热带作物学报

甘蔗群体Sugarcane population	前茬有效茎数Millable stalk in previous crop/(plants·hm^-2)	补种芽数Replanting bud/(buds·hm^-2)	苗数Seedling/(plants·hm^-2)	出苗率/发株率Emergence/ratoon sprouting rate/%	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	成茎率Stalk formation rate/%
GF₀		22 650	20 070^dD	88.61^bB	16 590^cC	82.65^aA
R₁	52 815^aA		63 323^aA	86.48^cB	45 675^aA	72.13^bA
CK₁	51 555^aA		60 919^aA	85.98^cB	44 325^aA	72.76^bA
GF₁	16 590^cB		53 656^bB	260.48^aA	43 215^aA	80.54^aA
R₂	45 675^bA		37 893^cC	52.94^dC	24 180^bB	63.81^cC
CK₂	44 325^bA		38 167^cC	55.13^dC	24 435^bB	64.02^cC

甘蔗群体Sugarcane population	前茬有效茎数Millable stalk in previous crop/(plants·hm^-2)	补种芽数Replanting bud/(buds·hm^-2)	苗数Seedling/(plants·hm^-2)	出苗率/发株率Emergence/ratoon sprouting rate/%	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	成茎率Stalk formation rate/%
GF₀		22 650	20 070^dD	88.61^bB	16 590^cC	82.65^aA
R₁	52 815^aA		63 323^aA	86.48^cB	45 675^aA	72.13^bA
CK₁	51 555^aA		60 919^aA	85.98^cB	44 325^aA	72.76^bA
GF₁	16 590^cB		53 656^bB	260.48^aA	43 215^aA	80.54^aA
R₂	45 675^bA		37 893^cC	52.94^dC	24 180^bB	63.81^cC
CK₂	44 325^bA		38 167^cC	55.13^dC	24 435^bB	64.02^cC

甘蔗群体Sugarcane population	株高Plant height/cm	株高差异Plant height difference between May and December/cm
GF₀	50.43^bA	324.30^bA	273.87^aA
R₁	59.24^aA	308.70^cB	249.46^bB
CK₁	60.47^aA	310.20^cB	249.73^bB
GF₁	64.87^aA	338.60^aA	273.73^aA
R₂	49.89^bA	303.60^cB	253.71^bB
CK₂	51.18^bA	305.40^cB	254.22^bB

甘蔗群体Sugarcane population	株高Plant height/cm	株高差异Plant height difference between May and December/cm
GF₀	50.43^bA	324.30^bA	273.87^aA
R₁	59.24^aA	308.70^cB	249.46^bB
CK₁	60.47^aA	310.20^cB	249.73^bB
GF₁	64.87^aA	338.60^aA	273.73^aA
R₂	49.89^bA	303.60^cB	253.71^bB
CK₂	51.18^bA	305.40^cB	254.22^bB

甘蔗群体Sugarcane population	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	茎径Stalk diameter/cm	株高Plant height/cm	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	单茎质量Single stalk weight/(kg·stalk^-1)	总产量Total production/(t·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	16 590^cB	2.44^aA	324.3^bA	23.40^dD	1.41^aA	94.20^aA	35.34
R₁	45 675^aA	2.56^aA	308.7^cB	70.80^aA	1.55^aA
CK₁	44 325^aA	2.61^aA	310.2^cB	69.60^aA	1.57^aA	69.60^bB
GF₁	43 215^aA	2.46^aA	338.6^aA	61.80^cA	1.40^aA	98.55^aA	161.75
R₂	24 180^bB	2.66^aA	303.6^cB	36.75^bB	1.52^aA
CK₂	24 435^bB	2.65^aA	305.4^cB	37.65^bB	1.54^aA	37.65^cC

甘蔗群体Sugarcane population	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	茎径Stalk diameter/cm	株高Plant height/cm	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	单茎质量Single stalk weight/(kg·stalk^-1)	总产量Total production/(t·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	16 590^cB	2.44^aA	324.3^bA	23.40^dD	1.41^aA	94.20^aA	35.34
R₁	45 675^aA	2.56^aA	308.7^cB	70.80^aA	1.55^aA
CK₁	44 325^aA	2.61^aA	310.2^cB	69.60^aA	1.57^aA	69.60^bB
GF₁	43 215^aA	2.46^aA	338.6^aA	61.80^cA	1.40^aA	98.55^aA	161.75
R₂	24 180^bB	2.66^aA	303.6^cB	36.75^bB	1.52^aA
CK₂	24 435^bB	2.65^aA	305.4^cB	37.65^bB	1.54^aA	37.65^cC

甘蔗群体Sugarcane population	锤度Brix/°Bx	蔗糖分Sucrose content/%
GF₀	21.92^aA	14.93^aA
R₁	22.65^aA	15.61^aA
CK₁	22.61^aA	15.64^aA
GF₁	22.45^aA	15.47^aA
R₂	22.31^aA	15.36^aA
CK₂	22.38^aA	15.40^aA

甘蔗群体Sugarcane population	锤度Brix/°Bx	蔗糖分Sucrose content/%
GF₀	21.92^aA	14.93^aA
R₁	22.65^aA	15.61^aA
CK₁	22.61^aA	15.64^aA
GF₁	22.45^aA	15.47^aA
R₂	22.31^aA	15.36^aA
CK₂	22.38^aA	15.40^aA

