強宿根性甘蔗新品種中糖1號的選育

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物生物學(xué)與遺傳資源利用重點實驗室，海南 ?？?571101)

甘蔗是我國主要的糖料作物，所生產(chǎn)的蔗糖占總食糖90%以上。甘蔗還可以用來生產(chǎn)乙醇等生物能源，其蔗渣還可以用來加工成飼料等[1]。當(dāng)前生產(chǎn)上應(yīng)用甘蔗品種基本上為常規(guī)雜交選育而成。甘蔗新品種的選育及推廣應(yīng)用對我國蔗糖業(yè)的發(fā)展有重要的作用。甘蔗宿根，既節(jié)約人工，又節(jié)約種，還能調(diào)節(jié)勞動力，由于不需要重新翻地種植時間，宿根發(fā)株早，成熟早、產(chǎn)量高，還能提早榨期[2]。因此甘蔗品種宿根性的強弱對甘蔗產(chǎn)業(yè)有重要的作用。甘蔗宿根性強弱，除了受栽培技術(shù)影響外，品種本身的宿根性起了關(guān)鍵性的作用。在甘蔗新品種選育中，除了產(chǎn)量、糖分，宿根性也是非常重要的選育因素。選育出宿根性強的甘蔗優(yōu)良品種，提高宿根產(chǎn)量，延長宿根年限，對甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有重要的作用。本研究選用宿根性特強、產(chǎn)量高的粵糖99-66和內(nèi)江03-218作為父母本進行組配雜交。選育出宿根性強、產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣的甘蔗新品種中糖1號。

1 選育方法及過程

中糖1號，是以粵糖99-66為母本，以內(nèi)江03-218為父本，于2011年12月中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所委托海南甘蔗育種場進行雜交，獲得雜交花穗1穗，于2012年3月播種獲得甘蔗實生苗群體后移栽至海南臨高縣皇桐鎮(zhèn)的中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所試驗基地大田(臨高皇桐鎮(zhèn)屬低糖蔗區(qū))。采用單株法選育，于2012年12月份從實生苗圃中選出中糖1號的單株，經(jīng)過2013年選種圃，2014年、2015年、2016年品種比較圃以及2017和2018年的生產(chǎn)性試驗等連續(xù)多年觀察，逐年優(yōu)選而獲得的甘蔗新品種。中糖1號的母本粵糖99-66是目前應(yīng)用較好的親本，其親本是粵農(nóng)73-204×CP 72-1210，具有爪割和印割這2種割手密種質(zhì)，宿根性強，早熟高糖，全期生長快等優(yōu)點，同時也具有抗性稍弱等缺點。內(nèi)江03-218的親本是內(nèi)江86-117×科5，具有較強的抗性，具有耐寒、耐旱等特點。這2個親本具有優(yōu)劣互補的特點，以粵糖99-66為母本，內(nèi)江03-218為父本進行雜交，獲得了宿根性強、脫葉性好的新品種中糖1號。

2012年，將雜交花穗種子播種、假植、移栽至臨高試驗地大田形成實生苗圃，2012年12月份田間調(diào)查時篩選出中糖1號的單株，株型優(yōu)異，植株挺拔、葉片濃綠，錘度21，脫葉、莖粗、株數(shù)為5。2013年，將中糖1號的單株和其它所有入選的單株統(tǒng)一種植在同一塊地上，每個株系種植5 m，形成選種圃。在選種圃中，中糖1號的單株株系表現(xiàn)為萌芽整齊，蔗莖均勻、長勢較好，未發(fā)現(xiàn)感染病害，有效莖數(shù)為6 258條·(667 m2)-1，株高為412 cm，同年年底測得田間錘度(Bx)為22.0。由于該品系表現(xiàn)特別優(yōu)異，2014年，該品系直接進入品種比較試驗。設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)5行，每行10 m。2015年初收獲測產(chǎn)留宿根；2016年收獲、測產(chǎn)、留宿根。并留宿根至2017年和2018年。2015—2018年分別在海南臨高、海南儋州、廣西扶綏等地方進行甘蔗品種區(qū)域試驗，進一步研究中糖1號的豐產(chǎn)性、抗逆性、適應(yīng)性和宿根性。

