干旱條件下不同種莖材料對木薯成活率及產量性狀的影響

劉海剛　魏云霞　孟富宣　段元杰　楊玉皎　代建菊　黃潔

摘 要 在干旱條件下，比較4種不同種莖材料對木薯成活率、農藝及產量性狀的影響。結果表明：成活率（survival rate，SR）呈現SR1年生種莖（100.0%）>SR2年生種莖（92.2%）>SR60 d嫩莖（78.9%）>SR老莖頭（30.0%）；鮮薯和薯干產量（root yield，RY）呈現RY1年生種莖>RY60 d嫩莖>RY老莖頭>RY2年生種莖；淀粉產量（starch yield，SY）呈現SY60 d嫩莖>SY1年生種莖>SY老莖頭>SY2年生種莖；薯干率和鮮薯淀粉含量呈現老莖頭>60 d嫩莖>2年生種莖>1年生種莖，且植株密度越小，則薯干率和鮮薯淀粉含量越高。

關鍵詞 木薯種莖 ；成活率 ；產量

中圖分類號 S533 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.06.004

Effects of Different Seed-stem on the Survival Rate

and Yield Traits of Cassava Under the Drought Condition

LIU Haigang1） WEI Yunxia2） MENG Fuxuan1）

DUAN Yuanjie1） YANG Yujiao1） DAI Jianju1） HUANG Jie2）

（1 Institute of Tropical Eco-agricultural Sciences， YAAS， Yuanmou， Yunnan 651399；

2 Tropical Crops Genetic Resources Institute，CATAS/Key Laboratory of Conservation and Utilization

of Cassava Genetic Resources， Ministry of Agriculture， P.R. China， Danzhou， Hainan 571737）

Abstract The effects of 4 cassava seed-stems on survival rate， agronomic characters and yield traits of cassava were compared under the drought conditions. The survival rate showed that annual stem （100%） > biennial stem （92.2%） > 60 d stem （78.9%） > head of old stem （30%）. The fresh root yield and dry root yield showed that annual stem > 60 d stem > head of old stem > biennial stem. The starch yield showed that 60 d stem > annual stem > head of old stem > biennial stem. The dry matter content （DMC） and starch content （SC） of fresh root showed that head of old stem > 60 d stem > biennial stem >annual stem . The lower plant density would lead to higher DMC and SC.

Keywords seed-stem ； cassava ； survival rate ； yield

中國木薯多種植在貧瘠易旱地區(qū)，瓊西、粵西和滇南等地還經常遭受旱害。春旱易導致缺苗率高，幼苗長勢弱，累及中后期生長；而塊根形成期受旱，容易形成纖維根及造成薯柄纖維化，導致減產幅度大[1]。木薯是無性繁殖作物，在生產中主要選擇充分成熟、髓部充實且富含水分、莖徑適中、粗壯密節(jié)、皮芽無損、無病蟲害的1年生中下部主莖作為種莖。據調查，部分地區(qū)利用木薯植株地下部的老莖頭（老種莖）作為種莖。由于木薯老莖頭較為粗壯，會出現出苗快、長勢旺的現象，甚至比以中下部作為種莖的植株長得更好。雖然嫩莖枝在瘠薄旱地難以成活，但當提供良好的水肥條件并加強管理時，嫩莖枝也能正常成活和獲得不低的產量，有利于加快繁殖和推廣良種。另外，受鮮薯市場價格或1年生木薯產量低的影響，部分地區(qū)也會收獲2年生木薯及使用其種莖[1-9]。目前，尚未見關于利用不同生育年齡的主莖、老莖頭和嫩莖作為種莖的比較研究報道。本研究在干旱條件下，比較4種不同種莖材料的成活率、農藝及產量性狀，評價其優(yōu)劣勢，為木薯高產栽培提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

