果蔗脫毒種苗主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)分析

勞方業(yè)，何慧怡，樊麗娜，陳勇生，黃俊堅，齊永文

(廣東省科學(xué)院生物工程研究所，廣東廣州510316)

0 引言

果蔗是水果型甘蔗的簡稱，皮薄、莖脆、汁多、清甜、口感好。富含蔗糖、果糖、葡萄糖等糖類物質(zhì)，還含有20多種氨基酸及多種微量元素營養(yǎng)成分，具有充饑、解渴、消除疲勞、清涼解毒的功效[1-2]，是深受人們喜愛的鮮食果品。我國種植果蔗歷史悠久，種植范圍廣，主要產(chǎn)區(qū)為廣東、廣西、海南和福建等；次產(chǎn)區(qū)是浙江、江西、湖南、安微、云南、

貴州、四川、江蘇等[3]。在常規(guī)生產(chǎn)上果蔗是用嫩莖作種繁殖的，通常種植幾年后，由于多種病原物反復(fù)侵染并在植株內(nèi)積累，往往會導(dǎo)致質(zhì)量、產(chǎn)量不斷下降的品種退化現(xiàn)象。研究表明利用常規(guī)方式種植的果蔗，花葉病、宿根矮化病等病毒性與細菌性病害感染十分嚴(yán)重，田間發(fā)病率幾乎達到100%[4-5]。造成植株生長緩慢、矮小、莖細、節(jié)密、病斑多、減產(chǎn)、品質(zhì)下降等，明顯影響經(jīng)濟效益。近20年來我國大力開展甘蔗脫毒種苗的應(yīng)用推廣研究。各種試驗結(jié)果表明，果蔗脫毒種苗具有早生快發(fā)、生長茂盛、長相健壯、繁殖系數(shù)高、植株抗逆性和抗病能力增強等特點。產(chǎn)量提高30%～50%、蔗糖分提高0.11%(絕對值)，品質(zhì)得到顯著改善[3,6-9]。但果蔗脫毒種苗多年多點的跟蹤調(diào)查、多代比較評價試驗等鮮少報道，本文針對這幾方面問題開展調(diào)查研究，旨在為果蔗脫毒種苗技術(shù)的推廣應(yīng)用提供更多的實踐及理論支持，為果蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 脫毒種苗田間調(diào)查

參試品種：黑皮果蔗(Badila)、黃皮果蔗脫毒種苗，田間隨機調(diào)查的黑皮果蔗、黃皮果蔗脫毒種苗均為第2代，由廣東省科學(xué)院生物工程研究所提供第1代種苗繁殖而來。2016～2020年5年共16個地點的田間調(diào)查的主要經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)，其中黑皮果蔗12個地點(見表1)，黃皮果蔗4個地點。

表1 2016～2020年5年共12個地點的脫毒種苗田間調(diào)查點分布及調(diào)查

常規(guī)種苗果蔗則選脫毒種苗旁邊，果蔗品種相同、土壤類型相同、下種時間相近、管理水平近似的田塊進行調(diào)查。

果蔗的種植、管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法進行。調(diào)查時間為2016～2020年11月或12月。

1.2 黑皮果蔗脫毒種苗評價試驗設(shè)計及方法

本試驗參試品種為黑皮果蔗第1代、第2代和第3代脫毒種苗，由廣東省科學(xué)院生物工程研究所提供，2017年3月6日下種，下種時第1代苗在苗床已長成約20 cm植株，其它則為蔗莖種。按試驗當(dāng)?shù)?南沙區(qū)欖核鎮(zhèn))常規(guī)方法進行田間管理。試驗不設(shè)重復(fù)，每個處理為1個區(qū)，面積為333 m2，行距1.3 m，下種量22500株/hm2或36000段雙芽/hm2。調(diào)查時間，生長速6～12月，錘度10～12月，每月1次，莖徑僅12月1次。

1.3 測定項目及方法

參照《中國甘蔗品種志》[10]等進行相關(guān)性狀的測算。

有效莖數(shù)：采取“對角線三點”測量法，每個點4行，行長10 m，調(diào)查每行有效莖數(shù)(株高1 m以下的不計)，再測量每點4行的總行距(m)。按下列公式計算各點有效莖：各點的公頃有效莖數(shù)(條)=4行的總有效莖數(shù)(條)×10000/10/4行的總行距(m)。

公頃產(chǎn)量：在上述每個調(diào)查點連續(xù)調(diào)查20株生長正常的甘蔗株高(cm)，并用游標(biāo)卡尺逐一量取對應(yīng)蔗株莖中部節(jié)間莖徑(cm)。

先按下列公式計算單莖重：單莖重(kg)=莖徑2×(株高-30)×0.7854×比重/1000，新鮮原料蔗莖比重通常為1.02～1.05，本文統(tǒng)一設(shè)定為1.035。

