23個甘蔗品種的芽庫特征

劉高源+趙培方+郭家文

摘 要 研究了甘蔗芽庫基本特征，為進一步研究田間甘蔗芽庫與其種群更新間的關系提供參考與依據。選取23個常見甘蔗栽培品種，調查其第一年宿根的芽庫形態及數量特征。結果表明：參與調查的23個品種的芽形態之間有顯著差異，芽數量間的差異主要體現在高位芽的數量上，但低位芽數量的差異不明顯。不同甘蔗品種間芽庫存在形態及數量上的差異，可作為不同品種種群動態變化預測的參考依據。

關鍵詞 芽庫 ；芽形態 ；芽數量 ；種群動態

中圖分類號 S435.661 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.014

The Traits of Sugarcane Bud Bank

LIU Gaoyuan ZHAO Peifang GUO Jiawen

（Sugarcane Research Institute， YAAS， Honghe， Yunnan 661699）

Abstract The traits of sugarcane bud bank were analyzed to provide reference and grounds for analysis of relation between the bud bank and population renewal of sugarcane in the field. Twenty three sugarcane varieties were selected to investigate the morphology and quantitative traits of the sugarcane bud bank. The results showed that the 23 sugarcane varieties were significantly different in bud morphology， and different mainly in quantity of higher buds rather than of lower buds. The differences of various sugarcane varieties in morphology and quantity of bud banks could be used as reference for prediction of dynamic changes of populations of different sugarcane varieties.

Keywords bud library ； bud morphology ； bud quantity ； population dynamics

芽庫是植物所有具有繁殖潛力的芽的總稱[1]，草本植物地上營養體的季節性死亡，及依賴地下芽庫恢復種群子代營養體的機制明顯且具代表性。芽庫在植物種群的持續及更新等方面發揮著十分重要的作用[2]，如芽庫對于植物進行無性繁殖及種群的更新有著重要的作用[3]。前人對植物芽庫的研究多集中于草地生態系統，而對于甘蔗芽庫的研究卻少有報導。宿根甘蔗的種群變化及營養體的世代交替對其種植栽培及收獲有著重要的影響。作為一種多年生的農作物，甘蔗種群的變化模式與草地生態系統中的植物十分相似，其地上營養體由于人為收獲，與草地生態系統中植物一樣會季節性死亡，來年則依靠宿根上的芽萌發并長成新的植株。甘蔗芽庫對于農田中甘蔗種群的繁殖與更新也起著十分關鍵的作用。因此，了解甘蔗芽庫特征對于甘蔗種植有著積極的意義。本研究擬通過調查不同甘蔗品種芽庫的形態及數量特征，并對其進行歸納與分析，以期對不同甘蔗品種芽庫的特征進行初步了解，為進一步探究甘蔗芽庫與甘蔗栽培、收獲之間的關系提供參考與依據。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇23個常見甘蔗栽培品種進行調查，分別為ROC22、云蔗07-2800、云蔗08-2177、云蔗07-2178、云蔗05-39、粵甘46、閩糖06-1405、福農09-7111、桂糖06-208、粵甘43、桂糖08-1180、云蔗06-193、福農07-3206、云蔗05-530、云蔗07-700、云蔗08-1145、云蔗08-1095、粵甘47、云蔗08-2060、福農40、海22、 DZ07-36、MT02-205，每個品種選取6個重復。

1.2 方法

1.2.1 試驗方法

于2015年3月5日進行人工栽種，2016年3月4日人工收獲并調查。23個甘蔗品種（系）采用隨機區組設計，小區面積33.5 m2，行距1 m，行長6.7 m，3次重復，每公頃下芽量12萬個，雙芽栽種，栽種前統一用5‰的滅菌靈浸泡3 min。田間管理按照常規管理進行。

1.2.2 調查方法及測定項目

每個小區選取中間3行，每行選取相連甘蔗6株，將其連著蔗蔸整株挖出作為調查對象，調查其芽形態及芽數量特征。芽形態特征包括芽長、芽寬及芽形狀3個參數；芽數量特征包括地下15 cm芽數、根下芽數、地下芽數、地上芽數及總芽數5個參數，同時折算地上與地下芽數比值。采用人工測量及計數的方法。

1.2.3 數據統計分析

利用SPSS軟件計算各品種不同參數平均值及地上與地下芽數的比值，并在0.05水平下進行Duncan檢驗，以判斷品種各參數之間差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 參試甘蔗品種的芽形態調查結果

甘蔗芽的活力往往與其自身的形態相關，有研究表明，芽長、芽寬和芽的長寬比可以影響芽的存活與萌發以及芽的越冬能力等[4]。芽為甘蔗植株的幼體，可依據芽的形態判斷甘蔗植株的形態。芽長較長的品種生長速度可能較快，因此其萌發時間也可能會提前，生長也更為迅速。芽體寬大的品種的莖干可能更為粗壯，從而更易形成有效莖。本研究調查的不同品種甘蔗的芽長、芽寬及芽長寬比如表1所示。

結果顯示，不同品種之間芽長與芽寬的差異顯著或不顯著。平均芽長從1.76 mm到3.04 mm不等，其中最大的品種是福農40，最小的品種是云蔗08-2177。平均芽寬從0.57 mm到0.9 mm不等，其中最大的是粵甘47，最小的是粵甘43。芽長寬比的變化范圍由2.47至3.83，最大的品種是海22，最小的品種是粵甘47。

從芽的形狀來看，參與調查的23個甘蔗品種中，芽呈菱形的品種最多，有11個，呈倒卵圓形的有5個品種，呈五角形的有3個品種，呈橢圓形有2個品種，呈圓形和卵圓形的各有1個品種。

