嚴煒 劉光華 李月仙 劉倩 段春芳 張林輝 李亞男
摘 要 以木薯品種華南205和新選048的成熟種莖為材料,采用直插的種植方式,設置4個種莖種植長度處理(20 cm、30 cm、40 cm、50 cm),研究不同種莖長度對木薯各項田間農藝性狀的影響。結果表明:就綜合出苗率、株高、莖粗、地上部分重、鮮薯條數以及鮮薯產量等各項指標而言,30 cm的種莖種植長度處理具有明顯的比較優勢。本研究結果將為華南205和新選048在云南木薯生產中的推廣提供理論支撐和技術參考。
關鍵詞 木薯;直插;種莖;長度處理
中圖分類號 S533 文獻標識碼 A
Experiment on Vertically Inserting
Cultivation of Cassava in Yunnan
YAN Wei1,2,LIU Guanghua1*,LI Yuexian1,LIU Qian1,
DUAN Chunfang1,ZHANG Linhui1,LI Yanan1
1 Institute of Tropical and Subtropical Cash Crops,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Baoshan,Yunnan 678000,China
2 College of Agronomy,Hainan University,Haikou,Hainan 570228,China
Abstract Taken the mature stems of cassava“SC205”and “XinXuan 048” as the material,four treatments with different stem cutting length including 20 cm,30 cm,40 cm,50 cm were arranged with vertically inserting cultivation in order to study the agronomic traits influenced.By the indices tested including the seedling emergence rate,plant height,stem diameter,fresh weight above ground,number of tuber,fresh tuber yield,it was concluded that comparative advantage could be obtained from cutting 30 cm long.The results would supply a theoretical foundation and technical reference for the extending of the two cassava varieties in Yunnan.
Key words Cassava;Vertically inserting;Stem;Different cutting length
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.12.003
木薯(Manihot esculenta Crantz)起源于亞馬孫河流域南部邊緣地區[1],目前主要種植于南北緯30°之間,在年均氣溫≥18 ℃、無霜期在8個月以上的地區均可種植[2]。 其最重要的收獲部分是鮮薯,由62%的水、35%的碳水化合物、1%~2%的蛋白質、0.3%的脂肪、1%~2%的纖維質以及1%的礦質元素構成[3]。
自1820年起,木薯就被引入中國栽培[4],因其具有高生物量、高淀粉含量、抗旱、耐貧瘠等諸多優良特性[5]而受到大量種植戶和企業的歡迎,近年來已成為中國首選的非糧生物質能源作物和潛在的糧食作物。目前全國木薯栽培面積已經達到了47萬hm2[6]。
在生產上,木薯的塊根是由種莖生長發育出來的,種莖的選擇對于高產的獲得是重要的一環[7]。近年來,國內木薯的種植面積在不斷地擴展,對種莖的需求量也越來越高。實際生產中,尤其是在規模性種植時,所用種苗的長度是重要的考慮因素,除了從經濟性方面考慮,能否獲得良好的生長性能和較高的塊根產量也是關注的重點。
此外,木薯種莖由于繁殖效率的問題而無法充分滿足市場需求。種植一根長度為25~30 cm的木薯種莖,1 a后收獲的地上部只能切出大約10根25~30 cm的種莖。與甘薯[8-9]、馬鈴薯[10]等薯類作物比較,其繁殖效率偏低,故而更凸顯木薯種莖的寶貴。目前國內大部分推薦的種莖種植長度在10~20 cm之間[2 , 11-13],國外推薦的種莖種植長度在15~30 cm之間[3,14]。對于國內近年來主推的一些木薯品種,何種種莖長度能夠獲得最佳的產量和適應性表現,目前還缺乏系統的研究。
