不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎的生长表现简报

罗亚伟, 覃振强, 李德伟, 李 涛, 梁 阗, 高轶静

(1.广西农业科学院甘蔗研究所,广西 南宁 530007;2.广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室,广西 南宁 530007)

甘蔗是我国重要的糖料作物,以甘蔗为原料的蔗糖产量占全国食糖总产量的90%以上,对我国食糖安全至关重要[1-2]。甘蔗为无性繁殖作物,可进行多年宿根栽培,其植株由主茎和多级分蘖构成[3-6]。分蘖是甘蔗重要的生物学特性之一,其数量和质量直接影响甘蔗群体结构建成,最终影响甘蔗产量[7]。国内有关甘蔗分蘖的研究已有较多报道,范业赓等[8]研究表明,烯效唑浸种处理可提高甘蔗的分蘖率、单位面积有效茎数和产量;丘立杭等[9]研究认为,种植密度与甘蔗分蘖盛期的总苗数、株高、有效茎和产量呈正相关,与茎径和田间锤度呈负相关,合理密植对强分蘖甘蔗品种的产量和品质形成极其重要;刘俊仙等[10]研究表明,多效唑浸种处理可有效提高并提早甘蔗幼苗分蘖的发生;李佳慧等[6]研究发现,不同蔗区甘蔗品种(系)间的分蘖性状差异显著,分蘖率和分蘖苗数对有效茎的产生具有重要作用。因此,分蘖与甘蔗产量性状密切相关,通过提高分蘖率可增加有效茎,从而提高甘蔗产量。

生产上,甘蔗主要依靠主茎和部分早期分蘖茎来增加单位面积有效茎。相同环境下,早期分蘖生长期长、成茎率高,与主茎差异较小;迟生分蘖易受主茎和早期分蘖的荫蔽,导致养分竞争力弱,成茎率较低,对甘蔗产量影响不大[4]。当前,有关不同甘蔗品种主茎与分蘖茎的生长差异及其对甘蔗产量影响的研究鲜见报道。因此,本研究比较了桂糖29号、桂糖42号、桂糖44号、桂糖49号、桂柳05136和新台糖22号等6个甘蔗品种主茎与一级分蘖茎的生长表现及其对甘蔗产量和糖分的影响,以期为甘蔗高产高糖生产管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为桂糖29号、桂糖42号、桂糖44号、桂糖49号、桂柳05136和新台糖22号等6个甘蔗品种,种茎均由广西农业科学院甘蔗研究所隆安试验基地提供。

1.2 试验方法

试验在广西农业科学院甘蔗研究所隆安试验基地进行,前作为甘蔗。试验地平坦,土壤类型为红壤土,肥力中等。每个品种为1个处理,3次重复,共计6个处理,18个调查小区。小区行长7 m,行距1.2 m,面积42 m2,总面积为0.53 hm2,随机区组排列,四周设置保护行和保护排。前作甘蔗于2021年2月24日—25日人工砍收, 3月上旬进行机械化秸秆粉碎还田、耕整地,3月21日进行机械化种植。各甘蔗品种下种量及伤芽率见表1,基肥施45%复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)375 kg·hm-2和10%杀单·噻虫胺15 kg·hm-2,追肥施45%复合肥1 500 kg·hm-2。大培土后叶面喷雾300 g·L-1氯虫·噻虫嗪悬浮剂750 mL·hm-2防治甘蔗螟虫,其他管理措施与大田生产一致。分蘖后期每小区随机选取20株主茎和20株一级分蘖茎,2021年6—10月(甘蔗伸长期)每月下旬测量株高;2022年1月中旬人工收获,调查甘蔗成熟期主茎和一级分蘖茎的株高、茎径、单茎重和锤度。

表1 不同甘蔗品种下种量及伤芽率Table 1 Seeding amount and bud loss rate for different sugarcane varieties

1.3 数据统计

采用Excel 2010和DPS软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 伸长期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎株高生长量差异

从表2可以看出,伸长期(6—10月)不同甘蔗品种主茎株高均大于一级分蘖茎。其中,6月份各品种主茎与一级分蘖茎株高差异均达显著水平,说明主茎生长快,较早进入拔节生长,分蘖苗萌发较晚,拔节较迟;与一级分蘖茎相比,新台糖22号主茎株高增幅最大,达32.4 cm,桂糖29号增幅最小,仅15.3 cm。7月份除桂糖49号外,其他品种主茎与一级分蘖茎株高差异均达显著水平,其中新台糖22号株高差异最大,为34.6 cm,桂糖29号差异最小,仅16.2 cm。8月份桂糖49号、桂糖44号和桂糖29号的主茎与一级分蘖茎株高差异均达显著水平,其中桂糖49号差异最大,达20.8 cm。9月份除桂柳05136、桂糖44号,10月份除桂柳05136、桂糖44号、桂糖49号外,其他品种主茎与一级分蘖茎株高差异均达显著水平。

表2 伸长期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎株高比较1)Table 2 Comparison on height of main stem and primary tillering stem at elongation period of different sugarcane varieties cm

