桂糖系列甘蔗种质表型性状的遗传多样性

【目的】分析桂糖系列甘蔗种质的主要表型性状及其遗传多样性,为提高其杂交育种效率提供参考。【方法】调查和测定广西甘蔗种质资源田间保育的164份桂糖系列甘蔗种质资源的21个质量性状和7个数量性状,采用多样性指数、遗传变异、相关性分析和聚类分析法进行遗传多样性分析。【结果】21个质量性状的遗传多样性指数在0.3866~1.9776之间,平均值为0.9217,以芽形最大,生长裂缝最小;7个数量性状的变异系数在7.11%~42.86%之间,平均值为27.11%。相关性分析表明:株高、茎径分别与单茎质量、蔗茎产量、糖产量呈极显著正相关;单茎质量、有效茎数分别与蔗茎产量、糖产量呈极显著正相关;蔗茎产量与糖产量呈极显著正相关。聚类分析表明:164份桂糖系列甘蔗种质可聚为6个类群,其中,第Ⅰ类群数量最多,综合性状表现优异;第Ⅱ类群平均茎径最大;第Ⅲ类群各性状均衡且有效茎数稍有优势;第Ⅳ类群平均株高最高;第Ⅴ类群平均锤度最高;第Ⅵ类群平均有效茎数最多。【结论】164份甘蔗种质的质量和数量性状变异较大,遗传多样性较丰富,不同类群甘蔗种质各具优点,在甘蔗育种过程中应根据育种目标选择杂交亲本。

增产增糖剂对甘蔗不同节位糖分积累的调控

以GT58甘蔗品种为试验材料,以叶面喷施清水为对照(CK),使用自主研发的增产增糖剂叶面喷施,分析自然条件下和喷施增产增糖剂处理甘蔗上部、中部和下部节段糖分积累的变化规律。结果表明,在自然条件下,甘蔗生长至7~8节的下部节段糖分含量为7.05%,生长到20~22节糖分含量为13.24%,积累时长为100~110 d;甘蔗生长至11~13节,中部节段糖分含量为6.85%,生长到20~22节糖分含量为13.24%,积累时长为50~60 d;甘蔗生长至16~18节上部节段糖分含量为4.16%,生长到23~25节糖分含量为13.15%,积累时长为30~40 d;甘蔗节间生长至11~22节时的糖分积累量占全部积累量的63.9%。喷施增产增糖剂后,T_(1)(11~13节)到T_(2)(16~18节)时期甘蔗上部、中部和下部节段的糖分含量均低于对照;但到T_(3)(20~22节)时期,上部节段糖分含量高于对照,差异达显著水平,而中部节段和下部节段的糖分含量与对照差异不明显;到T_(4)(23~25节)时期,甘蔗上部、中部和下部节段的糖分含量分别比对照增加了0.96、1.04、0.93个百分点。

甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究

近年来在拟南芥、水稻等模式植物中对赤霉素生物合成途径的研究日益完善,而重要糖料作物甘蔗中的赤霉素生物合成途径尚未明确,为了进一步验证ScGA3ox的功能,开展了甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的功能初步研究。本文通过构建甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox的植物过量表达载体,并将该基因通过农杆菌介导法转化到拟南芥中来快速验证其在植株生长中的功能。结果表明:本研究成功构建了ScGA3ox过量表达载体,并转化拟南芥获得过表达转基因T2株系。ScGA3ox过量表达对拟南芥的表型产生了影响:ScGA3ox转基因拟南芥株系与野生植株(WT)在株高上存在较为明显的差异,ScGA3ox-1和ScGA3ox-2株系分别比野生植株矮5.04和2.33cm。甘蔗GA3氧化酶基因ScGA3ox对植物生长有重要影响,但其具体功能研究有待深入开展。本研究结果将为进一步解析ScGA3ox基因调控甘蔗节间长度的分子机理提供了理论支撑。

