段春芳,熊賢坤,任樹琴,易懷鋒,宋記明,劉 倩,李月仙,婁予強,沈紹斌,嚴 煒,周迎春,姜太玲,張林輝,3*,劉光華
(1.云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所,云南 保山 678000;2.麗江市古城區種子管理站,云南 麗江 674100;3.保山全心農業科技有限公司,云南 保山 678000)
幾種食用木薯品種生長發育及產量性狀分析
段春芳1,熊賢坤1,任樹琴2,易懷鋒1,宋記明1,劉 倩1,李月仙1,婁予強1,沈紹斌1,嚴 煒1,周迎春1,姜太玲1,張林輝1,3*,劉光華1
(1.云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所,云南 保山 678000;2.麗江市古城區種子管理站,云南 麗江 674100;3.保山全心農業科技有限公司,云南 保山 678000)
【目的】研究不同食用木薯品種的生長發育及產量性狀,篩選綜合性狀表現較好的木薯品種,為在生產上推廣種植鮮食木薯提供理論依據。【方法】采用田試驗方法,以華南205(SC205)為對照,研究不同食用木薯品種SC9、GR891 、SC201、沙田木薯、ZM8229的出苗率、生長發育、節點數、節點距、產量、淀粉含量。【結果】SC205(CK)發芽快、出苗早、出苗整齊、出苗率高;SC201生長最快,其次是GR891,最慢的是SC9;SC205(CK)的節點數最多,節點距最短,SC201節點數最少,節點距最長;SC9產量最高,比SC205(CK)增產9.14 %,其余品種均比對照低,以沙田木薯產量最低;淀粉含量SC201最高,為30.35﹪,其次是GR891,為30.12 %,分別比對照增加32.71 %和31.71 %。【結論】綜合性狀表現最好的木薯品種是SC9,其次是GR891和SC201,沙田木薯和ZM8229居中,最差的是SC205(CK)。
食用木薯;生長發育;淀粉含量;產量
【研究意義】木薯(ManihotesculentaCrantz)富含淀粉,是熱帶及亞熱帶地區重要的糧食及能源作物[1]。全世界有102個國家種植木薯,2011年全世界木薯種植面積為1960萬 hm2,其中非洲1305萬hm2,約占66.7 %;亞洲391萬hm2,約占19.9 %;拉丁美洲267 hm2,約占13.6 %。2011年世界木薯總產量為25 220萬t,其中,非洲14 097萬t,約占56 %,亞洲7668萬t,約占30 %,拉丁美洲2970萬t,約占14 %[2]。19世紀20年代引入中國,現在主要分布在廣西、廣東、海南、云南和福建五省區,湖南、四川、貴州和江西等省也有少量栽培[3],種植面積約50萬hm2,年產量800萬t[4]。在非洲,幾乎所有的木薯被作為充饑糧食,亞洲的印度和印度尼西亞等國家,均把木薯作為主糧[5],木薯塊根種植8個月后就可收獲,可保存在地下直到需要時取用,故有“饑荒儲糧庫”的美稱[6]。【前人研究進展】中國木薯主要被用于加工淀粉和酒精的原料,較少直接食用[7,8]。隨著人們生活水平的提高,吃粗糧和雜糧反而流行成為一種健康的生活方式,木薯富含淀粉、蛋白質和維生素C,用木薯為原料加工成粉絲、蝦片、糕點等食品已成為較受歡迎的食品[9]。單榮芝[5]主編的《中國木薯食譜》一書,以“華南9號”(SC9)木薯為原材料,創新制作出11個系列88種不同的具有中國特色的木薯食譜,為鮮食木薯的推廣起到重要的作用。SC9木薯是中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所利用海南地方收集的木薯優良單株,經無性系多代評選而育的品種[6]。【本研究切入點】到目前為止,除了SC9和GR891兩個主要食用木薯品種以外,木薯科研機構選育出多個不同生物學特性、口感不一的食用木薯品種。【擬解決的關鍵問題】本研究以主栽品種SC205為對照,SC9、GR891 、SC201、沙田木薯、ZM8229等5個鮮食木薯品種為供試品種,進行大田品種比較試驗,從出苗率、生長發育、節點數、節點距、產量、淀粉含量等方面綜合分析其差異性,為在生產上推廣種植鮮食木薯提供理論依據。
供試品種SC9、SC201、GR891、沙田木薯、ZM8229及SC205(CK)。
本試驗地位于云南省保山市潞江鎮云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所內木薯試驗基地進行。采用完全隨機區組設計,每個品種設3個重復,株行距為0.8 m×1.0 m,每個小區種植30株。試驗于2014年4月18日種植,取用新鮮種莖,砍成長15~20 cm莖段,斜放于按規格開好的穴內,種植前不施肥,種植期間采用人工除草。12月22日收獲,生長期為247 d。
1.3.1 出苗率、發芽勢 在出苗期調查各品種的出苗率和發芽勢,出苗率:木薯種植后從木薯開始發芽調查,每隔5 d調查1次,調查每小區出苗的種莖數量,出苗率(%)=出苗種莖數/種植種莖數×100;發芽勢是用來評價種子的發芽速度和發芽整齊度的指標:發芽勢(%)=發芽高峰期發芽的種子數/供試種子數×100 。
1.3.2 生長性狀指標 生長發育期間測定各品種的株高、莖粗和分枝期,從種植3個月后開始測量,種植3個月后每個月測量1次,每個小區隨機選取長勢正常的10株測定。測量株高為植株從地面至最高點的高度;用游標卡尺測量離地面10 cm 高處主莖的直徑為莖粗;定期觀察記載每株從定植到出現第一次分枝的天數為分枝期。
1.3.3 節點數、節間距 在木薯成熟期,根據Odedina[10]等的方法測量各個木薯品種的節點數和節間距。
1.3.4 鮮薯產量 木薯收獲時用常規方法測量株高、莖粗、單株塊根數、塊根重,并計算單株產量及理論產量。
1.3.5 鮮薯淀粉含量 采用國際熱帶農業中心制定的公示計算鮮薯淀粉含量[11]:隨機抽取5 kg左右鮮薯,稱其空中重和水中重,鮮薯中淀粉含量=210.8×[空中重/(空中重-水中重)]-231.4。
用Excel 2003和DPS v 7.0統計軟件進行數據處理和分析。
從表1看出,6個木薯品種的出芽速度和發芽率都有著明顯差異,發芽速度快慢順序為SC205(CK)>GR891、沙田木薯>ZM8229>SC9和SC201;發芽勢大小順序為SC205(CK)>ZM8229>沙田木薯>GR891>SC201>SC9;發芽率除了對照SC205(CK)和SC201以外,其余均達100 %。從整體來看, SC205(CK)出芽速度快,出芽最整齊,出芽率95.56 %,GR891、沙田木薯和ZM8229 3個品種出芽速度較快,出芽較整齊,出芽率100 %,SC9出芽速度慢,出芽不整齊,但出芽率能達到100 %,SC201出芽慢,出芽整齊,但出芽率最低。
圖1顯示,各個參試品種在6-9月均快速生長,9月后各品種生長緩慢。莖粗在生長發育過程中變化趨勢與株高相似,如圖2所示。在整個生長過程中,SC201生長最快,株高最高,生長最慢的是SC9,而莖粗變化最大的是沙田木薯,變化最小的是SC201。不同食用木薯品種株高由高到低的順序是SC201>GR891 >ZM8229>沙田木薯>SC205(CK)>SC9。莖粗由大到小的順序是沙田木薯>ZM8229>GR891>SC9>SC201>SC205(CK)。

