中國木薯研究及產業發展趨勢

付海天，鄭 華，文 峰，梁立娟，王 帝，李 軍

（廣西壯族自治區亞熱帶作物研究，廣西南寧 530001）

木薯（Manihot esculentaCrantz）起源于熱帶美洲，是大戟科木薯屬植物，耐旱且抗貧瘠，是三大薯類作物之一，全球第六大糧食作物，有“地下糧倉”“淀粉之王”和“能源作物”的美稱[1]。木薯用途廣泛，可食用、飼用和加工成各種工業產品，主要加工是淀粉、酒精等[2]，是我國南方重要的經濟作物。

1 中國木薯發展研究歷程

中國木薯的研究起步較晚，大致經歷了三個階段。第一階段為起步發展階段（1940—1978 年）：廣西農事試驗場、廣東曲江馬坎農場試驗站、華南熱帶作物研究院等研究單位都開始了起步研究，主要開展品種收集工作、地方品種比較試驗、栽培增產試驗等。第二階段為穩定發展階段（1979—2007年）：在此期間主要開展木薯多樣性育種研究與栽培方面研究，探尋木薯對水肥的需求規律，并初步建立了一些穩定的試驗點，進行品比試驗、區試試驗、生產試驗、推廣等。第三階段為快速發展階段（2008 年至今）：2008 年，國家木薯產業技術體系成立，為木薯提供了經費有保障且穩定的研發隊伍，10 多名崗位專家涉及木薯遺傳改良、栽培與土肥、病蟲草害防控、機械化、加工、產業經濟等研究方向，基本覆蓋木薯整個產業鏈，全面提升了木薯研究水平。經過80 多年幾代人的努力，木薯在種質資源收集、育種、栽培及綜合開發利用方面取得了較多突破性的進展。

2 木薯品種資源收集與運用

2.1 引種豐富了木薯品種資源

中國是木薯種質資源貧乏國家，與世界悠久的4000 多年木薯栽培歷史相比，中國木薯栽培的歷史不長，只有200 多年歷史，國內可收集到的地方品種少[3]。木薯引種主要來自哥倫比亞、尼日利亞、巴西、泰國、越南等國家，引進的木薯種質資源主要集中在國際熱帶農業中心（CIAT）、國際熱帶農業研究所（IITA）、巴西農牧研究院（Embrapa）、泰國羅勇大田作物中心（RFCRC）、越南南方農業科學院（IAS）等研究機構，少部分來自其它熱帶亞熱帶國家地區。引進的資源主要包括高產、高淀粉含量、抗病、抗蟲、抗旱、抗寒、鮮食、特異及野生木薯種質資源[4]，極大豐富了我國木薯種質資源的遺傳多樣性，有利于加快我國木薯新品種的選育和改良工作。

2.2 建設木薯種質資源圃（庫）

國際熱帶農業中心擁有世界上最大的木薯種質資源圃（庫），自1973 年以來收集和保存了來自141 個國家傳統的、新培育的和野生的木薯種質資源6000 多份，其中核心種質600 份[5]。中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所擁有國家木薯資源圃，共收集保存木薯種質資源902 份，建成目前國內收集保存木薯種質資源數量最多的木薯資源圃，并制定了《木薯種質資源鑒定評價與研究》（NY/T 1943-2010）和《熱帶塊根莖作物品種資源抗逆性鑒定技術規范 木薯》（NY/T 2036-2011）兩個行業標準。廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所建成省屬的南寧木薯資源圃，保存木薯種質資源625 份。這些資源圃的建立并廣泛收集保存木薯種質資源，可為木薯育種提供多樣化的親本，從而加速木薯品種選育及改良進程。

