楊昆 趙俊 覃偉 范源洪 陳學(xué)寬 吳才文 趙麗萍 姚麗 劉家勇 趙培方 昝逢剛

摘 ?要：選育及推廣應(yīng)用甘蔗良種能帶給蔗糖產(chǎn)業(yè)最大化的經(jīng)濟(jì)效益，從市場經(jīng)濟(jì)的角度客觀高效地篩選和評價甘蔗品種對蔗糖生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究旨在對甘蔗的多個目標(biāo)性狀進(jìn)行經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型的構(gòu)建，客觀評價目標(biāo)性狀的相對重要性，為完善甘蔗育種評價體系和甘蔗良種的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。依據(jù)云南省18家糖廠3個榨季的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)和云南省多年從事甘蔗生產(chǎn)的農(nóng)戶及農(nóng)場管理人員的調(diào)研反饋數(shù)據(jù)，對整個蔗糖產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)進(jìn)行成本核算，計算不同經(jīng)濟(jì)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重，獲得了如下主要結(jié)果：（1）構(gòu)建了甘蔗110個育種目標(biāo)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型，包括3個直接目標(biāo)性狀（蔗莖產(chǎn)量、甘蔗蔗糖分、纖維分），87個間接目標(biāo)性狀（莖徑、有效莖、株高、蒲心、脫葉性、57號毛群、側(cè)芽、芽突起程度）;（2）基于新植產(chǎn)量63 噸t/hm²、t/hm²、糖分12.5%、纖維分12.0%和甘蔗1?a新植2?a宿根生產(chǎn)周期總產(chǎn)量170.73?噸t/hm²t/hm²的條件下，生產(chǎn)1?t每噸糖的總生產(chǎn)成本為4643.99元，蔗農(nóng)的生產(chǎn)成本占總成本的68.15%，糖廠的生產(chǎn)成本占總成本的31.85%;當(dāng)每噸甘蔗的收購價格為440元元/t時，蔗農(nóng)每噸甘蔗的收益為44.38元/t，當(dāng)市場糖價突破每噸糖5000元/t時，糖廠每噸糖的收益超過356.01元/t;（3）基于目前人工收獲生產(chǎn)模式條件下，甘蔗110個目標(biāo)性狀的絕對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為：蔗莖產(chǎn)量（t/·/hmhm^-2-21）37.95元、商業(yè)糖分（%）328.44元、纖維分（%）?22.28元、莖徑（cm）320元、有效莖（條/·/m^-2）?80元、株高（cm）0元、蒲心（分級）?760元、脫葉性（分級）?320元、57號毛群（分級）?160元、側(cè)芽（分級）?159.82元、芽突起程度（分級）?63.26元;（4）結(jié)合性狀遺傳增益的分析得到10個1目標(biāo)性狀的相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值，依次為商業(yè)糖分400.99元、蔗莖產(chǎn)量130.51元、莖徑36.93元、株高0元、芽突起程度?5.22元、纖維分?8.25元、脫葉性?21.15元、側(cè)芽?24.30元、有效莖?28.61元、毛群?30.72元、蒲心?200.04元。通過對整個蔗糖產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)成本的核算，利用邊際效益的方法構(gòu)建的目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型可為甘蔗品種選育和推廣應(yīng)用提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：甘蔗;目標(biāo)性狀;經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型;選擇指數(shù)中圖分類號：SS566.131??????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Applied Research on Selection Index Method Based on the Economic Weight in Sugarcane Breeding Program Ⅰ. Establishment of Economic Weight Model for Target Traits

YANG Kun^1，2， ZHAO Jun^1，2， QIN Wei^1，2， FAN Yuanhong³， CHEN Xuekuan^1，2*， WU Caiwen^1，2， ZHAO Liping^1，2，?YAO Li^1，2， LIU Jiayong^1，2， ZHAO Peifang^1，2， ZAN Fenggang^1，2

1. Sugarcane Research Institute， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kaiyuan， Yunnan 661699， China; 2. Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement， Kaiyuan， Yunnan 661699， China; 3. Yunnan Agricultural University， Kunming， Yunnan 650100， China