甘蔗群体Sugarcane population	总产量增产Yield increase/(t·hm^-2)	新增产值Increased output value/(Yuan·hm^-2)	补种量Replanting seedcane rate/(t·hm^-2)	农业成本Agricultural cost/(Yuan·hm^-2)	增收Benefit/(Yuan·hm^-2)
R₁+GF₀	24.60	12 667.52	1.56	800.64	750.00	2952.00	8164.88
CK₁	0	0	0	0	0	0	0
R₂+GF₁	60.90	31 668.00	0	0	0	7308.00	24 360.00
CK₂	0	0	0	0	0	0	0
总计	85.50	44 335.52	1.56	800.64	750.00	10 260.00	32 524.88

甘蔗群体Sugarcane population	总产量增产Yield increase/(t·hm^-2)	新增产值Increased output value/(Yuan·hm^-2)	补种量Replanting seedcane rate/(t·hm^-2)	农业成本Agricultural cost/(Yuan·hm^-2)	增收Benefit/(Yuan·hm^-2)
R₁+GF₀	24.60	12 667.52	1.56	800.64	750.00	2952.00	8164.88
CK₁	0	0	0	0	0	0	0
R₂+GF₁	60.90	31 668.00	0	0	0	7308.00	24 360.00
CK₂	0	0	0	0	0	0	0
总计	85.50	44 335.52	1.56	800.64	750.00	10 260.00	32 524.88

甘蔗群体Sugarcane population	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	蔗糖分Sucrose content/%	产糖量Sugar yield/(t·hm^-2)	工业总产值Total industrial output/(Yuan·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	23.40	14.93	3.07	70 235.00	17 655.00
R₁	70.80	15.61	9.70
CK₁	69.60	15.64	9.56	52 580.00
GF₁	61.80	15.47	8.27	76 328.00	47 212.00
R₂	36.75	15.36	4.89
CK₂	37.65	15.40	5.02	29 116.00

甘蔗群体Sugarcane population	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	蔗糖分Sucrose content/%	产糖量Sugar yield/(t·hm^-2)	工业总产值Total industrial output/(Yuan·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	23.40	14.93	3.07	70 235.00	17 655.00
R₁	70.80	15.61	9.70
CK₁	69.60	15.64	9.56	52 580.00
GF₁	61.80	15.47	8.27	76 328.00	47 212.00
R₂	36.75	15.36	4.89
CK₂	37.65	15.40	5.02	29 116.00

宿根蔗种间补种栽培的群体稳定性与生产力研究

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罗含敏 ¹^,² , 蒋雅琴 ² , 周慧文 ² , 韦远克 ¹ , 游建华 ² , 熊发前 ² , 阳太亿 ² , 李鸣 ² , 韦宏锤 ¹ , 刘明 ¹ , 闫海锋 ²^,^** , 丘立杭 ²^,^**

热带作物学报 | 作物栽培与生理生化 2025,46(8): 1886-1894

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热带作物学报 |作物栽培与生理生化 2025 , 46 (8) : 1886 -1894

宿根蔗种间补种栽培的群体稳定性与生产力研究

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罗含敏¹^,², 蒋雅琴², 周慧文², 韦远克¹, 游建华², 熊发前², 阳太亿², 李鸣², 韦宏锤¹, 刘明¹, 闫海锋²^,^**, 丘立杭²^,^**

作者信息

^1.河池市农业科学研究所/广西壮族自治区农业科学院河池分院，广西河池　546306

^2.广西壮族自治区农业科学院/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室，广西南宁　530007

通讯作者:

^** 闫海锋（YAN Haifeng），E-mail：gstsyhf@163.com

丘立杭（QIU Lihang），E-mail：quihang163@163.com。

Population Stability and Productivity of Ratoon Sugarcane Through Inter-varietal Replanting Technology

Hanmin LUO¹^,², Yaqin JIANG², Huiwen ZHOU², Yuanke WEI¹, Jianhua YOU², Faqian XIONG², Taiyi YANG², Ming LI², Hongchui WEI¹, Ming LIU¹, Haifeng YAN²^,^**, Lihang QIU²^,^**

Affiliations

^1.Hechi Research Institute of Agricultural Sciences / Hechi Branch, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Hechi, Guangxi 546306, China

^2.Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement / Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement (Guangxi), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanning, Guangxi 530007, China

