不同種莖長度對木薯產量和品質的影響

李艷英，勞承英，周 佳，韋本輝，周靈芝，胡 泊，申章佑，黃渝嵐

(廣西農業科學院經濟作物研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】木薯(ManihotesculentaCrantz)是大戟科木薯屬一年生或多年生灌木(熱帶作物)，是世界三大薯類作物之一，也是全球第六大糧食作物[1-3]，廣泛分布于我國南方地區，其中廣西的種植面積占全國的60 %以上[4]。木薯是無性繁殖作物，生產上一般是利用其種莖(營養體)進行種植，而種莖的長短在一定程度上關系到種苗養分、水分、發芽率、產量和經濟用種等問題[5]。使用種莖繁殖的作物，如果種莖太短則養分供應不足，易造成缺苗或弱苗，生長較緩慢，導致減產；種莖太長則用種量大，且容易導致單株出苗數多，地上部生長旺盛，影響群體效應。此外，近年來木薯已逐漸開始北移種植，需進行種莖越冬保存，適宜的種莖長度也有利于降低種莖保存成本[6-9]。因此，篩選適宜種植的木薯種莖長度，對我國木薯生產具有重要意義。【前人研究進展】有關木薯種莖對其農藝性狀和塊根產量影響的研究已有較多報道。宋記明等[10]研究認為，種植方式和種莖芽眼朝向均對木薯農藝和產量性狀產生較大影響，種植方式的影響大于芽向；在種植方式中，平放優于斜插；在芽向中，木薯產量表現為芽眼向南>向東>向西>向北。黃潔等[11]優先采用種莖芽眼朝南的水平擺種方式種植木薯和鄭剛輝等[12]采用平放、種莖芽眼向南的木薯種植技術獲得的木薯產量均高于其他種莖芽眼朝向方式。范偉鋒等[13]研究指出，在種植木薯時要統一將種莖的芽眼朝向一個方向，切忌種莖芽眼反向種植。 陳霆等[14]在不同種莖種植角度對木薯產量性狀的影響研究中指出，在平地種植木薯時，建議以60°斜插種莖為優。在木薯種莖長度研究方面，易懷鋒等[15]研究表明，種莖長度45.0 cm處理的木薯株高、葉鮮重和鮮薯重均明顯大于對照；嚴煒等[16]開展20.0、30.0、40.0和50.0 cm 4個木薯種莖長度直插栽培試驗，結果顯示，種莖長度為30.0 cm處理木薯的綜合出苗率、株高、莖粗、地上部重、鮮薯條數和鮮薯產量等指標具有明顯的比較優勢。【本研究切入點】從節省種莖用量等方面考慮，國內木薯種植采用的種莖長度多數為10.0～25.0 cm[14，17-19]，但目前鮮見關于種莖長度對木薯最佳產量和品質影響的系統研究報道。【擬解決的關鍵問題】調查5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm 5個種莖長度處理華南205木薯的出苗率，分析各種莖長度與主要產量和品質指標的相關性，篩選出較佳的種莖長度，為我國木薯的高產高效栽培及制定木薯標準化種植技術提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年3-12月在廣西隆安縣那桐鎮大滕村(東經107.8°，北緯22.9°)進行，該地年均降水量1301 mm，年內分配很不均勻，季節性較強，降雨多集中在夏季；年均氣溫21.8 ℃，最熱月平均氣溫28.4 ℃，最冷月平均氣溫13.2 ℃。試驗地土壤為黃壤土，全氮含量0.85 g/kg，全磷含量0.93 g/kg，全鉀含量7.45 g/kg，堿解氮含量101.47 mg/kg，速效磷含量25.09 mg/kg，速效鉀含量102.17 mg/kg，有機質含量22.73 g/kg，pH 5.18。

1.2 試驗材料

試驗材料華南205木薯為中國熱帶農業科學院選育、本課題組保存的自留種。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 設5個種莖長度處理，分別為5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm，3次重復，隨機區組排列，小區長6.0 m、寬5.0 m，面積30.0 m2。

1.3.2 種植管理 2019年3月19日，以拖拉機旋耕耙地2次，2019年3月26日種植，種植密度為1.0 m×1.0 m，種植時施用15∶15∶15復合肥(挪威雅苒國際有限公司)750.0 kg/hm2；3月27日進行芽前封土，5月9日進行間苗，每穴僅留1株健壯苗，去除其余病弱苗。2019年7月8日進行紅蜘蛛防治，隨后自然生長，2019年12月8日收獲。

