不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖的生長表現簡報

羅亞偉, 覃振強, 李德偉, 李 濤, 梁 闐, 高軼靜

(1.廣西農業科學院甘蔗研究所,廣西 南寧 530007;2.廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室/農業農村部廣西甘蔗生物技術與遺傳改良重點實驗室,廣西 南寧 530007)

甘蔗是我國重要的糖料作物,以甘蔗為原料的蔗糖產量占全國食糖總產量的90%以上,對我國食糖安全至關重要[1-2]。甘蔗為無性繁殖作物,可進行多年宿根栽培,其植株由主莖和多級分蘗構成[3-6]。分蘗是甘蔗重要的生物學特性之一,其數量和質量直接影響甘蔗群體結構建成,最終影響甘蔗產量[7]。國內有關甘蔗分蘗的研究已有較多報道,范業賡等[8]研究表明,烯效唑浸種處理可提高甘蔗的分蘗率、單位面積有效莖數和產量;丘立杭等[9]研究認為,種植密度與甘蔗分蘗盛期的總苗數、株高、有效莖和產量呈正相關,與莖徑和田間錘度呈負相關,合理密植對強分蘗甘蔗品種的產量和品質形成極其重要;劉俊仙等[10]研究表明,多效唑浸種處理可有效提高并提早甘蔗幼苗分蘗的發生;李佳慧等[6]研究發現,不同蔗區甘蔗品種(系)間的分蘗性狀差異顯著,分蘗率和分蘗苗數對有效莖的產生具有重要作用。因此,分蘗與甘蔗產量性狀密切相關,通過提高分蘗率可增加有效莖,從而提高甘蔗產量。

生產上,甘蔗主要依靠主莖和部分早期分蘗莖來增加單位面積有效莖。相同環境下,早期分蘗生長期長、成莖率高,與主莖差異較小;遲生分蘗易受主莖和早期分蘗的蔭蔽,導致養分競爭力弱,成莖率較低,對甘蔗產量影響不大[4]。當前,有關不同甘蔗品種主莖與分蘗莖的生長差異及其對甘蔗產量影響的研究鮮見報道。因此,本研究比較了桂糖29號、桂糖42號、桂糖44號、桂糖49號、桂柳05136和新臺糖22號等6個甘蔗品種主莖與一級分蘗莖的生長表現及其對甘蔗產量和糖分的影響,以期為甘蔗高產高糖生產管理提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為桂糖29號、桂糖42號、桂糖44號、桂糖49號、桂柳05136和新臺糖22號等6個甘蔗品種,種莖均由廣西農業科學院甘蔗研究所隆安試驗基地提供。

1.2 試驗方法

試驗在廣西農業科學院甘蔗研究所隆安試驗基地進行,前作為甘蔗。試驗地平坦,土壤類型為紅壤土,肥力中等。每個品種為1個處理,3次重復,共計6個處理,18個調查小區。小區行長7 m,行距1.2 m,面積42 m2,總面積為0.53 hm2,隨機區組排列,四周設置保護行和保護排。前作甘蔗于2021年2月24日—25日人工砍收, 3月上旬進行機械化秸稈粉碎還田、耕整地,3月21日進行機械化種植。各甘蔗品種下種量及傷芽率見表1,基肥施45%復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)375 kg·hm-2和10%殺單·噻蟲胺15 kg·hm-2,追肥施45%復合肥1 500 kg·hm-2。大培土后葉面噴霧300 g·L-1氯蟲·噻蟲嗪懸浮劑750 mL·hm-2防治甘蔗螟蟲,其他管理措施與大田生產一致。分蘗后期每小區隨機選取20株主莖和20株一級分蘗莖,2021年6—10月(甘蔗伸長期)每月下旬測量株高;2022年1月中旬人工收獲,調查甘蔗成熟期主莖和一級分蘗莖的株高、莖徑、單莖重和錘度。

表1 不同甘蔗品種下種量及傷芽率Table 1 Seeding amount and bud loss rate for different sugarcane varieties

1.3 數據統計

采用Excel 2010和DPS軟件進行數據處理與分析。

2 結果與分析

2.1 伸長期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖株高生長量差異

從表2可以看出,伸長期(6—10月)不同甘蔗品種主莖株高均大于一級分蘗莖。其中,6月份各品種主莖與一級分蘗莖株高差異均達顯著水平,說明主莖生長快,較早進入拔節生長,分蘗苗萌發較晚,拔節較遲;與一級分蘗莖相比,新臺糖22號主莖株高增幅最大,達32.4 cm,桂糖29號增幅最小,僅15.3 cm。7月份除桂糖49號外,其他品種主莖與一級分蘗莖株高差異均達顯著水平,其中新臺糖22號株高差異最大,為34.6 cm,桂糖29號差異最小,僅16.2 cm。8月份桂糖49號、桂糖44號和桂糖29號的主莖與一級分蘗莖株高差異均達顯著水平,其中桂糖49號差異最大,達20.8 cm。9月份除桂柳05136、桂糖44號,10月份除桂柳05136、桂糖44號、桂糖49號外,其他品種主莖與一級分蘗莖株高差異均達顯著水平。

表2 伸長期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖株高比較1)Table 2 Comparison on height of main stem and primary tillering stem at elongation period of different sugarcane varieties cm

