全程動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種實(shí)現(xiàn)糖廠最大效益

王鞠萱，陳優(yōu)強(qiáng)，張湘博，陳駿佳

(1廣東省生物工程研究所(廣州甘蔗糖業(yè)研究所)，廣東廣州510316；2云南英茂糖業(yè)(集團(tuán))有限公司，云南昆明650228)

0 前言

原料蔗生產(chǎn)與其它農(nóng)作物有很大不同，收獲期3～6個(gè)月，不同蔗地以及甘蔗品種成熟規(guī)律差異很大。小樣本檢糖數(shù)據(jù)代表性不強(qiáng)，且不能按質(zhì)論價(jià)。采取一般改良農(nóng)作物的技術(shù)方法：換品種、加強(qiáng)原料蔗生產(chǎn)管理、高產(chǎn)高糖示范和擴(kuò)大種植面積，導(dǎo)致蔗糖產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀是：推廣甘蔗品種產(chǎn)糖潛力與糖廠產(chǎn)糖率存在 10%～30%差距，糖廠入榨單產(chǎn)與“高產(chǎn)高糖示范”單產(chǎn)差距達(dá) 50%以上，研究單位甘蔗新品種難于在糖廠原料蔗生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

蔗農(nóng)常擔(dān)心糖廠推廣的甘蔗品種降價(jià)，降價(jià)嚴(yán)重挫傷蔗農(nóng)種蔗積極性。糖廠品種推廣運(yùn)作結(jié)果多是產(chǎn)量上去了，產(chǎn)糖率降低；產(chǎn)糖率上去了，總蔗量下滑。產(chǎn)糖率和總蔗量總是一對(duì)矛盾的性狀，導(dǎo)致糖廠常出現(xiàn)推廣甘蔗品種降價(jià)問題，極端情況下糖廠面臨破產(chǎn)

1 糖料甘蔗生產(chǎn)存在的主要問題

1.1 未能正確認(rèn)識(shí)品種熟期與產(chǎn)糖率的關(guān)系

糖廠種植早熟高糖品種粵糖 93-159、ROC20等，可以達(dá)到理想產(chǎn)糖率13.5%～14.0%，如云南德宏州蔗區(qū)[1]。但是，2004/05年榨季的瑞麗糖廠、2003/04～2005/06年3個(gè)榨季的幸福糖廠和2014/15年榨季的勐捧糖廠在蔗區(qū)主要生產(chǎn)品種并不是早熟高糖品種條件下，實(shí)現(xiàn)當(dāng)時(shí)全國糖廠產(chǎn)糖率最高水平[2]。同時(shí)在勐棒糖廠種植早熟高糖品種粵糖93-159比種植ROC16出現(xiàn)產(chǎn)糖率大幅下降[2]。因此，正確認(rèn)識(shí)品種熟期與產(chǎn)糖率的關(guān)系，有助于實(shí)現(xiàn)甘蔗產(chǎn)糖率得有效提高。

1.2 無法判定甘蔗品種的優(yōu)劣，慎重推廣甘蔗品種

甘蔗品種種植周期長(zhǎng)，可利用宿根進(jìn)行多次砍收。因此，種植一次甘蔗品種，影響原料蔗生產(chǎn)多年。如果品種沒有選取合理，盲目種植，則不僅會(huì)影響整個(gè)蔗區(qū)的總產(chǎn)量，更影響蔗農(nóng)的積極性。因此，推廣種植甘蔗品種，需從多角度評(píng)估品種在當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)劣性，合理推廣種植。

1.3 理想產(chǎn)糖率和現(xiàn)實(shí)產(chǎn)糖率差距大

甘蔗選育種單位選育優(yōu)良甘蔗品種，在最優(yōu)化栽培措施下產(chǎn)量可達(dá)8 t，則認(rèn)為該品種為優(yōu)良品種并推廣。但是蔗農(nóng)種植所謂的“優(yōu)良品種”，由于栽培管理、環(huán)境氣候及其它因素與選育種環(huán)境不同，造成單產(chǎn)及蔗廠的產(chǎn)糖率有一定的差距，很難發(fā)揮“優(yōu)良品種”在當(dāng)?shù)氐淖畲髢?yōu)勢(shì)。

