CN111387053B - 一种耐机收碾压甘蔗品种的选育方法 - Google Patents
一种耐机收碾压甘蔗品种的选育方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及农业种植技术领域，特别涉及一种耐机收碾压甘蔗品种的选育方法，本发明通过设定耐机收碾压指数对甘蔗的耐碾压能力进行评价，当耐机收碾压指数大于或等于1时，证明甘蔗具有良好的耐碾压能力，耐机收碾压指数为机收后的宿根蔗锤重与人工砍收的宿根蔗锤重的比值，锤重为田间锤度和甘蔗重量的乘积；利用耐机收碾压指数这一评价模型能对甘蔗耐碾压能力进行快速评价，有助于快速区分耐机收碾压的甘蔗品种或品系，或快速准确的选择耐机收碾压的优良亲本和亲本组合，促进对耐机收碾压甘蔗品种的选育研究与开发利用。
Description
【技术领域】
本发明涉及农业种植技术领域，特别涉及一种耐机收碾压甘蔗品种的选育方法。
【背景技术】
随着种蔗人力的日益短缺造成劳务价格上涨，致使甘蔗生产成本也不断攀升，采用机械化收获甘蔗已成了许多甘蔗种植大户的一种选择方式，但是，在机械收获的过程中，收获机械、收集车等大型设备通过甘蔗地时对宿根蔗地行进行了碾压，对宿根蔗蔸造成了伤害，导致甘蔗宿根发株数下降，生长势变差，严重影响甘蔗产量。
目前，行业内筛选耐碾压甘蔗品种多采用宿根力和抗倒伏力强的品种，但是对于耐机收碾压的甘蔗品种，还未有一个统一的量化方法进行很好的衡量，申请人一直致力于对甘蔗耐碾压品种的选育的研究，研究时也采用多种数学模型来对甘蔗耐碾压品种进行评价，例如2014年发表的论文《机械化收获对甘蔗宿根发株的影响》一文中就公布了由“碾压系数”这一数学模型来评价甘蔗的耐碾压等级。
但是该数学模型操作起来较为复杂，不易推广应用，因此，为进一步快速精确地选育出耐机收碾压的甘蔗品种，有必要研究出一种新的数学模型和方法，能简单、高效地对甘蔗耐机收碾压的效果进行评价。
【发明内容】
鉴于上述内容，有必要提供一种新的数学模型，能简单、高效地对甘蔗耐机收碾压的效果进行评价，能精确选育出耐机收碾压的甘蔗品种。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种耐机收碾压甘蔗品种的选育方法，所述方法为选取耐机收碾压指数大于或等于1的甘蔗品种或品系；所述耐机收碾压指数为机收锤重与人工砍收锤重的比值。
进一步的，所述机收锤重为采用机器收割后的宿根蔗锤重；所述人工砍收锤重为采用人工收割后的宿根蔗锤重。
进一步的，所述甘蔗锤重的计算模型为：锤重＝田间锤度×甘蔗重量；
所述甘蔗重量的计算模型为：
甘蔗重量＝茎径2×0.785×(株高-20)×有效茎数×γ÷1000；
其中，甘蔗重量单位为公斤；
茎径为甘蔗的平均直径，单位为cm；
0.785为直径计算甘蔗茎截面积时的转换系数，亦即计算甘蔗茎的体积时，由茎的直径转换成半径时产生的1/4与圆周率的乘积，为圆周率/4；
株高为甘蔗地上部分的平均株高，单位为cm；
20为甘蔗株高转换成原料蔗茎长的修正值，单位为cm；
有效茎数为成熟期内一定土地面积内株高1.0米以上的甘蔗茎数，单位为条/m2；
γ为甘蔗比重，为1.0g/cm3；
1000为甘蔗重量由克转换成公斤的倍数。
进一步的，所述田间锤度的测定方法为：采用田间锤度计进行测量，取成熟期生长健康正常的甘蔗主茎中部即地上从基部往上的第9-10个茎节的节间测定的锤度。
本发明还包括一种应用所述耐碾压甘蔗品种的选育方法，培育耐碾压甘蔗杂交实生苗的方法，所述培育方法为：选择亲本、亲本杂交获得杂交种子、培育甘蔗实生苗；
所述选择亲本的方法为：
选择宿根性强、抗倒能力强，高产、高糖和耐机收碾压指数达到1以上的甘蔗品种或者品系为亲本，在温度25-28℃，湿度80-90％的温室条件下进行亲本杂交，获得杂交种子；
所述培育甘蔗实生苗的方法为：
将所述杂交种子在30-35℃的温室条件下进行播种和催芽，种子萌发完成后，把温度调整到25-28℃，湿度80％继续培育；当苗龄3-4叶时，分单株假植于育苗盘中；当苗龄5-7叶即获得甘蔗实生苗。
