梁 强，覃彬源，吕凤连，胡水凤，欧阳静，刘晓燕*，李毅杰，宋修鹏，李长宁， 王泽平，梁光凤
(1广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心，广西南宁 530007；
2广西来宾东糖集团有限公司，广西来宾 546100)
甘蔗是我国的主要糖料作物。目前我国甘蔗生产中，“耕、种、管”环节的机械化作业已经得到较快发展，但是“收”环节机械利用率并不高，以致多数蔗区还是以人工收获作业为主、机械收获作业为辅的生产现状，削弱了我国蔗糖产业的竞争力[1-3]。在人工收获模式下，多数甘蔗品种都需要投入大量劳力进行剥除残叶和去除尾梢，砍收效率低下[4]；
在机械化收获模式下，叶片不易脱落的品种容易造成含杂率过高，给压榨造成影响[5]；
同时国家对秸秆焚烧已明令禁止，遗留下来的残叶只能通过农艺方式处理或打捆回收，而大部分蔗农的处理方式还是直接还田，过多的残叶会给宿根蔗田间机械化管理造成影响[6-8]。由此，选育自动脱叶的甘蔗优良新品种，对提高我国的甘蔗收获效率和质量，全面推进蔗糖高效优质发展具有重要意义。
近年来，我国育种家们选育出一系列表现优越的品种服务我国甘蔗生产，广西育成的有桂糖11号、桂糖21号、桂糖29号、桂糖32号、桂糖36号、桂糖42号、桂糖43号、桂糖44号、桂糖46号、桂糖47号、桂糖49号、桂柳05-136、柳糖1号等；
广东育成的有粤糖93-159、粤糖94-128、粤糖00-236、粤糖60号等；
云南育成的有云蔗03-194、云蔗06-407等；
福建育成的有福农39号、福农41号等；
台湾育成的有ROC1、ROC10、ROC11、ROC16、ROC22、ROC25等。这些品种在生产上均表现较好，都有一定种植面积。其中，桂糖11号和ROC22在国内蔗区的种植面积最大，服务年限最长，直至桂糖42号和柳城05-136成功选育出来之后种植面积才逐渐减小[9-11]。桂糖42号种植面积迅速上升与其突出的抗倒伏能力相关，能够减少人工砍收劳动强度并且适合机械化砍收，符合当前的生产技术模式，而ROC22不仅种性退化，且抗倒伏能力偏弱，从而逐渐被淘汰[12-13]。前人研究发现，我国原料甘蔗收获中甘蔗剥叶用工量占收获用工量的65%，工作量大、效率低、成本高[14-15]。由此看出，生产上选择有效减少甘蔗砍收劳动强度的品种能促进节本增效。也有研究认为，选育适应机械化甘蔗品种，不仅要求甘蔗品种高产高糖、抗倒伏、宿根性强，而且要求叶片及叶鞘易于脱落，叶片数适中、蔗茎梢部较小[16-17]。自动脱叶的甘蔗品种不仅会减少糖料蔗夹杂物含量，维持可溶性糖含量，而且还会增加总糖产量[18-19]。
前人的育种目标主要集中在产量、糖分、宿根性、耐寒、耐旱、抗倒伏等性状上，而把甘蔗的落叶性能作为主要育种目标性状的较少，造成在生产上易落叶的品种不多，自动脱叶的品种几乎没有。本育种研究团队针对这一现状，提出把自动脱叶作为一项重要的品种选拔目标。以特早熟、高产、高糖、易落叶品种ROC11作为母本，以早中熟、丰产、分蘖强、有效茎多、宿根性强品种粤糖99-66作为父本，作为杂交亲本组合开展选育种研究，培育出自动脱叶、能减轻人工砍收劳动强度、降低机械化收获含杂率、适宜现代化生产技术模式的优良甘蔗新品种，旨在为甘蔗种植节本增收，助力我国蔗糖产业发展。
1.1 选育目标
选育特早熟高糖、高产丰产、自动脱叶、耐贫瘠、分蘖早、宿根性强、适合机械化生产、综合性状优良的甘蔗新品种。
1.2 杂交亲本选配
母本为特早熟、高糖、丰产、早生快发、宿根性强、脱叶性强、分孽中等，抗倒伏能力中等，抗露菌病、黑穗病，中抗叶烧病与赤腐病，感叶枯病的品种ROC11；
父本为早中熟、高糖、丰产、分蘖强、有效茎多、宿根性强，高抗嵌纹病，中抗黑穗病的品种粤糖99-66(粤审糖2009001)。其亲本系谱见图1。
图1 桂糖10-2003亲本系谱
1.3 选育方法及过程