伸长期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎株高生长量见表3。由表3可知,7月份不同甘蔗品种主茎株高生长量在40.7～51.7 cm之间,其中新台糖22号主茎株高生长量最大,为51.7 cm,桂糖42号(51.1 cm)次之,且新台糖22号显著大于桂糖49号和桂糖44号;一级分蘖茎株高生长量在41.8～49.5 cm之间,品种间差异不显著。8月份各品种主茎株高生长量在68.0～84.2 cm之间,其中新台糖22号、桂糖42号和桂柳05136主茎株高生长量均在80 cm以上,且显著大于桂糖29号和桂糖44号,桂糖44号主茎株高生长量最小,为68.0 cm;一级分蘖茎株高生长量在68.9～99.0 cm之间。其中,新台糖22号、桂糖42号和桂柳05136一级分蘖茎株高生长量均在90 cm以上,且显著大于桂糖44号(68.9 cm)。9月份桂糖29号主茎株高生长量最大,为40.4 cm,显著大于新台糖22号;各品种一级分蘖茎株高生长量在32.7～38.8 cm之间,品种间差异不显著。10月份各品种主茎株高生长量在27.3～36.2 cm之间,品种间差异不显著;桂糖42号和桂糖49号一级分蘖茎株高生长量分别为36.0、36.7 cm,均显著大于桂糖29号(18.2 cm),其他品种间差异不显著。

表3 伸长期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎株高生长量比较1)Table 3 Comparison on growth height of main stem and primary tillering stem at elongation period of different sugarcane varieties cm

综合来看,新台糖22号、桂糖42号和桂柳05136主茎和分蘖茎在伸长前期(7—8月)生长较快,桂糖29号、桂糖44号和桂糖49号在伸长中期(8月)生长较快,后期(9—10月)各品种主茎和一级分蘖茎生长量差异不大。

2.2 成熟期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎农艺性状差异

从表4可以看出,收获时各甘蔗品种主茎株高均大于一级分蘖茎,除桂柳05136外,其他品种主茎与一级分蘖茎株高差异均达显著水平。其中,桂糖42号主茎株高与一级分蘖茎差异最大,达19 cm,新台糖22号差异最小,仅9 cm。各品种主茎茎径均大于一级分蘖茎,除桂糖49号外,其他品种主茎与一级分蘖茎茎径差异均达显著水平。其中,桂糖42号主茎与一级分蘖茎茎径差异最大,为0.23 cm,桂糖29号差异最小,仅0.11 cm。不同甘蔗品种主茎单茎重分别比一级分蘖茎提高了18.62%～41.73%,其中新台糖22号、桂糖42号、桂柳05136、桂糖49号和桂糖29号的主茎单茎重分别比一级分蘖茎提高了23.97%、41.73%、18.62%、21.37%和25.76%,且差异均达显著水平。因甘蔗成熟期遇上长期高温干旱,各品种主茎锤度略高于或等于(桂糖29号)一级分蘖茎,两者间差异不显著。其中,桂糖44号主茎和一级分蘖茎锤度均最高,分别为20.9%和20.3%;桂糖29号最低,主茎和一级分蘖茎锤度均为18.8%。

表4 成熟期不同甘蔗品种主茎与一级分蘖茎农艺性状比较1)Table 4 Comparison on agronomic traits of main stem and primary tillering stem at maturity of different sugarcane varieties

3 讨论与小结

高产高糖是甘蔗栽培的主要目标,蔗茎产量与甘蔗有效茎数及单茎重相关,而单茎重取决于茎长和茎径,有效茎数由主茎和分蘖茎组成[6]。陆中华[11]利用32个甘蔗品种进行蔗茎产量及其构成因子间相关性分析和通径分析表明,茎长、有效茎数与蔗茎产量呈极显著正相关,且茎长对产量的直接贡献最大,其次为有效茎数;刘福业等[12]、吴罡腾等[13]认为,蔗茎产量与有效茎数、茎长、单茎重呈极显著正相关,与茎径呈正相关,但相关性不显著。主茎是甘蔗产量构成的主要因素,进入伸长期后,甘蔗主茎优先生长,分蘖茎因受主茎抑制和荫蔽影响而生长缓慢,使得其株高、茎径和单茎重均小于主茎[14]。本研究表明,伸长期不同甘蔗品种主茎株高均大于一级分蘖茎,6月和7月除桂糖49号外,其他品种主茎株高与一级分蘖茎差异均达显著水平。7月和8月桂糖42号、桂柳05136和新台糖22号主茎和一级分蘖茎株高生长量整体上大于桂糖49号、桂糖44号和桂糖29号,其中7月新台糖22号、桂糖42号主茎株高生长量与桂糖44号差异显著;8月3个品种主茎和一级分蘖茎株高生长量与桂糖44号差异均显著。9月和10月各品种主茎和一级分蘖茎株高差异逐渐减小,主茎株高生长量除9月的桂糖29号与新台糖22号差异显著、一级分蘖茎株高生长量除10月的桂糖42号、桂糖49号与桂糖29号差异显著外,其他品种间差异均不显著。

本研究表明,成熟期不同甘蔗品种主茎株高、茎径和单茎重均高于一级分蘖茎,其中株高除桂柳05136、茎径除桂糖49号、单茎重除桂糖44号外,主茎与一级分蘖茎差异均达显著水平;不同品种主茎单茎重分别比一级分蘖茎提高了18.62%～41.73%,其中桂糖42号增幅最大,达41.73%;不同品种主茎锤度均大于或等于(桂糖29号)一级分蘖茎锤度,但差异不显著。

综合来看,桂糖42号、桂柳05136和新台糖22号在伸长前期生长较快、封行较早,可适当增加下种量,施足基肥,重视病虫害防治,保主苗促分蘖;桂糖29号、桂糖 49 号和桂糖44号等品种伸长前期生长较慢、封行较迟,可适当减少下种量,促进早期分蘖,齐苗后提前进行大培土以减少无效分蘖的养分消耗,提高甘蔗产量和含糖量。