圖1 不用食用木薯品種株高變化Fig.1 Comparison of different edible cassava cultivars on the plant height

圖2 不用食用木薯品種莖粗的變化Fig.2 Comparison of different edible cassava cultivars on the stem diameter
參試品種的分枝期均在80 d以上,其中SC205(CK)最長達142 d以上,SC9最短只有80 d, SC205(CK)與各品種之間差異性達到極顯著,各品種分枝期長短順序為SC205(CK)>沙田木薯>ZM8229>SC201>GR891>SC9(表2)。除了SC205(CK)以外,各個品種在種植2個月后開始分枝,第一分枝最高的是SC205(CK),最矮的是SC201和SC9(圖3)。

圖3 不同食用木薯品種第1分枝高比較Fig.3 Comparison of different edible cassava cultivars on the first branch height
由表3得知,參試品種之間節點數、節點距存在顯著性差異, SC205(CK)的節點數最多,節點距最短;SC201節點數最少,節點距最長;節點數多少順序為SC205(CK)>沙田木薯>ZM8229>SC9>GR891>SC201;節點距長短順序與之相反的順序。 食用木薯品種中沙田木薯的節點數最多,節點距最短,其次是ZM8229。
2.5.1 不同食用木薯品種根冠比、收獲指數比較 木薯的根冠比和收獲指數是木薯品種的主要特征之一,不同食用木薯品種的單株莖葉鮮重最重的是SC201(表4),與其他品種莖葉鮮重有顯著性差異,SC9的單株鮮薯最重,但根冠比和收獲指數均沒有SC205(CK)的高。不同食用木薯品種中,ZM8229的根冠比和收獲指數均為最高,與SC201比較,根冠比和收獲指數分別提高0.9和0.17,分別增加50.28 %和26.56 %。