試驗用木薯品種為中國熱帶農業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所選育的華南124，所用種莖均為當天采集，選取4種不同種莖材料，具體如下：A，生育期為300 d的1年生種莖，選取離地10 cm至一級分枝以下的主莖，約為全莖長的2/3，莖徑為16.5～18.1 mm，鋸成長15.0 cm的莖段；B，生育期為672 d的2年生種莖，選取離地10 cm至一級分枝以下的主莖，約為全莖長的2/3，莖徑17.2～21.6 mm，鋸成長15.0 cm的莖段；C，生育期為60 d的嫩莖，選取離地10 cm至全莖長2/3處的莖稈，莖徑為9.8～11.7 mm，鋸成長15.0 cm的莖段；D，已種植1年的老莖頭（老種莖），砍去莖頭上的薯塊后，離地面10 cm處鋸斷主莖，并鋸除所有的弱莖，只留下莖頭及10 cm長的主莖，主莖的莖徑為17.7～20.4 mm。

試驗用復合肥為四川美豐化工股份有限公司生產的美豐比利夫復合肥，w（N）︰w（P2O5）︰w（K2O）=17%︰17%︰17%；尿素由云天化股份有限公司生產，含氮量≥46.4%。

1.1.2 試驗條件

試驗地位于云南省元謀縣黃瓜園鎮(zhèn)云南省農業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農業(yè)研究所苴林試驗基地，屬典型的干熱河谷氣候，海拔1 050 m，年均氣溫21.6℃，2014年最高氣溫42.5℃，最低氣溫5.4℃，全年降雨量619.3 mm，2014年6月1日第一次降雨，降雨量7.3 mm，全年蒸發(fā)量3 901.6 mm，蒸發(fā)量是年降雨量的6.3倍，是極端干旱地區(qū)。試驗地土壤為燥紅土，pH 7.0，有機質含量7.5 mg/kg，全氮含量0.75 mg/kg，全磷含量0.7 mg/kg，全鉀含量0.6 mg/kg。種植后，從2014年4月2日至第一場雨前的5月30日期間，平均氣溫28.4℃，最高氣溫42.5℃，最低氣溫22.0℃，最高地面溫度54.5℃，降雨量0.0 mm。

試驗地經微耕機翻耕后起成壟，壟高15 cm，壟溝寬20 cm，壟面寬80 cm，即行距為100 cm；株距80 cm，將木薯種莖種植于壟心。種植方式采用挖穴埋土，統(tǒng)一采用芽眼朝北、45°角斜植，所有的種莖頂部均露出地面3 cm；種植后馬上統(tǒng)一澆水，每穴澆水2.0 L，然后蓋土；植后30 d，在距離種莖基部20 cm處挖穴，穴施尿素300.0 kg/hm2，施肥后馬上每穴澆水1.0 L，然后蓋土，此后依靠雨養(yǎng)；植后60 d人工除草1次，并在距離種莖基部20 cm處挖穴，施復合肥 375.0 kg/hm2。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

設4個處理：A，1年生種莖；B，2年生種莖；C，60 d嫩莖；D，已種植1年的老莖頭（老種莖）；3次重復，隨機排列。每個小區(qū)種植4行，每行7株，共28株木薯，小區(qū)面積22.4 m2。2014年4月2日種植，2014年6月2日調查成活率（包括各小區(qū)的全部植株），2015年2月4日調查農藝性狀，2015年2月5日收獲小區(qū)中間2行的10株木薯（處于邊緣的18株視為隔離株），測定其鮮薯產量、薯干率及鮮薯淀粉含量。

1.2.2 項目觀測

參照木薯種質資源描述規(guī)范調查木薯農藝性狀和產量性狀[10]。單株結薯數是指直徑3 cm以上的單株薯塊數量；單株鮮薯重是單株薯塊的鮮重；單株鮮莖葉重是除薯塊外的莖葉（含纖維根）鮮重；收獲指數=單株鮮薯重/（單株鮮莖葉重+單株鮮薯重）。參照中華人民共和國農業(yè)部[11]制定的標準調查木薯產量性狀，鮮薯產量是調查各小區(qū)的鮮薯重量后折算為國際單位，薯干產量=鮮薯產量×薯干率，淀粉產量=鮮薯產量×鮮薯淀粉含量。

1.3 數據分析

使用Excel 2007整理數據；采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件，用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗[12]。