1.4 未能充分發(fā)揮現(xiàn)有甘蔗品種的最大潛力

糖企一方面說優(yōu)良甘蔗品種少，生產(chǎn)上卻不能消化利用好現(xiàn)有的甘蔗品種。國內(nèi)糖企傳統(tǒng)甘蔗品種改良存在“盲目”性，通常只考慮選育種單位定義甘蔗品種優(yōu)良與否，直接擴(kuò)大種植面積，而未能確定品種對(duì)具體糖廠效益貢獻(xiàn)值，更換甘蔗品種一般2～3年才能完成，一旦推廣了不適應(yīng)本蔗區(qū)的品種，則蔗農(nóng)和糖廠都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p失，甚至?xí)饺霅盒匝h(huán)中。

1.5 無法準(zhǔn)確評(píng)估甘蔗理想工藝成熟期

甘蔗品種小樣本檢糖，因個(gè)體差異大，獲得生產(chǎn)品種和各類蔗地的工藝成熟綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)準(zhǔn)確依據(jù)難度大，這也正是國內(nèi)無法實(shí)行按質(zhì)論價(jià)的原因。更嚴(yán)重的問題是：糖廠不能充分消化利用現(xiàn)有甘蔗優(yōu)良品種，實(shí)現(xiàn)理想產(chǎn)糖率和規(guī)模效益，傳統(tǒng)方法存在無法破解的技術(shù)難關(guān)。

各個(gè)品種和各類蔗地糖分成熟變化規(guī)律不完全一樣，蔗量和榨季長(zhǎng)短也不一。因此，需要充分掌握甘蔗品種糖分積累規(guī)律并實(shí)行蔗地分類優(yōu)化砍收，實(shí)現(xiàn)入廠壓榨甘蔗平均蔗糖分最大化。由于國內(nèi)的研發(fā)單位和糖廠還無法實(shí)行按質(zhì)論價(jià)，最直觀、最大效益的甘蔗品種鮮有被挖掘出來的。

2 動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種

2.1 優(yōu)良甘蔗品種的概念

針對(duì)甘蔗生產(chǎn)遇到的主要問題，我們應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)甘蔗理想工藝成熟期、甘蔗品種熟期與產(chǎn)糖率、理想產(chǎn)糖率與現(xiàn)實(shí)產(chǎn)糖率、如何發(fā)揮現(xiàn)有品種的最大生產(chǎn)潛力等問題。因此，一個(gè)“優(yōu)良”的甘蔗品種，應(yīng)該是適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植環(huán)境、栽培措施及糖廠生產(chǎn)力。不管是當(dāng)?shù)仄贩N還是新引進(jìn)的品種，糖廠應(yīng)該在充分了解其種性的前提下，合理布局甘蔗品種，以實(shí)現(xiàn)甘蔗品種的最大經(jīng)濟(jì)效益。所以“優(yōu)良”甘蔗品種定義，應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，包括甘蔗種性，合理布局，糖廠生產(chǎn)力等。所以即使具備優(yōu)良種性但不能提高糖廠整個(gè)榨季平均產(chǎn)糖率、糖廠生產(chǎn)效益及蔗農(nóng)收益的品種仍不能視為該糖廠的優(yōu)良品種。例如，幸福糖廠新村、浪壩等村片于2002～2008年種植的粵糖 79-177(種性一般)的產(chǎn)量達(dá)到一般甘蔗產(chǎn)量收成，農(nóng)民受益卻得到了提高[3]。因此，即使種性中等，甚至一般，但推廣種植能明顯提高糖廠的產(chǎn)糖率、效益、以及蔗農(nóng)收益的品種，起碼在近期內(nèi)都是該糖廠的優(yōu)良品種。但上述優(yōu)良品種概念只有通過正確的品種改良系統(tǒng)工作及分析才能準(zhǔn)確界定。同時(shí)優(yōu)良品種概念也是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，隨著生產(chǎn)條件、品種變化而變化，但核心內(nèi)容并沒有變化，就是增加糖廠和蔗農(nóng)收益。