2 選育結(jié)果

2.1 形態(tài)特征及農(nóng)藝特性

在海南臨高、儋州和扶綏試驗點，中糖1號，大莖，節(jié)間圓筒形、蠟粉多，曝光前節(jié)間顏色為黃綠色，曝光后節(jié)間顏色為綠色，節(jié)間顏色以及生長帶顏色經(jīng)曝光后偶爾會呈粉紅色。芽為五角形，芽突出不明顯、無芽溝。葉色為綠色。苗期生長勢較強、中熟，宿根發(fā)株多，有效莖多、植株高、莖粗。

2.2 品種比較試驗

2.2.1蔗莖產(chǎn)量

在海南臨高試驗地的品種比較試驗中，中糖1號新植蔗與對照品種ROC 22相比，實測單位面積產(chǎn)量9 076 kg，比同期的ROC 22(8 156 kg)高11.28%；宿根1季與對照宿根1季的對照品種ROC 22相比，實測單位面積產(chǎn)量8 626 kg，比同期的ROC 22(6 787 kg)高33.23%，宿根2季中，與對照宿根2季的對照品種ROC 22相比，實測單位面積產(chǎn)量8 576 kg比同期的ROC 22(6 574 kg)高30.45%。一新兩宿3年平均蔗產(chǎn)量，中糖1號比對照新臺糖22號高出22.97%，其中宿根1季和宿根2季蔗莖產(chǎn)量分別是8.626 t·(667 m2)-1和8.576 t·(667 m2)-1，分別比對照增產(chǎn)27.10%和30.45%。

表1 中糖1號蔗莖產(chǎn)量 單位：t·(667 m2)-1

注：表中大寫字母不同表示差異極顯著。下同。

2.2.2甘蔗蔗糖分

在海南臨高試驗地的品種比較試驗中，中糖1號在一新兩宿3年的蔗糖分均比新臺糖22號略低(海南臨高蔗區(qū)屬于低糖區(qū))。

表2 中糖1號蔗糖分

注：表中小寫字母相同表示差異不顯著。

2.2.3產(chǎn)糖量

在海南臨高試驗地的品種比較試驗中，中糖1號新植蔗與對照品種ROC 22相比，產(chǎn)糖量1.11 t·(667 m2)-1，比同期的ROC 22(1.01 t·(667 m2)-1)高0.1t·(667 m2)-1；宿根1季與對照品種ROC 22相比，產(chǎn)糖量1.08 t·(667 m2)-1，比同期的ROC 22(0.86 t·(667 m2)-1)高0.22 t·(667 m2)-1；宿根2季中，與對照宿根2季的對照品種ROC 22相比，產(chǎn)糖量1.108 t·(667 m2)-1比同期的ROC 22(0.84 t·(667 m2)-1)高出0.24 t·(667 m2)-1。一新兩宿3年平均產(chǎn)糖量，中糖1號比對照新臺糖22號高出0.19 t·(667 m2)-1，增糖21.1%，其中宿根1季和宿根2季產(chǎn)糖量均為1.08t·(667 m2)-1，分別比對照增糖25.0%和28.6%。

表3 中糖1號產(chǎn)糖量 單位：t·(667 m2)-1

2.3 宿根性

宿根性是甘蔗的重要特性，宿根性好的品種可以節(jié)省用種量，可以節(jié)省時間和用工成本。宿根性好的品種留4～5年的宿根仍然有較好的產(chǎn)量。在海南臨高試驗地的品種比較試驗中，中糖1號宿根1季～宿根3季的發(fā)株數(shù)分別為9 250株·(667 m2)-1、8 116株·(667 m2)-1和8 057株·(667 m2)-1，平均比對照ROC 22增加16.13%；中糖1號的有效莖數(shù)分別為5 514株·(667 m2)-1、5 426株·(667 m2)-1和5 328株·(667 m2)-1，平均比對照ROC 22的高54.12%(見表4)。中糖1號宿根蔗發(fā)株多，成莖率高，成就了中糖1號產(chǎn)量高。圖1 a為宿根2季中糖1號和新臺糖22號的照片，中糖1號發(fā)株多，長勢好，長的高，而新臺糖22號發(fā)株少，長勢慢。由圖1 b可見，在宿根第3季，中糖1號發(fā)株分蘗仍然較多。

