《甘蔗抗倒伏评价技术规程》征求意见稿编制说明

1、广西地方标准甘蔗抗倒伏评价技术规程（征求意见稿）编制说明一、 标准制定背景及任务来源据调查统计，我国台风、季风较严重的年份，倒伏和弯曲的甘蔗约占30%-40%，倒伏倾角30以下的约占15%，台风、季风影响较轻的年份，倒伏和弯曲的甘蔗也占10%-20%。甘蔗倒伏后，产量减少5%-20%，含糖量降低约10%。同时，甘蔗倒伏造成了机械收获质量下降，收获损失率增大（留茬高度平均增加6.4cm），甘蔗宿根破头率平均增加24.8%，严重阻碍了甘蔗收获机械的推广应用和甘蔗种植业的发展，成为了甘蔗生产发展的 “瓶颈”问题。虽然倒伏是植株与其生长环境条件相互作用的结果，但是引起倒伏的环境条件不是年年发生。品种、

2、植期、下种量、耕层深度、土壤肥力和化学生长调节剂施用等栽培管理条件都会影响甘蔗倒伏的发生。目前我国主栽甘蔗品种中抗倒伏性强的品种占比仍然较小。因此，如何准确地评价甘蔗抗倒伏性是培育甘蔗抗倒伏品种的重要研究内容，也可为相关农业机械的设计提供参考，并将进一步促进农业工程基础理论研究与作物栽培和育种研究的有机结合。许多专家对作物的倒伏做了大量卓有成效的工作，从多方面对作物倒伏研究了很多评价方法，其中一些方法有较大的实用价值，但很多方法在甘蔗上的应用价值不高。针对甘蔗抗倒伏评价方面目前国内尚无相关的国家行业标准及地方标准，缺乏操作性强的评价方法和具体的评价指标。因此，有必要通过制定甘蔗抗倒伏评价技术规

3、程，规范甘蔗抗倒伏评价方法及评价标准，形成一套简单可行的甘蔗抗倒伏评价技术体系，在生产中可以实际推广应用。因此，2018年2月我单位向广西壮族自治区糖业发展办公室提出了制定甘蔗抗倒伏评价技术规程地方标准项目建议书及提纲。2018年7月31日，根据广西糖业标准化协调推进厅际联席会议工作部署，为推进我区糖业标准编制修订工作，经自治区市场监督管理局同意，广西糖标委办公室在南宁市组织召开2018年第三批糖业标准立项评估答辩会，对甘蔗抗倒伏评价技术规程进行了立项评估答辩，答辩通过后同意立项。2019年3月27日，广西市场监督管理局下达了“广西壮族自治区市场监督管理局关于下达2019年第一批广西地方标准制

4、定（修订）项目计划的通知”（桂市监函2019）418号），由广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所负责该标准的起草任务。二、 主要工作过程2018年8月，广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所组织召开标准制修订启动会，成立标准起草工作小组，收集有关甘蔗抗倒伏评价方面的资料，于2019年4月完成了标准初稿的编制，形成“标准草案”，经多次集中研究讨论，进一步完善，于2019年4月形成“征求意见稿”，拟发送到高校、科研单位、技术推广单位、品种选育单位征求意见。主要完成的工作有：1、 收集有关作物抗倒伏评价和甘蔗抗倒伏评价方面的资料。2、 确定该技术规程所主要采用的方法和分级、评价标准。3、 本规程在广西农业

5、科学院甘蔗研究所南宁和隆安基地进行了相关田间试验及调查。结果表明，该规程操作简便、快捷、符合实际生产情况，适用于甘蔗品种及甘蔗实生苗的抗倒伏性评价。4、 根据试验结果补充完善技术规程，形成征求意见稿。三、 标准编制原则和主要技术内容确定的依据目前国内尚无针对甘蔗抗倒伏评价技术方面相关的国家行业标准及地方标准，新标准是依据GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写进行编写。作物抗倒伏的评价方法很多，根据许多专家的研究成果及其应用价值，主要从化学成分、显微结构和运用QTL定位方法来入手，从力学和数学的原理进行评价，此外，还应当考虑到作物外观株型特点来进行综合评价。考虑到标