⑴组合配制：于2009年12月以ROC11为母本，粤糖99-66作父本配制杂交组合，在广东省科学院南繁种业研究所海南育种科研基地(原广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场)进行甘蔗杂交制种，获得杂交花穗1个。
⑵幼苗培育：2010年2～4月在温度20～35℃、湿度60%～100%的温室条件下，以经高压灭菌土为基质，对杂交种子进行播种和培育。
⑶小苗假植：小苗2010年4月9日将3片叶以上的幼苗在育苗盘上假植。
⑷大苗定植：小苗30～40天后按行距120 cm、株距30 cm定植于田间，该组合共定植实生苗406株。
⑸杂种圃筛选：2010年11月10～20日进行杂种圃初选，2011年1月15～25日定选，该组合共入选21个单株(株系)，入选率为5.17%。选择标准：按株高、茎径、茎数、生长势、空蒲心、黑穗病、梢腐病指标进行择优选择。
⑹选种圃筛选：2011年2月8～11日将21个入选单株(株系)种植于选种圃，2011年12月2～10进行选种圃筛选，该组合共入选3个单株(株系)，入选率为14.29%，同时确定选种号为桂糖10-2003。选择标准：按株高、茎径、茎数、生长势、蔗汁锤度、空蒲心、黑穗病、梢腐病指标进行择优选择。
⑺鉴定圃筛选：2012年2月21～25日将3个入选单株(株系)种植于鉴定圃，2013年1月7～10进行鉴定圃筛选，该组合共入选2个单株(株系)。选择标准：按株高、茎径、茎数、生长势、蔗汁锤度、黑穗病、梢腐病指标进行择优选择。
⑻预备品比圃筛选：2013年2月5～7日将2个入选单株(株系)种植于预备品比圃，2013年12月12～16日进行预备品比圃筛选，该组合共入选1个单株(株系)，即桂糖10-2003，进入品比圃。选择标准：按株高、茎径、茎数、生长势、蔗糖分、黑穗病、梢腐病、宿根性等指标进行择优选择。
⑼品比圃筛选：2014年3月2～5日将桂糖10-2003种植于品比圃中，进行全年观测，2014年1月进行砍收测产。期间对其多项指标进行观测，其中包括：7月株高、茎径、茎数、黑穗病、梢腐病、蔗糖分(11月、12月、翌年1月、2月)、蔗茎产量、宿根性等指标进行调查。推荐进入2017～2019年轮广西甘蔗新品种区域试验。
⑽进入2017～2019年轮广西甘蔗新品种区域试验，试验采用1年新植2年宿根周期开展试验，共3年。试验地点位于广西的南宁、柳州、百色、龙州、河池和来宾，共6个区试点。
1.4 调查及统计方法
于2020年6月、9月和12月调查甘蔗脱叶节数和总节数，脱叶节数：蔗叶已脱离蔗茎的节数；
总节数：+1叶至地面蔗茎基部的节数。脱叶率(%)=脱叶节数/总节数×100%。
试验数据采用Excel 2003进行统计分析。
2.1 品种形态特征
2.1.1 品种主要识别外观形态
如图2所示，桂糖60号植株整齐、高大，中大茎，茎圆筒形，蔗茎曝光前为浅黄绿色，轻度曝光后为黄绿色，重度曝光后浅紫红色，茎表皮光滑，节间较长，蜡粉带明显，节间蜡粉量中等，自然脱叶；
芽型中等，卵圆形，芽翼中等，芽基平叶痕，芽尖超过生长带，芽沟明显；
根带宽度较小；
生长带黄绿色；
叶片绿色，直挺，挺拔，窄小，长度中等；
叶鞘长度中等；
57号毛群少、短，极易脱落。
2.1.2 脱叶特征
图2 桂糖10-2003的外观形态
ROC22是脱叶性较强，自然脱叶率较好的品种[20]。试验调查了桂糖10-2003和ROC22在6月、9月和12月的脱叶特征，表1结果表明，在6月甘蔗拔节初期，桂糖10-2003从+1叶至+4叶叶鞘处于紧包蔗茎状态，从+5叶至+6叶开始逐渐松动脱离蔗茎，在+7叶以下叶片在自然外力影响下脱离蔗茎，脱叶率为25%；
而ROC22从+1叶至+6叶叶鞘处于紧包蔗茎状态，+7叶以下开始逐渐松动，但未脱离蔗茎。在9月拔节盛期，桂糖10-2003松动叶片提升至+4叶，+7叶以下已经脱落，脱叶率达66.7%；
ROC22则从+6叶开始松动，+14叶以下叶片脱离蔗茎，脱叶率为13.3%。在12月工艺成熟期阶段，桂糖10-2003仅+1至+3叶紧包蔗茎，+5叶以下即开始脱落，脱叶率达87.1%；
