相關(guān)程序進(jìn)行計(jì)算處理。

2 結(jié)果與分析

2.1產(chǎn)量與田間錘度

2.1.1 方差分析方差分析結(jié)果表明，12個(gè)甘蔗新品系間產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平，2007年9月13日、10月16日、11月19日的田間錘度在品系間達(dá)到極顯著差異水平，12月16日田間錘度在品系間達(dá)到顯著差異水平，2008年1月20日田間錘度在區(qū)組間和品系間差異不顯著，為了充分了解各品系與對(duì)照種的差異顯著性，進(jìn)一步進(jìn)行LSD法多重比較。

2.1.2 多重比較表2顯示，在產(chǎn)量方面：FN98-0943、FN02-5707和FN02-6427均比對(duì)照ROC16增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度分別為23.8%、22.4%和4.2%，但它們之間差異不顯著。FN02-5708、FN99-20169、FN02-3924、FN02-6404、FN02-2308、FN02-6405、FN02-2010比對(duì)照ROC16減產(chǎn)，但與對(duì)照差異不顯著。FN01-0241和FN02-5306都比ROC16減產(chǎn)，減產(chǎn)幅度在32.2%～42.7%，F(xiàn)N01-0241與對(duì)照ROC16達(dá)到5%顯著差異，F(xiàn)N02-5306與對(duì)照ROC16達(dá)到1%顯著差異。

表1 甘蔗產(chǎn)量與田間錘度多重比較

從表1可以得知，在9月13日只有3個(gè)品系達(dá)到17%以上，與對(duì)照相當(dāng)，但FN02-3924品系在10月份就達(dá)22%，比對(duì)照高0.3%（絕對(duì)值），11月份就達(dá)到了最高值23.6%，比對(duì)照ROC16高出2.5%，雖然在12月份、1月份有所下降，但還是保持較高的錘度，比對(duì)照高1.6%以上，是很理想的特早熟能源甘蔗品系。FN01-0241在前期也表現(xiàn)出較高的錘度，在11月份平均錘度達(dá)到了22.8%，比對(duì)照ROC16高出1.7%，為早熟品系，但在12月份錘度有所下降，建議對(duì)該品系進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)。FN02-6427在10月份錘度達(dá)20.2%，低于對(duì)照，但11月份的錘度也達(dá)到了22.4%，比對(duì)照高出1.3%，后期錘度也保持較高水平。FN02-5707的錘度一直呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)，9月中旬的錘度高于17%，相對(duì)也較高，11月中旬前低于對(duì)照，后期則高于對(duì)照。FN02-2308和FN98-0943在整個(gè)生育期都表現(xiàn)出較低的錘度。

2.2糖分積累曲線

圖1 甘蔗蔗糖分積累變化曲線

從圖1和表2可以看出FN02-3924、FN02-5707比對(duì)照ROC16早熟而且高糖，它們的平均甘蔗蔗糖分分別為15.80%、15.26%，比ROC16號(hào)高0.89%、0.35%。FN02-3924在12月底到1月就返糖，開始下降，F(xiàn)N02-3924和FN02-5707后期糖分與ROC16接近。FN99-20169表現(xiàn)相對(duì)高糖，其平均蔗糖分比對(duì)照ROC16高0.04%，其前期表現(xiàn)較對(duì)照低糖，中期和后期表現(xiàn)特高糖，中后期糖分比ROC16高出許多，且高糖持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。FN01-0241和FN02-2010前期糖分比ROC16低，中后期與ROC16相當(dāng)。FN02-2308前期糖分比ROC16低，中期糖分與ROC16相當(dāng)，后期糖分積累較快，在1月份比對(duì)照ROC16高。FN02-5708和FN02-6427在前期的糖分雖然比對(duì)照ROC16低，但其糖分積累持續(xù)上升，中后期的糖分明顯高于ROC16，后期表現(xiàn)高糖。FN02-6404的糖分在前期和中期比ROC16低，后期糖分積累較快，1月份與ROC16比較有較大幅度提高。FN98-0943的糖分前期比對(duì)照ROC16略低，中后期糖分ROC16與相當(dāng)。FN02-6405和FN02-5306在整個(gè)榨期甘蔗糖分都比ROC16低。

