桂輻98—296種莖補種新臺糖22號宿根蔗對甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

樊保寧 游建華 譚宏偉 梁闐 吳凱朝 廖慶才

摘要：【目的】利用甘蔗新品種桂輻98-296種莖補種新臺糖22號（ROC22）宿根蔗，以解決宿根蔗缺株斷壟、產(chǎn)量下降的問題，為該方法的大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā窟x擇ROC22缺株斷壟較嚴(yán)重的第2年宿根蔗地為試驗地，以ROC22宿根蔗地的自然狀態(tài)為對照（CK），設(shè)桂輻98-296種莖補種ROC22宿根（處理A）和ROC22種莖補種ROC22宿根（處理B）2個補種處理。調(diào)查各處理植株月伸長速度、單位面積有效莖數(shù)、株高、莖徑及蔗糖分，并進行經(jīng)濟效益分析?！窘Y(jié)果】處理A桂輻98-296補種蔗莖的出苗率（75.13%）和成莖率（91.45%）較高，6～9月平均伸長速度（56.4 cm）與處理A和B的宿根蔗及CK的平均月伸長速度差異不顯著（P>0.05，下同）；其株高（298 cm）與處理B宿根蔗及CK的株高基本一致；處理A蔗莖產(chǎn)量較CK極顯著增產(chǎn)35.17%（P<0.01），經(jīng)濟效益明顯。處理B同品種補種的出苗率（71.25%）和成莖率（16.44%）偏低，6～9月平均生長速度（21.2 cm）緩慢，整體產(chǎn)量與CK無顯著差異，經(jīng)濟效益不明顯?！窘Y(jié)論】采用桂輻98-296種莖補種ROC22宿根蔗，可顯著提高宿根蔗的單位面積產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益，解決宿根蔗缺蔸斷壟、產(chǎn)量下降的問題，宜大面積推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 宿根栽培；桂輻98-296；種莖補種；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號： S566.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2018）08-1512-05

0 引言

【研究意義】蔗糖是廣西重要的支柱產(chǎn)業(yè)，糖料蔗常年種植面積80多萬ha，產(chǎn)糖約600萬t，占我國總產(chǎn)糖量的65%左右（李楊瑞等，2014）。原料蔗以甘蔗莖為收獲對象，甘蔗產(chǎn)量主要由單位面積有效莖數(shù)、莖高（莖長）和莖粗（莖徑）等因素構(gòu)成（李楊瑞，2010）。宿根甘蔗是指上一茬甘蔗收獲后，留在土壤中蔗蔸（或稱蔗頭）上的側(cè)芽萌發(fā)出土生長成為新的植株，經(jīng)人工栽培管理而成的新一茬甘蔗。宿根蔗栽培因能節(jié)省蔗種、人工、機耕等種植成本，是甘蔗生產(chǎn)中重要的種植制度。我國宿根蔗面積常年占總植蔗面積的50%～70%，但宿根蔗因地下萌動芽少，如不及時破壟松蔸，或因宿根連作，病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，發(fā)株數(shù)少，造成有效莖數(shù)少，導(dǎo)致宿根蔗減產(chǎn)嚴(yán)重（李楊瑞，2010）。廣西蔗區(qū)長時間推廣種植甘蔗品種新臺糖22號（ROC22），以致其種性退化日趨嚴(yán)重，普遍表現(xiàn)出宿根年限縮短、病蟲害加劇、產(chǎn)量下降等問題（韋昌聯(lián)，2012）。因此，開展宿根甘蔗豐產(chǎn)性研究，解決宿根蔗缺株斷壟問題，對提高宿根蔗產(chǎn)量及促進蔗糖業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】甘蔗宿根性是甘蔗品種的特性之一，不同甘蔗品種間差異明顯。一般中、小莖種甘蔗的宿根性比大莖種好，分蘗力強品種的宿根性較好（刁操銓，1996）。宿根蔗要獲得豐產(chǎn)，一方面要選擇宿根性好的甘蔗品種，另一方面要從栽培管理措施著手。查苗補缺可解決宿根蔗缺株斷壟導(dǎo)致的苗數(shù)不足問題，是宿根蔗豐產(chǎn)栽培措施之一（李楊瑞，2010）。肖晶晶和葉征云（1997）總結(jié)出了甘蔗催芽優(yōu)選扦插補種新技術(shù)，補種后出苗率高（90%以上）、補種苗與大田宿根苗生長基本同步，可提高宿根蔗單產(chǎn)。盧漢雄（2013）的研究表明，可在3月下旬～4月初宿根蔗萌芽出土?xí)r，對不能發(fā)芽的蔗蔸及時進行移蔸補苗；如缺苗較嚴(yán)重，可就近選擇生長旺盛的植株移植后澆水撫育，以保證補苗成活。李恩艷（2014）研究表明，宿根蔗查苗補缺的方法是在鏟蔸的同時，將鏟起的蔗蔸或種莖砍成雙芽進行補植，齊苗后進行移密補稀，以保證全苗?！颈狙芯壳腥朦c】由于糖料蔗90%以上種植于旱坡地，缺乏水源，利用查苗補缺技術(shù)解決宿根蔗缺株斷壟時，移苗補種后不能及時澆水，成活率極低，且費工費時，勞動強度大，種植成本高，很難在生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用，因此需要探索新的解決宿根蔗產(chǎn)量下降問題的方法。桂輻98-296是由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所選育的甘蔗新品種，具有萌芽時間短、出土快，分蘗早，抗病、抗逆性強，宿根性好，撥節(jié)伸長快、整個生長期生長旺盛及適應(yīng)性廣等特點。本課題組前期曾利用該品種進行補種ROC22宿根蔗的初步試驗（梁闐等，2016），達到了預(yù)期目標(biāo)。為進一步貼近生產(chǎn)實際，實現(xiàn)研究結(jié)果的可重復(fù)性與成熟性，需進一步深入探討桂輻98-296蔗莖補種ROC22宿根蔗對甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】利用桂輻98-296進行蔗莖直接補種廣西主栽甘蔗品種ROC22宿根蔗試驗研究，以解決宿根蔗缺株斷壟、產(chǎn)量下降的問題，為該方法的大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試甘蔗品種為ROC22和桂輻98-296。