表1 不同食用木薯品種發芽率、發芽勢比較

表2 不同食用木薯品種分枝期比較

表3 不同食用木薯品種節點數、節點距比較
2.5.2 不同食用木薯品種鮮薯產量的比較 表5顯示,參試品種中SC9木薯的產量最高,比SC205(CK)增產9.14 %,鮮薯產量高低順序為SC9>SC201>SC205(CK)>GR891>ZM8229>沙田木薯。
2.5.3 不同食用木薯品種鮮薯淀粉含量的比較 參試品種的淀粉含量在22.87 %~30.35 %,5個品種的淀粉含量均比對照高,其中SC201的鮮薯淀粉含量最高,為30.35 %,比對照增加32.71 %,其次是GR891,為30.12 %,比CK增加31.71 %。鮮薯淀粉含量高低順序為SC201>GR891>ZM8229>沙田木薯>SC9>SC205(CK)(表6)。
節點數和節點距也是衡量木薯品質的一個重要指標,Sankaran[12]與Ntui等[13]報道了種莖節間距與木薯鮮薯產量之間存在著相關性,即節點距越短,其鮮薯產量越高,在本研究中,SC201節間距最長,產量僅次于SC9,而SC205(CK)節間距最短,產量表現為居中,與相關報道有所區別。

表4 不同食用木薯品種種莖葉鮮重的比較

表5 不同食用木薯品種鮮薯產量的比較

表6 不同食用木薯品種鮮薯淀粉含量比較
SC9是早熟品種,種植7個月后就可以收獲,淀粉含量在30 %~33 %,適宜在熱帶和亞熱帶地區栽培[6]。SC9在海南[14]、福建[15]、湖南[16]、江西[17]以及云南的元謀[4]等地的生長發育和產量性狀指標均有差異。有研究表明[18],SC9號在廣西不同地方的淀粉含量隨生長期的延長的變化而呈現不同的變化,不同年份淀粉含量隨生長期的變化趨勢也不同,但總體均在生長期9~11個月時較大。由于木薯淀粉含量受遺傳、環境因素和生長期等因素的影響[19~22],今后還需在云南不同的木薯種植區開展區試試驗,并參考上述等試種試驗結論,篩選出適合不同木薯生態區的食用品種而進一步推廣示范。
通過對不同食用木薯品種的出苗率、生長發育、節點數、節點距、產量、淀粉含量等綜合分析得出,表現最好的品種是SC9,其次是GR891和SC201,沙田木薯和ZM8229居中,最差的是SC205(CK)。SC9平均株高為222.7 cm,莖粗為31.94 mm,第一分枝長為45.37 cm,種莖葉重2.24 kg,鮮薯條數為10.37,鮮薯重為3.98 kg/株,折合產量39.80 t/hm2,淀粉含量為24.83 %。綜合比較5個食用木薯品種表現,SC9、GR891和SC201適宜在云南保山地區推廣種植。
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AnalysisonGrowth,YieldTraitsofSeveralEdibleCassavaCultivars
DUAN Chun-fang1, XIONG Xian-kun1, REN Shu-qin2, YI Huai-feng1, SONG Ji-ming1, LIU Qian1, LI Yue-xian1, LOU Yu-qiang1, SHEN Shao-bin1, YAN Wei1, ZHOU Ying-chun1, JIANG Tai-ling1, ZHANG Lin-hui1,3*, LIU Guang-hua1
(1.Tropical and Subtropical Cash Crops Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yunnan Baoshan 678000, China; 2.Seed Control Station of Lijiang Gucheng District,Yunnan Lijiang 674100, China; 3.Baoshan Quanxin Agricultural Science & Technology Limited Company, Yunnan Baoshan 678000, China )
【Objective】The growth, yield traits of several edible cassava cultivars was studied to screen cultivars with good comprehensive characters and provide a theoretical basis for the cassava production.【Method】Germination rate, growth, number of nodes, length of internodes, yield and starch of six cassava varieties including SC9,GR891,SC201,shatian cassava,ZM8229 were analyzed with cultivar South China 205(SC205) as the control.【Result】The results showed that not only the germination of SC205(CK) was the fastest and the earliest but also the germination rate the highest, the SC201 was the highest in growth rate, followed by the GR891,with the SC9 was the slowest during the whole stage of growth and development.The SC205(CK) had the shortest internodes length and the highest number of nodes.SC201 had the longest internodes length and the least number of nodes.The SC9 out yield was the highest, which increased by 9.14 % than the control SC205, and the yield of other varieties were lower than the control SC205, in which the shatian cassava give the lowest.As to starch content, the SC201 was the highest (30.35 %), followed by the GR891(30.12 %), and which increased by 7.48 % and7.25 % than the control SC205, respectively.【Conclusion】According to the evaluation of comprehensive traits, the best variety was the SC9, followed by the GR891 and SC201, shatian cassava and ZM8229, the poorest was SC205 (CK).
Edible cassava; Growth traits; Starch content; Yield
1001-4829(2017)12-2764-05
10.16213/j.cnki.scjas.2017.12.025
2016-11-17
云南省技術創新人才培養對象培養項目(2017HB 131);國家木薯產業技術體系保山綜合試驗站(CARS-11-YNLGH);云南省科技惠民計劃項目“多用途木薯優良品種選育及產品開發”(2014RA062)
段春芳(1983-),女,副研究員,碩士,主要從事熱帶作物病蟲害研究工作,E-mail:rjsdcf2008@163.com;*為通訊作者:張林輝,E-mail:bsrjszlh@126.com。
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(責任編輯王家銀)