整秆式甘蔗收割机收割效果研究

广西蔗区生产上普遍使用中大型切断式收割机收割甘蔗,存在含杂率和损失率高、影响宿根蔗的生长和产量等问题,导致蔗区机械收割水平低,机收推进缓慢。本研究利用中小型整秆式收割机开展甘蔗收割试验,分析其收割效果及对甘蔗品质和翌年宿根蔗生长的影响,结果发现,中小型整秆式收割机的甘蔗收割效率较高,单位时间内的收割效果相当于40个工人的砍收量,含杂率仅2.71%,损失率仅2.98%,留茬高度和破蔸率总体上优于人工砍收,未对甘蔗糖分、宿根蔗发株和生长造成不利影响,有较好的应用前景。建议进一步加大中小型整秆式收割机研发和推广应用的支持力度,加强对收割效率、机械运行稳定性、倒伏甘蔗的收割、适合机收甘蔗品种和农机农艺融合技术等研究,并开展机械收割标准化基地建设与示范,多途径促进蔗区机收水平提升,为甘蔗生产上进一步优化升级和推广应用中小型整秆式收割机提供参考依据。

国内甘蔗种质资源表型性状的遗传多样性分析

对我国甘蔗种质资源表型性状进行分析,研究其遗传变异规律,为甘蔗遗传育种亲本的选择、核心种质群体的构建提供理论依据。以来自国内8个不同地区的160份甘蔗品种/亲本为材料,参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》进行表型性状评价。结果表明:大部分性状表现出丰富的遗传多样性,20个质量性状的多样性指数在0.07~1.40之间,平均为0.84,以芽型最大,茎形最小;5个数量性状的变异系数(CV)在8.74%~38.26%之间,平均为17.69%,有效茎的变异系数最大(38.26%),株高的变异系数最小(8.74%),多样性指数(H’)分布在1.46~1.83之间,平均为1.64,株高的多样性指数最高(1.83),有效茎的多样性指数最低(1.46);不同地区供试材料的平均变异系数为13.56%~22.33%,来自海南的品种群体的变异系数最大(22.33%),数量性状的离散程度最大;来自福建的品种群体的变异系数最小(13.56%)。以4个数量性状为基础的聚类分析将160份种质材料分为7类,其中,第5类占总资源量的90.62%,该类群资源具有高产高糖的特性。该研究结果为甘蔗种质资源的利用、亲本选择及品种选育等提供重要参考。

甘蔗健康种苗直接生产原料蔗效果分析

开展甘蔗健康种苗与常规种茎栽培比较试验,为延长甘蔗宿根年限和提高甘蔗产量提供科学依据。以桂糖42号健康种苗原苗和常规种茎为试验材料,设种植健康种苗12000苗/hm^(2)(处理A)、健康种苗18000苗/hm^(2)(处理B)和常规种茎90000芽/hm^(2)(处理C)3个处理,统计分析其2年1新1宿的农艺性状、产量和品质差异。结果表明,处理A和B的分蘖率和发株率均极显著高于处理C(P<0.01,下同);处理A和B新植蔗的株高极显著高于处理C,但其宿根蔗的株高与处理C宿根蔗的株高间无显著差异(P>0.05,下同)。2年间3个处理的单位面积有效茎数和产量均表现为处理B>处理C>处理A,其中,处理B和C极显著高于处理A,处理B与处理C差异不显著;处理间的茎径和蔗糖分均无显著差异。因此,采用甘蔗健康种苗直接生产原料蔗可持续保持原有品种的优良性状,有利于延长宿根年限,促进甘蔗优良品种推广应用。

甘蔗种茎发芽过程中生理指标动态变化研究

【目的】为了深入探究甘蔗发芽阶段的生理变化规律。【方法】研究甘蔗在不同发芽阶段中营养物质和激素含量等重要生理特性的变化。【结果】甘蔗的发芽阶段一般需要11 d的时间来完成。在这一过程中,甘蔗的发芽速度呈现出先上升后下降的趋势。在发芽阶段,甘蔗内部的多种激素如脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA7)和吲哚乙酸(IAA)等与发芽时期有极显著的正相关性。这表明这些激素在甘蔗发芽过程中扮演着重要的角色。与此同时,细胞分裂素类激素与发芽速度呈极显著或显著的负相关,这表明它们在发芽阶段的不同时期可能具有不同的作用。研究还发现蔗糖和淀粉的含量随着发芽时期的推进而下降,而还原糖的含量则呈先升高后降低的趋势。多种相关酶类也发挥了重要作用,表明在甘蔗发芽过程中,糖类的代谢和积累可能受到精细地调控,以满足发芽阶段不同时期的需求。【结论】甘蔗发芽需要11 d,在此期间,多种激素、糖代谢相关酶类和生理指标与甘蔗发芽进程和发芽速度呈显著相关性。