对照品种ROC22在该时期的脱叶率为53.6%。说明桂糖10-2003的脱叶性较ROC22更好。
表1 桂糖10-2003和ROC22的脱叶特征(续)
表1 桂糖10-2003和ROC22的脱叶特征
2.2 主要农艺性状
表2试验结果显示，2017年新植下种时遇到春旱，土壤含水量偏低从而造成出苗率普遍偏低，但在此种干旱条件下，桂糖10-2003的平均出苗率比ROC22高4.5个百分点，说明桂糖10-2003在干旱条件下具有较强的出苗能力。分蘖和发株是最终甘蔗收获产量的基础保证，与对照ROC22相比，分蘖率和发株率均具有明显的优势，新植分蘖率达到146.1%，对照组仅为94.9%，桂糖10-2003的2年宿根发株率分别达到128.5%和145.2%，对照ROC22则分别为97.1%和93.4%。株高和茎径2个指标的差异较小，3年平均有效茎数的数量桂糖10-2003超过对照种3440条/hm2。病虫害方面，3年平均枯心率略小于对照种，田间黑穗病率和梢腐病率也低于对照种，分别为1.7%和0.8%，对照种则为2.5%和1.4%。
表2 桂糖10-2003主要农艺性状表现
2.3 原料蔗产量
如图3所示，桂糖10-2003具有较明显的增产优势。在1年新植2年宿根的区域试验中，产量表现比较稳定，且不同程度超过对照种ROC22，新植超过对照种3.6 t/hm2，比对照增产4.1%；
2年宿根则差距最大，桂糖10-2003的产量超过13.7 t/hm2，比对照增产20.3%；
3年平均产量超过对照种8.1 t/hm2，增产10.5%。
图3 桂糖10-2003的原料蔗产量
2.4 蔗糖分
图4分别为2017～2019年区域试验的糖分检测结果，在平均蔗糖分图A中，从11月至翌年3月桂糖10-2003的蔗糖分均高于对照种ROC22，11月的差距最大，相差1.7个百分点，而翌年2月差距 最小，相差0.1个百分点。图B为2017年新植蔗糖分表现，11月、12月、翌年1月、翌年3月桂糖10-2003的蔗糖分均高于ROC22，11月的差距最大，相差1.7个百分点，相差2.5个百分点，翌年2月的糖分与对照相等，均为15.6%。图C为2018年宿根的蔗糖分表现，从11月至翌年3月桂糖10-2003的蔗糖分均高于对照种ROC22，11月的差距最大，相差2.6个百分点，而翌年2月和翌年3月差距最小，均相差0.8个百分点。图D为2019年宿根的蔗糖分表现，该年份桂糖10-2003的蔗糖分和对照种ROC22的蔗糖分差距较小且有一定波动，11月、12月桂糖10-2003高于对照种，翌年1月相等，翌年2月和3月对照种则糖分偏高。综合1年新植2年宿根，桂糖10-2003的蔗糖分从11月开始就稳定高于14.7%并逐月增高，而对照种11月仅为12.1%、12.5%和14.5%，说明该品种属于早熟高糖种。
图4 桂糖10-2003蔗糖分
2.5 纤维分
纤维分是原料蔗中的纤维总含量。图5为2017～2019年区域试验的纤维分检测结果，在平均纤维分图A中，从11月至翌年2月桂糖10-2003的纤维分均偏低于对照种ROC22，至翌年3月才持平，11月和12月差距较大，分别相差1.2%和1.3%。图B为2017年新植纤维分表现，从11月至翌年3月，桂糖10-2003的纤维分随月份推移而逐渐提高，但均稍偏低于对照种ROC22。1年宿根和2年宿根的纤维分随月份推移的提高幅度较小，1年宿根与对照种差异较小，2年宿根各月份均偏低于对照。总之，桂糖10-2003的总体纤维分偏低于对照种ROC22，至翌年1月之后，与对照种逐渐持平。
图5 桂糖10-2003纤维分
2.6 栽培要点
在栽种桂糖10-2003(桂糖60号)时需参照以下栽培技术要点：
⑴适宜栽种地区：适宜在广西、云南等蔗区进行种植。
⑵适宜土壤条件：较适合在旱地或坡地种植，较耐干旱贫瘠，苗期不耐积水。
⑶下种量：光、温、湿偏弱蔗区下种量以75000～90000芽/hm2为宜，光、温、湿较强蔗区下种量60000～75000芽/hm2为宜。
⑷种植行距：适合行距90～130 cm种植。