Abstract： Maximizing economic benefits could be realized by selection and application of nice sugarcane varieties in the whole sugar industry. Efficient screening and evaluation of sugarcane varieties on the perspective of market economy is of great significance for the sustainable development of sugar production. This study was conducted to establish the economic weight models of multiple traits and evaluate relative importance of these traits so that to provide a base for improving breeding evaluation efficiency and application of nice sugarcane varieties in sugarcane industry. The cost accounting for all aspects of the whole sugar industry was estimated， based on the survey data of three milling seasons from eighteen sugar mills and the feedback data from some experiential farmers who had engaged in sugarcane production for many years in Yunnan Province. The models of economic weight for different economic traits of sugarcane were established and their relative importance were analyzed according to their relative values of economic weight respectively. The main results were as follows： （1） the models of economic weight for ten eleven target traits were established， including three direct target traits （cane yield， sucrose content and fiber content）， and seven eight indirect target traits （stalk diameter， millable stalks per hectare， stalk height， pithiness， trashiness， hairiness， side shoot and protruded bud）. （2） The total cost per ton of sugar was 4643.99 yuan?assuming production system parameters described above （plant crop yield?=?63 t/·/hm²hm^2-1， sugar content?=?12.5%， fiber?=?12.0%， and total production?=?170.73 t·/hm^-2-1/hm²， including one plant crop and two ratoon crops） as a baseline. The production cost for sugarcane grower and sugar mill accounted for 68.15% and 31.85% of the total cost respectively. When the purchase price of sugarcane per ton of cane was 440 RMByuan/ton cane， the profit of the farmer per ton of cane was 44.38 RMByuan/ton cane. However，?when the price of sugar per ton in the market exceeded 5000 RMByuan/ton， the profit of the sugar mill per ton of sugar was more than??356.01?yuan?RMB/ton sugar. （3） Currently based on the manual harvest， the absolute economic weight value of 10 11 target traits of sugarcane were： cane yield （TCH， t//hm²hm^-2） 37.95 RMByuan， sugar content （CCS， %） 328.44?yuan?RMB， fiber （Fr， %） 22.28 RMByuan， stalk diameter （SD， cm） 320 RMByuan， millable stalk number （SN， stalks//m²） ?80 RMByuan， stalk height?（SH， cm） 0， pithiness （Pi， rating） ?760 RMByuan， trashiness （Ti， rating） ?320 RMByuan， hairiness （Hi， rating） ?160 RMByuan， side shoot （SS， rating） ?159.82 RMByuan， and protruded bud （PB， rating） ?63.26 RMByuan. （4） Combining the genetic gains， the relative economic weight values of these traits were obtained. The relative economic weight value of CCS， TCH， SD， SH， PB， Fi， Ti， SS， SN， Hi， Pi was 400.99， 130.51， 36.93， 0， ?5.22， ?8.25， ?21.15， ?24.30， ?28.61， ?30.72， and ?200.04 RMByuan， respectively. The establishment of the economic weight model for the target traits would provide a reference and basis for the sugarcane breeding and analyzing the production cost and marginal benefit in the whole sugar industry.

Keywords： sugarcane; target trait; economic weight model; selection index

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.01.004

甘蔗（Saccharumspp. hybrids）是中國重要的糖料作物。蔗糖產(chǎn)業(yè)是一個集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、蔗糖加工和營銷三方面的生產(chǎn)系統(tǒng)。協(xié)調(diào)好工、農(nóng)之間的利益，才能保障產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。長期以來，國內(nèi)甘蔗育種采用五圃制選育程序，并以高產(chǎn)、高糖、宿根性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、綜合性狀好為選育目標(biāo)^[1-2]。而從市場經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，甘蔗育種最終目的是選育出能帶給整個蔗糖產(chǎn)業(yè)最大化經(jīng)濟(jì)效益的甘蔗良種^[3]，為此需要對甘蔗多個性狀權(quán)衡利弊綜合評價，因此，建立客觀有效的評價方法對甘蔗品種的選育意義重大。

最佳選擇指數(shù)法（optimal selection index）根據(jù)數(shù)量遺傳學(xué)原理，綜合考慮多個性狀的表型和遺傳參數(shù)，同時將若干性狀與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤，賦予每個性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重，最后形成一個以貨幣為單位的數(shù)值，該方法更加客觀、合理。選擇指數(shù)的基礎(chǔ)理論最早由Smith等^[4]（1936）提出，將多個性狀用判別函數(shù)的形式在家畜中進(jìn)行選擇，而后Hazel^[5]（1943）提出了一種構(gòu)造最佳選擇指數(shù)的多重相關(guān)法，即獲得多個性狀的遺傳參數(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)、表型相關(guān)、遺傳相關(guān)后最終得到選擇指數(shù)值。該方法經(jīng)過七十多年的不斷發(fā)展和完善，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于動物^[6-10]、林木^[11-13]和作物^[14-16]。目前，國外針對甘蔗育種開展選擇指數(shù)的研究已取得了一定的研究進(jìn)展^[17-18]，其中，澳大利亞育種家自2006年起就一直致力于將Hazel-Smith選擇指數(shù)的方法通過最佳線性無偏預(yù)測，并結(jié)合每個性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重值應(yīng)用于甘蔗品種選育的每一個階段^[19-23]。國內(nèi)甘蔗育種有少數(shù)幾篇針對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值和親本評價的經(jīng)濟(jì)遺傳值、經(jīng)濟(jì)育種值的文獻(xiàn)報道^{[3， 24-28]}，但都未深入系統(tǒng)地開展甘蔗育種經(jīng)濟(jì)權(quán)重選擇指數(shù)法的應(yīng)用研究。