然后再計算理論產(chǎn)量，公頃產(chǎn)量(kg)=單莖重(kg)×公頃有效莖數(shù)(條/hm2)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑皮果蔗脫毒種苗的主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)

表2是2016～2020年5年共12個地點的田間調(diào)查的主要經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)。脫毒種苗與常規(guī)種苗相比，絕大多數(shù)經(jīng)濟性狀前者都優(yōu)于后者，特別是蔗莖產(chǎn)量全部調(diào)查點無一例外，增產(chǎn)幅度在2.15%～38.17%之間，平均為19.13%。

從表2可看出，后者好于前者的，僅有極少數(shù)性狀在少數(shù)調(diào)查點出現(xiàn)，其中，株高只有1個點，莖徑有3個點，錘度有2個點，有效莖數(shù)有2個點。綜合12個點進行各經(jīng)濟性狀分析，果蔗脫毒種苗比常規(guī)種苗有較大優(yōu)勢，株高平均高出23.0 cm，莖徑平均增加0.14 cm，錘度平均升高0.47%、有效莖數(shù)平均增加773.3條/hm2和蔗莖產(chǎn)量平均增加25.7690 t/hm2。

表2 黑皮果蔗脫毒種苗與常規(guī)種苗的主要經(jīng)濟性狀比較

2.2 黃皮果蔗脫毒種苗的主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)

編號 種別 株高(cm) 莖徑(cm) 錘度(%) 有效莖數(shù)(條/hm2) 蔗莖產(chǎn)量(t/hm2) 產(chǎn)量 比CK±(%) 8 脫毒種苗(H) 286.5 4.13 15.64 48840.0 173.6978 10.40 常規(guī)種苗(CK) 291.6 3.92 15.60 48150.0 157.3394 - H-CK -5.1 0.21 0.04 690.0 16.3585 - 9 脫毒種苗(H) 293.4 4.06 15.72 51480.0 181.6928 23.69 常規(guī)種苗(CK) 281.6 3.80 15.28 49740.0 146.8977 - H-CK 11.8 0.26 0.44 1740.0 34.7951 - 10 脫毒種苗(H) 387.5 3.52 15.52 48210.0 173.5920 10.63 常規(guī)種苗(CK) 322.0 3.65 15.80 49620.0 156.9122 - H-CK 65.5 -0.13 -0.28 -1410.0 16.6799 - 11 脫毒種苗(H) 308.0 3.75 16.81 51390.0 163.3117 19.76 常規(guī)種苗(CK) 280.5 3.76 16.50 47370.0 136.3698 - H-CK 27.5 -0.01 0.31 4020.0 26.9419 - 12 脫毒種苗(H) 326.0 3.85 15.84 52170.0 186.0652 28.28 常規(guī)種苗(CK) 296.3 3.59 15.20 51990.0 145.0478 - H-CK 29.7 0.26 0.64 180.0 41.0174 - 合計 脫毒種苗(H) 290.5 3.91 15.08 49862.1 160.4782 19.13 常規(guī)種苗(CK) 267.5 3.77 14.60 49088.8 134.7092 - H-CK 23.0 0.14 0.47 773.3 25.7690 -

與黑皮果蔗相比，黃皮果蔗種苗脫毒推廣應(yīng)用起步相對較晚，目前生產(chǎn)上種植黃皮果蔗脫毒種苗也不多。表3是2020年廣州市南沙區(qū)4個地點的田間調(diào)查的主要經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)。從僅有的數(shù)據(jù)來看，與黑皮果蔗相似之處，脫毒種苗與常規(guī)種苗相比，絕大多數(shù)經(jīng)濟性狀前者都優(yōu)于后者，后者好于前者的，只是個別調(diào)查點出現(xiàn)，其中，莖徑有1個點、有效莖數(shù)有2個點。株高、莖徑、錘度、有效莖數(shù)和蔗莖產(chǎn)量等經(jīng)濟性狀，果蔗脫毒種苗比常規(guī)種苗有較大優(yōu)勢，株高平均高出18.0 cm，莖徑平均高出0.15 cm，錘度平均高出0.88%，有效莖數(shù)平均高出303.8條/hm2和蔗莖產(chǎn)量平均高出22.4581 t/hm2。蔗莖產(chǎn)量脫毒種苗比常規(guī)種苗增產(chǎn)在4.32%～28.27%之間，平均為15.88%(表3)。

表3 2020年黃皮果蔗脫毒種苗與常規(guī)種苗的主要經(jīng)濟性狀比較

2.3 黑皮果蔗脫毒種苗1～3代評價試驗的主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)