出版时间: 2025-08-25 doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.011

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摘要

收起

本研究开展宿根蔗不同品种间补种栽培的群体稳定性与生产力研究，为从栽培管理上延长甘蔗宿根年限及提高宿根蔗群体稳定性与生产力提供有益借鉴。以机械收获后即将翻蔸重种的2 a宿根桂糖42号（GT）为研究对象，利用桂辐98-296（GF）种茎对其缺蔸断垄处进行品种间补种（简称“种间补种”）处理，并以同期宿根为对照（不补种，CK），调查处理后第1年被补种的GT（R₁）、R₁+补种的桂辐98-296（新植）（GF₀）（同期的CK设为CK₁）及处理后第2年被补种的GT（R₂）、R₂+桂辐98-296（第1年宿根）（GF₁）（同期的CK设为CK₂）的出苗率、发株率、株高、成茎率和产量等指标，并分析不同处理间的经济效益。结果表明：处理后第1年，GF₀的出苗率为88.61%，显著高于R₁和CK₁；从5月和12月的株高差异看，桂辐98-296的株高增长量极显著大于CK₁和R₁，但CK₁与R₁间的株高增长量差异不显著；从成熟期看，CK₁和R₁间的成茎率和产量均无显著差异，但R₁+GF₀甘蔗群体的有效茎数显著增加，高达62 265条/hm²，导致总产量极显著高于CK₁，增产24.60 t/hm²，增幅达35.34%。处理后第2年，GF₁的发株率达260.48%，极显著高于R₂和CK₂，5月和12月的株高差异也极显著大于CK₂和R₂，但CK₂与R₂间的株高生长量差异不显著；从成熟期看，CK₂和R₂的成茎率和产量比上茬的均显著下降，但R₂+GF₁的总产量极显著高于CK₂，增产4.62%，增幅达161.75%，表明甘蔗混合群体增产主要来自桂辐98-296。经济效益分析结果显示，处理后第1年蔗农和制糖企业分别增收8164.88元/hm²和17 655.00元/hm²；处理后第1年和第2年蔗农和制糖企业增收产值相差约2.98倍。以甘蔗良种桂辐98-296种茎对机械收获下我国甘蔗主栽品种桂糖42号宿根蔗进行补种，可有效解决机械碾压后宿根蔗缺株断垄严重问题，显著增加甘蔗群体的有效茎数，延长2 a宿根年限，增产增收效果明显。因此，桂辐98-296补种技术体系值得在我国蔗区推广应用。

关键词

宿根蔗 / 宿根年限 / 蔗蔸 / 种茎补种 / 有效茎数

Abstract

收起

This study investigated the population stability and productivity of ratoon sugarcane through inter-varietal replanting, aiming to provide agronomic insights for prolonging ratoon cycles and enhancing population stability and productivity through improved cultivation management. Using the second ratoon crop of sugarcane variety Guitang 42(GT) scheduled for replanting after mechanical harvest, replanting was done with the variety Guifu 98-296 (GF) seedcanes (termed inter-varietal replanting) in the place where the cropping row was broken because of missing sugarcane stubbles, with the same untreated ratoon crop as the control (CK). Emergence rate, ratoon sprouting rate, plant height, stalk formation rate, and cane yield in the first-year replanted GT ratoon sugarcane (R₁), R₁+newly planted GF (GF₀) (set the same CK as CK₁), second replanted ratoon (R₂), and R₂+first ratoon GF (GF₁) (set the same CK as CK₂) were evaluated. Economic benefits were analyzed across treatments. The results indicated that in the first year after replanting, the GF₀ exhibited a emergence rate of 88.61%, which was significantly higher than that of R₁ and CK₁. GF demonstrated markedly greater plant height increment compared to CK₁ and R₁ but no significant difference existed between CK₁ and R₁ between May and December. At the maturity stage, neither the stalk formation rate nor the cane yield differences showed statistically significant between CK₁ and R₁. However, the millable stalks in the sugarcane population (R₁+GF₀) significantly increased to 62 265 per hectare, resulting in extremely significantly higher cane yield with 24.60 tons per hectare or 35.34% increase over CK₁. In the second year, the sprouting rate of GF₁ reached 260.48%, which was extremely significantly higher than that in R₂ and CK₂. Its plant height difference between May and December was also extremely significantly greater than that of CK₂ and R₂, and there was no significant difference in that between CK₂ and R₂. At the maturity period, the stalk formation rate and cane yield in CK₂ and R₂ were both significantly lower than those in the previous ratoon crop, but the cane yield in the treatment R₂+GF₁ was extremely significantly higher than that in CK₂ by 4.62% with an increase rate of 161.75%. This indicated that the increased cane yield in variety mixed ratoon crop populations mainly came from GF. Economic benefit analysis showed that in the first year after replanting, sugarcane farmers and sugar factories increased their income by 8164.88 Yuan/hm² and 17 655.00 Yuan/hm², respectively. After replanting treatment, the difference in increased revenue between the first and second years for sugarcane farmers and sugar factories was approximately 2.98 times. Replanting the elite sugarcane variety GF to the ratoon cane of the main cultivated variety GT under mechanical harvesting conditions could effectively address the severe problem of missing plants and broken rows caused by mechanical compaction. This approach significantly increased the millable stalks in the sugarcane population, prolonged the ratoon duration by two more years, and showed a noticeable increase in cane yield and income. Therefore, the replanting technology system of GF is worth promoting in China’s sugarcane-growing areas.

Key words

ratoon sugarcane / ratoon duration / stubble / replanting with seedcanes / millable stalks

引用本文

罗含敏, 蒋雅琴, 周慧文, 韦远克, 游建华, 熊发前, 阳太亿, 李鸣, 韦宏锤, 刘明, 闫海锋, 丘立杭. 宿根蔗种间补种栽培的群体稳定性与生产力研究. 热带作物学报, 2025 , 46 (8) : 1886 -1894 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.011

Hanmin LUO, Yaqin JIANG, Huiwen ZHOU, Yuanke WEI, Jianhua YOU, Faqian XIONG, Taiyi YANG, Ming LI, Hongchui WEI, Ming LIU, Haifeng YAN, Lihang QIU. Population Stability and Productivity of Ratoon Sugarcane Through Inter-varietal Replanting Technology[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2025 , 46 (8) : 1886 -1894 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.011