6、准的技术性和实用性，上述方法操作繁琐复杂，且成本较高，因此本标准编制的技术内容主要来源于田间试验及调查，充分考虑甘蔗抗倒伏评价的准确性和可行性，尽量以规范、通俗易懂、数量化的语言进行描述。1、制定原则本标准是最新起草的地方标准，并无其他标准被废止或替代，因此编制小组在编制工作中始终遵循以下两个原则。1）起草单位是广西乃至全国具有代表性的甘蔗科研单位。广西是我国甘蔗种植的主要省份，种植面积和甘蔗产量均排在全国第一位，对我国蔗糖业具有举足轻重的作用。2）标准编制遵循“科学、先进、适用、可行”原则，内容力争完整、准确、易于理解、可操作性强。通过充分听取各方意见，确保标准可以作为政府部门监督、指导生产

7、的依据，在生产上切实可行。2、标准基本架构依据GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写起草标准文本。包括范围、术语和定义、评价方法、分级评价标准等方面。与同类技术规程的标准相类似。3、技术依据根据应用资料、文献资料及试验结果，确定标准的指标设置和各项指标要求。1）术语和定义的确定根据调查了解收集的有关资料，总结评价方法的特点，结合标准的描述需要，以GB5262农业机械试验条件 测定方法的一般规定和QB5017糖料甘蔗术语为参考依据，确定本标准的术语和定义。2）分级标准的确定倒伏级别：参照郝文录等（2008）的划分方法，并作部分修改。根据倒伏角进行分级，甘蔗植株顶部生

8、长点和茎秆基部联线与地面垂直线间的夹角为倒伏角。根据倒伏角度划分倒伏程度，倒伏角在030之间为不倒伏，倒伏角在3060之间为中等倒伏，倒伏角大于60为严重倒伏。见表1。表1 甘蔗倒伏分级标准倒伏级别倒伏角倒伏程度130不倒伏或轻微倒伏230 60中等倒伏360严重倒伏3）抗倒伏指数的确定抗倒伏指数(Lodging resistance index, LRI)计算参照李朝生（2012）、谢子四（2009）的方法。抗倒伏指数=(各级级别数该级别株数)/调查株数。4）抗倒伏系数的确定依据多年的甘蔗实生苗选拔的调查数据和材料性状表现综合建立。抗倒伏系数=植株基部茎径平均值/植株中部茎径平均值。5）评价

9、标准的确定根据试验结果、历年甘蔗倒伏情况的观察以及相关研究结果建立田间抗倒伏评价标准。甘蔗品种抗倒伏评价标准的确定：试验材料：选取经过多年田间表现观察确定的倒伏性不同的4个甘蔗品种（系）作为材料，不同甘蔗品种的单株倒伏外观见图1。桂辐98-296（GF98-296），为广西农业科学院甘蔗研究所通过辐射诱变筛选的一个品种，特点是高产、高糖、萌芽率和分蘖率较高，抗倒伏能力较差（李翔等，2018）。新台糖22号（ROC22），目前广西乃至全国的甘蔗主栽品种，具有高产、高糖、脱叶性好的特点，抗倒伏能力中等（黄曲燕等，2018）。桂糖10-2003（GT10-2003），为广西农业科学院甘蔗研究所选育的