2.2 優(yōu)化甘蔗品種布局

生產(chǎn)上按早中晚熟期分類往往造成原料蔗生產(chǎn)和甘蔗品種管理的混亂，不可避免造成糖廠產(chǎn)糖率、效益及蔗農(nóng)收益損失。有些品種蔗糖分持續(xù)增加，而有些品種高糖期時(shí)間短暫。理想工藝成熟期跨度時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)糖廠越有利，通常主要生產(chǎn)品種應(yīng)具有豐產(chǎn)性能才具有推廣價(jià)值，但具有豐產(chǎn)性的品種一般早期糖分不高。為了保證糖廠生產(chǎn)效益，滿足糖廠開榨初期原料蔗的入榨標(biāo)準(zhǔn)，糖廠應(yīng)同時(shí)推廣種植早熟品種，其理想工藝熟期跨度時(shí)間較短，而甘蔗產(chǎn)量水平在中上水平。所以糖廠甘蔗品種分為 2大類型，即一類是早熟品種，另一類是主要生產(chǎn)品種，最多加上特殊蔗地品種，不僅適用于糖廠生產(chǎn)，更有利于原料蔗生產(chǎn)管理。因此，甘蔗品種合理布局，有助于糖廠選育到適合當(dāng)?shù)氐膬?yōu)良品種。

3 原料蔗生產(chǎn)過程全程動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種的技術(shù)方法

為最大限度提高糖廠和蔗農(nóng)的收益，本研究提出了原料蔗生產(chǎn)過程中定義優(yōu)良品種的技術(shù)方法：首先應(yīng)統(tǒng)籌甘蔗品種優(yōu)化布局及蔗地分類優(yōu)化砍收，其次是開展甘蔗品種和原料蔗生產(chǎn)改良途徑。

3.1 統(tǒng)籌甘蔗品種優(yōu)化布局及蔗地分類優(yōu)化砍收

實(shí)現(xiàn)理想產(chǎn)糖率和蔗量，必須實(shí)施2項(xiàng)技術(shù)工作：一是原料蔗優(yōu)化砍運(yùn)榨，另一是甘蔗品種優(yōu)化布局。實(shí)施甘蔗品種與原料蔗生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)這2項(xiàng)技術(shù)工作成為甘蔗糖廠年度常規(guī)農(nóng)務(wù)工作。以糖廠為單位形成規(guī)范的運(yùn)行方式，3～5年后達(dá)至年度優(yōu)化砍運(yùn)要求，以及與品種優(yōu)化布局目標(biāo)基本趨于一致的理想的甘蔗品種結(jié)構(gòu)布局。將目標(biāo)不明確的品種推廣種植和甘蔗砍收行為，即不可控的原料蔗生產(chǎn)組織行為改變成原料蔗生產(chǎn)體系中得到嚴(yán)格操控的生產(chǎn)活動(dòng)，使糖廠農(nóng)務(wù)成為長(zhǎng)期以來倡導(dǎo)的糖廠生產(chǎn)第一車間。

蔗地分類優(yōu)化砍收實(shí)施年已見效[4]，例如，景谷糖業(yè)集團(tuán)鐘山、永平糖廠實(shí)施甘蔗品種與原料蔗生產(chǎn)整體改良技術(shù)前，2002/03年榨季，產(chǎn)糖率分別為12.64%和11.60%，蔗區(qū)主要種植品種思茅七號(hào)，尤其是永平糖廠種植的思茅七號(hào)、桂糖 12號(hào)占50%；實(shí)行蔗地分類優(yōu)化砍收，實(shí)施后2003/04年榨季鐘山、永平糖廠產(chǎn)糖率分別達(dá)13.2%和12.91%，在思茅地區(qū)產(chǎn)糖率為最高水平。