2.2 參試甘蔗品種的芽數量調查結果

芽的數量是反映芽庫繁殖能力的直接指標，只有以數量豐富的芽作為基礎，芽庫的繁殖能力才能有所保障。此外，著生位點較低的地下芽在土中能夠得到較為良好的保護，從而容易存活，且其容易獲取營養。因此地下的芽具有較強的活力，容易萌發并長成有效莖干[5]。而著生位點高的芽則恰好相反，因而活性較弱，存活率較低，而且由于頂端效應，高位芽還會抑制低位芽的萌發與生長[6]。因此除了數量以外，芽的分布情況也是甘蔗芽庫的一個重要特征。本研究調查了23個參試品種的總芽數、地上及地下部位芽數量的分布，結果如表2所示。

結果顯示，不同品種的甘蔗之間芽總量及不同部位的芽數量差異顯著或不顯著。23個品種的總芽數的平均數由24.67到34.5不等，其中最少的品種是云蔗07-2178，最多的品種是云蔗08-1145。地上芽數量的平均數由15.5到25.33不等，其中最少的品種是云蔗07-2178，最多的品種是08-1145。地下芽數量的平均數由7.00到9.67不等，其中最少的品種是福農09-7111，最多的品種是云蔗07-2800。地上、地下芽的比值由1.706至3.955不等，其中比值最低的品種是云蔗07-2178，比值最高的品種是粵甘47。

3 討論

多年生植物的芽會發育成新的子株以抵消母株的季節性消亡，芽即為未來子株的幼體[7]。根據物種的生存策略可以預測種群的發展方向，甘蔗品種也是一樣。了解種群的發展趨勢，就可以對相應的農藝措施作出改良。利用芽庫進行無性繁殖，是宿根甘蔗在大田更新換代中重要的一環，也是其生存策略中的重要環節。對于甘蔗而言，其營養體主要是莖，芽中發育成莖的部分是芽軸，其生長發育情況體現在芽的形狀上。因此，可以通過芽的形狀對甘蔗營養體的生長發育趨勢進行初步推測。根據表1中芽形態調查結果，其中芽體細長且芽體較大的品種例如福農40、福農07-3206，可能其本身個體較大且生長發育較早，能較快地更新出個體較大的下一代營養體。芽體細長且較小的品種如粵甘43、ROC22，其生長發育也相對較早，但由于其芽體較小，發育出的個體可能也較為細小。芽體短粗且較大的品種如云蔗05-39、粵甘47生長發育較晚，發育出的個體較粗大。芽體短粗且較小的品種如云蔗08-2177、云蔗05-530生長發育較晚，發育出的個體較細小。

芽庫中芽的數量代表著甘蔗種群中可進行營養繁殖的子代的多少，同時芽的分布情況還會對芽的活性產生影響，可見芽庫的數量特征是甘蔗種群營養繁殖能力的體現。因此，可以根據芽的數量及分布情況來推測宿根甘蔗種群來年地上營養體的恢復特性?？傃繑递^多且地上、地下芽數比值較高的品種如粵甘47、福農40，因為芽量足，出苗率可能較高，又由于地上部分芽所占比例較大，且低位芽因頂端優勢生長而受到抑制，導致最終形成有效莖的芽多為高位芽。前文已經說明，高位芽由于容易受損且獲取營養困難而活性不如低位芽，因此，此類品種雖然出苗較多但后期生長情況可能并不理想?？傃繑递^多且地上、地下芽數比值較小的品種如云蔗07-2800、ROC22的出苗較多，后期生長狀況也較好?？傃繑递^少且地上、地下芽數比值較大的品種如桂糖06-208、閩糖06-1405的出苗較少，后期生長狀況較差?？傃繑递^少且地上、地下芽數比值較小的品種如云蔗07-700、云蔗07-2178的出苗較少，但后期生長狀況會較好。

將芽庫的形態與數量兩方面特征作為參照進行綜合分析，可以初步推測出甘蔗種群最有可能的變化趨勢，但由于各地的土壤、水分、氣候等環境條件的不同，甘蔗種群的實際變化趨勢會與理論產生偏差[8]。本研究調查了23個甘蔗品種的芽庫基本情況，并根據不同的特征對甘蔗種群生長特性進行了初步推斷。進一步的研究應著眼于實際生產中甘蔗種群的生長趨勢與預測情況的契合程度，找出實際與理論的偏差并對其原因進行推理與驗證，逐漸完善甘蔗芽庫的特征規律。

研究表明，多年生植物的種群最初特征即芽庫的特征與其棲息地環境無關，是由物種本身的遺傳特性決定的，環境因素只會影響種群后期的生長發育特性[9]。本研究初步確定23個甘蔗品種的芽庫基本特征是相對穩定的，其在田間甘蔗種群的動態變化研究中具有參考價值。調查結果顯示，不同品種甘蔗的形態之間存在顯著差異，說明不同品種的甘蔗在芽階段即存在不同。不同品種甘蔗在芽數量上有明顯的差異，地下芽的數量除桂糖06-208、云蔗08-1095、福農09-7111、閩糖06-1405、云蔗09-35幾個品種較少外，其他品種之間差異并不顯著。由此可見，對于大部分品種而言，其芽數量的差異主要是體現在地上部分高位芽數量的差異。但是，目前對甘蔗芽庫認識的水平還不足以用來指導甘蔗栽培與生產，而甘蔗芽庫的基本特征則是開展進一步研究的基礎。

參考文獻

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