表4 中糖1號宿根性

圖1 中糖1號宿根性

2.4 抗逆性

據(jù)歷年試驗調(diào)查結(jié)果，中糖1號對病蟲害的抗性較強，苗期螟蟲危害枯心率為1.5%，成熟期很少發(fā)現(xiàn)有螟蟲鉆蛀。在田間自然條件下，很少發(fā)現(xiàn)有梢腐病等病害，發(fā)現(xiàn)有黑穗病，但發(fā)病率明顯比新臺糖22號低。在海南臨高和儋州2個試驗點，未發(fā)現(xiàn)中糖1號感染梢腐病、花葉病，少量感染黑穗病。在高溫干旱條件下，中糖1號的生長沒有受到影響，顯示出較強的耐旱性。在海南最低溫度低于10 ℃時，未發(fā)現(xiàn)其生長受到低溫的影響，顯示出一定的耐寒性。

3 適應(yīng)性及栽培要點

中糖1號在海南臨高、儋州和廣西扶綏3個試驗點的新植產(chǎn)量和宿根產(chǎn)量都比對照品種新臺糖22號增產(chǎn)10%～30%，形態(tài)特征和生物學(xué)特性穩(wěn)定，適應(yīng)于海南瓊北蔗區(qū)以及廣西桂南扶綏蔗區(qū)生長，海南蔗區(qū)適合播種時期為冬植或早春植，廣西扶綏蔗區(qū)適合播種時期為春植。栽培種植行距1.2 m為宜，種量為3 000～3 500個芽·(667 m2)-1；種植時，施足基肥，加強水肥管理，早施追肥，防田間積水，適當(dāng)高培土，防止后期倒伏；加強宿根管理，收獲后，宿根蔗早開壟松蔸，促早生快發(fā)；需要地膜覆蓋栽培。

4 結(jié)論與討論

中糖1號(育種編號為中糖1202)為中熟品種，豐產(chǎn)，大莖，葉片濃綠，芽平，方便運輸，倍受甘蔗種植戶歡迎。具有宿根性強、產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣的特性。經(jīng)過一系列的品種比較試驗，表明在海南臨高試驗區(qū)植株高，宿根性強，特別是宿根發(fā)株多、成莖率高、植株高，新植產(chǎn)量比對照品種新臺糖22號增產(chǎn)10%，宿根產(chǎn)量比對照品種新臺糖22號增產(chǎn)30%～33%，宿根產(chǎn)糖量比新臺糖22號增加21%～28%。該品種于2018年5月獲得了國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非主要農(nóng)作物新品種登記。

宿根性是甘蔗特有的重要特性，對甘蔗的生產(chǎn)具有重要的作用。甘蔗宿根性既可以由遺傳(即種性)決定，又受環(huán)境等外界因素影響[3]。遺傳因素主要包括蔗芽的質(zhì)量、蔗芽萌發(fā)的快慢及成莖率等，外界環(huán)境因素包括溫度、濕度、營養(yǎng)、病蟲害及栽培管理條件等。所以在外界環(huán)境因素一致的條件下，甘蔗本身的種性是決定甘蔗宿根性的關(guān)鍵性因素。

近年來，為防止甘蔗種植的單一化，在國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的引領(lǐng)下，我國育成了許多優(yōu)良的品種，為甘蔗產(chǎn)業(yè)的多系布局提供了良好的品種支持[4-8]。中糖1號歷經(jīng)6年選育而成，蔗莖產(chǎn)量比當(dāng)前主栽品種新臺糖22號高產(chǎn)，蔗糖與新臺糖22號相近，宿根性比新臺糖22號強。尤其是宿根性強，可以延長宿根年限，擴大宿根蔗的種植面積，減少甘蔗生產(chǎn)成本的投入。該品種抗逆性強、適應(yīng)性廣、在生產(chǎn)上選擇中等以上肥力的水地、旱地種植，均可以獲得高產(chǎn)。