1.3.3 測定項目及方法 種植后14 d(4月9日)開始調查出苗率，之后每隔7 d調查1次，連續調查4次；種植后77 d(6月11日)開始調查農藝性狀(株高和莖徑)，之后每隔30 d調查1次，直至收獲(12月8日)。其中，株高為地面至生長點頂端的高度，用卷尺測量；莖徑為距離地面10.0～15.0 cm位置莖桿的直徑，用游標卡尺測量。收獲時，每個小區連續取10株，計數結薯條數，用卷尺測量薯塊長度，用游標卡尺測量薯塊莖徑，用普通電子秤稱量薯塊鮮重，計算平均值；通過單株薯重計算單位面積產量，單位面積產量=單株薯重×667×15×出苗率；品質指標中的干物率采用烘干法測定，鮮薯氫氰酸含量參照GB 5009.36-2016《食品安全國家標準 食品中氰化物的測定》的分光光度法進行測定，淀粉含量參照GB 5009.9-2016《食品安全國家標準 食品中淀粉的測定》的方法進行測定。

1.4 統計分析

試驗數據采用Excel 2013進行整理，以SPSS 19.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同種莖長度對木薯出苗率的影響

由表1可知，在種植后不同時期(4月9-30日)，不同種莖長度處理木薯的出苗率均隨著種莖長度的增加呈遞增變化規律。其中，在種植后的第14～21天(4月9-16日)，20.0和25.0 cm種莖長度處理木薯的出苗率顯著高于5.0和10.0 cm種莖長度處理(P<0.05，下同)，且5.0和10.0 cm種莖長度處理在4月16日的出苗率只有39.0 %和67.7 %，而15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理的出苗率在80.0 %以上；在種植后的第35天(4月30日)，各種莖長度處理的出苗率基本穩定，但5.0 cm種莖長度處理的出苗率仍顯著低于其他4個處理。可見，種莖長度為15.0、20.0和25.0 cm均有利于木薯正常出苗，而種莖長度為5.0和10.0 cm的木薯出苗時間有所延遲，不利于木薯出苗。

表1 不同種莖長度木薯的出苗率比較Table 1 Emergence rates of cassava seed stems of different lengths

2.2 不同種莖長度對木薯農藝性狀的影響

從圖1-A可看出，在木薯生長過程中，株高隨著種莖長度的增加呈遞增變化規律。其中，5.0 cm種莖長度處理的株高在6和7月顯著低于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理，10.0 cm種莖長度處理的株高在6月顯著低于20.0和25.0 cm種莖長度處理，在7月顯著低于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理；在木薯生長中期至成熟期(8月10日-12月8日)，雖然均以25.0 cm種莖長度處理的株高最高，但種莖長度對株高無顯著影響(P>0.05，下同)。從圖1-B可看出，各種莖長度處理木薯的莖徑生長趨勢與株高相似，均隨著種莖長度的增加呈遞增變化規律。其中，5.0 cm種莖長度處理的莖徑在6和7月均顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理，10.0 cm種莖長度處理的莖徑在7月顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理；在8-12月各處理間的莖徑無顯著差異。

可見，在木薯生長前期其株高和莖徑受種莖長度影響較明顯，種莖長度越長其株高和莖徑就越大，但種莖超過一定長度其株高和莖徑的優勢表現不明顯。

2.3 不同種莖長度對木薯產量和品質的影響

2.3.1 對木薯產量構成因子的影響 薯長、薯徑和單株結薯數決定木薯單株薯重，而單株薯重與出苗率直接決定單位面積內的鮮薯產量。由表2可知，5.0和10.0 cm種莖長度處理木薯的薯長和薯徑分別顯著和極顯著(P<0.01，下同)大于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理，但其單株結薯數顯著小于15.0、20.0和25.0 cm處理；單株薯重在各處理間差異不顯著，但以10.0 cm種莖長度處理最重，15.0 cm種莖長度處理次之，5.0 cm種莖長度處理最輕；15.0 cm種莖長度處理的單位面積產量最高，其次是10.0 cm種莖長度處理，5.0 cm種莖長度處理的單位面積產量最低，且明顯低于20.0和25.0 cm種莖長度處理，顯著低于10.0和15.0 cm種莖長度處理，表明木薯單株薯重較重則其單位面積產量較高。可見，種莖長度偏短不利于木薯產量形成。

表2 不同種莖長度對木薯產量構成因子的影響Table 2 Effects of different stem lengths on cassava yield components

2.3.2 對木薯塊根品質的影響 由表3可知，各種莖長度處理木薯塊根的淀粉含量間無顯著差異；10.0 cm種莖長度處理木薯的塊根干物率最高，15.0 cm種莖長度處理次之，二者差異不顯著，但均顯著高于20.0和25.0 cm種莖長度處理；各種莖長度處理塊根的氫氰酸含量以10.0 cm處理最低，但與其他處理差異不顯著。說明木薯種莖長度為10.0～15.0 cm有利于木薯塊根干物率積累。

表3 不同種莖長度對木薯塊根品質的影響Table 3 Effects of different stem lengths on quality of cassava tuber