2.3 木薯種質資源研究

通過木薯種質資源的鑒定、評價，篩選出了一批性狀優良的木薯種質資源。葉劍秋等[6]對54 份哥倫比亞木薯種質的育種特性評價，確定了54 份資源的生產特性。葉劍秋等[7]對19 份瑞士木薯資源的育種特性評價，篩選出適合中國不同用途的木薯資源。羅春芳等[8]對23 份木薯種質資源在貴州的形態多樣性分析與評價，篩選獲得優良種質為木薯育種選配親本提供參考。魏云霞等[9]對干旱脅迫下33 份木薯種質表型性狀分析，篩選出了C322 等抗旱性能優良的種質資源。王曉慶等[10]對14 份木薯種質的苗期耐旱性評價，采用盆栽試驗，比較水分脅迫下14 份木薯種質苗期的耐旱性強弱。張振文等[11]對9 個木薯品種塊根的淀粉和酒精加工特性進行了因子分析，結果平均酒精產率最高的一類品種為SC6 和SC9。謝向譽等[12]對31 份國內外木薯種質資源的農藝性狀進行鑒定，篩選獲得5 個優良新品系。付海天等[13]對7 個食用木薯種質的綜合特性評價。吳勇等[14]對35 份木薯種質資源鎘積累差異評價。吳海寧等[15]探討了低溫脅迫對不同木薯品種幼苗生理特性的影響。羊興愛等[16]對30 份木薯種質資源農藝性狀和品質特性的表型綜合評價。曹升等[17]對廣西地方面包木薯種質資源調查及表型性狀分析和品質評價。段春芳等[18]對32 份木薯種質進行了棕櫚疫霉根腐病抗病性評價。黎萍等[19]對84 份木薯種質對朱砂葉螨的抗性評價。徐春華等[20]對不同種質食用木薯的田間病害及對細菌性萎蔫病的抗性研究，從國內外收集了42份具有代表性的食用木薯種質（品種），連續兩年調查其田間發病情況，發現參試種質均受細菌性萎蔫病和褐斑病危害，發病率均高于40.4%，部分種質還受白點病和花葉病危害。綜合兩年的田間調查和人工接種試驗結果，TCGRI005 等4 份種質對細菌性萎蔫病表現中抗，TCGRI006 等11 份種質為感病，TCGRI002 等27 份種質和非食用木薯品種桂熱4 號為高感。

3 木薯育種研究

中國木薯育種研究則始于20 世紀60 年代，由華南熱帶作物科學研究院的溫健教授最先開展品種選育研究。但是受當時國內木薯種質資源短缺、從國外引種渠道不多、試驗條件所限等多種因素影響，從20 世紀60 年代至70 年代，木薯的引種選育研究工作未能得到很好地開展，之后通過與國際熱帶農業中心的交流合作，我國的木薯種質收集引進和利用研究進入了一個新的發展時期，開始大量引進國外的種質資源，并利用收集引進的種質資源選育了一批木薯良種。

國內早期從事木薯研究的單位有中國熱帶農業科學院、廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所、華南植物研究所等，后來研究單位逐漸增多，如廣西大學、廣西農業科學院經濟作物研究所、中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所等。木薯育種方法也從傳統的常規育種向誘變育種、轉基因育種、分子標記輔助育種、體細胞雜交育種等多元化發展。

3.1 傳統常規育種

3.1.1 引種選育

由于我國木薯種質資源匱乏，早期主要從國外引進包括種子在內的木薯種質資源，進行選育種。按照系統選育法：單株評選→單排品比試驗→初級品比試驗→中級品比試驗→高級品比試驗→區試試驗→生產性試驗，很多品種通過該方法選育而來。如中國熱帶農業科學院選育的華南201、華南205、華南102 等品種，廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所選育的GR891、GR911、桂熱引1 號、桂熱3 號等系列品種，中國科學院華南植物研究所選育的南植188、南植199。還有從地方收集的木薯優良單株，經無性系多代評選而育成的品種，如華南9 號、桂熱10 號。

3.1.2 雜交育種

木薯遺傳背景復雜、基因高度雜合，授粉雜交創造了豐富多彩的遺傳變異[21]。因此，雜交育種是木薯育種的重要方式之一。中國熱帶農業科學院通過雜交育種選育成的主要品種有華南5 號、華南6號、華南7 號、華南8 號、華南10 號、華南11 號、華南12 號、華南6068、華南124、華南8013、華南8002 等華南一系列品種。