由于不同國家、不同地區(qū)生產(chǎn)操作和蔗區(qū)環(huán)境的不同，育種過程需考慮的目標(biāo)性狀也不盡相同，所制定的育種目標(biāo)也各有差異。應(yīng)用經(jīng)濟(jì)權(quán)重選擇指數(shù)法研究適于我國育種目標(biāo)、種植和生產(chǎn)條件的甘蔗目的性狀具有重要意義。本研究旨在根據(jù)目前我國甘蔗生產(chǎn)的實際情況，即90%以上蔗區(qū)生產(chǎn)還是以人工收獲為主，選育過程中除考慮產(chǎn)量、糖分和纖維分外，還需對其他性狀（如空蒲心、57號毛群、脫葉性等）進(jìn)行評價和取舍，以兼顧糖廠和蔗農(nóng)的利益。在借鑒澳大利亞甘蔗育種選擇指數(shù)方法的同時，針對我國甘蔗生產(chǎn)的實際情況，構(gòu)建多個目標(biāo)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型，形成一套客觀而有效的甘蔗育種評價選擇方法，為改進(jìn)和完善我國甘蔗育種體系和甘蔗良種推廣應(yīng)用提供借鑒。

1??材料與方法

1.1 甘蔗育種目標(biāo)性狀

從目前整個蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈出發(fā)，確定甘蔗育種目標(biāo)性狀，除考慮直接影響經(jīng)濟(jì)效益的蔗莖產(chǎn)量、蔗糖分和纖維分外，以人工收獲甘蔗為主時，還需考慮間接影響成本投入的其他性狀，如：莖徑大小、葉鞘上57號毛群、脫葉性（葉鞘包莖的松緊程度）、蒲心、側(cè)芽、芽突起（芽體大?。┑?，這些性狀一方面會影響人工的單位時間作業(yè)效率，另一方面也會影響其他環(huán)節(jié)的操作成本，從而增加整個產(chǎn)業(yè)鏈的總成本。本研究依據(jù)國內(nèi)甘蔗生產(chǎn)的實際情況，將公頃蔗莖產(chǎn)量（tonnage of ca ne per hectare，TCH）、甘蔗商業(yè)糖分（comm erc ial content of sugar，CCS）、纖維分（fibre content，F(xiàn)r）確定為3個直接目標(biāo)性狀;另外，將8個性狀確定為間接目標(biāo)性狀，分別為：有效莖（millable stalk number，SN）、株高（stalk height，SH）、莖徑（stalk diameter，SD）、蒲心（pithiness，Pi）、57號毛群（hairiness，Hi）、脫葉性（trashiness，Ti）、側(cè)芽（side shoots，SS）、芽突起程度（protruded bud，PB）。

1.2 蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)成本及數(shù)據(jù)參數(shù)

蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的成本投入由蔗農(nóng)種植成本（種苗成本、種植管理成本、甘蔗砍運成本）和糖廠生產(chǎn)成本（固定生產(chǎn)成本、季節(jié)性變動成本、蔗糖運輸成本）組成。蔗農(nóng)種植成本及投入?yún)?shù)來源于云南省多年從事甘蔗種植的農(nóng)戶及農(nóng)場管理人員的調(diào)研反饋數(shù)據(jù)。糖廠生產(chǎn)成本及產(chǎn)量規(guī)模參數(shù)來源于云南省18家糖廠3個榨季2012—2013、2013—2014、2014—2015的調(diào)查問卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，具體參數(shù)見表1、表2。

1.3甘蔗噸糖生產(chǎn)總成本的構(gòu)建

根據(jù)表1、表2中各環(huán)節(jié)成本投入，構(gòu)建整個蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的噸糖成本公式：