1. 2 試驗方法

試驗于2016年在廣西象州縣水晶鄉(xiāng)雷安村進行。選擇當(dāng)?shù)馗收嶂髟云贩NROC22缺株斷壟較嚴(yán)重的第2年宿根蔗地為試驗地，即蔗畦出現(xiàn)50 cm以上無蔗蔸或蔗蔸芽壞死無法萌動較多的宿根蔗地。

試驗設(shè)2個補種處理，處理A為桂輻98-296種莖補種ROC22宿根，該處理的各小區(qū)包含桂輻98-296種莖補種和ROC22宿根蔗生長的蔗株；處理B為ROC22種莖補種ROC22宿根，該處理的各小區(qū)包含ROC22種莖補種和ROC22宿根蔗生長的蔗株；以ROC22宿根蔗地的自然狀態(tài)，即ROC22宿根蔗（不補種）為對照（CK）。每處理3次重復(fù)。小區(qū)面積100 m2（行距1 m×行長10 m×10行），采用大區(qū)對角線排列法排列。

補種方法：在上茬甘蔗收獲后，首先選用無病蟲害、蔗芽飽滿完好的桂輻98-296和ROC22蔗莖上半莖或蔗梢，砍成2～3芽段作為補種種莖備用。當(dāng)宿根蔗長出2～3張葉片時，蔗畦缺株斷壟明晰，可進行人工補種。補種時開種植溝深度10～15 cm，下種密度為14個芽/m，種莖芽向兩側(cè)，呈雙軌品字形，貼地平擺于植蔗溝內(nèi)，下種后連同宿根蔗覆土蓋種，蓋種土厚2～5 cm，不蓋膜。記錄各處理每小區(qū)補種的下種芽數(shù)，補種的桂輻98-296和ROC22出苗后用標(biāo)識標(biāo)記，以便調(diào)查。田間施肥水平、除草培土等農(nóng)事活動及田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)習(xí)慣進行。于2016年3月25日補種，12月25日進行小區(qū)田間實產(chǎn)驗收。