表2 13個(gè)品種（系）主要工農(nóng)藝性狀

2.3工農(nóng)藝性狀分析

從表2顯示，發(fā)株率較高的有FN02-5708、FN02-3924、FN02-5707和FN02-6404，而FN02-5306最低，F(xiàn)N99-20169、FN02-2308和FN01-0241發(fā)株率也較低；FN02-2010的分蘗率最高，其次為FN02-2308，F(xiàn)N02-5708最低，F(xiàn)N02-6405和FN01-0241也較低。FN98-0943、ROC16和FN02-5707植株都比較高，F(xiàn)N02-2308和FN02-5306較為矮小。FN02-2010莖最細(xì)，F(xiàn)N02-5306、FN02-5708、FN-6404、FN02-2308、FN02-6405、ROC16相對(duì)較細(xì)，F(xiàn)N98-0943、FN99-20169和FN02-6427蔗莖較粗，易為蔗農(nóng)接受。有效莖條數(shù)FN02-5707最高，F(xiàn)N98-0943、FN02-5708和ROC16相對(duì)較高，F(xiàn)N02-5306和FN01-0241有效莖條數(shù)較低。公頃含糖量FN02-5707最高，比對(duì)照增產(chǎn)達(dá)25.30%，其增產(chǎn)原因主要是發(fā)株率、分蘗率高、有效莖數(shù)多，早生快發(fā)，其次為FN98-0943，產(chǎn)糖增產(chǎn)幅度為19.98%，F(xiàn)N02-6427、FN99-20169、FN02-5708和FN02-3924等都與對(duì)照相當(dāng)，產(chǎn)糖增產(chǎn)幅度為-5%～2%之間，F(xiàn)N02-5306最低。纖維分FN02-5306最高，F(xiàn)N02-5707最低。在生長(zhǎng)后期FN02-6427在12月上旬部分出現(xiàn)孕穗，F(xiàn)N99-20169也在1月底發(fā)現(xiàn)有部分孕穗，其他均無發(fā)現(xiàn)孕穗現(xiàn)象。在整個(gè)生育期內(nèi)FN98-0943田間黑穗病發(fā)生率約3%。

3 結(jié)論與討論

3.1試驗(yàn)材料的初步評(píng)價(jià)

FN02-5707：蔗莖產(chǎn)量最高，比對(duì)照ROC16高22.4%，平均蔗糖分也比對(duì)照ROC16高0.35%。在農(nóng)藝性狀上發(fā)株率較高，分蘗率中等，前期生長(zhǎng)較快，中期生長(zhǎng)旺盛，后期生長(zhǎng)較慢，株高最高，莖徑中等，公頃有效莖條數(shù)最多，是一個(gè)很有希望的早中熟的高產(chǎn)高糖品系。推薦參加區(qū)試，進(jìn)一步評(píng)價(jià)其穩(wěn)產(chǎn)性，有望成為糖能兼用的生產(chǎn)品種。

FN02-3924：是特早熟高糖材料，蔗莖產(chǎn)量中等，早期的田間錘度較高，平均蔗糖分最高，平均蔗糖分比對(duì)照ROC16高0.89%。發(fā)株率較高，分蘗率中上，前期生長(zhǎng)旺盛，株高中等，蔗徑中等。本試驗(yàn)中，該品系蔗莖含糖高，通過浸種可提高出苗率，通過追肥等措施可提高分蘗率，進(jìn)而提高產(chǎn)量。

FN02-20169：蔗莖產(chǎn)量中等，平均蔗糖分比對(duì)照ROC16高0.04%，發(fā)株率不高，分蘗率中等，前期生長(zhǎng)一般，中后期生長(zhǎng)旺盛，植株比較高，蔗徑粗大，公頃有效莖條數(shù)中等。

FN02-6427：蔗莖產(chǎn)量較高，比對(duì)照ROC16增產(chǎn)4.2%，平均蔗糖分比對(duì)照ROC16略低0.36%，發(fā)株率中等，分蘗率不高，整個(gè)生長(zhǎng)期比較平穩(wěn)，植株高大，蔗徑最粗，公頃有效條數(shù)與ROC16相當(dāng)。工農(nóng)藝總體表現(xiàn)都比較好，但12月底發(fā)現(xiàn)部分孕穗開花現(xiàn)象?？勺鲈缡炱贩N或種質(zhì)，與不開花的親本雜交選育出更理想的材料。

3.2能源甘蔗及其對(duì)甘蔗新品種的品質(zhì)要求

以制糖為目的的糖料甘蔗品種的選育目標(biāo)是高產(chǎn)和高蔗糖分，對(duì)甘蔗蔗糖分含量和純度要求較高。而作為能源甘蔗，則在蔗糖分含量和純度的要求可低一些，只要蔗汁中可發(fā)酵糖（包括蔗糖、還原糖和其他可被酵母利用的戊糖和多糖）含量高，也就是要求錘度高就可以，而在產(chǎn)量和宿根性[5]、抗性等方面則要求較高[6]。甘蔗作為能源作物的優(yōu)勢(shì)可體現(xiàn)在生物產(chǎn)量高、酒精得率高、生產(chǎn)成本低、工藝流程簡(jiǎn)單。通過燃料乙醇生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)甘蔗產(chǎn)業(yè)多元化?！疤?能”聯(lián)產(chǎn)，實(shí)行產(chǎn)糖與產(chǎn)酒精的聯(lián)動(dòng)，根據(jù)蔗糖、汽油和燃料酒精價(jià)格的市場(chǎng)變化，靈活調(diào)整用于制糖和生產(chǎn)酒精的甘蔗比例，才能避免因蔗糖供大于求而出現(xiàn)的價(jià)格暴跌，進(jìn)而導(dǎo)致甘蔗收購(gòu)價(jià)偏低的現(xiàn)象發(fā)生，以充分調(diào)動(dòng)蔗農(nóng)積極性，切實(shí)保護(hù)農(nóng)民利益，促進(jìn)甘蔗產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)、健康發(fā)展[7]。發(fā)展甘蔗燃料乙醇產(chǎn)業(yè)首先要在甘蔗品種上進(jìn)行特殊選育[8-9]，比如早代宿根的選擇[10]。與糖料甘蔗以高蔗糖分、高純度、低纖維分為選育目標(biāo)相比，能源甘蔗是以高生物量、高可發(fā)酵糖含量和高纖維分為選育目標(biāo)。