正文

收起

甘蔗是具有多年宿根的重要糖料作物，主要分布于世界热带亚热带地区，在我国西南和华南地区广泛种植。甘蔗种植结构由新植蔗和宿根蔗组成，其产量由单位面积收获的有效茎数和单茎重决定（即甘蔗产量=单位面积有效茎数×单茎重）^[1]。宿根栽培是甘蔗生产的重要方式，一般占比60%以上，由上茬甘蔗砍收后留在地里蔗蔸的地下侧芽在适宜条件下萌发而成的新蔗株，经合理栽培管理后再次生长成为新一茬可收获的甘蔗^[2]。多年留茬并不断再生长是甘蔗宿根性的显著特性，具体表现为宿根年限（亦称宿根季）越长，可收获次数就越多，在同一块蔗地上的总投入成本就越低，总收益则越高。此外，宿根蔗具有早生快发、早熟、高糖、管理成本低等优点^[3]。因此，延长宿根年限对甘蔗产业的降本增效具有重要意义。随着甘蔗生产机械化的发展，目前我国甘蔗耕种收综合机械化率超过70%，其中机械收获（机收率）约35%^[4-5]，机械碾压已是机械收获条件下甘蔗宿根年限和产量下降的重要原因之一^[6-7]，而利用不同于宿根蔗品种的种茎补种栽培可有效解决宿根蔗严重缺株断垄问题^[8]。因此，开展宿根蔗种间补种栽培技术研究，对延长甘蔗宿根年限以提高种植效益具有重要意义。通过改善栽培措施延长甘蔗宿根年限，是提高甘蔗种植效益最有效的途径之一，且宿根年限越长，生产成本（尤其是种植成本）愈低，产业的竞争力就越强^[9]。甘蔗生物产量大，生长周期长，期间难免会遭遇病虫害、干旱、高温及冷害冻害等生物与非生物胁迫，加之机械收获碾压严重损伤宿根蔗蔸，甘蔗地下宿根芽萌发受阻，导致宿根蔗畦出现不同程度的缺株断垄现象，从而引起后期有效茎数减少，最终造成蔗茎减产^[8]。在甘蔗生产中，为了提高宿根蔗单产和延长种植年限，前人采用以宿根品种为种源的移密补疏或育苗移栽法进行补种，但这2种传统方法会造成蔗苗二次伤害和存在较长返青期，严重影响补种植株的成活率，无法从根本上解决宿根蔗缺株断垄问题，且劳作成本居高不下^[10]，因此，以宿根品种为种源进行补种难以提高宿根蔗单产和延长宿根年限。梁阗等^[11]、樊保宁等^[12]、游建华等^[13-14]、陈用等^[15]采用桂辐98-296种茎分别开展广西主栽品种ROC22、桂糖42号（GT）、桂柳05136和ROC16等补种试验，取得了显著增产效果，且延长宿根年限1年以上。何远等^[16]利用桂糖44号种茎对ROC22宿根蔗进行补种获得了明显的增产效果，但桂糖44号是否适用于补种其他品种尚未可知。综上可知，相较于传统补种方法，利用异于宿根品种对蔗田缺蔸断垄处进行补种具有可行性，也更具优势。为了提高补种的效率，广西农业科学院甘蔗研究所甘蔗生产机械化研究团队研发了用于补种作业的单芽种茎种植机并开展相关试验，结果表明，以种植机进行单、双芽种茎补种效果相近，但种植机补种单芽段作业更有助于提高劳动生产率及降低补种生产成本^[17-18]。前人利用异于甘蔗宿根品种的种源进行补种，实现了甘蔗显著增产，但补种后甘蔗群体产量形成和农艺性状表现仍缺乏数据支撑。目前，利用甘蔗良种种茎对宿根蔗进行补种解决机械碾压后宿根蔗缺株断垄严重问题、延长宿根年限、提高群体稳定性与生产力的研究鲜有报道。本研究在前期多年多点试验成功的基础上，以我国种植面积最大的桂糖42号的宿根蔗为研究对象，以桂辐98-296（GF）种茎进行宿根蔗种间补种处理，分析处理后连续2年内甘蔗群体与单一宿根品种间的出苗率、发株率、有效茎数、株高和茎径等产量构成因子的差异，并进行经济效益分析，明确种间补种处理后甘蔗群体较桂糖42号单一宿根品种在产量及其构成因子方面的稳定性，以期为通过改善甘蔗品种结构以延长甘蔗宿根年限及提高宿根蔗群体稳定性与生产力提供科学依据。

1　材料与方法

收起

1.1　材料

供试甘蔗品种为即将翻蔸重种的桂糖42号（GT）第2年宿根蔗，行距1.2 m，于2020年1月5日采用全程机械化收获，以及用作种间补种的良种桂辐98-296（GF）。其中，桂糖42号是由广西农业科学院甘蔗研究所选育的主栽品种，具有高产高糖特性，但宿根蔗易染黑穗病，缺蔸断垄严重；桂辐98-296也是该单位经辐射诱变技术自主选育的具有全期生长快、宿根性好、抗病抗逆性强等特性的栽培品种。

1.2　方法

1.2.1　试验设计

试验于2022年3月6日—2024年1月20日在广西河池市宜州区洛西镇王格村“双高”糖料蔗基地（108°48ʹ21ʺE，24°29ʹ32ʺN，海拔为150.2 m）进行。蔗田土壤类型为红壤，肥力中等。