廣西是我國木薯種植和加工的重要基地，種植面積和產量均占全國的60%以上。廣西自然氣候條件下，木薯無法正常開花結果，一直限制了廣西的木薯雜交育種。自2008 年，廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所開始研發木薯開花花期調控技術，采用“營養調節+抹葉芽”相結合的方法，首創發明了“一種木薯開花調控技術”，成功誘導廣西等亞熱帶地區木薯在5—9 月開花，花期提前3～4 個月，開花率100%且能授粉結籽。在木薯花期調控技術的基礎上，采用“寬窄行種植+營養+外源激素+抹葉芽”相結合的方法，創建發明了“木薯兩性花誘導及育種利用技術”，使單穗可授粉母花從0～8朵增加至上百朵，結籽數量增加2～100 粒，育種效率提高90%～150%，為木薯雜交育種提供了新的方法。依托此技術，開創性育成了廣西首個通過國家審定、廣適性、高產、高淀粉的鮮食加工兼用型雙高木薯雜交新品種“桂熱11 號”，實現了廣西等亞熱帶地區木薯雜交育種零的突破。

3.2 誘變育種

3.2.1 化學誘變

目前化學誘變主要是利用化學試劑秋水仙素誘導木薯染色體加倍。采用4～6 g/L 的秋水仙素分別處理田間木薯頂芽、腋芽生長點，經不斷分離鑒定，可獲得木薯同源四倍體[22]。采用0.1～0.5 g/L 秋水仙素處理木薯組培苗莖段，經不斷再生鑒定，可獲得木薯同源四倍體[23]。化學誘變研究大多集中在通過秋水仙素誘導染色體加倍，獲得木薯同源四倍體，而其他研究甚少。目前國內只有海南一例秋水仙素誘導2n 配子有性雜交四倍體的報道，并且該四倍體表現出了雜種優勢[24-26]。

3.2.2 輻射誘變

輻射誘變是利用γ 射線、同位素鈷60 等輻射木薯發生變異，從其變異株中篩育優良株系。木薯輻選01 是以木薯品種華南124 作為材料，經輻射誘變，從其變異株選育而成。木薯西選05、西選06是以木薯品種新選048 為材料，經輻射誘變，在突變體中選出優良變異單株。輻選01、西選05、西選06 均是由廣西大學選育而成。

3.3 轉基因育種

國內木薯轉基因研究主要是中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所和中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所兩個研究單位。其利用木薯模式品種如TMS6044 和MCol22 等已建立了相對成熟的遺傳轉化和再生體系，在延緩木薯葉片脫落、提高淀粉合成和積累等方面做了不少工作，獲得了一批木薯新種質[27]。但由于人們對于轉基因作物的不確定性，使得轉基因技術的應用仍處于一種比較保守的狀態，轉基因木薯的安全性問題制約了轉基因育種的發展。

3.4 分子標記輔助育種

木薯基因組的研究相對滯后于其他作物。隨著分子標記技術的發展，2007 年Ceballos 等[28]利用RAPD 標記、RFLP 標記構建了第1 張木薯分子遺傳圖譜，成為了木薯重要性狀的遺傳研究的重要參照工具。此后，國內外學者先后對木薯分子遺傳圖譜構建進行了探索與研究，并不斷完善。目前中國已經完成野生木薯和栽培木薯的全基因組測序工作，為木薯分子育種和品種遺傳改良提供了強大的技術支撐平臺，這些全基因組數據為木薯基礎生物學、基因發掘和全基因組輔助育種提供了一個重要平臺[29]。

3.5 體細胞雜交育種

木薯原生質體再生存在較大困難，國外只有一例木薯原生質體再生成功的報道，而且再生效率低下，主要是由于原生質體起源的愈傷組織發育成胚胎的效率低和胚胎萌發的效率也低造成的，是木薯原生質體再生的瓶頸[30]。針對此問題，在胚狀體發生過程中，由原生質體起源的致密愈傷組織，先經懸浮培養2～3 周，再在MSN 培養基培養，解決了前人研究中所說的瓶頸問題，建立了一套木薯脆性胚性愈傷組織原生質體再生技術體系[31]。

在建立木薯脆性胚性愈傷組織原生質體再生技術體系的基礎上，開展了木薯體細胞雜交研究。將木薯脆性胚性愈傷組織原生質體（木薯品種TMS60444）和葉肉原生質體（木薯品種SC8）進行電融合、培養，再生了4 個株系的四倍體植株，創新了木薯種質，建立了一套木薯體細胞雜交的技術體系，也為木薯育種提供了新的技術方法[32]。

