全程動態定義優良甘蔗品種實現糖廠最大效益

王鞠萱，陳優強，張湘博，陳駿佳

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

0 前言

原料蔗生產與其它農作物有很大不同，收獲期3～6個月，不同蔗地以及甘蔗品種成熟規律差異很大。小樣本檢糖數據代表性不強，且不能按質論價。采取一般改良農作物的技術方法：換品種、加強原料蔗生產管理、高產高糖示范和擴大種植面積，導致蔗糖產業現狀是：推廣甘蔗品種產糖潛力與糖廠產糖率存在 10%～30%差距，糖廠入榨單產與“高產高糖示范”單產差距達 50%以上，研究單位甘蔗新品種難于在糖廠原料蔗生產中推廣應用。

蔗農常擔心糖廠推廣的甘蔗品種降價，降價嚴重挫傷蔗農種蔗積極性。糖廠品種推廣運作結果多是產量上去了，產糖率降低；產糖率上去了，總蔗量下滑。產糖率和總蔗量總是一對矛盾的性狀，導致糖廠常出現推廣甘蔗品種降價問題，極端情況下糖廠面臨破產

1 糖料甘蔗生產存在的主要問題

1.1 未能正確認識品種熟期與產糖率的關系

糖廠種植早熟高糖品種粵糖 93-159、ROC20等，可以達到理想產糖率13.5%～14.0%，如云南德宏州蔗區[1]。但是，2004/05年榨季的瑞麗糖廠、2003/04～2005/06年3個榨季的幸福糖廠和2014/15年榨季的勐捧糖廠在蔗區主要生產品種并不是早熟高糖品種條件下，實現當時全國糖廠產糖率最高水平[2]。同時在勐棒糖廠種植早熟高糖品種粵糖93-159比種植ROC16出現產糖率大幅下降[2]。因此，正確認識品種熟期與產糖率的關系，有助于實現甘蔗產糖率得有效提高。

1.2 無法判定甘蔗品種的優劣，慎重推廣甘蔗品種

甘蔗品種種植周期長，可利用宿根進行多次砍收。因此，種植一次甘蔗品種，影響原料蔗生產多年。如果品種沒有選取合理，盲目種植，則不僅會影響整個蔗區的總產量，更影響蔗農的積極性。因此，推廣種植甘蔗品種，需從多角度評估品種在當地種植的優劣性，合理推廣種植。

1.3 理想產糖率和現實產糖率差距大

甘蔗選育種單位選育優良甘蔗品種，在最優化栽培措施下產量可達8 t，則認為該品種為優良品種并推廣。但是蔗農種植所謂的“優良品種”，由于栽培管理、環境氣候及其它因素與選育種環境不同，造成單產及蔗廠的產糖率有一定的差距，很難發揮“優良品種”在當地的最大優勢。

1.4 未能充分發揮現有甘蔗品種的最大潛力

糖企一方面說優良甘蔗品種少，生產上卻不能消化利用好現有的甘蔗品種。國內糖企傳統甘蔗品種改良存在“盲目”性，通常只考慮選育種單位定義甘蔗品種優良與否，直接擴大種植面積，而未能確定品種對具體糖廠效益貢獻值，更換甘蔗品種一般2～3年才能完成，一旦推廣了不適應本蔗區的品種，則蔗農和糖廠都會出現嚴重損失，甚至會步入惡性循環中。

1.5 無法準確評估甘蔗理想工藝成熟期

甘蔗品種小樣本檢糖，因個體差異大，獲得生產品種和各類蔗地的工藝成熟綜合評價指標準確依據難度大，這也正是國內無法實行按質論價的原因。更嚴重的問題是：糖廠不能充分消化利用現有甘蔗優良品種，實現理想產糖率和規模效益，傳統方法存在無法破解的技術難關。

各個品種和各類蔗地糖分成熟變化規律不完全一樣，蔗量和榨季長短也不一。因此，需要充分掌握甘蔗品種糖分積累規律并實行蔗地分類優化砍收，實現入廠壓榨甘蔗平均蔗糖分最大化。由于國內的研發單位和糖廠還無法實行按質論價，最直觀、最大效益的甘蔗品種鮮有被挖掘出來的。

2 動態定義優良甘蔗品種

2.1 優良甘蔗品種的概念

針對甘蔗生產遇到的主要問題，我們應該正確認識甘蔗理想工藝成熟期、甘蔗品種熟期與產糖率、理想產糖率與現實產糖率、如何發揮現有品種的最大生產潛力等問題。因此，一個“優良”的甘蔗品種，應該是適應當地種植環境、栽培措施及糖廠生產力。不管是當地品種還是新引進的品種，糖廠應該在充分了解其種性的前提下，合理布局甘蔗品種，以實現甘蔗品種的最大經濟效益。所以“優良”甘蔗品種定義，應該是一個動態的過程，包括甘蔗種性，合理布局，糖廠生產力等。所以即使具備優良種性但不能提高糖廠整個榨季平均產糖率、糖廠生產效益及蔗農收益的品種仍不能視為該糖廠的優良品種。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)的產量達到一般甘蔗產量收成，農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糖率、效益、以及蔗農收益的品種，起碼在近期內都是該糖廠的優良品種。但上述優良品種概念只有通過正確的品種改良系統工作及分析才能準確界定。同時優良品種概念也是一個動態概念，隨著生產條件、品種變化而變化，但核心內容并沒有變化，就是增加糖廠和蔗農收益。

