游建华，梁 阗，樊保宁，吴凯朝，黄日宏，谭宏伟，廖庆才

（1广西农业科学院甘蔗研究所，南宁 530007；2广西农垦糖业集团柳兴制糖有限公司，广西 柳州 545112；3广西农业科学院，南宁 530007；4广西象州县水晶乡农业技术推广站，广西 象州 545800）

0 引言

甘蔗是多年生植物，上季甘蔗砍收后，利用留在土中和蔗蔸上的侧芽生长成为新的植株，经人工培育而成为新的一季甘蔗，称为宿根甘蔗[1]。保留宿根蔗可节约种苗、节省劳动力，提早熟期、有利于降低生产成本[2]，可减少种植的循环过程，使作物能更好地利用气候条件，从而延长生产周期[3]。宿根蔗年限越长，整个植蔗周期的种植成本就越低[4]，宿根蔗的品质和糖回收率均比新植蔗高[5]。因此，宿根蔗在生产中占有极其重要的地位，为主要蔗糖生产国家所重视[6]。甘蔗种植的长期生产实践已经证明了，宿根蔗年限越长，整个植蔗周期的种植成本就越低，工农业效益就愈佳[7]。世界上所有产蔗国家均有宿根甘蔗栽培[8]，但留宿根的年限则依品种、自然条件、栽培条件、管理水平、生产水平及种植习惯的不同而存在差异，古巴普遍5～7年，毛里求斯5～8年，巴西4～5年，南非4～5年，其他国家2～4年，中国蔗糖产区一般留宿根1～2年。中国宿根蔗一般占甘蔗总播种面积的60%左右[9]，但甘蔗产量长期保持在较低的水平，究其原因主要是缺乏宿根性好的品种[10]。宿根甘蔗在中国糖料生产中占据重要地位，然而由于品种退化、地力下降以及不正当的田间管理措施，中国宿根甘蔗在产量、品质等方面远远低于新植甘蔗，并且随着宿根年限的增长，其产量、品质降低，病虫害加剧，成为制约中国糖料产业发展的重要因素。甘蔗宿根衰退除了与基因型差异有密切关系外，还涉及到蔗田土壤、周边环境中生物以及非生物因素，并且各个因素之间相互影响，使宿根甘蔗衰退方面的相关研究面临诸多困难[11]。谢廷林[12]使用新‘台糖22号’(ROC22)补苗于ROC22宿根，以“破垄+早施肥+单行补苗+盖地膜”处理可保证宿根蔗有足够的苗数和早生快长，最后获得高产高糖，比其他处理显著增产，同时获得最多的纯收益，这一管理水平宜在劳力充足、管理水平高的蔗区推广。因为补种的蔗种萌芽期较长，蔗芽出苗后因株龄较小、生长竞争力弱而难以成为有效茎，所以宿根蔗不能直接补种蔗种[13]。宿根栽培一般可进行数次，但随次数的增加，蔗芽数会越来越少，加上病虫害发生率增多，单产会随之下降[14]。在甘蔗生产中，提高宿根蔗产量、延长宿根年限，前人大多采用本品种提前育苗移栽或移密补疏这两种传统方法[15]，但这两种方法能实施的前提条件是有充足的劳动力和水源作保障，且劳动强度大、工序繁琐、移栽苗成活率低等。补种的蔗苗移栽定植后需要淋定根水直至蔗叶返青，一般小面积蔗地或试验地小范围采用。由于甘蔗大多数种植在旱坡地，受到水源的缺乏、劳动力缺乏等方面因素的制约，这些方法在大面积生产已鲜有人采用。宿根蔗缺株断垄严重的地块，唯有翻蔸进行新植。因此，研究出简单、高效、实用的宿根蔗补种方法成为了目前甘蔗生产上亟待解决的问题之一。梁阗等[7]经过研究首创采用‘桂辐98-296’(GF98-296)种茎直接补种于ROC22宿根缺株断垄处获得成功，种茎直接补种处理比对照的蔗茎单产显著提高，且蔗糖分相当，该技术也获得了国家发明专利证书[16]，拉开了种茎直接补种宿根蔗延长年限研究的序幕，目前尚无同类的研究报道。通过研究GF98-296 直接补种解决了广西蔗区主栽当家品种ROC22 宿根缺株断垄导致的单产低问题，也初步构建了种茎直接补种宿根蔗的新技术雏形，要形成成熟的技术体系，还要利用这个新技术针对其他主要推广品种，如‘桂糖42号’(GT42)进行实证研究与验证，以拓展、完善、提升该新技术的可行性、广谱性、实用性。本研究主要探讨解决GF98-296 种茎直接补种的最适宜时期这个关键性问题，以克服GT42宿根前期早生快发优势对补种的GF98-296产生荫蔽、抑制等不利影响，促使两者在蔗地封行时基本同步生长，使GF98-296 能顺利拔节伸长成为有效茎，达到增产、增收的目的。同时为GF98-296 在其他主推品种的宿根补种试验研究和推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