4 木薯栽培研究

在木薯研究領域，涉及栽培的單位和人員最多、最廣泛。這些研究包括探索木薯的生長發育與需肥規律、影響農藝性狀的關鍵因素及病蟲害防治等。木薯栽培技術研究相對成熟，研究趨勢從早期的選地整地、選種砍種、栽種、田間管理、科學施肥、病蟲草害防治、適時收獲、種莖貯藏等應用研究方向往作用機理等基礎性研究拓展，一些新型肥料如緩釋肥、生物菌肥等也得到了應用，應用研究更多關注以多種技術集成、水肥一體的新型種植模式。將機械化、系統化、自動化的理念融入木薯產業發展的各個環節成為趨勢。

4.1 栽培技術研究

4.1.1 種莖處理及種植方式

在木薯種植中，種莖的選擇，不同的砍種方式、種植方式、浸種等處理會對木薯生長產生影響。學者們經過研究比較，總結出木薯選擇1 年生種莖最好，在成活率、鮮薯和薯干產量上均有優勢，種莖長度15～25 cm 為宜，干旱區種植長度應長一些[33]。為提高干旱地區木薯種植的成活率，促進木薯生長，提高鮮薯淀粉含量，建議種植前對種莖進行浸種蠟封等處理[34]。種植時，一般根據地勢和種植管理模式來選擇最優方式。機械種植建議起壟，根據單行、雙行或寬窄行選擇不同的最優種莖種植方式[35]，一般采用種莖斜插、直（豎）插和平放等方式[36-37]，在沿海地區考慮到抗風，還需要依據地形選擇合適的芽向，盡量與風力方向相同或垂直[38]。

4.1.2 土壤耕作制度

土壤耕作制度（淺耕、常規耕作和免耕）會影響根直徑、鮮重和干重[39]。木薯為旱地種植，且很多為坡地，起壟種植木薯應當選擇壟方向與坡度垂直，即順著等高線起壟，可減少徑流量，減少土壤侵蝕和養分流失[40]。粉壟是新興的耕作方式，較常規種植，可提高土壤速效養分，改善土壤微生物多樣性，提高木薯產量[41]。木薯粉壟耕作中，木薯根際土壤與非根際土壤細菌群落多樣性的差異主要體現在根際土壤中芽孢桿菌屬、芽單胞菌屬、Ellin6067 屬和馬賽菌屬的豐度顯著高于非根際土壤[42]。深翻也可以增加塊根的干重[43]，生產上一般在種植前用機械對土地進行深耕，以增加土壤孔隙度、增加土壤通氣性，有利于木薯的生長及塊根形成。

4.2 土壤水肥研究

4.2.1 木薯需肥規律和施肥推薦

缺素診斷、干物質積累、養分分布和積累規律等國內外早期研究成果為木薯研究奠定了基礎。木薯干物質的積累符合Logistic 曲線[44]，前期生長緩慢，且以地上部為主，到8 月中下旬塊根快速生長，物質累積速率迅速提高，累積重心從地上部逐漸轉移到地下部[45]。因此，供肥要能滿足木薯不同生長階段的需求。

國內外在研究氮磷鉀三種元素對木薯的產量限制順序時，國外的報道傾向于認為鉀是第一限制因子[46-47]，而國內的研究大都認為氮是木薯產量最重要的限制因子。梁海波等[48]總結44 組木薯肥料試驗數據得到木薯施用氮肥、磷肥和鉀肥的增產量8.5 t/hm2、5.5 t/hm2、5.5 t/hm2，肥料產量貢獻率分別為24.4%、13.6%、16.8%，從數據上驗證了該觀點。研究結果的不同可能與土壤供肥能力和施肥量的差異有關。

除氮磷鉀肥外，試驗配施一定的中微量元素肥料可以取得良好效果，潘劍萍等[49]在廣西平果縣的研究結果表明，當地木薯生產以施純氮肥270 kg／hm2、磷肥60 kg/hm2、鉀肥120 kg/hm2的施肥配方比較理想，同時，加施硼肥15 kg/hm2，鋅肥22.5 kg/hm2，能達到更好的高產、節本、增效的目的。廣西和海南的部分木薯土壤的鈣、鋅、錳、銅和硼含量處于極低或低營養水平，應注意施用相應中微元素肥。