10、一个表现较好的品系，已参加2017-2019广西甘蔗品种区试试验，特点是早熟、特高糖，蔗茎比重大，脱叶性好，抗倒伏能力中等。桂糖42号（GT42），为广西农业科学院甘蔗研究所选育，已成为广西主栽品种之一，脱叶性好、早熟高糖，抗倒伏能力强（王伦旺等，2015）。GT42直立 GF98-296严重倒伏 ROC22严重倒伏 ROC22中等倒伏 ROC22直立图1 不同甘蔗品种的单株倒伏外观试验设计：试验在广西农业科学院甘蔗研究所（2251 N，10814 E）大田条件下进行，试验田土壤基本性状见表2。新植蔗于2016年3月2日种植，2017年2月25日砍收后留宿根。试验采用随机区组设计，3次重复，4

11、行区，行长7 m，行距1.2 m，每行种植88芽。基肥每公顷施复合肥（N-P2O5-K2O = 25-10-16，总有效成分51%）750 kg；追肥于苗期每公顷施复合肥375 kg、尿素（N46%）150 kg。其他管理措施与大田生产一致。表2 试验田土壤基本性状土壤类型pH有机质 (gkg-1)全氮(%)速效磷(mgkg-1)速效钾 (mgkg-1)粘壤土5.720.10.99931.753.8调查指标和方法：分别于2017年1月和2018年1月对新植蔗和宿根蔗的以下指标进行调查，小区所有植株均需调查：倒伏角：使用自主发明的甘蔗倒伏角度测量装置（实用新型专利，已授权，专利号：2018203

12、86605.2）进行测量。茎径：于成熟期从甘蔗基部和中部使用游标卡尺在蔗茎节间中部量取。试验结果：从表3可知，新植和宿根蔗试验的结果相似，不同倒伏类型的甘蔗品种的抗倒伏指数有显著差异，且与田间表型调查结果完全一致。直立类型GT42的抗倒伏指数接近3.0，严重倒伏类型GF98-296的抗倒伏指数小于1.2，中等倒伏类型ROC22和GT10-2003的抗倒伏指数介于两者之间。不同倒伏类型的甘蔗品种的抗倒伏系数差异不明显。表3 不同倒伏类型甘蔗品种（系）的抗倒伏指数和抗倒伏系数品种（系）抗倒伏指数LRI抗倒伏系数LRCGF98-296新植1.160.113 e0.970.015 bc宿根1.150.

13、022 e0.940.031 cROC22新植2.280.303 b0.980.041 bc宿根2.050.101 bc0.970.033 bcGT10-2003新植1.900.433 cd1.010.075 ab宿根1.720.037 d0.970.057 bcGT42新植2.980.000 a1.040.040 a宿根2.950.000 a1.040.020 a注：表中数据为3次重复的平均值标准误，同一列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著(Duncans新复极差法，下同)。甘蔗实生苗抗倒伏评价标准的确定：试验材料：试验材料为广西农业科学院甘蔗研究所2017年度的实生苗材料，随机选取

14、组合30个，其中包括母本28个，父本31个，以ROC 22为对照材料，亲本及组合信息见表4。表4 参试甘蔗组合组合编号亲本组合组合编号亲本组合142CP07-1618YG22975GT05-ym3LC03-1137229GT04-112YC90-33977YT94-128GT09-1163283GT06-3283LT07-95981SWS09-001CP92-1641289NongL8GT09-1009989C1-2003YZ95-128327GT04-1023FN391124GT02-761YF90-95370CP07-1618FN391245GT01-25CP09-4707371CP07-

15、1618LC03-11371252GT05-3661CP09-4256381GT05-wm48GT07-229Y12ROC28YT00-236399Co1001GT10-2018Y44YT00-318YT93-159430YZ99-596GT10-2018Y50YT01-71DZ93-88506GT06-1264YT96-833Y57YT91-976ROC23564GT02-761YC07-71Y65YT93-159YC07-71593GT06-3283YZ06-80Y70YT94-128ROC22643GT02-901GT06-178Y86ZZ33GT92-66670CP00-1630GT0

