徐良年，鄧祖湖，黃潮華，林兆里，趙新旺，黃國強

（1.福建農林大學國家甘蔗產業(yè)技術研發(fā)中心/農業(yè)部福建甘蔗生物學與遺傳育種實驗室，福州 350002；2.廣西大學廣西蔗糖產業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，南寧 530004）

0 引言

甘蔗新品種適合機械化生產是適應社會發(fā)展的需要[1]。隨著社會、經濟和科技的發(fā)展，機械化技術水平不斷提高，我國廣西、云南、廣東等主產區(qū)甘蔗生產的全程機械化生產面積不斷擴大[2]。但我國現(xiàn)有的品種大多不適宜機械化生產，缺乏適應機械化收獲的品種成為阻礙我國機械化生產的重要原因之一。因而選育適應機械化生產的品種急待加強。國內已經重視適于機械收獲甘蔗品種的相關研究[3-5]。我們借鑒澳大利亞工農效益最大化的經濟遺傳值綜合選擇指數(shù)法[6-9]，圍繞選育適宜機械化生產的目標來評價品種(系）[10]，以期為選育適宜機械化生產的甘蔗新品種（系）提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參加品種（系）為我國甘蔗育種單位近年選育的10 個新材料，分別為：德蔗07-36、福農09-2201、福農09-7111、桂糖06-2081、桂糖08-1180、海蔗22、柳城07-150、閩糖06-1405、粵甘47、云蔗08-1095，以ROC22為對照品種（CK）。

1.2 試驗設計

試驗在福州市倉山區(qū)福建農林大學旗山校區(qū)試驗基地進行。試驗設計為隨機區(qū)組3 次重復，3 行小區(qū)，行長10 m，行距1.1 m。試驗共1次新植2次宿根：2015年新植，2016年3月、2017年3月砍收后留宿根。新植蔗于2015 年1 月種植，雙芽苗種莖，下種量82 500 芽/hm2,種植后覆蓋地膜，基肥過磷酸鈣50 kg、尿素10 kg、殺蟲雙5 kg。采用小型甘蔗培土機培土，收獲時采用割鋪機砍倒，并對參試新品種（系）進行花葉病、黑穗病抗性鑒定，花葉病為SCMV、SCSMV、SrMV 混合接種；黑穗病為混合生理小種浸種。其他田間管理方式同大田生產相一致。

1.3 性狀調查

在甘蔗生長期間對出苗或發(fā)株、分蘗、株高、小區(qū)有效莖等性狀進行調查。從11 月到翌年3 月每月中旬取樣進行糖分化驗，每一個品種取6 根甘蔗（5根主莖、1根分蘗莖），測定分析甘蔗蔗糖分和甘蔗纖維分。分析按GB/T10499-2014《糖料甘蔗試驗方法》和《甘蔗制糖化學管理統(tǒng)一分析方法》進行；數(shù)據(jù)結果運用Excel和DPS軟件進行處理分析。并對甘蔗新品種（系）花葉病和黑穗病進行抗性鑒定和評價。

1.4 經濟權重的計算

1.4.1權重估算的基礎數(shù)據(jù)

參考國外蔗糖產業(yè)，結合國內近年來的實際情況，經濟權重計算基礎見表1。

表1 經濟權重計算基礎數(shù)據(jù)Table 1 Basic data for economic weight calculation

1.4.2無性系篩選階段經濟權重的計算

無性系試驗階段，材料通過人工選擇后，產量、糖分等基本數(shù)據(jù)已提高，產量構成因素已得到改善，經濟權重基礎數(shù)據(jù)與實生苗階段不同，性狀的權重計算如下。

(1)甘蔗蔗糖分：若甘蔗蔗糖分由14.37%升高1個百分點，即15.37%，則原生產噸糖的8.0 t原料可增加糖的效益為：8.0（t）×1%×87.00%×5 000.00（元/t）=348.00元。

(2)甘蔗纖維分：纖維分對產業(yè)的影響主要表現(xiàn)為增加蔗渣的重量，但同時纖維要帶走部分的糖。纖維分增加1%，8.0 t甘蔗增加的蔗渣產值為：8.0 t×1%×200.00元/t=16.00元；