此外，有機無機配施對作物產量、品質、土壤肥力培育都有良好的促進作用[50]。綠肥秸稈還田及間作綠肥可改良土壤肥力，影響木薯產量[51]。鄭華等[52]通過分析多年定位試驗的結果，推薦的施肥量為50 kg/hm2∶25 kg/hm2∶50 kg/hm2（N∶P2O5∶K2O）+5 t/hm2的有機肥（豬糞），比單施化肥的化肥推薦量要減少60%以上。

總結國內眾多木薯肥料試驗結果可得到：木薯的氮磷鉀施肥比例在2∶1∶2 到4∶1∶4 之間，各地區需遵循“大配方，小調整”的施肥原則，并構建木薯推薦施肥網絡體系，以促進木薯高產高效施肥[48]。由于缺乏木薯專用的肥料，農戶經常直接施用15∶15∶15 的復合肥，木薯無法吸收過多的磷肥，可能造成土壤中的磷隨水土流失，大大增加農業面源污染風險。魏云霞等[53]通過對華南主產區木薯地土壤肥力現狀分析，認為中國木薯地應注重增施有機肥，控磷肥，合理施鉀，實現平衡施肥。木薯在不同栽培條件下不同品種對肥料的吸收與需求存在較大差異，隨著新品種的培育、推廣及種植區域的北移，需要開展相應的研究，需要進一步探討相應的需肥規律，并據此提出合理的施肥策略。

化肥的大量應用給環境帶來壓力，為減少環境污染，降低土壤鹽指數，以最少的肥料施用量達到高產的目的也是木薯施肥研究的追求。減量施肥在木薯上應用取得了一些新進展，化肥減量配施生物有機肥+地膜覆蓋模式能有效保持土壤肥力，提高木薯產量及種植效益[54]。化肥減量施用能提高木薯塊根的收獲指數，提高肥料利用率[55]。未來可以借鑒一些國外不同模型和方法[56-57]嘗試不同尺度的施肥推薦。

4.2.2 緩釋肥在木薯上的應用

緩釋肥是為提高肥料利用率，控制有效態養分的釋放速率，使養分釋放按照設定的釋放模式與作物吸收養分的規律相一致而研發的新型肥料，具有肥料利用率高、用量少的優勢，能降低土壤鹽指數、改善土壤條件，可一次性施肥，省時省力。緩釋肥在木薯上也有應用，鄭華等[44]報道了對木薯施用含有脲酶抑制劑的脲甲醛緩釋氮肥施用到木薯試驗地后，抑制了植后30 d 的土壤硝態氮含量，緩釋肥與常規肥相比無顯著增產效果，但可以減少施肥次數。周時藝等[58]研究了一系列的Osmocote 1 號緩釋肥施用量在木薯上的施用效果，木薯鮮薯產量和淀粉產量均隨著施肥量的增加而增加，綜合考慮以75 kg/hm2N 為宜。曹升等[59]發現配施控緩釋肥的木薯的經濟性狀及產量都優于對照，且控緩釋肥占總施氮量的比例為1/3～1/2 時，木薯增產效果較優。緩釋肥在木薯上的施用效果還需要更多研究，以爭取達到緩釋肥的釋放與木薯需肥時間良好匹配，從而達到木薯高產的目的。

4.2.3 生物有機肥、微生物肥菌劑等施用

隨著PGPR 的不斷發現和應用，生物有機肥的應用越來越廣泛，他們應用到木薯上的研究也越來越多。研究發現施生物有機肥可促進食用木薯生長，提高光合作用和塊根產量，改善塊根品質，基肥和幼苗期分別施用3000 kg/hm2、1500 kg/hm2最佳[60]，還可改善土壤理化性狀，提高土壤中硒有效性，促進塊根吸收土壤中的硒[61]。

Monica 等[62]研究表明木薯接種蛾微桿菌和解淀粉芽孢桿菌能促進木薯生長，并且降低了菌絲體生長和真菌克隆數，從而提高了抗病能力。大田接種A02 菌株和A08 菌株可顯著促進木薯生長，增加生物量和產量[63]。

羅興錄等[64]研究發現，施用藥肥能明顯改善土壤養分狀況，提高堿解氮、速效鉀及速效磷含量，促進木薯生長和對養分的吸收，改善塊根性狀，提高塊根可溶性糖含量。適量的藥肥利于木薯增產，藥肥過量反而使產量下降，綜合多項因素，300 kg/hm2藥肥處理的效果最好。