為此,本研究于2013年在云南省保山市開展了木薯種莖不同長度栽培試驗,以評估不同的種莖長度對木薯生長及產量相關性狀的影響。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料 華南205,又名細葉木薯,自菲律賓引入廣東,后經廣東傳入海南和廣西等地。適應性強,已遍布中國各木薯產區,是中國栽培面積最大的高產品種。
新選048,由廣西大學農學院木薯課題組選育,于從海南引進的種質資源ZM93-16中的自然變異株中選出,于2006年通過廣西農作物品種審定,該品種具有高產穩產、株型好、莖稈直立粗壯、分枝少,堅硬節密、抗倒伏等特點,現已推廣至南方各木薯產區。
1.1.2 試驗地概況 試驗地設在云南省保山市隆陽區潞江鎮云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所試驗基地內,屬低緯度熱帶季風雨林偏干熱河谷過渡類型氣候,年平均氣溫21.5 ℃,年平均降雨量755.3 mm,絕對最高溫40.4 ℃,絕對最低溫0.2 ℃,全年基本無霜,≥10℃活動積溫7 800.0 ℃,年日照時數2 333.7 h,年均空氣濕度70%。試驗地塊土壤pH7.3,全氮0.66 g/kg,水解性氮33 mg/kg,有效磷68.4 mg/kg,速效鉀74.8 mg/kg,有機質6.88 g/kg。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計 木薯于2012年4月5日種植,2013年3月5日收獲。采用隨機區組設計,設4個處理,分別為20 cm、30 cm、40 cm、50 cm 等4種長度的種莖種植處理,采用直插的種植方式,種莖入土深度均為10 cm。設3次重復,每小區定植20株,株行距0.8 m×1.0 m,小區面積16 m2,折合每公頃種植12 500株。每個小區四周種植保護行,各小區統一按當地大田生產進行田間管理。
1.2.2 試驗調查與測定 植后30 d,對出苗率進行調查。收獲時各小區隨機取10株觀測株高、莖粗、地上部分重、鮮薯條數以及鮮薯產量。株高指從地面到莖稈頂端生長點的高度[15],用鋼卷尺量??;莖粗的測定方法:用游標卡尺測近地面10 cm株高處的直徑[15];鮮薯條數由人工統計;地上部鮮重和鮮薯產量用臺秤稱量。
1.3 數據處理
試驗數據用Excel 2003及SAS9.0軟件處理,差異顯著性分析在SAS9.0中完成[16],顯著性水平α=0.05,作圖采用Excel 2003。
2 結果與分析
2.1 不同種莖長度種植對出苗率的影響
從圖1可以看出,在30 cm、40 cm和50 cm 3個種莖處理中,2個品種(華南205、新選048)的出苗率均達到了100%,顯著高于20 cm處理的出苗率(85.00%和86.70%)。
2.2 不同種莖長度種植對株高的影響
從圖2可以看出,華南205在30 cm和40 cm 2種種莖處理下的株高與20 cm處理下的株高存在顯著差異,其中又以30 cm處理下的株高為最大,比20 cm處理株高高8.44%。而30 cm、40 cm和50 cm 3個處理之間株高的差異不顯著。新選048不同處理之間的株高差異不顯著。
此外,2個木薯品種在30 cm、40 cm和50 cm 3個處理之間株高的差異雖不顯著,但隨著處理長度的增加,株高均有不斷下降的趨勢。
2.3 不同種莖長度種植對莖粗的影響
從圖3可以看出,2個品種木薯20 cm、30 cm和40 cm 3個處理之間的莖粗沒有顯著差異,但新選048 的50cm處理莖粗顯著小于其余3個處理。此外,2個品種木薯種莖在30 cm以上的處理,均表現出莖粗隨處理長度的增加而下降的趨勢。
2.4 不同種莖長度種植對單株地上部鮮重的影響
2個參試木薯品種在20 cm種莖處理下的地上部鮮重均為最小,其中以新選048最為明顯,其種莖在20 cm處理下的地上部鮮重顯著低于50 cm的處理。華南205在20 cm處理下的地上部鮮重最小,但不同處理間差異沒有達到顯著水平(圖4)。
2.5 不同種莖長度種植對單株鮮薯重及單位面積產量的影響
從表1可以看出,2個木薯品種的鮮薯重均以種莖長度為30 cm處理時的最大,且均顯著大于20 cm處理下的鮮薯重,同時可以看出,在種莖長度為30 cm、40 cm、50 cm的處理中,隨著處理長度的增加,鮮薯重有不斷降低的趨勢,其中以新選048較為明顯,其50 cm處理下的鮮薯重顯著低于30 cm和40 cm 2個處理。華南205的鮮薯重在30 cm、40 cm和50 cm 3個處理之間沒有顯著差異,但在40cm處理下的平均鮮薯重比30 cm處理低7.32%,50 cm處理下的平均鮮薯重比30 cm處理低10.86%。圖5為折算成每公頃產量后獲得的柱狀圖,從圖中可以直觀地看出,2個木薯品種在30 cm處理下的產量都是最高的。