各項成本由下列公式計算。

1.3.1??蔗農(nóng)生產(chǎn)成本

蔗農(nóng)生產(chǎn)成本=?;

新植蔗成本（元·/hm^-2）=種苗成本+新植蔗種植成本（成本1）+新植蔗管理成本（成本2）;=種苗成本+成本1+成本2

宿根蔗成本（成本3）（元/·hm^-2）=人工成本+物料成本;=成本3

砍運成本（元·/t）=砍收成本（成本4）+甘蔗運輸成本（成本5）;=成本4+成本5

總產(chǎn)量（t/hm²）=新植蔗產(chǎn)量+第1年宿根產(chǎn)量+第2年宿根產(chǎn)量。

1.3.2??糖廠生產(chǎn)成本??糖廠生產(chǎn)成本（元/t）=固定生產(chǎn)成本（成本6）+季節(jié)性變動成本（成本7）+蔗糖運輸成本（成本8）。=成本6+成本7+成本8

1.4目標(biāo)性狀對蔗糖產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)成本的影響

目標(biāo)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重可以通過邊際效益來實現(xiàn)。邊際效益即在某一生產(chǎn)市場形勢下，其他性狀保持不變時，某一性狀發(fā)生一個單位的變化從而引起的經(jīng)濟(jì)效益的改變。而甘蔗目標(biāo)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重即在預(yù)期生產(chǎn)市場形勢下當(dāng)各性狀保持不變時，其中某一性狀發(fā)生一個單位值的改變所產(chǎn)生的邊際效益。根據(jù)我國蔗糖生產(chǎn)和甘蔗育種現(xiàn)狀，利用經(jīng)濟(jì)效益公式構(gòu)建蔗糖生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)模型，即銷售1??t噸t糖的收入和生產(chǎn)1?t噸t糖的成本投入之間的抵扣，為：，其中，為生產(chǎn)1?1 t噸t糖的利潤，為市場上銷售1??t噸t糖的價格，為生產(chǎn)1?t噸t糖的總成本。在這里，我們僅構(gòu)建最終產(chǎn)品——“糖”的成本和收益，而不包含糖廠產(chǎn)生的其他副產(chǎn)品（如：酒精、蔗渣、糖蜜等）的利潤。將每個目標(biāo)性狀與經(jīng)濟(jì)收益掛鉤，所產(chǎn)生的邊際效益即為該性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值。通過對每個目標(biāo)性狀在蔗糖產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本影響的分析（表3），構(gòu)

注：錘度表示溶液中所含的可溶性物質(zhì)的重量占總重量的百分比，該性狀與蔗糖分具有很高的相關(guān)性（>0.75），在甘蔗育種的早期階段常替代蔗糖分作為甘蔗糖分高低的評價性狀。

Note： Brix （% of dissolved solids in juice） is often used as a surrogate for CCS in early stages of selection in sugarcane breeding programs. There is usually a high correlation （>0.75） between brix and CCS.

建每個目標(biāo)性狀的經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型。

1.5直接目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型構(gòu)建

基于云南省甘蔗種植的實際情況，新植蔗平均單產(chǎn)63 t/hm²·/hm^2-1（4.2 t/666.67m²），假設(shè)每個宿根季單產(chǎn)損失10%，2年宿根，整個地塊甘蔗種植一輪的周期為1?a新植2?年宿根a宿根，該周期的甘蔗總產(chǎn)量為170.73?t·/hm^2-1t/hm²。以新植蔗平均單產(chǎn)63?t·/hm^2-1t/hm²、平均出糖率12.5%、平均纖維分12%為基準(zhǔn)值，將所有列支項目成本以噸糖成本進(jìn)行統(tǒng)一單位換算，即：在其他市場條件和性狀參數(shù)保持不變時，新植蔗每公頃增加1??t噸t產(chǎn)量，或糖分每增加1%，或纖維分每增加1%，生產(chǎn)1??t噸t蔗糖各個環(huán)節(jié)需要的成本，分別建立起與產(chǎn)量、糖分、纖維分互相關(guān)聯(lián)的經(jīng)濟(jì)模型，最終總噸糖成本的增加或減少值即為產(chǎn)量、蔗糖分和纖維分的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值（表4），即蔗莖產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為37.95?元RMByuan·/t^-1/t糖（（表明新植蔗每公頃增加1 t噸t產(chǎn)量，每噸糖的生產(chǎn)成本將減少37.95元）;蔗糖分的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為328.44?RMByuan·/t^-1 元/t糖（表明蔗糖分每增加1%，每噸糖的生產(chǎn)成本將減少328.44元）;纖維分的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?22.28?RMByuan·/t^-1元/t糖（表明纖維分每增加1%，每噸糖的生產(chǎn)成本將增加22.28元，因為在壓榨過程中，增加的纖維分將帶走較多的蔗糖分，從而增加更多的壓榨成本）。