研究田间试验于 2017年3月 28 日—2018年1月13日在广西象州县水晶乡雷安村韦炳坤甘蔗地进行，供试地块为种植GT42 第三年宿根蔗地（2014年2月23日新植蔗下种），上茬甘蔗砍收时间为2016年12月28日；土壤为红壤土、肥力偏下。

1.2 试验材料

供试甘蔗品种为‘桂辐98-296’(GF98-296)和‘桂糖42号’(GT42)。

1.3 试验方法

试验设3个处理，分别为A处理（GF98-296种茎直接补种+GT42 宿根）下种密度为12 芽/m，该处理的各个试验小区包含GF98-296 补种和GT42 宿根的蔗株；B 处理（GF42 种茎直接补种+GT42 宿根）下种密度为12 芽/m，该处理的各个试验小区包含GT42 补种和GT42 宿根的蔗株；对照（CK，GT42 宿根地块自然状态）不补种。

试验地的植蔗行距1.0 m，行长12.0 m，5 行区，小区面积60.0 m2，3次重复，共9个小区，随机区组排列，周边设保护行。2017年3月28日各处理下种补种，当时宿根蔗苗长出了2～4 片蔗叶，在其蔗畦缺株断垄处（30 cm 以上地段无蔗蔸或无蔗芽萌动出土）挖植蔗沟，同时清除废弃蔗蔸，沟底与宿根蔗基部持平。按照新植蔗的种植方法，选择无病虫害、蔗茎均匀、蔗芽饱满的半茎种，斩成单芽或双芽段，种茎依据密度要求直接双行顶接摆种于植蔗沟补种，浅盖土，并记录每小区补种的下种芽数量，补种的GF98-296 和GT42 出苗后用红绳绑圈记号以便识别。补种蔗芽出苗后的一切农事活动按当地的习惯进行，且田间管理以宿根蔗的要求为准。4月下旬施分蘖肥后小培土，5月下旬施攻茎肥后大培土；施肥量：30%复合肥(16-5-9)1.8 t/hm2（分蘖肥0.675 t/hm2、攻茎肥1.125 t/hm2），伸长期加施攻茎肥尿素0.3 t/hm2。

1.4 调查项目

上茬甘蔗砍收前调查每个小区有效茎数，4月中旬调查A、B处理种茎直接补种的出苗率，大培土前调查甘蔗（假茎）株高；收获前调查有效茎数、株高、茎径及分析蔗糖品质等。2018年1月13 日广西壮族自治区农业厅组织专家组对试验地进行实产验收，按照有关规程[17]，测定数据包括株高、茎径、有效茎数、蔗糖分、产量，其中补种的GF98-296 和GT42 分别计重，以便于统计分析。分别随机砍取试验区GF98-296、GT42及GT42宿根蔗茎各6条送广西农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所进行蔗糖品质分析，出具检测报告。

2 结果与分析

2.1 各处理及其品种出苗率、成茎率、发株率调查结果分析

从表1 可以看出，A 处理GF98-296 直接补种的蔗芽数为23400芽/hm2，出苗率为93.06%，蔗苗成茎率为85.97%，宿根蔗发株率为87.76%；B处理GT42直接补种的蔗芽数为25335芽/hm2，出苗率为91.61%，成茎率为26.54%，宿根蔗发株率为85.81%；CK的宿根蔗发株率为86.32%。补种GF98-296 的出苗率略高于补种的GT42，差异不大，处于同一水平，说明宿根蔗的早期发株生长对这两个补种品种的蔗芽萌动至出苗影响小。但到了宿根蔗拔节伸长期，蔗株及其蔗叶覆盖蔗地的面积加大，GF98-296 前期生长快的种性表现凸显[18]，几乎没有受到宿根蔗的抑制影响，而补种GT42 蔗苗大多数被荫蔽无法进行正常的光合作用而自然消亡，因此补种的GT42成茎率大大低于GF98-296。A、B及CK各处理宿根蔗的发株率也基本在同一水平。