不同化学调控剂对甘蔗节间伸长及糖分积累的影响

【目的】探讨促生长化学调控剂对甘蔗节间伸长和糖分积累的影响,分析甘蔗产量与重要农艺性状间的相互关系,为定向化学调控甘蔗农艺性状及完善甘蔗高产高糖栽培技术提供参考依据。【方法】以甘蔗优良栽培品种桂糖58号(GT58)为试验材料,以不同促生长化学调控剂[硝酸钙(A)、硼酸(B)、磷酸二氢钾(C)、复硝酚钠(D)、赤霉素(E)、赤霉素+复硝酚钠(F)和赤霉素+硝酸钙+硼酸+磷酸二氢钾+复硝酚钠(G)]为化学调控剂处理组,以叶面喷施清水为对照组(CK),开展两年新植蔗田间小区试验,于节间伸长期喷施化学调控剂后在甘蔗不同生长发育时期测定其株高、节间伸长速率、糖分和产量。【结果】不同促生长化学调控剂处理甘蔗后,节间伸长速率表现为1.22~1.67 cm/d;平均节间数为21.30~23.90节;平均节间长为11.41~12.41 cm,且以含赤霉素调控剂的E和G处理极显著高于CK(P<0.01,下同)。含赤霉素调控剂的E和G处理甘蔗的株高均显著高于CK(P<0.05,下同),茎径显著低于CK,有效茎数低于CK但差异不显著(P>0.05),而最终产量均高于CK。在甘蔗节间糖分积累过程中,含赤霉素调控剂处理组(E、F和G处理)均可促进糖分在蔗茎中部和上部节间积累,促使不同部位节间的糖分含量快速达到工艺成熟期水平,还原糖含量快速降低至CK以下水平。相关分析结果表明,促生长化学调控剂处理组甘蔗的茎径与产量呈弱负相关,Pearson系数仅为-0.082,有效茎数与产量呈极显著正相关,株高与产量呈正相关。【结论】促生长化学调控剂可通过调控甘蔗节间伸长促进甘蔗株高形成,改善株高、茎径、有效茎数和产量性状及这些性状间的相互关系。其中,含赤霉素调控剂可有效促进节间伸长及糖分从中部节间至上部节间快速积累,增产增糖潜力巨大,可在甘蔗农艺性状的定向化学调控及完善甘蔗高产高糖栽培技术中应用。

扦插快繁技术在甘蔗健康种苗繁育上的应用研究

健康种苗是保持良种的优良种性、减少病虫害发生最有效的措施之一,但由于其生产成本高、栽培条件要求严格等问题而导致推广应用缓慢。本团队在国内首次提出扦插技术应用于甘蔗健康种苗良种繁育的设想,为进一步验证扦插技术的可行性及其优势,设置原苗、剪主茎、扦插3个处理,研究了扦插技术下甘蔗健康种苗1年新植2年宿根的表现,综合分析扦插栽培模式的整体效果和收益,为扦插技术在甘蔗健康种苗快速繁育上的推广应用和进一步研究发展提供参考依据。结果表明:甘蔗健康种苗原苗剪去主茎后分蘖率显著提高,有效茎数显著增加,产量无显著影响;扦插处理的有效茎数显著多于其他处理,由于生长时间短导致新植蔗产量显著低于其他处理;各处理宿根产量无显著差异;“剪主茎+扦插”栽培模式的新植产量(66.07 t/hm^(2))略低于原苗处理(69.89 t/hm^(2)),第1年、第2年宿根产量与原苗处理互有高低,但差异不大,3年的总产量(274.05 t/hm^(2))与原苗处理(277.09 t/hm^(2))相当。新植时,“剪主茎+扦插”栽培模式可比原苗种植节约生产成本10505元/hm^(2),但产值减少1987元/hm^(2),合计增加收益8518元/hm^(2);综合新植和宿根共3年计算,共增加收益8924元/hm^(2)。因此,综合判断认为扦插可应用于甘蔗健康种苗快繁。该技术可节省健康种苗的购买生产费用,从而节约甘蔗健康种苗繁育生产成本,增加收益;在采用合理的扦插和栽培技术情况下,甘蔗产量和收益将进一步提高;该技术的可操作性和实用性强,进一步研究和应用该技术,对促进甘蔗优良新品种的推广应用、良种更新换代具有积极意义。