2 結果與分析

2.1 成活率與農藝性狀

不同種莖材料對木薯成活率及農藝性狀的影響見表1。成活率（survival rate，SR）表現為1年生種莖（100.0%）>2年生種莖（92.2%）>60 d嫩莖（78.9%）>老莖頭（30.0%），四者之間均達顯著差異。其中，老莖頭與其余三者間達極顯著差異；老莖頭的主莖數顯著多于其余三者，且其株高、莖徑、主莖明顯高于其余三者。

2.2 對產量構成因素的影響

不同種莖材料對木薯產量構成因素的影響見表2。就單株的結薯數、鮮莖葉重、鮮薯重和收獲指數而言，均是老莖頭最高，2年生種莖最低。其中，老莖頭的單株鮮莖葉重和鮮薯重極顯著高于其余三者，甚至達2倍以上；而2年生種莖的收獲指數顯著低于其余三者，且2年生種莖的結薯數明顯低于其余三者。除1年生種莖外，隨著成活率的降低，即植株密度越疏越有利于提高單株的結薯數、鮮莖葉重、鮮薯重和收獲指數。

2.3 對產量的影響

不同種莖材料對理論產量的影響見表3。不同種莖材料所得鮮薯產量、薯干產量、鮮薯淀粉含量及薯干率和淀粉產量均無顯著差異；鮮薯產量和薯干產量（root yield，RY）均表現為1年生種莖>60 d嫩莖>老莖頭>2年生種莖；淀粉產量（starch yield，SY）表現為60 d嫩莖>1年生種莖>老莖頭>2年生種莖；薯干率和鮮薯淀粉含量均表現為老莖頭>60 d嫩莖>2年生種莖>1年生種莖。當木薯成活率越低時，即植株密度越小時，其薯干率和鮮薯淀粉含量越高。

3 討論與結論

在4種不同種莖材料中，1年生種莖的成活率最高（100.0%），鮮薯產量和薯干產量最高，淀粉產量與已種植1年的老莖頭（老種莖）相近，進一步驗證了1年生成熟木質化主莖為最優(yōu)種植材料的結論[7]。當氣溫較高、蒸發(fā)量較大時，幼嫩插穗容易干枯，降低扦插成活率[13]；使用幼嫩木薯莖枝作為繁殖材料，表現為發(fā)芽力弱和長勢差，需適當噴淋水，以保證適宜的土壤和空氣濕度，避免干燥和強光影響到萌芽及傷芽傷苗[14]；以木薯嫩莖枝作為種植材料時，也強調良好的土壤濕度，以提高成活率[7]。本研究的嫩莖成活率較低，主要是由于干旱條件的影響，因此，在使用嫩莖時，需注意提供良好的濕潤條件。據廣西的種植經驗，在濕潤的土壤條件下，老莖頭會有較高的成活率及產量，但本研究的老莖頭成活率最低，這可能是由于老莖頭的韌皮部有多處機械損傷，極端干旱的土壤條件可能加速傷口失水而影響成活率。因此，在使用老莖頭時，應特別注意盡量避免損傷。

據報道，在木本植物扦插繁殖中，隨著采穗母株年齡的增加，母株的IAA、GA4等生長素含量會降低，從而導致扦插生根率低、根系質量下降和早期生長遲緩等不良現象[15-18]。在本研究中，2年生木薯種莖的成活率、株高、單株鮮莖葉重、結薯數以及鮮薯、薯干和淀粉的產量均低于1年生種莖；60 d嫩莖成活率（78.9%）雖低于1年生和2年生種莖，但極顯著高于老莖頭（30.0%），且其薯干率、鮮薯淀粉含量及鮮薯、薯干和淀粉產量均高于2年生種莖，這可能是由于嫩莖的生活力較強，當成活后，就能充分發(fā)揮其生長優(yōu)勢。因此，不同月齡種莖的植物激素含量和營養(yǎng)含量等因素對木薯萌芽及生長的影響值得進一步研究。

總之，在選用木薯種莖時，以1年生木薯的成熟木質化種莖為優(yōu)，在土壤濕潤或能提供水分保障條件的地區(qū)，可使用木薯嫩莖枝和老莖頭作為種植材料，不建議使用2年生種莖。

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