⑸种植深度：适合深度20～50 cm种植，深种利于抗倒伏。
⑹需水肥特点：属高肥效品种，拔节初期需水肥量最大，应及时做好中耕培土，同时可偏施钾肥、硅肥。
⑺除草剂适用类型：对以阿特拉津、莠灭净、二氯四甲钠、敌草隆等为主要成分的甘蔗常用除草剂在常规用量范围内不敏感，可放心使用。
⑻中期田间管理：及时做好田间病、虫、草、鼠害的管理工作，并在台风暴雨季节注意排水，工作应提前做好，特别是螟虫和杂草的预防。
⑼收获方式：适宜人工、中小型收获机械作业。
⑽留种方式：全年蔗适宜尾梢留种，半年蔗可全茎作种。
⑾宿根管理：甘蔗砍收后及时做好宿根保养工作，可选择雨后盖膜，如遇到干旱可灌水后再盖膜，有条件喷灌酒精发酵液后再进行盖膜保温。
3.1 高产高糖是桂糖10-2003的基本特性
我国甘蔗生产中，糖企追求糖分，蔗农追求产量，而两者在一定程度上是对立的关系，甘蔗中所积累的能量有些品种主要以纤维、植物蛋白等的生物产量形式表达，有些品种则以蔗糖等能量储存物质形式表达，在高产高糖上只能寻求一个最佳的平衡点，以满足双方的利益。桂糖10-2003在1年新植2年宿根的产量均明显强于对照种ROC22，说明其不仅在新植的时候具有较强的产量优势；
而且在2年宿根阶段也具有较强的产量表现，可以实现连续增产；
蔗糖分在试验中也具有明显的优势，特别是在11月份，桂糖10-2003的蔗糖分较对照种ROC22增加1.7个百分点，可以给糖厂带来较大的经济效益，同时可以使榨季前移和缩短，降低甘蔗压榨成本。可见，该品种的高产高糖2项基本特征均可以满足糖企和蔗农双方利益，实现增产增收。
3.2 自动脱叶是桂糖10-2003的突出特点
甘蔗脱叶一直是我国甘蔗收获的难题，易脱叶或者自动脱叶的品种可有效提高甘蔗砍收效率。在甘蔗生产中，部分蔗农为减少砍收劳动强度和提高砍收效率，在农闲时候还进行剥叶处理，虽然收获劳动强度减轻了，但工作量并不明显减少。同时，人工剥叶对甘蔗后期生长具有一定的风险，Degaspari和Arceneaux在1980年的研究表明，甘蔗超过50%叶片脱落时产量会降低[21-22]，而自动脱叶品种则没有显著影响。在本试验过程中，桂糖10-2003不管是在拔节期还是工艺成熟期，其+7叶以下的叶片在自然外力作用下已与蔗茎脱离，特别是在工艺成熟期，+5叶以下就以完全脱落，仅仅保留少数几张叶片保持基本的光合作用，无需再进行人工剥叶，砍收时头尾各一刀后便可打捆，明显提高砍收效率。这一突出特点符合甘蔗收获的性状需求，降低劳力投入，提高收获效率，可以满足糖企和蔗农双方利益，实现节本增效。
3.3 蔗田枯叶腐化早，残叶少，利于宿根管理
叶片生物量小的品种可减少砍收后的残叶量。为保护空气质量，国家对秸秆焚烧采取了严格的管制措施，蔗田残叶必须还田处理，虽然收获机械或者专用粉碎机械可以对残叶进行粉碎处理，但在工人砍收为主要模式下，蔗田残叶还是未能进行有效处理，直接留在蔗田中，对来年机械田间管理带来较大困难，影响管理质量。桂糖10-2003的叶片特点是挺、薄、细、窄，生物量小。因其自动脱叶的特点，较早脱离蔗茎，在风和雨水的外力作用下落到地面，到甘蔗砍收季节，前期脱落的部分残叶已经腐化，出现了砍收后地面残叶较少的状况。因此，该品种在一定程度上减轻了来年宿根甘蔗的田间管理压力。
3.4 自动脱叶品种促进蔗农尾梢留种
生产上，蔗农为了省工，一年蔗全茎留种是较为普遍的现象，给糖企和蔗农都带来一定影响，不仅原料蔗减少，而且新植出苗质量降低。桂糖10-2003落叶较早，中部下部的腋芽和根眼容易曝光老化，不适合作种，而梢部芽及根点被叶鞘保护，活力较强。由此，可以利用该品种特点来促进蔗农进行尾梢留种，糖企和蔗农均得获益。
桂糖10-2003(桂糖60号)不仅具有早熟、高产、高糖的基本特性，还具有宿根性强、自动脱叶的突出农艺性状，属于综合性状优良的甘蔗新品种，该品种符合国内的生产模式和生产条件，适合种植于广西和云南等南方蔗区的旱地和坡地。
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