3.2 開展甘蔗品種和原料蔗生產(chǎn)改良途徑

糖廠在產(chǎn)糖率和產(chǎn)蔗量低的困境中，選用工藝性狀過關(guān)、蔗農(nóng)認(rèn)可品種較易發(fā)展甘蔗。例如，2000～2003年，云南某公司平均入榨量13.74萬t，產(chǎn)糖率為 10.59%；當(dāng)時(shí)確定臺(tái)糖品種 ROC10、ROC16、ROC22、ROC25為優(yōu)良品種，早中晚熟搭配，且大力推廣。2002年實(shí)施甘蔗品種與原料蔗生產(chǎn)整體改良技術(shù)，明確原定為淘汰品種川糖61-408和桂糖 11號(hào)為主要推廣種植品種[2]。實(shí)施后，2002/03～2005/06年4個(gè)榨季平均產(chǎn)糖率達(dá)12.61%，2006/07～2008/09年3個(gè)榨季平均入榨量可達(dá)29.38萬 t。

4 全程動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種核心技術(shù)工作

4.1 糖廠代表性生態(tài)蔗區(qū)甘蔗品種比較試驗(yàn)和工藝性狀觀測(cè)

一個(gè)甘蔗品種優(yōu)良與否，包涵工藝性狀和農(nóng)藝性狀。相對(duì)來說，農(nóng)藝性狀判斷標(biāo)準(zhǔn)比較直觀，單產(chǎn)高、宿根年限長(zhǎng)、易耕作栽培、無嚴(yán)重病害便是優(yōu)良品種，蔗農(nóng)便喜歡種植。但了解各品種的工藝性狀就沒那么容易了。首先，由于沒有完整數(shù)據(jù)評(píng)判甘蔗品種的工藝性狀，各糖廠必須進(jìn)行現(xiàn)有甘蔗品種的比較試驗(yàn)，以重新確定主推生產(chǎn)品種及其種植面積，盡快挖掘利用現(xiàn)有甘蔗品種增糖、增產(chǎn)資源。同時(shí)，引進(jìn)國內(nèi)外新品種(系)時(shí)也需要在蔗區(qū)進(jìn)行甘蔗新品種比較試驗(yàn)和工藝性狀觀測(cè)。要取得甘蔗各品種的工藝性狀綜合評(píng)價(jià)以及蔗地甘蔗成熟規(guī)律，并以此作為評(píng)判的依據(jù)，必須以糖廠為單位對(duì)代表性生態(tài)蔗區(qū)甘蔗品種作比較試驗(yàn)和工藝性狀觀測(cè)，這是實(shí)現(xiàn)糖廠整個(gè)榨季最大產(chǎn)糖量，建立衡量主要生產(chǎn)品種和各類蔗地綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)不可缺少的基礎(chǔ)工作。

4.2 生產(chǎn)品種理想工藝成熟期工藝性狀綜合評(píng)價(jià)值

在現(xiàn)有條件下采用數(shù)學(xué)方法綜合分析評(píng)價(jià)與糖廠產(chǎn)糖率密切相關(guān)的甘蔗品種工藝性狀，基本可以達(dá)到健全而完善甘蔗品種工藝性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)的功效。入廠壓榨的原料蔗要求安排在甘蔗品種理想工藝成熟期砍收，因此比較理想工藝成熟期各品種潛在產(chǎn)糖量才具生產(chǎn)意義。那么可用數(shù)學(xué)方法對(duì)生產(chǎn)品種進(jìn)行理想工藝成熟期性狀綜合評(píng)價(jià)，求出甘蔗品種工藝性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)值，它可直接衡量糖廠產(chǎn)糖率高低。