蔗渣帶走蔗糖值為：8.0 t×1%×2.2%×5 000.00元/t=8.80（元）；產生的總的效益為：16.00-8.80=7.20元。

(3)蔗產量：在同等生產條件下，蔗莖增產所增加的收入對生產管理成本的增減可不予考慮，只增加部分機收成本，甘蔗增產，噸蔗砍收成本下降，按75%計，則當公頃蔗產量增加1 t時，增加效益為：1.0 t×500.00元/t×0.1067-1.0 t×0.1067×（90.00×0.75）元/t=46.148元。

1.4.3參試品種經濟遺傳值的校正值

適宜機械化生產的品種不僅要滿足傳統(tǒng)的良種評價目標要求，亦即高產、高糖、抗逆、強宿根，還應注意適宜機械作業(yè)的形態(tài)學特征。對機械化種植而言，要求蔗芽不暴凸，生長帶不過分鼓脹，芽體陷入芽溝，芽翼等保護蔗芽避免機械損傷的有益性狀；對機械化中耕管理來說，要求分蘗性強，先促蘗，后伸長，主莖、分蘗整齊均勻的品種，避免使用主莖伸長較早、分蘗出生較晚的品種，以保證中耕培土的作業(yè)適期和作業(yè)質量；機械收獲則要求甘蔗品種抗倒伏，易脫葉，脫葉性不好會導致機收雜率較高；以及中小莖，株高整齊等。因而選用以下幾個性狀做為校正參數(shù)（表2）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel2010及R3.3.3軟件的相關程序進行經濟遺傳值的計算。

表2 經濟遺傳值的校正值Table 2 Correction of economic genetic values

2 結果與分析

2.1 農藝性狀分析

2.1.1出苗率和發(fā)株率

由表3 可知，參試品種新植平均出苗率為37.05%～81.04%，其中出苗率最高的為德蔗07-36 和ROC22；最低的為福農09-2201。發(fā)株率為52.89%～77.54%，其中發(fā)株率最高的為桂糖08-1180和德蔗07-36。

表3 參試品種農藝性狀Table 3 Agronomic traits of tested varieties

2.1.2分蘗率

參試品種的分蘗率變化范圍為87.03%～134.00%。分蘗率高于100% 的品系有福農09-2201（134.00%）、桂糖08-1180（111.70%)、海蔗22號（107.10%）、新臺糖22號（113.30%）、云蔗08-1095（106.10%），其中分蘗率最高的是福農09-2201（134.04%），最低的是閩糖06-1405（87.03%）。

2.1.3莖徑

參試品種的平均莖徑為2.47～2.92 cm，蔗莖最粗的是粵甘47 號，蔗莖最細的是福農09-7111、桂糖08-1180（2.47 cm）。

2.1.4株高

參試品種的平均株高為250～300 cm。新植期株高最高的是閩糖06-1405（304 cm），最矮的是粵甘47號（276 cm）；宿根期最高的是德蔗07-36（288 cm），最矮的是粵甘47號（238 cm）。

2.1.5有效莖數(shù)

參試品種中新植期有效莖數(shù)最多的是福農09-2201（86 205 條/hm2）,最少的是柳城07-150（55 725 條/hm2）；宿根期有效莖數(shù)最多的是福農09-7111（67 755條/hm2）；最少的是柳城07-150（46 696條/hm2）。

2.1.6蔗產量

由表4 可知，在1 年新植2 年宿根中福農09-7111 的蔗莖產量99.79 t/hm2，位列第一，比對照品種ROC22增產10.45%。柳城07-150 的蔗莖產量72.44 t/hm2，位列最后，比對照品種ROC22減產19.83%。參試品種新植期中蔗莖產量為89.40～125.34 t/hm2；宿根期中蔗莖產量為51.01～102.96 t/hm2。除了柳城07-150、桂糖08-1180表現(xiàn)為減產，其余品種都有不同程度的增產。

表4 參試品種蔗莖產量Table 4 Cane yield of tested varieties

表5 參試品種（系）甘蔗蔗糖分Table 5 Cane sucrose content of tested clones

2.2 工藝性狀分析

2.2.1甘蔗蔗糖分

由表5可知，參試品種1年新植2年宿根11月份至翌年3月份平均甘蔗蔗糖分中，閩糖06-1405的平均甘蔗蔗糖分（15.22%）為所有品系中最高，其次為柳城07-150，平均蔗糖分是15.19%?；浉?7 號、云蔗08-1095、桂糖08-1180的平均蔗糖分低于對照種ROC22，其余參試品種都高于對照種ROC22，表現(xiàn)高糖的特性。柳城07-150和閩糖06-1405在11—12月平均甘蔗蔗糖分比ROC22高0.5個百分點，表現(xiàn)為早熟高糖。

