干旱脅迫后桂糖系列品種新植蔗的宿根生長表現

黃家訓，黃曦曦，韋菊麗，等. 干旱脅迫后桂糖系列品種新植蔗的宿根生長表現［J］. 廣西糖業，2024，44（2）：88-92.

DOI：10.3969/j.issn.2095-820X.2024.02.003

摘要：研究桂糖系列新品種新植蔗在廣西來賓市興賓蔗區遭受干旱脅迫后第一年宿根蔗的生長表現，為桂糖新品種推廣種植提供參考依據。以桂糖42號為對照（CK），在廣西來賓市興賓區開展桂糖44號、桂糖55號、桂糖58號、桂糖59號和桂糖60號等5個甘蔗品種的宿根栽培試驗。結果表明，桂糖60號的第一年宿根出苗率為124.80%，發株率為130.90%，株高為315.00 cm，莖徑為2.63 cm，有效莖數為82140條/hm2，宿根蔗產量為118455.0 kg/hm2，含糖量為20970.0 kg/hm2，均顯著高于CK（Plt;0.05，下同），其中，宿根蔗產量比CK增產11.90%，含糖量提高14.40%。桂糖55號第一年宿根出苗率為130.60%，發株率為147.70%，株高為310.00 cm，莖徑為2.60 cm，有效莖數為85950條/hm2；產量為112110.0 kg/hm2，顯著高于CK，增產5.91%；含糖量為18570.0 kg/hm2，比CK提高1.31%，但差異不顯著（Pgt;0.05，下同）。桂糖44號第一年宿根出苗率為135.80%，發株率為126.40%，株高為270.00 cm，莖徑為2.55 cm，有效莖數為88335條/hm2；宿根蔗產量為97620.0 kg/hm2，顯著低于CK，減產7.78%；含糖量為16980.0 kg/hm2，降低7.36%，差異不顯著。桂糖58號第一年宿根出苗率為112.00%，發株率為133.60%，株高為277.00 cm，莖徑為2.65 cm，有效莖數為80160條/hm2；產量為102780.0 kg/hm2，比CK減產2.90%，差異不顯著；含糖量為16095.0 kg/hm2，顯著低于CK，降低12.19%。桂糖59號第一年宿根出苗率為98.90%，發株率為146.30%，株高為278.00 cm，莖徑為2.68 cm，有效莖數為77940條/hm2；宿根蔗產量為100200.0 kg/hm2，比CK減產5.34%，差異不顯著；含糖量為14910.0 kg/hm2，顯著低于CK，降低18.66%。桂糖60號和桂糖55號2個甘蔗新品種可作為干旱蔗區輪換或替代品種進行推廣種植，桂糖44號、桂糖58號和桂糖59號因減產、減糖嚴重不適宜在干旱蔗區推廣種植。

關鍵詞：桂糖系列品種；干旱脅迫；宿根蔗；產量；蔗糖分

中圖分類號：S566.1""""""""""""""""""" 文獻標志碼：A 文章編號：2095-820X（2024）02-0088-05

收稿日期：2024-03-16

基金項目：國家糖料產業技術體系項目（CARS-170206）；國家現代農業產業技術體系廣西甘蔗創新團隊建設項目（NYCYTXGX CXTD-2021-03-03）；蔗糖產業省部共建協同創新中心項目（201812639）；廣西特色作物試驗站建設項目（TS202105）