1.6間接目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型構(gòu)建

1.6.1??株高、莖徑、有效莖??株高、莖徑、有效莖3個性狀作為蔗莖產(chǎn)量的構(gòu)成因子，其中任何一個因子的改變都會直接影響蔗莖產(chǎn)量的變化，最終間接地影響噸糖成本，這些影響已經(jīng)在蔗莖產(chǎn)量成本中予以考慮。但另一方面，株高、莖徑、有效莖除了影響蔗莖產(chǎn)量，在人工收獲環(huán)節(jié)，也會對砍收成本造成一定影響。當(dāng)砍收相同蔗莖產(chǎn)量時，莖徑粗的和植株高的蔗莖相對于條數(shù)多的有效莖更省人工，可明顯降低砍收成本;而以機(jī)械收獲為主，收獲相同蔗莖產(chǎn)量，莖徑的粗細(xì)、植株的高矮和有效莖的多少對機(jī)械收獲成本影響不明顯。

假設(shè)3個相同蔗莖產(chǎn)量的品系材料，在不同莖徑、有效莖、株高條件下進(jìn)行人工收獲（表5）。品系1和品系2比較，假設(shè)單位面積內(nèi)的有效莖相同，矮、粗的莖徑（品系2）相對于高、細(xì)的莖徑（品系1）因人工削葉的時間縮短，耗時少，即：在相同蔗莖產(chǎn)量和有效莖條件下，品系2相對于品系1的莖徑增加了1 cm，株高隨之相應(yīng)地變化，收獲成本下降40元，即每增加1 cm的莖徑，噸糖成本將下降320元（40元/t蔗÷12.5×100）（設(shè)定甘蔗糖分為12.5%，下同），其經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為320元/t糖?RMByuan·/t^-1。品系1和品系3比較，莖徑保持恒定不變，在相同的蔗莖產(chǎn)量下，每平方米增加2條有效莖，株高相應(yīng)地減少，人工削葉時間延長，砍1??t噸t蔗莖收獲成本相應(yīng)地增加，由160元元/t蔗增至180?元元/t蔗，即每平方米增加1條蔗莖，有效莖的噸糖成本將增加80元（10元/t蔗÷?12.5×100），其經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?80?RMByuan·/t^-1元/t糖。

這里株高的經(jīng)濟(jì)權(quán)重不再考慮，根據(jù)蔗莖產(chǎn)量=π/4×有效莖×株高×莖徑²，確定了蔗莖產(chǎn)量、有效莖和莖徑，株高將隨之變化，其經(jīng)濟(jì)權(quán)重值也相應(yīng)地在蔗莖產(chǎn)量、莖徑和有效莖上有所體現(xiàn)。

1.6.2 ?蒲心??蒲心指相比正常實心的甘蔗，其蔗莖內(nèi)含物由白色棉花狀、死的薄壁細(xì)胞組成，蔗汁含量少、密度低^[29]。在人工收獲條件下，不同蒲心級別的甘蔗不僅影響甘蔗的運輸成本，即運輸相同重量的甘蔗，因蒲心而造成運輸體積的增加;另一方面，砍收相同重量的甘蔗，因蒲心造成砍收數(shù)量的增加，從而增加收獲成本。假設(shè)4個品系材料分別代表4種不同蒲心級別（實心、輕蒲、中蒲、重蒲）（表6），蒲心每增加一個級別，將直接增加80元的噸蔗收獲成本，增加15元的噸蔗運輸成本，合計總成本增加95元/t蔗，相應(yīng)地增加760元（95元/t蔗÷12.5×100）的噸糖成本，即蒲心的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?760?RMByuan·/t^-1元/t糖。

1.6.3 ?脫葉性??脫葉性是指甘蔗在收獲期蔗莖中下部葉片從蔗莖物理分離開的難易程度，或指甘蔗葉片包莖的松緊程度。在人工收獲條件下，甘蔗的脫葉性是直接影響甘蔗收獲效率的一個重要影響因素^[30]。假設(shè)3個品系材料分別代表了甘蔗3種脫葉性能（自動脫葉、易脫葉、難脫葉），因砍收削葉時間的不同，而造成收獲成本的差異（表7）。脫葉性每增加一個級別，將直接增加40元的噸蔗砍工費用，相應(yīng)地增加320元（40元/t蔗÷?12.5×/100）的噸糖成本，即脫葉性的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?320?RMByuan·/t^-1元/t糖。