1. 3 調(diào)查項目及方法

上茬甘蔗砍收前，調(diào)查每小區(qū)的有效莖數(shù)。3月25日補種時記錄每小區(qū)補種蔗芽數(shù)；4月下旬調(diào)查補種的桂輻98-296和ROC22蔗苗數(shù)，計算出苗率，出苗率（%）=蔗苗數(shù)/補種蔗芽數(shù)×100；每小區(qū)標(biāo)記20株甘蔗，自5月下旬～9月下旬，每月分別測量蔗株株高，計算月伸長速度，月伸長速度（cm）=當(dāng)月平均株高-上月株高。收獲前按照有關(guān)規(guī)程（楊華等，2013）測產(chǎn)驗收，調(diào)查有效莖數(shù)、株高（莖長）、莖徑及產(chǎn)量，并測定蔗糖分等。計算成莖率和發(fā)株率，成莖率（%）=有效莖數(shù)/蔗苗數(shù)×100，發(fā)株率（%）=出芽數(shù)/上茬有效莖數(shù)×100。其中補種的桂輻98-296和ROC22蔗莖、宿根蔗蔗莖分別稱重。蔗糖分由廣西博華食品有限公司化驗室采樣分析。

1. 4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同處理對甘蔗出苗率、成莖率和發(fā)株率的影響

從表1可看出，不同處理的上茬有效莖數(shù)差異不顯著（P>0.05，下同），處理A和B的補種蔗芽數(shù)差異顯著（P<0.05，下同），出苗率和成莖率則差異極顯著（P<0.01，下同）；各處理宿根蔗的發(fā)株率差異不顯著。說明采用ROC22直接補種時，因補種的蔗種萌芽期較長，蔗芽出苗后株齡較小、生長競爭力弱，難以成為有效莖，同時驗證了桂輻98-296萌芽時間短、早生快發(fā)、撥節(jié)伸長快、整個生長期生長旺盛及可作為種莖直接補種的種性特點。

2. 2 不同處理對甘蔗月伸長速度的影響

從表2可看出，處理A桂輻98-296補種蔗6～9月的平均月伸長速度為56.4 cm，與處理A和B的宿根蔗及CK的平均月伸長速度差異均不顯著；處理B中，ROC22補種蔗的蔗苗生長較慢，其有效莖的平均月伸長速度僅為21.2 cm，極顯著低于處理A的桂輻98-296補種蔗及其他宿根蔗。說明桂輻98-296補種后可早生快發(fā)，撥節(jié)伸長快，生長旺盛，而ROC22補種后生長滯后。

2. 3 不同處理對甘蔗產(chǎn)量性狀的影響

從表3可看出，處理A中桂輻98-296補種蔗的株高為298 cm，與處理A、B宿根蔗及CK的株高基本一致，但極顯著高于處理B中ROC22補種蔗的株高；處理A和B中補種蔗的莖徑差異不顯著，但與各處理宿根蔗的莖徑存在極顯著差異。一方面證實了桂輻98-296品種屬中小莖種的特點；另一方面，驗證了ROC22補種蔗出苗后生長較慢，受到宿根蔗莖葉遮擋，生長勢弱，蔗徑變小。各處理宿根蔗的有效莖數(shù)差異不明顯，但處理A桂輻98-296補種蔗的有效莖數(shù)（17445條/ha）極顯著高于處理B中的ROC22補種蔗的有效莖數(shù)（3152條/ha）。從產(chǎn)量表現(xiàn)來看，處理A蔗莖的合計產(chǎn)量為77.32 t/ha，分別比處理B和CK增產(chǎn)27.97%和35.17%，差異均達極顯著水平；處理B較CK增產(chǎn)5.63%，差異不顯著。

2. 4 不同處理對甘蔗蔗糖分的影響

從表4可知，處理A、B宿根蔗及CK蔗株的蔗糖分分別為14.43%、14.33%和14.38%，比處理B中ROC22補種蔗蔗株的蔗糖分高0.22%～0.32%（絕對值，下同），符合同一品種宿根蔗蔗糖分比新植蔗高的規(guī)律。而處理A桂輻98-296補種蔗蔗糖分為14.60%，高于處理A、B宿根蔗和CK蔗株0.17%～0.27%， 說明從蔗糖分角度考慮，以桂輻98-296為補種蔗優(yōu)于以ROC22為補種蔗。

2. 5 不同處理的經(jīng)濟效益分析

2. 5. 1 農(nóng)業(yè)效益分析 從表5可看出，處理A采用桂輻98-296進行補種，蔗莖可增產(chǎn)20.56 t/ha，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增量為9868.8元/ha，扣除蔗種費及補種、砍收人工費等補種成本后，增加效益為5292.0元/ha；處理B采用ROC22進行補種后，蔗莖增產(chǎn)較少，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增量低于補種成本。說明利用ROC22本品種補種宿根蔗虧損明顯，而用桂輻98-296補種宿根蔗可提高甘蔗產(chǎn)量，產(chǎn)生顯著效益，達到增產(chǎn)增收的目的。