通訊作者：羅亞偉（1968-），男，副研究員，主要從事甘蔗栽培與機械化研究工作，E-mail：lyw3021223@163.com

第一作者：黃家訓（1972-），男，高級農藝師，主要從事甘蔗新品種引進試驗、示范與推廣研究工作，E-mail：740068328@qq.com

0 引言

蔗糖業是廣西的優勢產業，多年來食糖產量一直穩居全國第一位，占全國食糖總產量的60.00%以上，對廣西經濟發展和農民增收發揮著重要作用［1-2］。廣西來賓市興賓區是廣西甘蔗的主產區之一，甘蔗種植面積、產糖量占廣西全區的10.00%～12.00%，其中，2020年甘蔗種植面積達80559.53 hm2［3-4］。旱災是制約甘蔗高產高糖的主要自然災害之一，廣西來賓市地處桂中地區，降水分布不均勻，季節性干旱頻繁發生，是廣西重旱的高頻中心［2，5-6］。王建東等［7］對來賓市氣候變化特征及其對甘蔗影響的分析結果表明，來賓市氣候條件基本能滿足甘蔗正常生長發育需求，年積溫能滿足甘蔗全生育期的熱量需求，蔗莖伸長期的平均氣溫為甘蔗生長最適溫度，但個別年份的降水量未能滿足甘蔗生長需水量要求。楊云川等［8］基于DSSAT-Canegro模型研究廣西來賓市甘蔗生長對氣象干旱響應結果顯示，氣象干旱強度越大、歷時越長，對區域甘蔗產量、莖高、葉面積指數和冠層蒸發等的抑制作用越強。氣象干旱造成的土壤水分虧缺是影響甘蔗生長及其產量提高的主要因素。甘蔗品種具有較強的地域適應性，受種植地域、土壤和氣候環境等因素影響較明顯［9］，篩選適應性廣、抗旱性強的甘蔗品種是提高甘蔗產量、含糖量和種植效益的重要措施。作者前期研究對2022年廣西來賓市桂糖品種新植蔗品比試驗調查發現，甘蔗生長中后期因遭遇干旱少雨天氣大部分葉片枯黃，心葉卷縮萎蔫，植株矮小，甘蔗株高均在2.00 m以下，各品種甘蔗產量僅30.0～45.0 t/hm2，普遍偏低。本研究在2022年下半年來賓市蔗區遭遇長期干旱條件下開展桂糖系列甘蔗品種宿根栽培試驗，調查各品種宿根蔗的農藝性狀，分析不同品種遭受旱災后的宿根蔗產量及含糖量表現，為干旱蔗區篩選和推廣耐旱性強、宿根性好的甘蔗新品種（替代或輪換品種）提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022—2024年在廣西來賓市興賓區橋鞏鎮興賓區農業科學研究所（23o45'3.84\"N，109o5'28.43\"E，海拔422 m）進行。試驗地平坦，地力均勻，肥力中等，土壤類型為砂壤土，排灌方便，前茬作物為甘蔗。

據廣西來賓市氣象部門氣象資料，2022年7—10月和2023年1—4月，廣西來賓市遭遇長期極端干旱天氣（圖1、圖2和表1），自2022年7月6日起至2023年4月18日連續287 d日降水量小于23.70 mm，自2022年8月7日起連續255 d日降水量小于17.70 mm，特別是2022年9和10月的降雨天數分別只有7和3 d，月總降水量僅21.90和2.10 mm，此時期適逢甘蔗生長中后期，少雨干旱影響甘蔗生長和產量形成，冬旱和春旱則影響宿根蔗萌芽出苗。

1.2 試驗材料

供試材料為廣西農業科學院甘蔗研究所選育的桂糖系列甘蔗新品種，分別為桂糖44號、桂糖55號、桂糖58號、桂糖59號和桂糖60號，以桂糖42號為對照（CK）。新植蔗于2022年3月16日用雙芽段種植，下種量100500芽/hm2。生產管理按當地常規進行。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

每個品種設3個重復，共6個處理18個小區，小區行長7.00 m，行距1.20 m，面積42.00 m2，小區隨機排列，試驗區周邊設保護行（排）。2023年2月下旬新植蔗收獲后按當地常規進行宿根蔗生產管理，宿根蔗于2024年3月4日砍收測產。

1.3.2 調查項目及方法

2023年4月19日盛苗期調查各小區總苗數，計算出苗率和發株率。2024年3月4日砍收宿根蔗時每小區選擇生長正常、有代表性的連續20株，測量株高、莖徑和錘度，并調查各小區甘蔗的總有效莖數，稱量各小區甘蔗產量，計算公式為：

出苗率（%）=宿根蔗出苗數/新植蔗有效莖數×100

發株率（%）=宿根蔗有效莖數/新植蔗上有效莖數×100

蔗糖分（%）=田間錘度×1.0852-7.703

含糖量（kg/hm2）=甘蔗產量×蔗糖分

1.4 統計分析

試驗數據采用Excel 2010進行統計，以DPS 9.01進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的農藝性狀和產量

由表2可知，桂糖44號、桂糖55號和桂糖60號宿根蔗的出苗率較高，為124.80%～135.80%，顯著高于CK（Plt;0.05，下同），而桂糖59號和桂糖58號的出苗率較低，分別為112.00%和98.90%，但與CK差異不顯著（Pgt;0.05，下同）。桂糖60號和桂糖44號的發株率較低，分別為130.90%和126.40%，且顯著低于CK；桂糖58號的發株率低于CK，但差異不顯著，而桂糖55號和桂糖59號的發株率與CK相當，分別為147.70%和146.30%。桂糖55號和桂糖60號的株高分別為310.00和315.00 cm，均顯著高于CK，而桂糖44號、桂糖58號和桂糖59號的株高分別為270.00、277.00和278.00 cm，均顯著低于CK。莖徑以桂糖59號最大，為2.68 cm，桂糖58號和桂糖60號的莖徑較大，分別為2.65和2.63 cm，三者與CK間差異不顯著，而桂糖44號和桂糖55號的莖徑分別為2.55和2.60 cm，顯著低于CK。有效莖數以桂糖44號最多，為88335條/hm2，顯著高于CK，其他品種的有效莖數在77940～85950條/hm2，與CK差異不顯著。