2.2 各处理及其品种蔗株生长量调查结果分析

从表2看出，5月25日进行大培土时，蔗株株高从低到高的依次为：GT42 补种蔗苗＜GF98-296 补种蔗苗＜宿根蔗苗，这是宿根蔗苗比作为新植蔗的种茎补种发株早、长苗早的合理结果；同为补种的GF98-296和GT42的显著差异说明了GF98-296早生快发的种性优势。到了工艺成熟期的12月，补种GF98-296 株高为278～283 cm，各个处理宿根蔗株高265～272 cm，两者相差约12 cm，GT42 补种的蔗株最低为171 cm。6—12月的生长量比较，GF98-296 补种的生长量最大达234 cm，其次是各个处理宿根蔗的生长量为216～223 cm，补种的GT42 生长量最小为144 cm。补种GF98-296 的生长量大于宿根蔗和补种的GT42，且蔗地封行时，补种GF98-296 的株高与宿根蔗基本齐平，同步生长，有效地避过了占天时地利优势的宿根蔗对其荫蔽、抑制的不利影响，到了8月底、9月初反转逆袭，总体长势超过了宿根蔗；而补种的GT42则难逃此厄运，不仅茎细小，蔗株高度始终置于宿根蔗荫蔽和抑制之下，大多数自然消亡，幸免存活下来的蔗株也是总体长势参差不齐、呈弱小的状态。说明了GF98-296不仅前期生长快，尤其是全期生长旺盛[19]，其拔节至工艺成熟期的生长量能充分满足目标产量有效茎对株高的要求。

表1 各处理及其品种出苗率、成茎率、发株率调查结果

表2 各处理及其品种蔗株6—12月生长量调查结果 cm

2.3 各处理单位面积产量构成因子及其蔗茎产量比较分析

从表3看出，A、B、CK各处理的宿根蔗有效茎数、茎径、株高、单茎重及蔗茎产量间差异不明显，种茎直接补种没有干扰到GT42宿根蔗的正常生长。种茎直接补种的GF98-296 和GT42 的有效茎数分别为18720、6160 条/hm2，茎径分别为2.41、1.92 cm，株高分别为281、171 cm，单茎重分别为1.14、0.95 kg/条，蔗茎产量分别为21.34、5.85 t/hm2。A 处理的蔗茎产量为77.93 t/hm2，比CK、B分别增产19.79、14.15 t/hm2，增幅分别达34.03%、22.18%；其中，A处理蔗茎产量与CK、B处理差异达极显著水平；B处理产量与CK差异不显著。由此可见，A 处理相比B 处理增产是因补种的GF98-296 有效茎数是补种GT42 有效茎数的3 倍多，且单茎也比其重；A处理比CK显著增产也几乎得益于补种GF98-296有效茎数的增多，充分说明了补种对宿根蔗地块蔗茎的同比增产作用。

2.4 各处理及其品种蔗糖分分析

表4 蔗糖分和田间锤度分析看出，3 个处理的GT42 宿根蔗茎的田间锤度达到21.46°～22.05°BX，蔗糖分达到14.87%～14.95%，均高于GT42补种蔗茎的田间锤度和蔗糖分，但低于GF98-296补种蔗茎的田间锤度和蔗糖分。这符合甘蔗同一品种宿根蔗的田间锤度、蔗糖分高于新植蔗的糖分成熟规律，再次证明了GF98-296 是适应性强的高糖品种[20]。利用GF98-296作为种茎直接补种GT42 宿根蔗，不会降低这两个品种新植与宿根蔗的混合群体作为原料蔗进糖厂压榨制糖的产糖率，提升单位面积产糖量。

2.5 各处理的经济效益比较分析

（1）农业产值效益分析。表5结果显示，与CK相比，A处理增产19.79 t/hm2，增加农业产值9895.0元/hm2，扣除补种系列成本 4388.4 元/hm2，纯增收5506.6 元/hm2；B处理增产5.64 t/hm2，增加农业产值2820.0元/hm2，扣除补种系列成本 2800.8 元/hm2，纯增收 19.2 元/hm2。说明了利用GF98-296 和GT42 种茎直接补种GT42 宿根蔗对蔗农而言可增产、增收，但从经济效益最大化而言，利用GF98-296相比增产、增收的幅度更大。