2.2 優化甘蔗品種布局

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

3 原料蔗生產過程全程動態定義優良甘蔗品種的技術方法

為最大限度提高糖廠和蔗農的收益，本研究提出了原料蔗生產過程中定義優良品種的技術方法：首先應統籌甘蔗品種優化布局及蔗地分類優化砍收，其次是開展甘蔗品種和原料蔗生產改良途徑。

3.1 統籌甘蔗品種優化布局及蔗地分類優化砍收

實現理想產糖率和蔗量，必須實施2項技術工作：一是原料蔗優化砍運榨，另一是甘蔗品種優化布局。實施甘蔗品種與原料蔗生產系統優化技術這2項技術工作成為甘蔗糖廠年度常規農務工作。以糖廠為單位形成規范的運行方式，3～5年后達至年度優化砍運要求，以及與品種優化布局目標基本趨于一致的理想的甘蔗品種結構布局。將目標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組織行為改變成原料蔗生產體系中得到嚴格操控的生產活動，使糖廠農務成為長期以來倡導的糖廠生產第一車間。

蔗地分類優化砍收實施年已見效[4]，例如，景谷糖業集團鐘山、永平糖廠實施甘蔗品種與原料蔗生產整體改良技術前，2002/03年榨季，產糖率分別為12.64%和11.60%，蔗區主要種植品種思茅七號，尤其是永平糖廠種植的思茅七號、桂糖 12號占50%；實行蔗地分類優化砍收，實施后2003/04年榨季鐘山、永平糖廠產糖率分別達13.2%和12.91%，在思茅地區產糖率為最高水平。

3.2 開展甘蔗品種和原料蔗生產改良途徑

糖廠在產糖率和產蔗量低的困境中，選用工藝性狀過關、蔗農認可品種較易發展甘蔗。例如，2000～2003年，云南某公司平均入榨量13.74萬t，產糖率為 10.59%；當時確定臺糖品種 ROC10、ROC16、ROC22、ROC25為優良品種，早中晚熟搭配，且大力推廣。2002年實施甘蔗品種與原料蔗生產整體改良技術，明確原定為淘汰品種川糖61-408和桂糖 11號為主要推廣種植品種[2]。實施后，2002/03～2005/06年4個榨季平均產糖率達12.61%，2006/07～2008/09年3個榨季平均入榨量可達29.38萬 t。

4 全程動態定義優良甘蔗品種核心技術工作

4.1 糖廠代表性生態蔗區甘蔗品種比較試驗和工藝性狀觀測

一個甘蔗品種優良與否，包涵工藝性狀和農藝性狀。相對來說，農藝性狀判斷標準比較直觀，單產高、宿根年限長、易耕作栽培、無嚴重病害便是優良品種，蔗農便喜歡種植。但了解各品種的工藝性狀就沒那么容易了。首先，由于沒有完整數據評判甘蔗品種的工藝性狀，各糖廠必須進行現有甘蔗品種的比較試驗，以重新確定主推生產品種及其種植面積，盡快挖掘利用現有甘蔗品種增糖、增產資源。同時，引進國內外新品種(系)時也需要在蔗區進行甘蔗新品種比較試驗和工藝性狀觀測。要取得甘蔗各品種的工藝性狀綜合評價以及蔗地甘蔗成熟規律，并以此作為評判的依據，必須以糖廠為單位對代表性生態蔗區甘蔗品種作比較試驗和工藝性狀觀測，這是實現糖廠整個榨季最大產糖量，建立衡量主要生產品種和各類蔗地綜合評價指標不可缺少的基礎工作。

4.2 生產品種理想工藝成熟期工藝性狀綜合評價值

在現有條件下采用數學方法綜合分析評價與糖廠產糖率密切相關的甘蔗品種工藝性狀，基本可以達到健全而完善甘蔗品種工藝性狀評價指標的功效。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糖量才具生產意義。那么可用數學方法對生產品種進行理想工藝成熟期性狀綜合評價，求出甘蔗品種工藝性狀評價指標值，它可直接衡量糖廠產糖率高低。