本发明还包括一种评价所述耐碾压甘蔗品种的评价方法，所述方法为将该甘蔗品种的蔗苗均分为相同规格的小区进行种植，种植的总小区数为偶数，每小区种植的蔗苗数不少于25株；甘蔗成熟后，将种植小区均分为两组，其中一组采用机械收割的方式收获甘蔗，另一组采用人工收割的方式收获甘蔗；计算宿根甘蔗的耐机收碾压指数，当该值大于或等于1时即认为该品种为耐机收碾压甘蔗品种。
本发明还包括一种应用所述评价方法快速筛选耐机收碾压甘蔗亲本组合的方法，所述筛选方法为对任意亲本组合杂交后获得的甘蔗实生苗进行种植，成熟后采用所述评价方法评价杂交后甘蔗实生苗的耐机收碾压指数，当该值大于或等于1时即认为该亲本组合为耐机收碾压的亲本组合。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过设定耐机收碾压指数对甘蔗的耐机收碾压能力进行评价，当耐机收碾压指数大于或等于1时，证明甘蔗具有良好的耐机收碾压能力，耐机收碾压指数为机收锤重与人工砍收锤重的比值，锤重为田间锤度和甘蔗重量的乘积；利用耐机收碾压指数这一评价模型能对甘蔗耐碾压能力进行快速评价，有助于快速区分耐机收碾压的甘蔗品种或者品系和快速准确的选择耐机收碾压的优良亲本和组合，促进对耐机收碾压的甘蔗品种的选育研究与开发利用。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
实施例1：
本实施例为一种耐碾压甘蔗品种的选育方法：
将同一个品种的甘蔗分两个区域种植，分为机械收获区和人工收获区，两个种植区除了收获方式不同以外其他的试验处理方式完全相同：
其中机械收获区的甘蔗共50株蔗苗，每25株为一个小区(行长10米，行距1.2米，株距0.4米)，设定2个重复；
人工收获区的甘蔗共50株蔗苗，每25株为一个小区，设定2个重复；
在种植过程中对机收和人工收获的宿根蔗的株高、茎径、行有效茎、田间抗性及锤度等基本性状分别进行调查并记录；
分别计算机械收获区和人工收获区的宿根蔗锤重，并将机械收获区的宿根蔗锤重命名为：机收锤重；将人工收获区的宿根蔗锤重命名为人工砍收锤重；当耐机收碾压指数≥1时(耐机收碾压指数＝机收锤重/人工砍收锤重)，即认为该品种具有良好的耐碾机收压能力；
其中，锤重的计算公式为：
锤重＝田间锤度×甘蔗重量；
所述甘蔗重量的计算模型为：
甘蔗重量＝茎径2×0.785×(株高-20)×有效茎数×γ÷1000；
其中，甘蔗重量的单位为公斤；
茎径为甘蔗的平均直径，单位为cm；
0.785为直径计算甘蔗茎的截面积时的转换系数，亦即在计算甘蔗茎的体积时，由茎的直径转换成半径时产生的1/4与圆周率的乘积，为圆周率/4；
株高为甘蔗地上部分的平均株高，单位为cm；
20为甘蔗株高转换成原料茎长的修正值，单位为cm；
有效茎数为成熟期内一定土地面积内株高1.0米以上的甘蔗茎数，单位为条/m2；
γ为甘蔗比重，为1.0g/cm3；
1000为甘蔗重量由克转换成公斤的倍数。
实施例2：
采用实施例1的方法对甘蔗亲本进行评价并进行杂交育种，具体方法如下：
步骤一：选择宿根性强、抗倒能力强，高产、高糖和耐机收碾压指数≥1(耐机收碾压指数＝机收锤重/人工砍收锤重)的甘蔗品种为亲本；在温度26℃(本实施例为优选的一个数值，当温度在25-28℃条件下均能满足甘蔗的生长需求)，湿度85％(本实施例为优选的一个数值，当湿度在80-90％条件下均能满足甘蔗的生长需求)的温室条件下进行杂交；
步骤二：将步骤一获得的杂交种子在30℃(本实施例为优选的一个数值，当温度在30-35℃条件下均能满足甘蔗的生长需求)的温室条件下进行播种和催芽，种子萌发完成后，把温度调整到25℃(本实施例为优选的一个数值，当温度在25-28℃条件下均能满足甘蔗的生长需求)，湿度80％继续培育；当苗龄3-4叶时，分单株假植于5×10穴的育苗盘中；当苗龄5-7叶即得甘蔗实生苗，可移植大田。
得到甘蔗实生苗后采用如下的评价方法评价甘蔗杂交组合后代是否耐机收碾压：