（2）工业产值效益分析。从表6看出，A处理因补种GF98-296的蔗茎产量大幅度增产，且其蔗糖分相比补种GT42 及其宿根蔗均处于较高值，在工艺成熟期两个品种混合群体蔗茎砍收作为原料进糖厂压榨制糖的单位面积产糖量也相比显著提高，增加的工业产值非常可观。因此，A处理合计产糖量达9.942 t/hm2，工业产值也达57663.6元/hm2，与B处理产糖量8.049 t/hm2、工业产值 46684.2 元/hm2和 CK 产糖量 7.388 t/hm2、工业产值42850.4元/hm2比较，A处理的工业产值分别比B处理、CK增效10979.4、14813.2元/hm2。

从以上工农业产值分析看出，A 处理相比CK，因蔗茎增产，农业产值增收5506.6元/hm2；同时原料蔗进制糖企业压榨制糖后，因增产食糖而增效的工业产值也达14813.2 元/hm2。因此，新增工农业总产值达20319.8元/hm2。

表3 各处理单位面积产量构成因子调查结果及比较

表4 各处理及其品种蔗糖分调查结果

3 结论与讨论

3.1 GF98—296种茎直接用于补种GT42宿根，从农艺性状表现是适宜的

（1）作为新植蔗的GF98-296 的出苗、成茎没有受到或微小受到作为宿根蔗的GT42 发株对其荫蔽、水肥竞争、抑制等因素的影响，混合群体各自能正常发株、出苗，互不干扰，幼苗期整体齐苗、壮苗，为达到目标产量打下了良好的基础。（2）GF98-296早生快发、全期旺盛的长势优势保证了其拔节伸长至工艺成熟期的生长量能与GT42宿根蔗齐头并进，甚至赶超，确保了株高这个决定试验研究是否成功及达到预期目标产量的主要关键要素的稳定。（3）GF98-296 种茎直接补种GT42 宿根混合群体的整体单位面积产量对比宿根蔗不补种的增产部分几乎就是补种蔗株蔗茎的产量，而这部分产量也大约占整体产量的1/3，恰好填补了宿根蔗缺株断垄的空白，达到了增产的目的。（4）GF98-296种茎直接补种GT42宿根混合群蔗茎在工艺成熟期的蔗糖分指标旗鼓相当，蔗茎砍收作为原料进制糖企业压榨制糖是有利的。

3.2 GF98-296种茎直接补种GT42宿根，从经济成本核算对产业是有利的

蔗糖产业是工农业紧密联系，且相互依赖、依存的有机整体，主要由甘蔗种植业、制糖业及其他相关产业构成。因此，甘蔗种植（种茎直接补种宿根蔗）就是一项经济活动，就要从经济成本核算来界定这种活动是否有价值和意义。这个问题的答案已经在前面的分析中蔗农增收、制糖企业增效的结果得到了肯定的回答，在此不必赘述了。另外，从种茎直接补种成功就意味着有效延长了宿根蔗年限1年以上，也降低了甘蔗从下种至翻蔸淘汰整个生长周期的种植生产成本，对植蔗节本增效，增强甘蔗种植业的市场竞争力是十分有意义的

3.3 GT42种茎直接补种GT42宿根是不适宜的

GT42 种茎直接补种GT42 宿根虽然是同属一个品种之间的不同种植制度，但由于植期的差异，新植蔗的蔗芽萌动出土长苗明显滞后于宿根蔗的早生快发易被荫蔽、抑制，造成幼苗期苗小、苗弱，无法进行正常的光合作用大多自然消亡，能勉强成茎的也是蔗茎矮小，参差不齐，成茎率低，与GF98-296 相比对整体的单产贡献极小，而且也不经济划算，许多文献均有类似表述[13]。

表5 试验结果的农业经济效益分析

表6 2017年试验结果工业经济效益分析

GT42 经过多年的示范、推广，已经成为广西蔗区的主要推广品种之一。但该品种易感染黑穗病[21]，加之蔗茎收砍时的人畜、机械践踏、地下害虫的为害等因素导致宿根蔗缺株断垄严重，许多蔗地第二、第三年宿根蔗被迫翻蔸重种了，造成人力、物力、财力、地力的极大浪费。本试验研究获得成功，总结出了一套高效实用种茎直接补种GT42 宿根蔗延长年限的新技术，建议种植GT42 面积较大的有关市县（区）政府有关部门、制糖企业加大这项新技术的示范、推广力度，通过科技进步来促进蔗农增产增收、制糖企业增效。