1.6.4 ?毛群??毛群特指甘蔗葉鞘背上的57號毛群^[31]。由于人工操作時毛群扎手，因此，毛群的多少直接影響收獲效率，而在機(jī)械收獲時沒有影響。假設(shè)3個品系材料分別代表甘蔗毛群的3種類型（表8），在人工條件下砍收相同的蔗莖產(chǎn)量，毛群多的品系3材料較其他2個材料耗時長，按人工砍收每噸甘蔗160元計，毛群每增加一個級別，將直接增加20元的噸蔗砍工費用，相應(yīng)地增加160元/t糖（20元/t蔗÷12.5×100）成本，即毛群的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?160?RMByuan·/t^-1元/t糖。

1.6.5 ?側(cè)芽??側(cè)芽指甘蔗腋芽萌動長出側(cè)枝，主要是由于頂端生長點壞死或開花等因素造成。側(cè)芽一方面影響甘蔗的出苗，為保證單位面積一定的苗量需要增加單位面積種苗下種量，從而增加種苗的噸蔗成本;另一方面?zhèn)妊繒绊懭斯な斋@削甘蔗葉片的速度，增加人工收獲成本。假設(shè)3個品系材料分別代表3種類型的甘蔗側(cè)芽級別，為保證單位面積相同的苗量，3個品系新植蔗每公頃用種量存在差異（表9），基于170.73 t/hm²hm^2-1的平均總產(chǎn)量，從而造成種苗費用的不同;另外，因側(cè)芽造成人工砍收甘蔗削葉耗時不同，從而增加了砍收成本。因此，側(cè)芽每增加一個級別，將直接增加19.977元/t蔗的總噸蔗成本，相應(yīng)地增加159.82元/t糖（19.977元/t蔗÷12.5×100）的噸糖成本，即側(cè)芽的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?159.82?RMByuan·/t^-1元/t糖。

1.6.6 ?芽突起程度??芽突起程度主要是考慮在甘蔗砍運過程中芽體受到的機(jī)械損傷程度，為保證新植蔗一定的出苗數(shù)量，而增加單位面積下種量，從而增加種苗成本。實際生產(chǎn)過程中，甘蔗芽體扁平，不易損傷;甘蔗芽體暴突，易損傷。假設(shè)2個品系材料，分別代表了實際生產(chǎn)中的2種類型（表10），相同的蔗莖產(chǎn)量下，新植蔗用種量相差3 t//hm²·hm^2-1，按450?RMByuan·/t^-1元/t蔗的種苗費用計，品系1每公頃種苗費用為6750元，品系2每公頃種苗費用為8100元?；谄骄偖a(chǎn)量170.73 t/·/hm²hm^2-1，則品系1的噸蔗種苗成本為39.536元，品系2的噸蔗種苗成本為47.443元。芽體突起程度每增加一個級別（由1級到2級），將直接增加7.907元的種苗成本，相應(yīng)地增加63.26元/t糖（7.9元/t蔗÷12.5×100）噸糖成本，即芽突起程度的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為?63.26?RMByuan·/t^-1元/t糖。

2??結(jié)果與分析

2.1甘蔗目標(biāo)性狀的邊際效益

表11列出了基于新植產(chǎn)量（63 t/·/hm²hm^2-1）、商業(yè)糖分（12.5%）、纖維分（12%）和甘蔗完整生長周期（1新2宿）條件下的成本投入，生產(chǎn)1??t噸t糖的總成本為4643.99元，其中，蔗農(nóng)生產(chǎn)成本占總生產(chǎn)成本的68.15%，糖廠生產(chǎn)成本占總生產(chǎn)成本的31.85%。當(dāng)甘蔗收購價為440元時，蔗農(nóng)的每噸甘蔗收益為44.38元/t蔗;當(dāng)市場每噸糖價突破5000元/t糖時，糖廠的每噸糖收益為356.01元/t糖。甘蔗收購價和糖價仍然是影響蔗糖產(chǎn)業(yè)總利潤的主要因素，應(yīng)降低各環(huán)節(jié)成本，使國內(nèi)食糖有競爭力。