第一年新植时进行基本的性状(株高、茎径、行有效茎、田间抗性及锤度)调查；收获时，其中的2个重复处理采用凯斯4000联合收割机进行收获，另2个重复处理采用人工砍收，调查各杂交组合不同处理的宿根蔗株高、茎径、行有效茎、抗性及田间锤度，计算各杂交组合处理的行锤重；分析实生苗的的耐机械碾压能力，当组合后代实生苗的耐机收碾压指数≥1(耐机收碾压指数＝机收锤重/人工砍收锤重)时，即认为该杂交组合可作为耐机械碾压的甘蔗亲本组合，可继续用于甘蔗新品种选育的后续工作中，易于获得适合机械化收获的耐碾压的甘蔗新品种。
实施例1-2的田间锤度的测定方法为：采用田间锤度计，取成熟期生长健康正常甘蔗主茎的中部即地上从基部往上的第9-10个茎节的节间测定的锤度。
对实施例1评价方法的验证：
采用实施例1的方法对5个甘蔗品种(品系)桂糖04-1545、桂糖02-1721、桂糖02-281、桂糖06-244、ROC22进行评价，获得各个品种(品系)的耐机收碾压指数，并调查记录第2年宿根蔗的发株数，计算机收小区的宿根蔗发株率：机收宿根蔗的发株率＝(机收宿根蔗的发株数/新植蔗有效茎数)×100％；并将数据记录在表1：
表1不同甘蔗品种(品系)的耐机收碾压指数与宿根蔗发株率
| 甘蔗品种(品系) | 耐机收碾压指数 | 机收宿根蔗的发株率(％) |
| A：桂糖04-1545 | 1.7 | 106.0 |
| B：桂糖02-1721 | 1.3 | 94.0 |
| C：桂糖02-281 | 1.0 | 75.0 |
| D：桂糖04-153 | 0.9 | 55.0 |
| E：ROC22 | 0.8 | 49.0 |
由表1可知，甘蔗品种的耐机收碾压指数大于1.0时，宿根蔗发株率均大于75％，说明，当甘蔗品种的耐机收碾压指数大于1.0时，机收后，甘蔗的来年宿根蔗的发株率能达到75％以上，宿根发株能力较好；且在上述数据中耐机收碾压指数为1.0的甘蔗品系桂糖02-281仅比耐机收碾压指数为0.9的甘蔗品系桂糖04-153大0.1，但是其宿根蔗发株率却相差了20％，说明1.0这个阈值是突出有效的，能成为评价甘蔗耐机收碾压的一个指标。
应用上述五个品种(品系)作亲本，两两杂交共获得10个组合，每个组合种植4个小区，每小区(行距1.2米，行长10米，1行为1小区)定植实生苗数25株，第一年新植进行基本的性状(株高、茎径、行有效茎、田间抗性及锤度)调查；收获时，其中的2个重复小区采用联合收割机进行收获，另2个重复小区处理采用人工收获，调查各组合不同处理的宿根蔗发株数、株高、茎径、行有效茎、田间抗性及田间锤度，计算各组合家系处理的宿根蔗发株率、行锤重；分析各亲本组合的耐机收碾压能力，当亲本组合的耐机收碾压指数(机收锤重/人工砍收锤重的比值)达到1以上时，该组合即可作为耐机收碾压甘蔗亲本组合，继续用于甘蔗新品种选育工作中，易于获得适合机械化收获的耐碾压的甘蔗新品种。机收碾压后的宿根蔗发株率＝(机收碾压后的宿根蔗发株数/第1年新植有效茎数)×100％；并将数据记录在表2：
表2不同杂交组合的宿根蔗耐机收碾压指数与机收碾压后的宿根发株率
由表2可知，亲本组合中含有桂糖04-153、ROC22亲本(耐机收碾压指数小于1)的杂交组合获得的家系后代群体的耐机收碾压指数都在1以下，宿根发株率均小于74％；说明在配制甘蔗杂交组合时，如果组合双亲中有任一亲本的耐机收碾压指数小于1.0时，获得的家系后代群体的平均耐机收碾压指数都可能在1以下，宿根发株率均小于74％，说明，该组合家系的耐机收碾压性能不佳。因此，在选配甘蔗杂交组合时，2个亲本的耐机收碾压指数均应大于1，才能达到家系后代群体的平均耐机收碾压指数大于1，且组合家系的第2年宿根发株率≥74％。
且在表2中发现，如果杂交组合的实生苗耐机收碾压指数小于1.0则其亲本组合中必然会有至少一个亲本的耐压指数小于1.0；说明通过测试杂交后实生苗的耐机收碾压指数能快速鉴定其组合中的2个亲本是否均是耐机收碾压型的甘蔗品种或者品系，该方法简单、有效。