在上述桂糖42号宿根蔗田中随机选取6个小区作为试验区，每个小区面积约90.0 m²，其中，3个进行种间补种处理，另外3个自然留宿根，不进行处理，为对照（CK），其他田间管理措施一致。补种处理为待宿根蔗苗长至3~4叶龄时，利用桂辐98-296种茎对蔗田中缺株断垄处进行补种，补种密度为12芽/m²，CK为自然留茬的单一品种桂糖42号，不进行种间补种。补种后第1年的桂糖42号第3年宿根蔗命名为R₁，补种的桂辐98-296（新植）命名为GF₀，同期的CK设为CK₁；补种后第2年的桂糖42号第4年宿根蔗命名为R₂，桂辐98-296第1年宿根命名为GF₁，同期的CK设为CK₂。

1.2.2　测定项目及方法

参考游建华等^[13]的方法，收获上茬桂糖42号时调查每个小区的有效茎数，待桂糖42号宿根蔗苗出现3~4片真叶（2022年3月6日）时，凡蔗蔸间出现40 cm及以上空白的均进行桂辐98-296种茎补种处理，记录每个小区补种的桂辐98-296芽数，并对其随后生长的植株进行标记，期间分别调查甘蔗群体的出苗率、株高、茎径、有效茎数和田间锤度等指标。参考游建华等^[14]的方法，于收获时对试验小区甘蔗群体的株高、茎径和有效茎数和蔗茎产量进行测定，参考丘立杭等^[1]的方法测定蔗糖分。

1.3　数据处理

试验数据采用Excel 2010软件进行数据整理，利用DPS v16.0软件进行方差分析。

2　结果与分析

收起

2.1　种间补种处理后甘蔗群体的出苗率、发株率和成茎率

由表1可知，利用桂辐98-296种茎进行种间补种处理后，桂糖42号宿根群体的组成发生了改变，在出苗率、发株率和成茎率方面存在差异。其中，处理后第1年，GF₀出苗率（88.61%）显著高于被补种群体R₁和对照群体CK₁，说明提前萌发生长的宿根蔗对新补种桂辐98-296种茎的萌发成苗的影响不明显，即GF₀在生育期滞后于宿根蔗的情况下仍可正常萌发成苗；GF₀的成茎率最高，显著高于群体R₁和CK₁，说明宿根生长环境下不同品种间的竞争对桂辐98-296成茎无不利影响，也证实前期种间补种具有可行性，意味着不同甘蔗品种间可多元化种植。处理后第2年，虽然R₂和CK₂的发株率极显著低于上茬R₁和CK₁，但桂辐98-296的发株率高达260.48%，极显著高于R₂，弥补了甘蔗高产所需的群体苗数。由此可见，从补种后甘蔗群体的苗数、成茎率和有效茎数看，甘蔗群体至少还可再留1 a宿根，即改善宿根蔗的群体构成可延长其宿根年限。

2.2　种间补种处理后甘蔗群体植株生长的差异

株高是甘蔗植株生长量的直接体现，影响其有效茎的形成。由表2可知，处理后第1年，苗期（2023年5月）甘蔗的株高排序为CK₁≈R₁>GF₀。由于宿根蔗的株龄比GF₀的至少提早30 d出苗，导致其株高显著高于GF₀，但成熟期（2023年12月）时，GF₀的株高反而极显著高于R₁群体。处理后第2年，在苗期和成熟期，已为宿根蔗的桂辐98-296的株高均显著高于群体R₂和CK₂，且植株5月和12月生长量的差异也是如此。这些结果说明，桂辐98-296的整个生长期均快速生长的优势是其在宿根条件下逆势的种性表现，这为用于宿根蔗补种的品种选育提供参考。

2.3　种间补种处理后甘蔗产量及其构成要素比较

有效茎数、株高、茎径和单茎质量是甘蔗产量的核心要素，其中，同一品种的株高和茎径相对稳定，有效茎数是决定产量的关键，即成茎率高则有效茎数多，蔗茎产量就高，而有效茎数多的基础是苗数多，反之亦然。由表3可知，R₁与CK₁个体间的产量（单产）无显著差异，而R₁与桂福98-296的总产量（94.20 t/hm²）比CK₁高24.60 t/hm²，增产35.34%，差异极显著。由此可见，种间补种是促进甘蔗群体产量显著提高的重要原因，主要体现在补种GF后混合群体总有效茎数明显增加。处理后第2年的增产效果更明显，其中，R₂与桂福98-296的总产量（98.55 t/hm²）比CK₂的高60.90 t/hm²，增产161.75%，差异极显著；R₂与桂福98-296的总产量比R₁与桂福98-296的总产量增产4.62%，主要得益于GF₁的有效茎数较GF₀净增26 625条/hm²。CK₂的产量极显著低于CK₁，降幅高达84.86%，说明机械收获条件下宿根蔗产量呈不断下降趋势，可能是机械碾压加剧了宿根蔗的缺株断垄，从而导致宿根蔗的生产力逐年降低。