在其他預(yù)期條件不變的情況下，每增加1個單位值能帶給整個蔗糖產(chǎn)業(yè)正效益的性狀有：蔗莖產(chǎn)量、糖分、莖徑;而帶來負(fù)效益的性狀有纖維分、有效莖、蒲心、毛群、脫葉性、側(cè)芽、芽突起等，其中，蒲心將給整個蔗糖產(chǎn)業(yè)帶來較大的損害，即增加1個單位級別的蒲心，噸糖成本將增加760元。以TCH、CCS和Fibre為例分析它們?nèi)叩慕?jīng)濟(jì)重要性，當(dāng)CCS每增加1%時，將給整個蔗糖產(chǎn)業(yè)帶來的利潤是新植蔗公頃產(chǎn)量增加1??t噸t帶來利潤的8倍多，因此僅僅考慮糖產(chǎn)品而不考慮其他副產(chǎn)品時，篩選高糖材料一直是甘蔗育種的首要目標(biāo);纖維分含量對整個制糖產(chǎn)業(yè)來說帶來負(fù)的效益，即生產(chǎn)1??t噸t糖時，每增加1%的纖維分含量將給整個蔗糖產(chǎn)業(yè)多投入22.28元的成本，如果將來從纖維分轉(zhuǎn)化為電能或其他可利用資源角度出發(fā)，纖維分也將給蔗糖下游產(chǎn)業(yè)帶來正效益。

2.2 甘蔗目標(biāo)性狀的相對重要性

相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值指在相同選擇強(qiáng)度條件下各個目標(biāo)性狀未來潛在的經(jīng)濟(jì)效益值，即：

相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值（REW）=絕對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值（EW）×遺傳增益（ΔG）

式中這里，指廣義遺傳率，指選擇強(qiáng)度，指表型標(biāo)準(zhǔn)偏差。

基于30個隨機(jī)家系群體2重復(fù)隨機(jī)區(qū)組試驗測定的各性狀遺傳參數(shù)值（相關(guān)試驗數(shù)據(jù)未列出），在相同的選擇強(qiáng)度下，設(shè)定=1，10個目標(biāo)性狀的相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值如表12所示。相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為正值，依次為商業(yè)糖分（400.99?RMByuan·/t^-1元/t糖）、蔗莖產(chǎn)量（130.51?RMByuan·/t^-1元/t糖）和莖徑（36.93?RMByuan·/t^-1元/t糖）;負(fù)效益最大值的性狀為蒲心（?200.04?RMByuan·/t^-1元/t糖）。另外，脫葉性雖然具有較高的絕對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值，為?320?RMByuan·/t^-1元/t糖，但該性狀因遺傳方差和遺傳率較低，相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值僅為?21.15?RMByuan·/t^-1元/t糖，說明在相同選擇強(qiáng)度下脫葉性的改良相比其他性狀（如：糖分、產(chǎn)量、莖徑、蒲心）對整個蔗糖產(chǎn)業(yè)的增益不大。因此，在甘蔗選育過程中，應(yīng)重點對糖分、產(chǎn)量、莖徑和蒲心進(jìn)行選擇和改良，在此基礎(chǔ)上，對其他性狀（如：有效莖、脫葉性、毛群、芽突起、側(cè)芽、纖維分等）進(jìn)行適當(dāng)選擇和改良，從而在兼顧人工收獲的基礎(chǔ)上達(dá)到降低其他環(huán)節(jié)成本的目的。

3??討論

3.1目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型

本研究估計邊際效益所涉及的蔗農(nóng)和糖廠生產(chǎn)成本參數(shù)是根據(jù)近年來云南蔗區(qū)甘蔗的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)情況而定的，具有一定的地區(qū)代表性，而構(gòu)建各個目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型的方法可以應(yīng)用于其他地區(qū)。一直以來，在甘蔗新品種選育及推廣應(yīng)用中，糖廠更加關(guān)注蔗糖分，但在國內(nèi)大部分以人工收獲為主的生產(chǎn)操作中，蔗農(nóng)更加關(guān)注蔗莖產(chǎn)量、蔗莖的大小、脫葉的難易和毛群的多少等間接影響甘蔗生產(chǎn)成本的性狀。本研究建立的1011個目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型能夠更加客觀地評價出各性狀對甘蔗生產(chǎn)成本的貢獻(xiàn)率，為今后甘蔗新

注：以上性狀的遺傳參數(shù)來源于30個隨機(jī)選擇家系的完全隨機(jī)區(qū)組調(diào)查數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

Note： These genetic parameters were based on the statistical results of 30 families in RCB design.