從圖1和表4、5可看出，脫毒種苗的生長速度較快，特別是中后期。12月脫毒種苗株高第1代為318.1 cm、第2代317.3 cm、第3代309.7 cm，分別比常規(guī)種(289.2 cm)增加28.9、28.1、20.5 cm，增幅為10%、9.7%和7.1%，有明顯株高優(yōu)勢。第1代脫毒種苗的莖徑稍細，只有常規(guī)種的89.3%，是其產(chǎn)量較低的主要原因，第2、3代比常規(guī)略有增加，但不明顯。從糖分(錘度)來看，第2代增長最快，積累最高，其次是第1代，再次是第3代，分別比常規(guī)種高10.9%，6.5%和2.1%(圖2和表4、5)。1～3代脫毒種苗蔗莖產(chǎn)量最差是第1代，最好是第2代，其次是第3代，分別是常規(guī)種的97.92%、115.20%和114.76%。從生長速、株高、莖徑、錘度和蔗莖產(chǎn)量等多個性狀綜合評價初步認(rèn)為，第1代脫毒種苗一般不適宜直接作生產(chǎn)用種，最好提前培育5～7月后，再砍作生產(chǎn)種苗，第2代脫毒種苗表現(xiàn)最好，應(yīng)是果蔗生產(chǎn)重點推廣種植的脫毒種苗，第3代已經(jīng)不如第2代，開始出現(xiàn)退化的跡象。

圖1 生長速

圖2 錘度變化

表4 黑皮果蔗脫毒種苗1～3代與常規(guī)種苗的株高和莖徑比較

3 討論與結(jié)論

大量試驗結(jié)果證明，甘蔗脫毒種苗的蔗莖產(chǎn)量比常規(guī)種苗顯著增產(chǎn)，增產(chǎn)的幅度因品種、試驗時間、地點、方法不同而異，平均增幅達20%以上。脫毒種苗在株高、生長速度、產(chǎn)量、質(zhì)量、分蘗率等方面有明顯優(yōu)勢[3,6-9]。本研究的試驗結(jié)果與前人結(jié)果完全一致。黑皮果蔗多年、多點田間調(diào)查及黃皮果蔗多點田間調(diào)查，雖然帶有隨機性，種植沒有經(jīng)過科學(xué)設(shè)計，田間管理也各不相同，但絕大多數(shù)經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)與前人研究結(jié)果一致，所有田塊的蔗莖產(chǎn)量脫毒種苗都高于常規(guī)種苗(2.15%～38.17%)，黑皮果蔗平均增產(chǎn)19.13%，黃皮果蔗增產(chǎn)15.88%。再次充分說明脫毒種苗產(chǎn)量比常規(guī)種苗顯著提高。但就個別性狀而言，在個別田塊也有例外，例如2019年在廣州市南沙區(qū)橫瀝鎮(zhèn)前進村調(diào)查的2個田塊中，其中1個田塊的脫毒種苗的株高就比旁邊田塊的常規(guī)種苗平均矮了5.1 cm，這是極其少見的現(xiàn)象。后來深入了解得知，該農(nóng)戶擔(dān)心植株過高，在培土?xí)r特意多培厚一點(20～25 cm)，當(dāng)?shù)厝朔Q之為“壓蔗”。其它經(jīng)濟性狀如莖徑、錘度、有效莖數(shù)等，偶然也出現(xiàn)脫毒種苗不如常規(guī)種苗的現(xiàn)象，可能是田塊差異、種植密度不同、管理水平不一樣等原因所致。

脫毒種苗種植于大田后，會逐漸感染病原菌。理論上第1代攜帶病原菌最少，然后逐年增多，經(jīng)濟性狀表現(xiàn)隨之變差。本研究初步顯示，從經(jīng)濟性狀來分析，第2代最好，第3代已開始出現(xiàn)下降趨勢(表4、表5)。楊湛端等[5]、沈萬寬等[9]研究顯示，甘蔗脫毒種苗第2代檢測不到如宿根矮化病等標(biāo)志性病害病原菌的存在。但第3代是否已受到病原菌的感染以及感染的程度還有待進一步研究。部分蔗農(nóng)反饋，第5代后就沒有優(yōu)勢了，基本與常規(guī)種苗一樣。

表5 黑皮果蔗脫毒種苗1～3代與常規(guī)種苗的錘度、有效莖數(shù)及產(chǎn)量比較

本研究結(jié)果顯示，無論是黑皮果蔗還是黃皮果蔗，在株高、莖徑、錘度、有效莖數(shù)和蔗莖產(chǎn)量等主要經(jīng)濟性狀方面，脫毒種苗比常規(guī)種苗都有明顯優(yōu)勢，特別是株高和蔗莖產(chǎn)量這2個性狀。黑皮果蔗第2代主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)最佳，而且莖型、色澤、賣相等很好，是果蔗生產(chǎn)重點推廣種植的脫毒種苗。第1代脫毒種苗莖徑偏小，蔗莖產(chǎn)量也稍低，一般不適宜直接作生產(chǎn)用種，應(yīng)提前培育5～7月后，再砍作生產(chǎn)種苗。第3代已開始出現(xiàn)退化現(xiàn)象。