2.4　种间补种处理后甘蔗群体的蔗糖分比较

蔗糖分是甘蔗制糖的最重要工艺指标，田间锤度是蔗茎糖分的直接体现。由表4可知，工艺成熟期R₁、CK₁的蔗糖分和田间锤度总体上均略高于对应的R₂和CK₂，但差异不显著；从品种个体上看，由于宿根蔗的糖分积累时间较新植蔗长，因此，R₁和CK₁的锤度和蔗糖分均略高于新植GF₀；而R₂和GF₁均属宿根蔗，二者的田间锤度及蔗糖分均相当接近，分别为22.31~22.45 °Bx和15.36%~15.47%。由此可见，桂糖42号宿根蔗通过采用GF种茎进行种间补种处理，其混合群体中原料蔗茎的制糖品质未受到明显不利影响。

2.5　种间补种处理后甘蔗群体的经济效益分析

由表5可知，经补种处理，宿根蔗获得了显著的增产和增收效果。其中，在相同的补种下种量下，R₂+GF₁的新增产值（31 668.00元/hm²）约是R₁+GF₀的2.50倍，扣除农业成本后，R₂+GF₁纯增收约为R₁+GF₀的2.98倍，究其原因，主要是补种桂福98-296延长了2 a宿根收获年限，还节约了蔗种费和补种作业费的成本支出。由此可见，GF种间补种可提高甘蔗群体的有效茎数，延长甘蔗群体的收获年限至少2 a，极大减少农业成本投入，实现甘蔗种植增产和增收。

由表6可知，经种间补种处理后，甘蔗混合群体在显著增产的同时也获得了明显的工业效益，主要表现在甘蔗群体R₁+GF₀和R₂+GF₁的工业产糖量均明显增加；R₁+GF₀的产糖量和工业总产值较CK₁分别增加3.21 t/hm²和17 655.00元/hm²；R₂+GF₁的产糖量和工业总产值较CK₂分别增加8.11 t/hm²和47 212.00元/hm²，2 a的工业总产值累计增加64 867.00元/hm²。因此，GF种茎补种对甘蔗制糖工业增效发挥着重要作用。

3　讨论

收起

3.1　种间补种处理改善群体组成以实现增产

甘蔗是可多年收获的禾本科糖料作物，以收获地上有效茎为主，可进行多年宿根栽培。但甘蔗宿根栽培一直面临着品种组成单一、产量和宿根年限减少的严重问题^[18-21]。纵观我国甘蔗栽培史，优良新品种对甘蔗品种构成和单产改善虽然发挥着极大的促进作用^[22-23]，但甘蔗种植存在长期连作、育种周期长而新品种更新迭代滞后引发甘蔗主栽品种结构单一化问题，不利于产业结构调整和产量的进一步提升^[24]。迄今，我国已经涌现出许多甘蔗优良新品种，丰富了甘蔗品种构成，单产也得到大幅提高，但这些品种的宿根能力依然不强，且宿根产量逐年锐减，主要原因是大部分栽培品种属于区域化选育，缺乏广适性。因此，区域性加单一化品种构成已是新形势下制约我国甘蔗单产提高的核心问题，在宿根蔗上表现尤其突出，宿根蔗缺株断垄现象极其严重^[4]。本研究结果表明，利用GF种茎补种解决缺株断垄问题，在处理后的第1年形成GF₀和R₁的二元产量群体，可实现产量与重要农艺性状表现共赢，GF在桂糖42号宿根蔗田中补种的表现与其在田间常规新植表现相同，萌芽出土快，前期生长旺，出苗率、成茎率均达到常规新植的生产水平，意味着GF可克服具有光、温、水和植期先决优势的GT宿根蔗对其生长发育的不利影响（宿根逆境）；在伸长初期（2023年5—6月），GF₀与R₁的株高和长势基本一致，且补种的GF₀植株绝大多数能成长为有效茎，弥补GT宿根蔗缺株的损失；成熟期GF₀的株高显著高于R₁，R₁+GF₀的总产量显著高于CK₁；在补种后第2年，GF₁的发株率极显著高于其他群体，有效茎数在R₁+GF₀和R₂+GF₁中的比例不断增大，显著地促进了补种后宿根蔗混合群体的总产量提高；另外，桂辐98-296的生长并未明显受桂糖42号宿根蔗（被补种对象）的抑制，这可能是其强逆境适应性特点的体现^[18]。由此可见，GF补种改善了桂糖42号宿根蔗单一的品种结构，可解决甘蔗种植业中宿根蔗因缺株断垄而产量锐减的难题。

3.2　种间补种处理延长宿根年限以提高甘蔗生产力

宿根蔗是甘蔗种植结构的重要组成，占比60%以上，具有早生、生育期长、早熟和高糖等优点^[20,25-28]，但其生产力长期受单一化种植结构与品种种性退化的制约。因此，受品种宿根性^[28-29]、种植制度^[30-32]、气候条件^[33]等影响，宿根蔗面临产量逐年下降的严重问题，其中，品种宿根性又受种植制度和气候条件的严重制约。本研究利用GF种茎补种于桂糖42号宿根蔗的缺株断垄处后，宿根蔗群体的株高和有效茎数均得到提高，连续2年内均表现出较好的稳定性，与罗俊等^[34]研究认为宿根蔗产量性状（株高和有效茎数）的稳定性和适应性是决定其产量和生产年限关键的观点相符。从农艺性状表现看，GF展现了其对宿根逆境的适应性，提高了甘蔗群体的生产力，实现宿根蔗群体增产。基于本研究中以GF种茎进行补种后的甘蔗群体株高和有效茎数表现、甘蔗增产情况及蔗糖分表现判断，在补种后延长2 a宿根的基础上，至少还可多留1~2 a宿根，其中，群体的有效茎数表现出更明显的稳定性可能是补种处理能延长宿根年限并持续增产的关键^[35]。GT是早熟高糖品种^[36]，也是广西乃至我国种植面积最大的主栽品种，通过GF种茎补种于GT宿根蔗缺蔸（株）断垄处，可达到延长甘蔗宿根年限及节约一系列生产成本的目的，其中，农业新增产值约为CK的2.50~2.98倍，制糖工业新增经济效益17 655.00~47 212.00元/hm²。