广西南宁蔗区2023年糖料蔗生产情况调查分析

为全面了解2023年广西南宁蔗区糖料蔗生产情况,采用面上调查、数据收集和实地调查相结合的方法,对该蔗区的甘蔗种植面积、植期、品种结构、总体苗情等进行调查分析。结果表明:与2022年相比,2023年南宁蔗区甘蔗种植面积(12.01万hm~2)稳中有升;总体苗情稍差,株高偏矮,但苗数增加;枯心苗率稍高,尤其是宿根蔗螟害严重,黑穗病发生率降低;大部分蔗区遭遇了不同程度的旱情;机械化收获水平低,甘蔗生产成本高;但在后期加强病虫害管理、气候适宜的情况下,甘蔗生产形势可观。建议继续加强优良新品种的选育及推广应用,加强病虫害综合防控,进一步推进甘蔗收获机械化。

优质稻新品种柳丰香占的选育及高产栽培技术

柳丰香占系柳州市农业科学研究所从优质香稻丰八占优良变异单株,经8代系统选育而成的感温型常规优质香稻品种。该品种表现优质、高产稳产、适应性广,可作为早、晚稻种植,于2009年5月通过广西壮族自治区农作物品种审定。其高产栽培技术要点:适期播种,培育多蘖壮秧;合理密植,插足基本苗;合理施肥,科学管水;及时防治病虫鼠害;适时收获。

甘蔗品种桂糖47号的选育及种性评价

桂糖47号(原名桂糖06-1721)是由广西农业科学院甘蔗研究所以粤糖85-177为母本、CP81-1254为父本通过常规有性杂交育种技术,采用"五圃制"方法育成的优良甘蔗品种。该品种早熟、高糖、高产,出苗好、分蘖力强、宿根性能力和抗倒能力强,植株直立、整齐,利于间套种其他作物。于2015年7月通过广西农作物品种审定委员会审定(桂审蔗2015002)。

甘蔗间套种/轮种玉米模式调查与分析

甘蔗是我国重要的糖料作物,对我国食糖安全起重要作用。但由于人工成本、地租等生产成本不断升高,导致甘蔗效益逐年减少。因此,如何提高单位面积甘蔗效益是当前甘蔗产业面临的重大问题。采用文献数据、面上调查、数据收集、实地调查和试验结果相结合的调查方法,进行比较分析我国甘蔗间套种玉米历史和现阶段主要模式进行差异分析。宿根蔗间套种玉米主要有每行间种和隔行间种二行两种模式,且宿根蔗间套种模式当前只能靠人工操作,规模化发展难度大;新植蔗间套种玉米的主要方式有等行距每行种植、等行距隔行种植、宽窄行间套种(宽行2.4~3.2米)等模式,但是等行距间套种无法机械化种植难以推广,而宽窄行间套种模式适合机械种植但严重影响单位面积甘蔗苗数;甘蔗轮作玉米能实现机械化种植和管理,但是只能在甘蔗良种繁育基地推广应用。因此,选择适合的间套种品种和合理种植模式还值得进一步研究。