伸長期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖株高生長量見表3。由表3可知,7月份不同甘蔗品種主莖株高生長量在40.7～51.7 cm之間,其中新臺糖22號主莖株高生長量最大,為51.7 cm,桂糖42號(51.1 cm)次之,且新臺糖22號顯著大于桂糖49號和桂糖44號;一級分蘗莖株高生長量在41.8～49.5 cm之間,品種間差異不顯著。8月份各品種主莖株高生長量在68.0～84.2 cm之間,其中新臺糖22號、桂糖42號和桂柳05136主莖株高生長量均在80 cm以上,且顯著大于桂糖29號和桂糖44號,桂糖44號主莖株高生長量最小,為68.0 cm;一級分蘗莖株高生長量在68.9～99.0 cm之間。其中,新臺糖22號、桂糖42號和桂柳05136一級分蘗莖株高生長量均在90 cm以上,且顯著大于桂糖44號(68.9 cm)。9月份桂糖29號主莖株高生長量最大,為40.4 cm,顯著大于新臺糖22號;各品種一級分蘗莖株高生長量在32.7～38.8 cm之間,品種間差異不顯著。10月份各品種主莖株高生長量在27.3～36.2 cm之間,品種間差異不顯著;桂糖42號和桂糖49號一級分蘗莖株高生長量分別為36.0、36.7 cm,均顯著大于桂糖29號(18.2 cm),其他品種間差異不顯著。

表3 伸長期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖株高生長量比較1)Table 3 Comparison on growth height of main stem and primary tillering stem at elongation period of different sugarcane varieties cm

綜合來看,新臺糖22號、桂糖42號和桂柳05136主莖和分蘗莖在伸長前期(7—8月)生長較快,桂糖29號、桂糖44號和桂糖49號在伸長中期(8月)生長較快,后期(9—10月)各品種主莖和一級分蘗莖生長量差異不大。

2.2 成熟期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖農藝性狀差異

從表4可以看出,收獲時各甘蔗品種主莖株高均大于一級分蘗莖,除桂柳05136外,其他品種主莖與一級分蘗莖株高差異均達顯著水平。其中,桂糖42號主莖株高與一級分蘗莖差異最大,達19 cm,新臺糖22號差異最小,僅9 cm。各品種主莖莖徑均大于一級分蘗莖,除桂糖49號外,其他品種主莖與一級分蘗莖莖徑差異均達顯著水平。其中,桂糖42號主莖與一級分蘗莖莖徑差異最大,為0.23 cm,桂糖29號差異最小,僅0.11 cm。不同甘蔗品種主莖單莖重分別比一級分蘗莖提高了18.62%～41.73%,其中新臺糖22號、桂糖42號、桂柳05136、桂糖49號和桂糖29號的主莖單莖重分別比一級分蘗莖提高了23.97%、41.73%、18.62%、21.37%和25.76%,且差異均達顯著水平。因甘蔗成熟期遇上長期高溫干旱,各品種主莖錘度略高于或等于(桂糖29號)一級分蘗莖,兩者間差異不顯著。其中,桂糖44號主莖和一級分蘗莖錘度均最高,分別為20.9%和20.3%;桂糖29號最低,主莖和一級分蘗莖錘度均為18.8%。

表4 成熟期不同甘蔗品種主莖與一級分蘗莖農藝性狀比較1)Table 4 Comparison on agronomic traits of main stem and primary tillering stem at maturity of different sugarcane varieties

3 討論與小結

高產高糖是甘蔗栽培的主要目標,蔗莖產量與甘蔗有效莖數及單莖重相關,而單莖重取決于莖長和莖徑,有效莖數由主莖和分蘗莖組成[6]。陸中華[11]利用32個甘蔗品種進行蔗莖產量及其構成因子間相關性分析和通徑分析表明,莖長、有效莖數與蔗莖產量呈極顯著正相關,且莖長對產量的直接貢獻最大,其次為有效莖數;劉福業等[12]、吳罡騰等[13]認為,蔗莖產量與有效莖數、莖長、單莖重呈極顯著正相關,與莖徑呈正相關,但相關性不顯著。主莖是甘蔗產量構成的主要因素,進入伸長期后,甘蔗主莖優先生長,分蘗莖因受主莖抑制和蔭蔽影響而生長緩慢,使得其株高、莖徑和單莖重均小于主莖[14]。本研究表明,伸長期不同甘蔗品種主莖株高均大于一級分蘗莖,6月和7月除桂糖49號外,其他品種主莖株高與一級分蘗莖差異均達顯著水平。7月和8月桂糖42號、桂柳05136和新臺糖22號主莖和一級分蘗莖株高生長量整體上大于桂糖49號、桂糖44號和桂糖29號,其中7月新臺糖22號、桂糖42號主莖株高生長量與桂糖44號差異顯著;8月3個品種主莖和一級分蘗莖株高生長量與桂糖44號差異均顯著。9月和10月各品種主莖和一級分蘗莖株高差異逐漸減小,主莖株高生長量除9月的桂糖29號與新臺糖22號差異顯著、一級分蘗莖株高生長量除10月的桂糖42號、桂糖49號與桂糖29號差異顯著外,其他品種間差異均不顯著。

本研究表明,成熟期不同甘蔗品種主莖株高、莖徑和單莖重均高于一級分蘗莖,其中株高除桂柳05136、莖徑除桂糖49號、單莖重除桂糖44號外,主莖與一級分蘗莖差異均達顯著水平;不同品種主莖單莖重分別比一級分蘗莖提高了18.62%～41.73%,其中桂糖42號增幅最大,達41.73%;不同品種主莖錘度均大于或等于(桂糖29號)一級分蘗莖錘度,但差異不顯著。

綜合來看,桂糖42號、桂柳05136和新臺糖22號在伸長前期生長較快、封行較早,可適當增加下種量,施足基肥,重視病蟲害防治,保主苗促分蘗;桂糖29號、桂糖 49 號和桂糖44號等品種伸長前期生長較慢、封行較遲,可適當減少下種量,促進早期分蘗,齊苗后提前進行大培土以減少無效分蘗的養分消耗,提高甘蔗產量和含糖量。