品種選育是甘蔗能源乙醇產(chǎn)業(yè)化的核心，當(dāng)務(wù)之急是選育特早熟高錘度品種和高糖遲熟、后期轉(zhuǎn)化慢的品種，并配以品種布局和耕作制度的調(diào)整，使能源甘蔗優(yōu)質(zhì)原料（可發(fā)酵糖含量在19%以上）供應(yīng)期達(dá)240d以上。從本研究的材料來看，F(xiàn)N02-3924在10月16日錘度就達(dá)22%，比ROC16高0.3%，榨期可較糖廠提早近2個(gè)月（原料充足的制糖企業(yè)一般也要在11月中旬開榨）。因?yàn)槭撬薷?，適宜榨期還可提早。這些特早熟甘蔗新品種的選育對(duì)甘蔗能源乙醇企業(yè)延長(zhǎng)榨期，提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率具有極其重要的意義。

[1]范水生.中國(guó)能源甘蔗——燃料乙醇的開發(fā)探析[J].世界農(nóng)業(yè)，2006，(12)：51-54.

[2]蔡文燕，吳水金.能源甘蔗——甘蔗糖業(yè)發(fā)展的新亮點(diǎn)[J].甘蔗糖業(yè)，2006(3):22-25.

[3]羅俊，周會(huì)，張木清，等.能源甘蔗主要經(jīng)濟(jì)性狀和光合性狀的遺傳分析[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2004，10(3):268-273.

[4]陳子云.能源甘蔗的開發(fā)與利用[J].甘蔗糖業(yè)，2003(2)：25-27.

[5]許漢亮，江永.宿根甘蔗栽培性狀的研究[J].甘蔗糖業(yè)，2003(4)：8-11.

[6]李楊瑞，譚裕模，李松，等.甘蔗作為生物能源作物的潛力分析[J].科學(xué)中國(guó)人，2007(5)：80-83.

[7]李金寶，何麗蓮，李富生.甘蔗作為能源作物的優(yōu)勢(shì)分析及前景展望[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23(12):427-433.

[8]李瑞美，潘世明，王水琦，等.糖能兼用甘蔗新品種閩糖92-142的選育研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，21(2)：1-5.

[9]鄧祖湖，陳如凱，高三基，等.高產(chǎn)多抗優(yōu)質(zhì)糖能兼用甘蔗新品種福農(nóng)91-4621[J].甘蔗，2004，11(1):40-44.

[10]鄧祖湖，林彥銓，林華民，等.甘蔗育種中早代宿根選擇的效應(yīng)[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，31(2):137-141.

Evaluation of New Sugarcane Lines in Ratooning for Energy and Sugar

ZHU Jin-liang，DENG Zu-hu，XU Liang-nian，CHEN Ru-kai
(Key Laboratory of Genetic Improvement for Sugarcane，Ministry of Agriculture，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350002，China)

The yield,quality and other characteristics of 12 sugarcane clones were compared.The results indicated that FN02-3924,FN02-5707 and FN02-20169 showed that early maturation with higher sucrose content,higher yield,and better synthetic characters were recommended as potential energy sugarcane clones for further testing research.While FN02-6427,showing its advantages in earlymaturation,high yield,high sucrose content and thick stalk diameter,but with early flowering,had some potential perspective as early harvested clone.Early brix research indicated that FN02-3924 maturate particularly early,as energy sugarcane could be harvested twomonths earlier and have a wide application in the near future.

energy cane；new lines；ratooning；evaluation

S566.103

A

1007-2624（2011）01-0016-04

2010-09-03

國(guó)家甘蔗產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項(xiàng)目（nycytx024一01）；農(nóng)業(yè)部“948”計(jì)劃項(xiàng)目（2006-G37）。

朱金亮（1986-），男，研究實(shí)習(xí)員.研究方向：甘蔗遺傳育種。

鄧祖湖（1969-），男，研究員，博士，研究方向：甘蔗遺傳育種，Email：dengzuhu@163.com