甘蔗產量以桂糖60號最高，為118455.0 kg/hm2，顯著高于CK，增產11.90%；桂糖55號的甘蔗產量較高，為112110.0 kg/hm2，顯著高于CK，增產5.91%；桂糖44號、桂糖58號和桂糖59號的甘蔗產量在97620.0～102780.0 kg/hm2間，與CK相比減產2.90%～7.78%，其中桂糖44號顯著低于CK。

綜上所述，桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的農藝性狀和產量存在較大差異，其中，桂糖60號的出苗率、株高和甘蔗產量顯著高于CK；桂糖55號的出苗率、株高和甘蔗產量顯著高于CK；桂糖58號和桂糖59號的出苗率、發株率、莖徑、有效莖數和產量與CK差異不顯著，桂糖44號的出苗率和有效莖數顯著高于CK，產量顯著低于CK。

2.2 桂糖系列甘蔗品種宿根蔗的蔗糖分和含糖量

由表3可知，桂糖60號宿根蔗的蔗糖分最高，為17.70%，桂糖44號次之，為17.40%，二者與CK差異不顯著；桂糖55號、桂糖58號和桂糖59號宿根蔗的蔗糖為14.87%～16.57%，均顯著低于CK。含糖量以桂糖60號最高，為20970.0 kg/hm2，顯著高于CK，提高2640.0 kg/hm2，增糖14.40%；桂糖55號的甘蔗含糖量為18570.0 kg/hm2，高于CK但差異不顯著，提高240.0 kg/hm2，增糖1.31%；桂糖44號、桂糖58號和桂糖59號的甘蔗含糖量為14910.0～16980.0 kg/hm2，均顯著低于CK，降低1350.0～3420.0 kg/hm2，減糖7.36%～18.66%。

綜上所述，桂糖60號的蔗糖分高于CK，含糖量顯著高于CK；桂糖55號的蔗糖分顯著低于CK，含糖量高于CK但差異不顯著；桂糖44的蔗糖分高于CK，差異不顯著，而含糖量顯著低于CK；桂糖58號和桂糖59號的蔗糖分和含糖量均顯著低于CK。

3 討論

甘蔗生長發育過程中對水分的需求量較大，萌芽期缺水影響甘蔗出苗，造成缺苗斷壟，基本苗少；苗期和分蘗期缺水影響蔗苗生長和分蘗形成，甘蔗有效莖減少；伸長期缺水影響甘蔗伸長，造成減產［10］。廣西蔗區甘蔗主要種植在丘陵旱坡地，缺乏灌溉條件，季節性干旱會導致甘蔗產量和品質大幅下降，影響廣西甘蔗產業的健康發展。其中，春季干旱阻礙甘蔗出苗和分蘗生長，夏、秋季干旱抑制甘蔗拔節伸長。伸長期是甘蔗產量形成的關鍵時期，干旱脅迫致使甘蔗水分缺失、代謝活動受阻、葉片萎蔫干枯、蒸騰作用下降及光合作用減弱，導致甘蔗生長發育遲滯，嚴重時植株局部壞死或全株死亡，造成甘蔗矮小、單莖重變輕，產量降低［11-12］。本研究發現，受長期嚴重干旱危害后，新植蔗長勢普遍偏矮，株高均低于2.00 m，產量僅30.0～45.0 t/hm2，比正常年份降低40.00%以上；其宿根蔗出苗和生長也受較大影響，各品種的產量和蔗糖分表現不一。