可對(duì)所有品種進(jìn)行理想工藝成熟期工藝性狀綜合評(píng)價(jià)，求出工藝性狀評(píng)價(jià)指標(biāo)值，它可直接衡量甘蔗品種對(duì)糖廠產(chǎn)糖率貢獻(xiàn)大小。如瑞麗蔗區(qū)旱地主要品種ROC10、粵糖86-368、粵糖79-177、ROC16等，根據(jù)1998～2000年8個(gè)旱地生態(tài)小區(qū)正規(guī)品種比較試驗(yàn)結(jié)果[4]，分析它們理想工藝成熟期品比試驗(yàn)小區(qū)平均工藝性狀值(每半個(gè)月測(cè)定一次)(見表1)。根據(jù)灰色數(shù)學(xué)法綜合多個(gè)時(shí)間點(diǎn)性狀值計(jì)算可得綜合產(chǎn)糖值[5]。結(jié)合瑞麗糖廠歷年產(chǎn)糖率生產(chǎn)數(shù)據(jù)校正值，榨期綜合平均產(chǎn)糖值×0.86=期產(chǎn)糖率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，德蔗 86-1、ROC10及粵糖 86-368榨期最長(zhǎng)，跨度為3個(gè)月。ROC10、粵糖86-368榨期偏晚，跨度為3個(gè)月，并且糖分含量最高。由此可知，理想工藝成熟期越晚，甘蔗糖分積累越高。

表1 1998～2000年瑞麗糖廠旱地生產(chǎn)品種理想工藝成熟期工藝性狀綜合評(píng)價(jià) 單位：%

4.3 核心技術(shù)基本工作

⑴準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)各村(片)、大戶各類蔗地面積，并進(jìn)行蔗地分類估產(chǎn)和登記留種塊地。

⑵依據(jù)各類蔗地面積及其工藝成熟分布數(shù)據(jù)，以最大產(chǎn)糖率為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際砍運(yùn)操作情況(包括品種改良工作安排)進(jìn)行分析計(jì)算，確定開榨時(shí)間和榨期的安排。

⑶開榨前，做好年度原料蔗優(yōu)化砍運(yùn)榨和甘蔗品種優(yōu)化布局計(jì)劃，并作為年度全員農(nóng)務(wù)工作培訓(xùn)教材。

⑷列出榨季每 10天或半個(gè)月砍運(yùn)蔗地類型及砍收面積，按編砍基本原則排序，以村(片)或大戶為單位嚴(yán)格安排砍運(yùn)。

⑸通過原料蔗優(yōu)化砍運(yùn)安排和運(yùn)作，以村(片)或大戶為單位，找出可獲得更大產(chǎn)糖量的甘蔗品種優(yōu)化布局潛力所在，并提出下一年種植推廣品種的具體實(shí)施措施，包括列出各村(片)或大戶近期控制或推廣種植品種的面積及其比例。

5 動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種的研究應(yīng)用及效果

選擇、推廣、種植甘蔗品種是持久復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它要求不僅僅是挑選早熟、高糖、高產(chǎn)、抗病性強(qiáng)的品種，而必須從糖廠、蔗農(nóng)綜合最佳效益出發(fā)，制定正確的品種改良方案，明確其詳細(xì)的實(shí)施步驟，形成一個(gè)運(yùn)作規(guī)范并能朝良性方向持續(xù)發(fā)展的技術(shù)方法。在品種改良過程中，從原料蔗生產(chǎn)效益角度定義甘蔗優(yōu)良品種，確定各甘蔗品種理想工藝成熟期和計(jì)算其工藝成熟期綜合糖值。