2.6 不同種莖長度種植對單株鮮薯條數的影響
從圖6中可以看出,2個木薯品種不同處理之間的單株鮮薯條數均沒有顯著差異,但在種莖大于30 cm的處理中可以看出,隨著處理長度的增加,單株鮮薯條數有不斷下降的趨勢,其中以50 cm處理的下降幅度最為明顯,在50 cm處理下,華南205的平均單株鮮薯條數只有30 cm處理下的85.91%,新選048的只有30 cm處理下的93.47%。
3 討論與結論
本研究結果表明,種莖長度對出苗率有顯著影響,較長的種莖對保證木薯田間全苗有利。目前國內普遍推廣的種莖長度為15~20 cm[17],而這種種植長度下的木薯出苗率普遍在80%~90%左右[5,18]。Ratanawaraha等[19]對10~30 cm長度種莖的種植做了試驗,結果表明,種莖越短,其成活率越低。本研究中,在保證出苗率方面,種莖長度為30 cm及以上的處理均達到了100%的出苗率,可初步得出較長的種莖處理對保障木薯田間全苗有利的結論。前人研究認為,在較長的種莖處理中,種莖芽眼較多,且養分總量較高,對病原菌抗性較高,對保障出苗有利[17,20]。而本研究中,種莖芽眼較多直接導致了同株種莖上出苗數太多,使得前期抹芽工作量增加,并且種莖越長,芽眼數越多,抹芽工作量就越大,因而從保障全苗和降低抹芽工作量的角度出發,30 cm是較佳的種植長度。
云南具有明顯的季風氣候,尤其是東部、北部以及許多山區春季、秋季和冬季都有穩定的強風,在這些地區,年平均風速超過了3 m/s[21]。從抗風能力出發,在栽培中,株高和莖粗也是云南木薯栽培中需要考慮的重要因素。本研究中,2個參試木薯品種的株高均在30 cm處理下達到最大,但隨著處理長度的增加株高有下降趨勢,表明種莖長度對株高的促進僅在一定的范圍內起作用,過長的種莖(40 cm、50 cm)對株高可能存在一定的抑制作用,本結果與Michael等[22]的研究結果一致,但與Fabunmi等[20]的研究結果不同,可能是由于Michael 等[22]采用的是與本研究相同的直插方式,而Fabunmi[20]在其研究中,采用的是斜插的種植方式(種莖與地面角度為45°)。在本研究中,2個木薯品種在40 cm和50 cm處理下的植株株高雖有所下降,但差異并未達到顯著水平,對抗風性能的提高沒有太大影響。但莖稈的粗度在長種莖處理下下降顯著,特別是新選048,這將直接導致其抗風能力下降,故而從本研究的結果來看,在云南風力較大的木薯植區,不適宜開展種莖大于40 cm(含40 cm)的長莖直插種植。從抗風能力出發,20 cm和30 cm的處理是較為適宜的栽培長度。
除了新選048木薯在50 cm處理下的地上部鮮重顯著高于20 cm處理外,該品種的其它處理之間以及華南205木薯的各處理之間,地上部鮮重沒有顯著差異。本研究在收獲期對地上部生物量測定的結果,表明了種莖長度對收獲期地上部生物量沒有顯著影響。
在產量方面,2個品種木薯均在30 cm處理時獲得了最高的產量,而在30 cm、40 cm、50 cm等3個處理中,隨著處理長度的增加,2個品種木薯的單株鮮薯重量均有下降的趨勢,但只有新選048在50 cm處理下的單株鮮薯重與30 cm處理的差異達到顯著水平。本結果與Michael等[22]的結果相類似,即以種莖為30 cm的處理鮮薯重為最大。而在單株鮮薯條數方面,2個參試木薯品種的共同特點在于自30 cm處理開始,鮮薯條數均有下降的趨勢,這在Michael等[22]的研究中也有同樣的表現,在其試驗中,30 cm處理的鮮薯條數為最多。謝向譽等[23]研究表明,木薯新選048和華南205的單株產量與塊根數呈極顯著的正相關,塊根數多的生物產量大。本研究中,20 cm和30 cm處理的塊根條數較多,結合不同種莖長度處理在產量方面的影響,可以得出30 cm是較佳處理的初步結論。
綜合本研究的結果,針對華南205和新選048 2個木薯品種,在采用直插種植方式的條件下,宜選擇30 cm 種莖進行種植,這樣能夠獲得較高的產量以及較好的生長性能。 本研究采用的是2個在云南本土具有推廣優勢的品種,對于其他品種,采用長種莖種植是否也具有增產和提高生產性能的作用,還需要進一步的試驗驗證。本研究所采用的木薯品種華南205和新選048,特別是華南205,其在云南的種植已經形成了一定的規模,種莖來源較為豐富,可以采用長種莖種植的方式來實現增產的目標。
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