不同甘蔗品種在基因型農藝性狀上均存在一定差異，對干旱脅迫的抵抗能力也不同。甘蔗是旱地作物，具有一定的耐旱性，不同程度的干旱脅迫對不同品種甘蔗造成的影響也不同［13］。桂糖60號在2017—2019年廣西甘蔗新品種區域試驗（1年新植2年宿根）中表現出高產高糖、耐瘠耐旱及宿根能力強的優勢［14］，桂糖55號前期生長快、封行早，成莖率高，豐產穩產，宿根性好［15］。本研究中，桂糖系列品種新植蔗在遭受嚴重干旱危害后，其第一年宿根蔗生長表現各不相同。其中，桂糖60號表現為株高最高、甘蔗產量和含糖量最高，甘蔗產量比CK增產11.90%，含糖量比CK提高14.40%；桂糖55號具有最高的發株率、較高的株高和甘蔗產量，甘蔗產量比CK增產5.91%，甘蔗含糖量比CK提高1.31%；桂糖44號屬于早熟、高糖、分蘗力強、有效莖多、宿根性好及抗旱性強的品種［16］，在本研究中也具有最高的出苗率和有效莖數，但其甘蔗產量比CK減少7.78%，甘蔗含糖量降低7.36%，說明其在較高的水肥條件下才能表現高產高糖和強宿根特性；桂糖58號和桂糖59號的甘蔗含糖量與CK相比降幅較大，受干旱危害影響較明顯。由此可見，桂糖55號和桂糖60號可作為輪換或替代品種在廣西來賓市干旱蔗區推廣種植，桂糖44號適宜在水肥條件較好的蔗區推廣種植。

4 結論

桂糖系列甘蔗品種的新植蔗受干旱脅迫后，桂糖60號宿根蔗表現出較高的出苗率、最高的株高和較多的有效莖數，甘蔗產量和含糖量顯著高于CK，增產、增糖效果顯著；桂糖55號宿根蔗表現出較高的出苗率和較高的株高、較多的有效莖數，甘蔗產量顯著高于CK，含糖量略高于CK，該2個品種可作為干旱蔗區輪換或替代品種進行推廣種植；桂糖58號和桂糖59號因蔗糖分較低，含糖量顯著低于CK，減糖嚴重，不宜在干旱蔗區種植；桂糖44號具有最高的出苗率和有效莖數，較高的蔗糖分，受干旱脅迫后株高較矮、莖徑較小、產量最低，宜在水肥條件較好的蔗區種植。

參考文獻：

［1］ 李楊瑞. 廣西甘蔗創新與展望［J］. 廣西農學報，2019，34（4）：1-7.

［2］ 馮斌. 季節性干旱下甘蔗新品種在來賓蔗區的新植表現及評價［J］. 甘蔗糖業，2023，52（3）：8-14.

［3］ 羅廣盤，陳思，曾祥高，等. 來賓市興賓區甘蔗種植區域耕地地力現狀與改良利用［J］. 南方農業，2023，17（5）：206-209.

［4］ 李麗梅. 來賓市興賓區甘蔗生產全程機械化發展現狀及問題建議［J］. 農機使用與維修，2021（11）：32-33.

［5］ 王建東，翠銀，丁美花，等. 來賓市氣候變化特征及其對甘蔗影響分析［J］. 氣象研究與應用，2022，43（4）：128-132.

［6］ 楊云川，張會婭，程禹灝，等. 基于DSSAT-Canegro模型的廣西來賓市甘蔗生長對氣象干旱的響應［J］. 農業工程學報，2022，38（2）：119-130.

［7］ 王建東，黃翠銀，丁美花，等. 來賓市氣候變化特征及其對甘蔗影響分析［J］. 氣象研究與應用，2022，43（4）：128-132.

［8］ 楊云川，張會婭，程禹灝，等. 基于DSSAT-Canegro模型的廣西來賓市甘蔗生長對氣象干旱的響應［J］. 農業工程學報，2022，38（2）：119-130.

［9］ 陳家福，張晉，韋開軍，等. 桂糖44號在桂中蔗區的適應性分析［J］. 甘蔗糖業，2023，52（2）：1-9.

［10］ 李楊瑞. 現代甘蔗學［M］. 北京：中國農業科學出版社，2010.

［11］ 楊善，方欣，張倩倩，等. 干旱對甘蔗及其近緣植物蔗糖代謝的影響［J］. 江蘇農業科學，2023，51（18）：94-100.

［12］ 李曉君，羅正清，陸昌強，等. 20個甘蔗品種（系）的抗旱性比較［J］. 熱帶作物學報，2020，41（12）：2482-2491.

［13］ 陳迪文，周文靈，吳啟華，等. 海藻提取物對不同品種甘蔗抗旱性的影響［J］. 甘蔗糖業，2023，52（5）：17-24.

［14］ 梁強，覃彬源，呂鳳連，等. 自動脫葉甘蔗新品種桂糖10-2003的選育與區域性表現［J］. 甘蔗糖業，2021，50（5）：14-22.

［15］ 賢武，鄧宇馳，經艷，等. 甘蔗新品種桂糖55號的選育［J］. 中國糖料，2021，43（2）：15-19.

［16］ 經艷，王倫旺，唐仕云，等. 甘蔗新品種桂糖44號的選育及高產栽培技術［J］. 亞熱帶農業研究，2015，11（4）：230-235.

（責任編輯 王 暉）