甘蔗新品种柳糖2号的选育及评价

柳糖2号是柳州市农业科学研究所育成的甘庶新品种,2014年6月通过广西审定。区域试验结果表明:柳糖2号新植宿根平均蔗茎产量为7551kg/667m^2,比对照新台糖22号(ROC22,下同)增产10.28%;11-2月平均蔗糖分为15.25%,比对照ROC22增0.79%;平均含糖量为1144kg/667m^2,比对照ROC22增16.33%。

广西甘蔗新品种区试柳州点7个甘蔗新品种DTOPSIS法综合评价

【目的】对7个甘蔗新品种(系)的田间表现进行综合评价,筛选优良品种,为其在柳州蔗区的推广应用提供参考依据。【方法】在柳州蔗区条件下,对参与广西甘蔗新品种区试的7个甘蔗新品种进行田间一年新植和一年宿根品比试验,并采用DTOPSIS法对其表现进行综合评价。【结果】在7个参试品种中,以桂辐98/296的宿根萌苗率、分蘖率、有效茎数、蔗茎产量、蔗糖分和产糖量表现最好,其他品种表现无明显规律。桂辐98/296、桂糖04/120、玉林1号的综合性状优于对照新台糖22号,而柳城03/362、桂糖04/2278和桂糖02/496低于对照新台糖22号。7个甘蔗品种的Ci值从高到低排序为桂辐98/296、桂糖04/120、玉林1号、桂糖04/2278、新台糖22号、柳城03/362、桂糖02/496。【结论】桂辐98/296、桂糖04/120、玉林1号适宜在广西柳州地区及气候相似蔗区大面积推广应用,而桂糖04/2278、柳城03/362、桂糖02/496则不宜在该类型蔗区推广应用。

甘蔗新品种桂糖46号的丰产性及稳产性分析

采用高稳系数法和变异系数法分析了甘蔗新品种桂糖46号在2年区域试验中的丰产稳产性。结果表明:相比ROC22号,桂糖46号具有非常优良的丰产性,蔗茎产量和含糖量的增产(糖)非常明显,蔗糖分略高;在此基础上,桂糖46号还具有优良的稳定性,蔗茎产量和含糖量的高稳系数均高出对照30%以上,蔗糖分的高稳系数也略高,分析结果用变异系数法也得到了验证。综合来看,桂糖46号是一个高产、稳产、宿根性好、适应性广、抗倒性强、脱叶性好的优良甘蔗新品种,具有很好的推广前景。

不同土壤调节剂(肥料)对甘蔗宿根黄化的防效及甘蔗生长和产量的影响

【目的】分析不同土壤调节剂(肥料)对甘蔗宿根黄化的防治效果及甘蔗生长和产量的影响,为甘蔗宿根黄化的大面积高效低成本防治提供参考依据。【方法】采用随机区组设计,在2020年第1年宿根蔗地中设6个土壤调节剂(肥料)处理[处理A为出苗3叶左右时叶面喷施铁肥,处理B为出苗前土施硫酸亚铁10.0 kg/667 m^(2),处理C为出苗前土施熟石灰20.0 kg/667 m^(2),处理D为出苗前根区土壤淋灌修复菌剂500.0 g/667 m^(2)(稀释3000倍),处理E为出苗前土施生物炭1.0 t/667 m^(2);处理F为出苗前土施糖厂煤灰1.0 t/667 m^(2)],以不作任何处理为对照(CK),处理后70 d统计当年(2020年)的黄化发生率和第2年宿根苗期的黄化发生率,并对比株高、分蘖率和叶片数等农艺性状及有效茎数和茎径等产量指标与CK的差异,比较不同土壤调节剂(肥料)处理对甘蔗宿根黄化的防治效果。【结果】各供试土壤调节剂(肥料)对甘蔗宿根黄化均具有极显著的防治效果(P<0.01,下同),其中,处理当年(2020年)的防治效果为5.57%~71.33%,处理次年(2021年)的防治效果为1.96%~90.06%;2020年防治效果最好的为处理A,达71.33%,其次为处理F,防治效果为30.01%,而处理B和D的防治效果较差,二者差异不显著(P>0.05),但均极显著差于其他土壤调节剂(肥料)处理;在2021年,各土壤调节剂(肥料)处理间的防治效果均存在极显著差异,且显著(P<0.05,下同)或极显著优于2020年,尤其以处理F的防治效果最佳,达90.06%,其次是处理E,防治效果为73.67%。各土壤调节剂(肥料)处理均能显著促进甘蔗植株长高、分蘖增多、叶片增多,并极显著提高各产量性状指标,其中处理F的提高效果最佳。各参试土壤调节剂(肥料)的成本在70~2100元/667 m^(2),排序为E>A>F>C>D>B。【结论】叶面喷施含Fe^(2+)叶面肥对当年已发生的甘蔗宿根黄化具有显著复绿作用,能快速挽回甘蔗宿根黄化引起的产量损失,但无法从根本上防治甘蔗宿根黄化。综合考虑防治成本及对蔗苗生长和甘蔗产量的影响,生产上以土施糖厂煤灰1.0 t/667 m^(2)对甘蔗宿根黄化的防治效果及对甘蔗前期生长和后期产量的促进作用效果较佳。