综上，采用本申请耐机收碾压指数≥1(耐机收碾压指数＝机收锤重/人工砍收锤重)的方法来评价甘蔗品种的耐机收碾压性能是一种行之有效的评价方法，且在配制甘蔗组合的过程中采用上述方法对亲本组合进行筛选，也是一种快速的选配方法，简化了对耐机收碾压甘蔗的评价。
以上所述实例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.耐碾压甘蔗品种的选育方法，其特征在于，所述方法为选育耐机收碾压指数大于或等于1的甘蔗品种或品系；所述耐机收碾压指数为机收锤重与人工砍收锤重的比值；
所述机收锤重为采用机器收割后的宿根蔗甘蔗锤重；所述人工砍收锤重为采用人工收割后的宿根蔗甘蔗锤重；
所述甘蔗锤重的计算模型为：锤重=田间锤度×甘蔗重量；
所述甘蔗重量的计算模型为：
甘蔗重量=茎径2×0.785 ×（株高-20 ）×有效茎数×γ÷1000；
其中，茎径为甘蔗的平均直径，单位为cm；
0.785为直径计算蔗茎截面积时的转换系数；
株高为甘蔗地上部分的平均株高，单位为cm；
20为甘蔗株高转换成原料蔗茎长的修正值，单位为cm；
有效茎数为成熟期，单位面积内株高1.0米以上的甘蔗单茎数，单位为条/m2；
γ为甘蔗比重，为1.0g/cm3；
1000为甘蔗重量由克转换成公斤的倍数。
2.根据权利要求1所述的耐碾压甘蔗品种的选育方法，其特征在于，所述田间锤度的测定方法为：采用田间锤度计进行测量，取成熟期甘蔗从基部往上的第9-10个茎节的节间测定的锤度。
3.一种应用如权利要求1或2任意一项所述耐碾压甘蔗品种的选育方法培育耐碾压甘蔗杂交实生苗的培育方法，其特征在于，所述培育方法为：选择亲本、亲本杂交获得杂交种子、培育甘蔗实生苗；
所述选择亲本的方法为：
选择宿根性强、抗倒能力强，高产、高糖和耐机收碾压指数大于或等于1的甘蔗品种或者品系为亲本，在温度25-28℃，湿度80-90%的温室条件下进行杂交，获得杂交种子；
所述培育甘蔗实生苗的方法为：
将所述杂交种子在30-35℃的温室条件下进行播种和催芽， 种子萌发完成后，把温度调整到25-28℃，湿度80%继续培育；当苗龄3-4叶时，分单株假植于育苗盘中；当苗龄 5-7叶即获得甘蔗实生苗。
4.一种快速筛选耐碾压甘蔗亲本组合的方法，其特征在于，所述方法为对任意亲本组合杂交后获得的甘蔗实生苗进行种植，实生苗成熟后按如权利要求1所述耐碾压甘蔗品种的选育方法进行选育，选育获得耐机收碾压指数大于或等于1的甘蔗实生苗的亲本组合即为耐碾压甘蔗亲本组合。
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| CN111357654A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-07-03 | 广西南亚热带农业科学研究所 | 早熟、高糖、适合机械化甘蔗新品种的选育方法 |
Non-Patent Citations (12)
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Application publication date: 20200710 Assignee: Nanning Cane Ding Agriculture Co.,Ltd. Assignor: GUANGXI ZHUANG AUTONOMOUS REGION ACADEMY OF AGRICULTURAL SCIENCES Contract record no.: X2023980046314 Denomination of invention: A Breeding Method for a Machine Harvesting and Rolling Resistant Sugarcane Variety Granted publication date: 20211029 License type: Common License Record date: 20231108 |