品種選育及推廣應(yīng)用提供借鑒。

本研究基于蔗糖產(chǎn)業(yè)每生產(chǎn)1?t噸t糖時各個環(huán)節(jié)的成本投入，不包括糖廠產(chǎn)生的其他副產(chǎn)物（如：酒精、蔗渣、糖蜜等），相對簡化了目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型的構(gòu)建?；?8家糖廠的問卷調(diào)查等歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建了目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型，得到了與之對應(yīng)的絕對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值，對目標(biāo)性狀選擇提供了借鑒和參考，但未來還需根據(jù)市場和甘蔗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化及時調(diào)整模型參數(shù)，使目標(biāo)性狀的篩選和評價更客觀、合理，使甘蔗育種工作更有效，目標(biāo)更明確。

3.2目標(biāo)性狀與最佳選擇指數(shù)

每位甘蔗種植者和育種家都希望得到諸多優(yōu)良性狀（例如，高產(chǎn)、高糖、抗逆、耐瘠、毛少、易脫葉、莖粗等）于一身的甘蔗品種，實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟(jì)效益，但在現(xiàn)實的育種過程中，絕大多數(shù)遺傳群體的重要性狀都是相對獨立且連續(xù)變化的，最終得到所有優(yōu)良性狀匯集于一身的品種是非常困難的，育種家只能采用折中的方式，權(quán)衡利弊，綜合考慮多個性狀的表現(xiàn)進(jìn)行取舍。在甘蔗雜種圃和選種圃階段，因為基因型與環(huán)境互作的影響或是育種家早期過分關(guān)注少數(shù)幾個性狀提前就淘汰掉有潛力的好材料，最終沒有育成能推廣應(yīng)用的品種。因此，如何客觀、有效地評價和選擇早期階段甘蔗材料成為擺在每一位育種家面前的難題。

最佳選擇指數(shù)理論綜合所有可以利用的信息（經(jīng)濟(jì)因素、遺傳因素、相關(guān)因素），提供了一種客觀排序候選基因型的方法。但在甘蔗育種中并沒有得到廣泛的應(yīng)用，原因在于一些育種家對選擇指數(shù)理論的了解掌握程度不夠，在實際操作過程中，對所有群體材料涉及到的多個目標(biāo)性狀進(jìn)行的測量和對目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)影響的估計較為繁瑣，造成了選擇指數(shù)理論沒有得到很好的應(yīng)用和推廣。育種過程中仍然存在靠經(jīng)驗或是主觀臆斷或是田間表現(xiàn)直接進(jìn)行選種，簡單、快速但最終成效不大。本研究對1011個目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型的構(gòu)建是甘蔗育種經(jīng)濟(jì)權(quán)重選擇指數(shù)法應(yīng)用研究的一部分，今后還將結(jié)合雜種圃、選種圃數(shù)據(jù)更深入地展開對多個目標(biāo)性狀的篩選，優(yōu)化實踐操作，為最終形成一套客觀高效的甘蔗育種評價體系奠定基礎(chǔ)。

4??結(jié)論

本研究在借鑒澳大利亞機(jī)械化操作下的甘蔗育種經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前我國甘蔗生產(chǎn)的實際情況，利用邊際效益的方法構(gòu)建了甘蔗人工收獲條件下的1011個目標(biāo)性狀經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型，估計了在目前國內(nèi)蔗糖市場生產(chǎn)條件下各性狀的絕對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值。結(jié)果表明，糖分、蔗莖產(chǎn)量、莖徑的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為正值，對總成本有積極的影響;纖維分、有效莖、蒲心、毛群、脫葉性、側(cè)芽、芽體大小的經(jīng)濟(jì)權(quán)重值為負(fù)值，對總成本有消極的影響。從相對經(jīng)濟(jì)權(quán)重值來看，糖分、蔗莖產(chǎn)量、莖徑和蒲心對整個蔗糖產(chǎn)業(yè)的成本影響較大。蔗農(nóng)的生產(chǎn)成本仍然是影響總成本的主要因素，降低人工操作成本，整合甘蔗生產(chǎn)資源，推行甘蔗全程機(jī)械化，是增加國內(nèi)蔗糖競爭力的有效途徑。本研究針對不同性狀所構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)權(quán)重模型可以為將來制定甘蔗育種目標(biāo)提供參考和依據(jù)。

致謝??非常感謝澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)院（CSIRO）甘蔗首席科學(xué)家Jackson Phillip博士和澳大利亞甘蔗產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)（SRA）甘蔗育種家韋先明博士對本研究的指導(dǎo)和幫助;感謝云南省18家糖廠對調(diào)研數(shù)據(jù)的大力支持。

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