2.2.2含糖量

由表6可知，在1年新植2年宿根中福農09-7111的平均含糖量位列第一，比對照種ROC22增產11.81%。柳城07-150新植和宿根蔗的平均含糖量都位列最后，比對照種ROC22減產17.70%。除了柳城07-150、桂糖08-1180、云蔗08-1095和粵甘47號的含糖量低于對照外，其余品種都有不同程度的增糖。

表6 參試品種含糖量Table 6 Sugar yield of testing varieties

表7 參試品種甘蔗纖維分Table 7 Cane fiber content of tested varieties

2.2.3甘蔗纖維分

由表7可知，甘蔗纖維分在11.10%～11.89%之間,最高為ROC22（11.89%）,桂糖08-1180最低。

2.3 甘蔗病害及孕穗表現(xiàn)

從表8參試品種花葉病和黑穗病抗性鑒定結果可知，所有的參試品種花葉病抗病反應型為中抗以上，所以發(fā)病率低。參試品種中黑穗病反應型為感以上的有福農09-2201、閩糖06-1405 和云蔗08-1095，其余品種均達中抗以上，其中德蔗07-36、桂糖06-2081、海蔗22 號和柳城07-150 屬高抗。福農09-7111、桂糖06-2081有個別出現(xiàn)孕穗現(xiàn)象，德蔗07-36、閩糖06-1405個別出現(xiàn)開花現(xiàn)象，不利于甘蔗的推廣種植。

2.4 各性狀的遺傳值分析

從表9列出的12個主要性狀的遺傳值可知，含糖量最高的是德蔗07-36，其次福農09-7111，最低的是柳城07-150；蔗產量福農09-7111 最高，其次為福農09-2201，最低的為柳城07-150；甘蔗蔗糖分柳城07-150、閩糖06-1405 最高，云蔗08-1095 最低。出苗最好的是福農09-7111，宿根發(fā)株率最好的是福農09-2201，分蘗最好的是德蔗07-36，有效莖最多的是福農09-7111。

表9 各性狀的遺傳值Table 9 Economic genetic value of traits of testing varieties

表10 各品種經濟遺傳值及校正值Table 10 Corrected economic genetic value of tested varieties

2.5 各品種的經濟遺傳值分析

經濟遺傳值是通過對各性狀遺傳值給予不同的權重，然后對各性狀進行加權，最后綜合為一個以貨幣為單位的指數(shù)。經濟遺傳值是對產業(yè)經濟效益有較大關系的各種主要經濟性狀的遺傳效應與性狀的經濟權重形成的一種選擇指數(shù)。該方法的優(yōu)點在于，考慮了多個性狀的遺傳因素、經濟重要性和市場需求[4]。因此，它所反映出的價值是全面的，選擇方法也簡單，只要按其大小對甘蔗無性系進行排序，指導無性系的選擇即可。從表10的校正經濟遺傳值的大小可以看出，福農09-7111，海蔗22號是參試品種中經濟遺傳值較大的，云蔗08-1095、柳城07-150、粵甘47號、桂糖08-1180的經濟遺傳值為負，且低于對照，生產不宜采用。

3 討論與結論

本研究從我國甘蔗育種單位近年選育的11 個新品種（系）中，篩選出2 個經濟育種值最高的品種福農09-7111 和海蔗22 號，尤其是海蔗22 號，因抗倒伏性，脫葉好，高抗黑穗病等，獲得較多加分，使得總排名上升。福農09-7111和海蔗22號均于2018 年申報新品種登記，2019年1月通過非主要農作物新品種登記?，F(xiàn)已入選農業(yè)農村部在全國開展的由6個品種組成的2019年登記品種第一輪示范展示。而其余品種則未入選或未申請登記，也可說明該評價體系具有較高的準確性和合理性。

適宜機械化生產的新品種評價是一項長期的工作。由于適宜機械化生產的甘蔗新品種選育的各性狀的經濟權重會隨著經濟發(fā)展變化、農機的種類不同而變，因而經濟權重應在今后的工作實踐中不斷調整和完善，以期提高評價的準確性和合理性。本研究的試驗僅在一點實施，同時機械化操作過程與全程機械化還有差異，有關利用適宜機械化生產的經濟遺傳值評價方法的重演性和實用性及其對新品種的評價有待進一步擴大到有機收條件的多點試驗下深入研究。