可對所有品種進行理想工藝成熟期工藝性狀綜合評價，求出工藝性狀評價指標值，它可直接衡量甘蔗品種對糖廠產糖率貢獻大小。如瑞麗蔗區旱地主要品種ROC10、粵糖86-368、粵糖79-177、ROC16等，根據1998～2000年8個旱地生態小區正規品種比較試驗結果[4]，分析它們理想工藝成熟期品比試驗小區平均工藝性狀值(每半個月測定一次)(見表1)。根據灰色數學法綜合多個時間點性狀值計算可得綜合產糖值[5]。結合瑞麗糖廠歷年產糖率生產數據校正值，榨期綜合平均產糖值×0.86=期產糖率。結果發現，德蔗 86-1、ROC10及粵糖 86-368榨期最長，跨度為3個月。ROC10、粵糖86-368榨期偏晚，跨度為3個月，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品種理想工藝成熟期工藝性狀綜合評價 單位：%

4.3 核心技術基本工作

⑴準確統計各村(片)、大戶各類蔗地面積，并進行蔗地分類估產和登記留種塊地。

⑵依據各類蔗地面積及其工藝成熟分布數據，以最大產糖率為目標，結合實際砍運操作情況(包括品種改良工作安排)進行分析計算，確定開榨時間和榨期的安排。

⑶開榨前，做好年度原料蔗優化砍運榨和甘蔗品種優化布局計劃，并作為年度全員農務工作培訓教材。

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

⑸通過原料蔗優化砍運安排和運作，以村(片)或大戶為單位，找出可獲得更大產糖量的甘蔗品種優化布局潛力所在，并提出下一年種植推廣品種的具體實施措施，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 動態定義優良甘蔗品種的研究應用及效果

選擇、推廣、種植甘蔗品種是持久復雜的系統工程，它要求不僅僅是挑選早熟、高糖、高產、抗病性強的品種，而必須從糖廠、蔗農綜合最佳效益出發，制定正確的品種改良方案，明確其詳細的實施步驟，形成一個運作規范并能朝良性方向持續發展的技術方法。在品種改良過程中，從原料蔗生產效益角度定義甘蔗優良品種，確定各甘蔗品種理想工藝成熟期和計算其工藝成熟期綜合糖值。

案例 1：實施前(1991～1996年)，瑞麗糖廠年平均產糖率為9.99%[5]，在德宏州排名倒數第1，實施后(1998/99～2005/06年榨季)，8個榨季產糖率分別達12.05%、11.90%、12.30%、12.31%、12.74%、12.89%、13.50%和13.48%。實施前甘蔗總入榨量徘徊在10萬～25萬t，歷史最高為28萬t，前3個榨季瑞麗糖廠總蔗量達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55.89萬、53.93萬、38.6萬和34.86萬t。

應用“動態定義優良甘蔗品種”，對蔗區所有種植品種進行綜合評價。發現粵糖79-177雖然被蔗廠認定為較劣質甘蔗品種，但經確定它的理想工藝成熟期和計算其工藝成熟期綜合糖值，發現 1998年12月下半月至1999年2月上半月達到ROC16相同的綜合糖值，產糖率可達 12.27%(表 1)，因此嚴格按工藝成熟期砍收粵糖79-177，可以確保蔗農和糖廠的利益。粵糖86-368工藝性狀較優，但因易受田鼠危害，種植面積受限，尤其是水田蔗區。動態定義優良甘蔗品種實施后，選育到常規選育種不能選到的、有推廣價值的生產品種德蔗86-1，當地選育種單位育種效率和知名度大幅提升。因此，在瑞麗地區應用“動態定義優良甘蔗品種”，種植ROC10、桂糖11號、德蔗86-1和粵糖79-177，根據品種理想工藝成熟期，適時砍收，可以提高瑞麗糖廠及蔗農綜合效益。

案例 2：云南西雙版納糖業公司屬下景真、勐阿糖廠，實施前 3年(2012～2014年)平均產糖率景真糖廠 12.0%，實施后 2015/16～2019/20年榨季分別為12.26%、12.97%、12.92%、13.11%、13.70%。勐阿糖廠實施前 3年(2012～2014年)平均產糖率12.25%，實施后2015/16～2019/20年榨季產糖率分別為12.71%、13.07%、12.51%、12.93%、13.45%。云南西雙版納英茂糖業有限公司合計(糖廠間每年存在調撥壓榨甘蔗，以公司計算)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。

應用“動態定義優良甘蔗品種”，對蔗區所有種植品種進行綜合評價。粵農 83-88、川糖 79-15、ROC20、柳城03-182在云南西雙版納地區工藝性狀良好。

6 總結

以糖廠整個產業鏈的利益最大化為目標，施行品種科學合理布局，分析甘蔗品種的理想工藝成熟期，確保品種布局實現原料蔗在最佳時間入榨，將甘蔗生產和制糖加工整合成為一個整體進行有效統籌管理。依據品種、蔗地類型、蔗量、氣候、生產經營、榨季跨度等因素制訂砍運榨計劃，實現糖廠每年所有蔗地原料蔗最佳熟期收獲入榨(高糖高榨)，同時每年以村片為單位，配置甘蔗品種達到下一榨季最佳熟期收獲入榨要求的原料蔗(品種優化布局)。因此，本研究通過分析甘蔗品種理想工藝成熟期，對甘蔗品種合理布局，實現糖廠最大效益具有重要的指導意義。