2.3.3 種莖長度與木薯產量和品質指標的相關分析 由表4可知，木薯種莖長度與薯長和薯徑呈極顯著負相關，相關系數分別為-0.727和-0.854，與單株薯重和單位面積產量呈負相關，相關系數分別為-0.147和-0.144，而與單株結薯數呈極顯著正相關，相關系數為0.835，說明種植的木薯種莖較短有利于單個薯條生長，種植的木薯種莖較長有利于促進單株結薯數增加；種莖長度與塊根氫氰酸含量呈正相關，相關系數為0.628，與淀粉含量呈負相關，相關系數為-0.347，與干物率呈顯著負相關，相關系數為-0.705，說明種植的木薯種莖長度過長不利于木薯干物質積累。

表4 不同種莖長度與木薯生長指標和產量指標的相關分析結果Table 4 Correlation between different stem lengths and different indexes of cassava

3 討 論

在木薯種植后根系長出前，其芽眼生長所需營養主要由種莖供應，種莖越長能提供的營養就越多，對外界不利氣候的抗性也越強，反之，種莖越短能提供的營養就越少，對外界不利氣候的抗性就越弱[16，20]。本研究發現，種莖長度對木薯出苗率具有明顯影響，同一用種量條件下出苗率隨著種莖長度的增加呈遞增變化規律，其中，在種植后的第14～21 d，5.0和10.0 cm種莖長度處理木薯的出苗率均顯著低于20.0和25.0 cm種莖長度處理，且5.0和10.0 cm種莖長度處理在4月16日的出苗率僅為39.0 %和67.7 %，而在植后1個月內5.0 cm種莖長度處理的出苗率顯著低于15.0～25.0 cm種莖長度處理，說明15.0～25.0 cm種莖長度有利于木薯出苗，而5.0和10.0 cm種莖長度較短，無法向芽眼及時提供充足的營養，從而導致出苗時間延遲，出苗率低，與嚴煒等[16]研究認為木薯種莖越短其成活率越低的觀點一致。因此，木薯生產上為保障全苗齊苗，其種莖長度不應低于15.0 cm。作物的農藝性狀主要由品種特性決定，不同的栽培措施可能對作物農藝性狀產生不同影響[21]。本研究中，5.0和10.0 cm種莖長度處理木薯生長前期的株高和莖徑與15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理存在明顯差異，而15.0 cm種莖長度處理的株高和莖徑在整個生育期與20.0和25.0 cm種莖長度處理無顯著差異；隨著植株的生長，中后期各處理間的株高和莖徑差異不明顯，最終保持相對穩定，表明木薯種莖長度對其株高和莖徑的促進作用僅在一定的時期發生，可能是不同長度種莖的出苗時間和出苗率不同及在生長前期不同長度種莖能提供給種苗的營養水平不同而引起。

作物的產量由產量構成因子決定[22]。木薯塊根的產量主要由薯長、薯徑、單株結薯數和出苗率構成，薯長、薯徑和單株結薯數決定單株薯重，而單株薯重與出苗率密切相關，是決定單位面積鮮薯產量的主要因子[20]。本研究中，5.0和10.0 cm種莖長度處理木薯的薯長和薯徑均顯著或極顯著大于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理，但單株結薯數顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長度處理；各處理間的單株薯重差異不顯著，但單株薯重較重處理的單位面積產量較高，單株薯重最輕處理的單位面積產量最低，且明顯低于20.0和25.0 cm種莖長度處理，顯著低于10.0和15.0 cm種莖長度處理，與林洪鑫等[23]、謝向譽[24]等研究認為木薯的單株薯重與鮮薯產量呈極顯著正相關的觀點相似。本研究中相關分析結果也顯示，木薯種莖長度與薯長和薯徑呈極顯著負相關，與單株結薯數呈極顯著正相關，相關系數分別為-0.727、-0.854和0.835，而與單株薯重和單位面積產量的相關性較低。可見，在一定種莖長度范圍內，木薯的單株結薯數隨著種莖長度的增長而增多，塊根的長度和粗度隨著種莖長度的增長而減小，但木薯單株結薯數和塊根粗度的正負關系作用相互抵消，因此，其單位面積產量差異不明顯。

木薯塊根的品質主要由品種特性決定，但也會隨著栽培管理措施的不同而發生變化。本研究中，各種莖長度處理木薯的淀粉含量間和氫氰酸含量間差異不明顯，而20.0和25.0 cm處理的干物率顯著低于10.0和15.0 cm處理；相關分析結果表明，木薯種莖長度與干物率呈顯著負相關，相關系數為-0.705，與氫氰酸含量呈正相關，相關系數為0.628。因此，基于木薯品質方面的考慮，20.0和25.0 cm不是木薯種植的最佳種莖長度。綜合不同種莖長度處理對華南205木薯產量和品質的影響結果，初步確定15.0 cm為其較佳的種莖長度，而采用該種莖長度種植對其他品種的增產效果和提高品質作用，還需進一步試驗驗證。

4 結 論

選擇華南205木薯種莖長度為15.0 cm進行種植，既可節省木薯種莖用量和提高播種效率，又可獲得較高的木薯產量及較好的生長性能和品質。