2. 5. 2 工業(yè)效益分析 從表6可看出，各處理的產(chǎn)糖量和工業(yè)產(chǎn)值均表現(xiàn)為處理A>處理B>CK，其中處理A的工業(yè)產(chǎn)值較處理B和CK分別增加13545.0和15876.0元/ha，處理B較CK增加2331.0元/ha?？梢姡霉疠?8-296補種ROC22宿根蔗可獲得良好的經(jīng)濟效益。

3 討論

一直以來，宿根蔗缺株斷壟問題主要通過查苗補缺的辦法來解決，即把生長較多較密處的宿根蔗苗，移栽到缺株斷壟的地方；或在田間地頭，用蔗莖育苗后，進行移苗補缺。但旱坡蔗地缺乏水源，移苗后難以澆水定根，極大降低了移栽蔗苗的成活率；且育苗移苗要花費大量人力物力，由于原料蔗屬低價值作物，導(dǎo)致種植成本增加，因此育苗移栽補缺很難在大田生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

在甘蔗大田生產(chǎn)實踐中也嘗試?yán)孟嗤贩N的種莖直接補種宿根蔗，但收效甚微。本研究中，以同品種ROC22補種其宿根蔗，補種蔗莖出苗后生長較慢，受到出苗早的宿根蔗莖葉遮擋，在光、肥、水的利用與吸收競爭方面始終處于劣勢，蔗苗、植株弱小或不同程度地自然消亡，成莖率較低，且蔗株平均伸長速度緩慢，生長滯后。其原因在于：種莖蔗芽萌發(fā)包括蔗芽和種根的萌發(fā)生長過程，在蔗芽明發(fā)過程中，種莖內(nèi)部發(fā)生一系列的生物化學(xué)變化，蔗芽由休眠狀態(tài)進入萌發(fā)階段，并逐漸長出葉片、新組織、新器官。一般種莖在2～3月播種，月平均氣溫為15～18 ℃，甘蔗發(fā)芽期為40～70 d，種莖芽的萌發(fā)出土需經(jīng)歷較長時間。而宿根蔗由于蔗芽出土早，根系發(fā)達，各生長期一般均比以種莖進行春植的甘蔗提早15～30 d。因此，采用同品種種莖補種宿根蔗，補種的蔗種萌芽期較長，蔗芽出苗后因株齡較小、生長競爭力弱而難以成為有效莖（李楊瑞，2010）。

甘蔗是多年生禾本科植物，其生長周期歷經(jīng)發(fā)芽期、幼苗期、分蘗期、伸長期和成熟期等生長期，不同品種的生長時間、特點各不相同。酶活性強弱、生長激素含量與甘蔗生長的速度有關(guān)，是由品種的遺傳特性所決定。本研究結(jié)果表明，采用桂輻98-296補種ROC22宿根蔗，6～9月的平均月伸長速度為54.4 cm，與處理A和B的宿根蔗及CK的平均月生長速度基本持平，說明桂輻98-296具有萌芽時間短、早生快發(fā)、撥節(jié)伸長快及整個生長期生長旺盛的種性特點。補種的桂輻98-296成莖率達91.45%、有效莖數(shù)達17445條/ha、株高與ROC22宿根蔗基本一致，蔗莖產(chǎn)量較CK極顯著增產(chǎn)35.17%，且蔗糖分較高。說明利用桂輻98-296補種ROC22宿根蔗，兩者的工藝成熟基本一致，對收割開榨無影響，且桂輻98-296雖為新植蔗，但其蔗莖產(chǎn)量和蔗糖分均較高，利用其補種ROC22宿根蔗可獲得良好的農(nóng)業(yè)、工業(yè)經(jīng)濟效益。但本研究僅從田間調(diào)查數(shù)據(jù)分析蔗莖直接補種宿根蔗對甘蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，今后應(yīng)深入探討種莖直接補種宿根蔗對甘蔗生長發(fā)育的各項生化指標(biāo)，如酶活性強弱、生長激素含量等的影響。

4 結(jié)論

采用桂輻98-296種莖補種ROC22宿根蔗，可顯著提高宿根蔗的單位面積產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益，是目前解決廣西甘蔗生產(chǎn)中主栽品種ROC22宿根蔗缺蔸斷壟、產(chǎn)量下降問題及有效延長宿根年限行之有效的方法，宜大面積推廣應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯 王 暉）