案例 1：實(shí)施前(1991～1996年)，瑞麗糖廠年平均產(chǎn)糖率為9.99%[5]，在德宏州排名倒數(shù)第1，實(shí)施后(1998/99～2005/06年榨季)，8個(gè)榨季產(chǎn)糖率分別達(dá)12.05%、11.90%、12.30%、12.31%、12.74%、12.89%、13.50%和13.48%。實(shí)施前甘蔗總?cè)胝チ颗腔苍?0萬～25萬t，歷史最高為28萬t，前3個(gè)榨季瑞麗糖廠總蔗量達(dá)到或接近歷史最高水平，2001/02年榨季比歷史最高入榨量增加 11.50%，2002/03～2005/06年榨季分別達(dá)55.89萬、53.93萬、38.6萬和34.86萬t。

應(yīng)用“動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種”，對(duì)蔗區(qū)所有種植品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。發(fā)現(xiàn)粵糖79-177雖然被蔗廠認(rèn)定為較劣質(zhì)甘蔗品種，但經(jīng)確定它的理想工藝成熟期和計(jì)算其工藝成熟期綜合糖值，發(fā)現(xiàn) 1998年12月下半月至1999年2月上半月達(dá)到ROC16相同的綜合糖值，產(chǎn)糖率可達(dá) 12.27%(表 1)，因此嚴(yán)格按工藝成熟期砍收粵糖79-177，可以確保蔗農(nóng)和糖廠的利益?；浱?6-368工藝性狀較優(yōu)，但因易受田鼠危害，種植面積受限，尤其是水田蔗區(qū)。動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種實(shí)施后，選育到常規(guī)選育種不能選到的、有推廣價(jià)值的生產(chǎn)品種德蔗86-1，當(dāng)?shù)剡x育種單位育種效率和知名度大幅提升。因此，在瑞麗地區(qū)應(yīng)用“動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種”，種植ROC10、桂糖11號(hào)、德蔗86-1和粵糖79-177，根據(jù)品種理想工藝成熟期，適時(shí)砍收，可以提高瑞麗糖廠及蔗農(nóng)綜合效益。

案例 2：云南西雙版納糖業(yè)公司屬下景真、勐阿糖廠，實(shí)施前 3年(2012～2014年)平均產(chǎn)糖率景真糖廠 12.0%，實(shí)施后 2015/16～2019/20年榨季分別為12.26%、12.97%、12.92%、13.11%、13.70%。勐阿糖廠實(shí)施前 3年(2012～2014年)平均產(chǎn)糖率12.25%，實(shí)施后2015/16～2019/20年榨季產(chǎn)糖率分別為12.71%、13.07%、12.51%、12.93%、13.45%。云南西雙版納英茂糖業(yè)有限公司合計(jì)(糖廠間每年存在調(diào)撥壓榨甘蔗，以公司計(jì)算)2015/16～2019/20年榨季入榨總量分別為79.75萬、90.37萬、117.24萬、134.49萬、146.36萬t。

應(yīng)用“動(dòng)態(tài)定義優(yōu)良甘蔗品種”，對(duì)蔗區(qū)所有種植品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)?；涋r(nóng) 83-88、川糖 79-15、ROC20、柳城03-182在云南西雙版納地區(qū)工藝性狀良好。

6 總結(jié)

以糖廠整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的利益最大化為目標(biāo)，施行品種科學(xué)合理布局，分析甘蔗品種的理想工藝成熟期，確保品種布局實(shí)現(xiàn)原料蔗在最佳時(shí)間入榨，將甘蔗生產(chǎn)和制糖加工整合成為一個(gè)整體進(jìn)行有效統(tǒng)籌管理。依據(jù)品種、蔗地類型、蔗量、氣候、生產(chǎn)經(jīng)營、榨季跨度等因素制訂砍運(yùn)榨計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)糖廠每年所有蔗地原料蔗最佳熟期收獲入榨(高糖高榨)，同時(shí)每年以村片為單位，配置甘蔗品種達(dá)到下一榨季最佳熟期收獲入榨要求的原料蔗(品種優(yōu)化布局)。因此，本研究通過分析甘蔗品種理想工藝成熟期，對(duì)甘蔗品種合理布局，實(shí)現(xiàn)糖廠最大效益具有重要的指導(dǎo)意義。