16、6-1184ROC22ROC569-463875FR93-865PR83-1248-试验设计：试验在南宁市隆安县丁当镇的广西农业科学院甘蔗研究所科研基地进行。隆安县位于广西西南部、右江下游两岸，地处东经107211086，北纬22512321，属南亚热带季风气候，平均温度21.7 ，年均无霜期361 d，年均降雨量12271691 mm，雨量多集中在68月，土壤类型以沙页岩赤红壤为主。试验材料在2017年3月初开始播种，待4月中旬有2-4片真叶时进行假植，6月15日定植大田。每个组合随机选69株，共2070个单株，按照随机区组3次重复种植，每小区设置1行，行长为7米，行距1.2米，每小区种植2

17、3株。调查指标和方法：在2018年2月对30个组合的倒伏角、基部茎径、中部茎径和锤度进行调查，每小区调查21丛实生苗（每小区的第一丛和最后一丛不做调查）。倒伏角：使用自主发明的甘蔗倒伏角度测量装置（实用新型专利，已授权，专利号：201820386605.2）进行测量。茎径：于成熟期从甘蔗基部和中部使用游标卡尺在蔗茎节间中部量取。锤度：于成熟期从甘蔗中部取蔗汁使用ATAGO手持糖度计测量。试验结果：从表5可以分析得出，不同倒伏类型甘蔗的农艺性状表现都有显著差异。锤度随着倒伏程度的加重呈下降趋势，严重倒伏甘蔗类型的锤度显著低于其他两个类型。茎径的大小与倒伏程度成反比，无论是中部还是下部的茎径，茎径

18、越大越抗倒伏。从抗倒伏系数分析可以看出，比值接近或等于1的抗倒伏能力强。基部细，中部粗的茎形倒伏发生较严重。表5 不同倒伏类型与甘蔗农艺性状的关系类型锤度(Bx)基部茎径(cm)中部茎径(cm)抗倒伏系数LRC直立19.80.888a2.370.209a2.360.202a1.000.050a中等倒伏19.60.99b2.250.168b2.310.172b0.9770.045b严重倒伏19.31.24c2.060.180c2.190.185c0.9440.048c抗倒伏指数与基部茎径、中部茎径呈极显著正相关；抗倒伏指数与抗倒伏系数、锤度呈显著正相关（表6）。这些结果说明，甘蔗基部和中部茎径的

19、比值大有利于抗倒伏；倒伏发生将降低甘蔗锤度。表6 不同倒伏类型甘蔗参数的相关性分析相关系数抗倒伏指数LRI抗倒伏系数LRC锤度(Bx)基部茎径(cm)抗倒伏系数LRC0.201*锤度0.232*-0.168基部茎径0.419*0.4320.093中部茎径0.356*-0.0490.190.87注： * 和*分别表示在0.05水平和0.01水平上差异显著。以抗倒伏指数为对象进行系统聚类分析（分级数据先进行标准化转换，采用2距离和离差平方和的方法进行聚类），将30个组合分成了3个大类，其中3级16组合，2级13个组合，1级2个组合（表7）。不同组合的聚类也与等级划分的结果一致（图2）。图2 不同甘

20、蔗组合抗倒性的聚类结果表7 甘蔗不同组合实生苗的倒伏级别组合号组合名称倒伏级别组合号组合名称倒伏级别977YT94-128GT09-11633级ROC22ROC569-4632级Y65YT93-159YC07-713级Y57YT91-976ROC232级593GT06-3283YZ06-803级229GT04-112YC90-332级Y70YT94-128ROC223级1124GT02-761YF90-952级399Co1001GT10-20183级381GT05-wm48GT07-2292级981SWS09-001CP92-16413级670CP00-1630GT06-11842级564GT02-761YC07-713级975GT05-ym3LC03-11372级989C1-2003YZ95-1283级142CP07-1618YG222级283GT06-3283LT07-953级643GT02-901GT06-1782级Y12ROC28YT00-2363级371CP07-1618LC03-11372级Y44YT00-318YT93-1593级289NongL8GT09-1