产量与蔗糖分是糖料蔗生产的2项重要指标，也是检验甘蔗栽培技术是否值得推广应用的风向标。综合分析GF种茎补种后连续2个宿根季的甘蔗群体产量相关农艺性状表现、蔗糖分及其经济效益，结合前人的研究结果，GF补种技术适合在我国蔗区推广应用，而补种后甘蔗群体响应宿根逆境的分子生态机制有待探究。

4　结论

收起

在机械收获条件下，利用甘蔗良种桂辐98-296种茎对我国种植面积最大的主栽品种桂糖42号宿根蔗进行补种，可有效解决机械碾压后宿根蔗缺株断垄严重问题，显著增加甘蔗群体的有效茎数，延长2年宿根年限，增产增收效果明显。因此，桂辐98-296+桂糖42号补种技术体系适合在我国蔗区推广应用。

基金

收起

广西科技计划项目（农业农村领域）(桂科农AB24153007)
国家自然科学基金项目(32360540)
国家糖料产业技术体系项目(CARS-17)

参考文献

收起

文献

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2025年第46卷第8期

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文章信息

doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.011

接收时间：2025-03-18
首发时间：2026-06-24
出版时间：2025-08-25

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作者

出版历史

收稿日期：2025-03-18
录用日期：2025-04-17

基金

广西科技计划项目（农业农村领域）(桂科农AB24153007)

国家自然科学基金项目(32360540)

国家糖料产业技术体系项目(CARS-17)

作者信息

^1.河池市农业科学研究所/广西壮族自治区农业科学院河池分院，广西河池　546306

^2.广西壮族自治区农业科学院/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室，广西南宁　530007

通讯作者:

^** 闫海锋（YAN Haifeng），E-mail：gstsyhf@163.com

丘立杭（QIU Lihang），E-mail：quihang163@163.com。

参考文献

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/rdzwxb/CN/10.3969/j.issn.1000-2561.2025.08.011

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

甘蔗群体Sugarcane population	前茬有效茎数Millable stalk in previous crop/(plants·hm^-2)	补种芽数Replanting bud/(buds·hm^-2)	苗数Seedling/(plants·hm^-2)	出苗率/发株率Emergence/ratoon sprouting rate/%	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	成茎率Stalk formation rate/%
GF₀		22 650	20 070^dD	88.61^bB	16 590^cC	82.65^aA
R₁	52 815^aA		63 323^aA	86.48^cB	45 675^aA	72.13^bA
CK₁	51 555^aA		60 919^aA	85.98^cB	44 325^aA	72.76^bA
GF₁	16 590^cB		53 656^bB	260.48^aA	43 215^aA	80.54^aA
R₂	45 675^bA		37 893^cC	52.94^dC	24 180^bB	63.81^cC
CK₂	44 325^bA		38 167^cC	55.13^dC	24 435^bB	64.02^cC

甘蔗群体Sugarcane population

前茬有效茎数Millable stalk in previous crop/(plants·hm^-2)

补种芽数Replanting bud/(buds·hm^-2)

苗数Seedling/(plants·hm^-2)

出苗率/发株率Emergence/ratoon sprouting rate/%

有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)

成茎率Stalk formation rate/%

GF₀

22 650

20 070^dD

88.61^bB

16 590^cC

82.65^aA

R₁

52 815^aA

63 323^aA

86.48^cB

45 675^aA

72.13^bA

CK₁

51 555^aA

60 919^aA

85.98^cB

44 325^aA

72.76^bA

GF₁

16 590^cB

53 656^bB

260.48^aA

43 215^aA

80.54^aA

R₂

45 675^bA

37 893^cC

52.94^dC

24 180^bB

63.81^cC

CK₂

44 325^bA

38 167^cC

55.13^dC

24 435^bB

64.02^cC

甘蔗群体Sugarcane population	株高Plant height/cm	株高差异Plant height difference between May and December/cm
GF₀	50.43^bA	324.30^bA	273.87^aA
R₁	59.24^aA	308.70^cB	249.46^bB
CK₁	60.47^aA	310.20^cB	249.73^bB
GF₁	64.87^aA	338.60^aA	273.73^aA
R₂	49.89^bA	303.60^cB	253.71^bB
CK₂	51.18^bA	305.40^cB	254.22^bB