宿根黄化对甘蔗主要农艺性状及内源激素的影响

为了探明宿根黄化对甘蔗主要农艺性状及内源激素变化的影响,对发生宿根黄化后甘蔗体内激素水平高低、叶绿素指数变化,以及分蘖、株高等主要农艺性状进行分析。结果表明,黄化株经过了近40 d的生长,叶绿素指数达到40,与正常株刚出苗时的叶绿素指数相当,经过62 d基本完成复绿。正常株的株高、叶片数、节数和分蘖数的增量分别是黄化株的1285%、371%、860%和1650%。在5个观察期,正常株和黄化株的株高、叶片数、节数和分蘖数都有极显著差异;黄化株赤霉素含量比正常株低21.2%,生长素和细胞分裂素含量分别比正常株高17.3%和12.9%,与正常株差异显著;黄化株的玉米素、脱落酸和乙烯含量分别比正常株提高54.5%、195.5%和47.4%,与正常株差异极显著。本研究初步探索了宿根黄化对甘蔗主要农艺性状及内源激素的影响,为甘蔗宿根黄化病的有效防控提供依据。

甘蔗不同种植行距间套种大豆试验

以甘蔗桂糖21号不同种植行距为主区,间种大豆不同行数为副区,探索一条适合甘蔗间套种大豆的有效栽培和管理模式,为其间套种大豆技术提供科学依据。结果表明,1.2m甘蔗种植行距间种单行大豆较有利于甘蔗和大豆的产量形成,总产值位列第一。甘蔗桂糖21号间套种大豆以1.2m种植行距间种单行大豆的种植方式为宜。

不同补种方法对宿根蔗的效果研究

为明确不同补种方法对宿根蔗的效果,本试验于2017~2020年在3个不同地方开展,以桂糖42号、桂糖58号和桂柳05-136为试验材料,设置单芽育苗、催芽、脱毒组培苗原苗3种不同方法补种宿根蔗试验。结果表明:①不同补种方法对甘蔗的株高和茎径均没有影响;②单芽育苗补种第1年宿根后3年宿根甘蔗的有效茎数和产量分别比对照高4155条/hm^(2)和7965.30 kg/hm^(2)、14370条/hm^(2)和13554.6 kg/hm^(2)、15240条/hm^(2)和18252.45 kg/hm^(2),单芽育苗补种第2年宿根甘蔗的有效茎数和产量分别比对照高8040条/hm^(2)和13286.55 kg/hm^(2);③催芽补种宿根当年甘蔗有效茎数和产量分别高于对照480条/hm^(2)和3238.2 kg/hm^(2),差异不显著;④脱毒组培苗原苗补种处理的当年宿根甘蔗有效茎数和产量分别高于对照1590条/hm^(2)和10060.05 kg/hm^(2)。本试验结合前人研究结果可说明,不同补种方法有其优势也有其劣势,补种要根据宿根年限、品种特性、水源条件、土壤条件、人工成本、经济效益等因素选择最适宜的补种方法,才能从根本上解决甘蔗宿根年限短的问题。