甘蔗群体Sugarcane population

株高Plant height/cm

株高差异Plant height difference between May and December/cm

5月May

12月December

GF₀

50.43^bA

324.30^bA

273.87^aA

R₁

59.24^aA

308.70^cB

249.46^bB

CK₁

60.47^aA

310.20^cB

249.73^bB

GF₁

64.87^aA

338.60^aA

273.73^aA

R₂

49.89^bA

303.60^cB

253.71^bB

CK₂

51.18^bA

305.40^cB

254.22^bB

甘蔗群体Sugarcane population	有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)	茎径Stalk diameter/cm	株高Plant height/cm	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	单茎质量Single stalk weight/(kg·stalk^-1)	总产量Total production/(t·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	16 590^cB	2.44^aA	324.3^bA	23.40^dD	1.41^aA	94.20^aA	35.34
R₁	45 675^aA	2.56^aA	308.7^cB	70.80^aA	1.55^aA
CK₁	44 325^aA	2.61^aA	310.2^cB	69.60^aA	1.57^aA	69.60^bB
GF₁	43 215^aA	2.46^aA	338.6^aA	61.80^cA	1.40^aA	98.55^aA	161.75
R₂	24 180^bB	2.66^aA	303.6^cB	36.75^bB	1.52^aA
CK₂	24 435^bB	2.65^aA	305.4^cB	37.65^bB	1.54^aA	37.65^cC

甘蔗群体Sugarcane population

有效茎数Millable stalk/(stalks·hm^-2)

茎径Stalk diameter/cm

株高Plant height/cm

单产Yield per unit/(t·hm^-2)

单茎质量Single stalk weight/(kg·stalk^-1)

总产量Total production/(t·hm^-2)

与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%

GF₀

16 590^cB

2.44^aA

324.3^bA

23.40^dD

1.41^aA

94.20^aA

35.34

R₁

45 675^aA

2.56^aA

308.7^cB

70.80^aA

1.55^aA

CK₁

44 325^aA

2.61^aA

310.2^cB

69.60^aA

1.57^aA

69.60^bB

GF₁

43 215^aA

2.46^aA

338.6^aA

61.80^cA

1.40^aA

98.55^aA

161.75

R₂

24 180^bB

2.66^aA

303.6^cB

36.75^bB

1.52^aA

CK₂

24 435^bB

2.65^aA

305.4^cB

37.65^bB

1.54^aA

37.65^cC

甘蔗群体Sugarcane population	锤度Brix/°Bx	蔗糖分Sucrose content/%
GF₀	21.92^aA	14.93^aA
R₁	22.65^aA	15.61^aA
CK₁	22.61^aA	15.64^aA
GF₁	22.45^aA	15.47^aA
R₂	22.31^aA	15.36^aA
CK₂	22.38^aA	15.40^aA

甘蔗群体Sugarcane population

锤度Brix/°Bx

蔗糖分Sucrose content/%

GF₀

21.92^aA

14.93^aA

R₁

22.65^aA

15.61^aA

CK₁

22.61^aA

15.64^aA

GF₁

22.45^aA

15.47^aA

R₂

22.31^aA

15.36^aA

CK₂

22.38^aA

15.40^aA

甘蔗群体Sugarcane population	总产量增产Yield increase/(t·hm^-2)	新增产值Increased output value/(Yuan·hm^-2)	补种量Replanting seedcane rate/(t·hm^-2)	农业成本Agricultural cost/(Yuan·hm^-2)	增收Benefit/(Yuan·hm^-2)
R₁+GF₀	24.60	12 667.52	1.56	800.64	750.00	2952.00	8164.88
CK₁	0	0	0	0	0	0	0
R₂+GF₁	60.90	31 668.00	0	0	0	7308.00	24 360.00
CK₂	0	0	0	0	0	0	0
总计	85.50	44 335.52	1.56	800.64	750.00	10 260.00	32 524.88

甘蔗群体Sugarcane population

总产量增产Yield increase/(t·hm^-2)

新增产值Increased output value/(Yuan·hm^-2)

补种量Replanting seedcane rate/(t·hm^-2)

农业成本Agricultural cost/(Yuan·hm^-2)

增收Benefit/(Yuan·hm^-2)

蔗种费Seedcane cost

补种作业费Replanting cost

收砍人工费Harvest labor cost

R₁+GF₀

24.60

12 667.52

1.56

800.64

750.00

2952.00

8164.88

CK₁

R₂+GF₁

60.90

31 668.00

7308.00

24 360.00

CK₂

总计

85.50

44 335.52

1.56

800.64

750.00

10 260.00

32 524.88

甘蔗群体Sugarcane population	单产Yield per unit/(t·hm^-2)	蔗糖分Sucrose content/%	产糖量Sugar yield/(t·hm^-2)	工业总产值Total industrial output/(Yuan·hm^-2)	与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%
GF₀	23.40	14.93	3.07	70 235.00	17 655.00
R₁	70.80	15.61	9.70
CK₁	69.60	15.64	9.56	52 580.00
GF₁	61.80	15.47	8.27	76 328.00	47 212.00
R₂	36.75	15.36	4.89
CK₂	37.65	15.40	5.02	29 116.00

甘蔗群体Sugarcane population

单产Yield per unit/(t·hm^-2)

蔗糖分Sucrose content/%

产糖量Sugar yield/(t·hm^-2)

工业总产值Total industrial output/(Yuan·hm^-2)

与CK相比增长百分比The growth percentage compared with CK/%

GF₀

23.40

14.93

3.07

70 235.00

17 655.00

R₁

70.80

15.61

9.70

CK₁

69.60

15.64

9.56

52 580.00

GF₁

61.80

15.47

8.27

76 328.00

47 212.00

R₂

36.75

15.36

4.89

CK₂

37.65

15.40

5.02

29 116.00