木薯是典型的叢枝菌根真菌（AMF）依賴型作物[65]，對AMF 在木薯上的應用有一些進展，現有研究發現木薯接種菌根菌效果不一致，有的產量增加明顯，有的效果并不顯著[66-69]。可能是由于不同的AMF 菌種對木薯的侵染率和與木薯共生的交互作用不同，也可能是不同木薯品種對AMF 有一定的選擇性，還需要更深入的研究來篩選適宜不同木薯品種的AMF 菌種。

4.2.4 生長調節劑和土壤調節劑的應用

生長調節劑在木薯上的應用主要有多效唑、矮壯素及吲哚丁酸等，用于調控木薯地上部分和塊根的生長，提高淀粉含量[70-72]。

土壤調理劑（BGA）在木薯上的施用起到了較好的效果。林萱等[73]施用280 kg/667 m2的BGA 和BGA120kg/667m2與復合肥（15-15-15）27 kg/667 m2混施2 種方式，均能有效促進木薯植株生長，顯著提高鮮薯產量，后者還能顯著提高淀粉含量。Panitnok（2016）對早膨大木薯品種施用土壤調理劑也顯著提高鮮薯重、淀粉含量和塊根數[74]。施用土壤調理劑還能增加土壤的孔隙度，降低土壤固相比例，增加氣相比例，還能增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質含量[75]。

4.2.5 施肥對木薯根際的影響

韋云東等[76]發現木薯品種間根域微生物存在差異，施肥降低了根域土壤真菌物種豐度。施肥方式不僅改變木薯根際土壤細菌的多樣性與相對豐度，也在一定程度上改變了木薯根際土壤群落結構，尤其增加了木薯根際土壤有益細菌的數量，提高了木薯產量[77]，施肥改變木薯根際土壤真菌群落結構，潛在有益真菌數量增加，致病真菌數量減少，顯著促進了木薯生長和產量[78]。

4.3 水肥一體化與栽培技術集成

林學佳[79]根據水量平衡法，通過測坑試驗，揭示了木薯的需水量，提出木薯“70-75-75-70”的充分灌水下限，即在苗期、塊根形成期、塊根膨大期、塊根成熟期的灌水下限分別為田間持水量的70%、75%、75%和70%，制定了廣西木薯的Kc值，并在需水規律的基礎上，采用乘法模型中的Jensen 模型建立木薯水分生產函數。提出了豐水年、平水年和枯水年廣西木薯滴灌的灌溉制度以及量化了各水平年幼苗期、塊根形成期、塊根膨大期和塊莖成熟期的灌水次數和灌水量。甘福等[80]結合廣西木薯種植的地形、水源等條件，研發了丘陵坡地水錘泵提水調蓄灌溉木薯技術、丘陵坡地自動化灌溉木薯技術、丘陵坡地灌溉系統排氣減震裝置和丘陵坡地集中式灌溉施肥木薯的裝置等4 項實用技術，可解決丘陵坡地的水源、灌溉、施肥和自動化等方面問題。

不同灌溉方式在木薯根區的水分空間分布和耗水動態變化有差異[81]：滴灌灌水集中，土壤水分在根區剖面以根際為中心對稱分布；小管出流水分沿支管出口方向入滲，形成斜向下遷移的態勢；微噴灌噴灑均勻，根區各層次土壤含水量差異不大。滴灌能有效抑制木薯棵間蒸發，降低水分消耗，提高塊根產量，其水分利用效率顯著高于其他處理；微噴灌濕潤面大，棵間蒸發量較高，其產量和水分利用效率較低；小管出流土壤水分散失量最高，其產量和水分利用效率最低。因此，滴灌對木薯的節水增產效應最優。

覆蓋地膜對木薯生長和土壤肥力有積極的影響。覆膜栽培可以導致木薯提前發芽，提高土壤速效養分和木薯產量和淀粉含量，且農藝性狀更好[82-84]。以覆蓋黑色薄膜方式最佳，還可以有效控制雜草生長[83]。結合滴灌和覆膜優勢開展膜下滴灌試驗，取得良好效果，優于滴灌與微噴灌。樊吳靜等[85]發現膜下滴灌增加灌溉定額，可改善土壤理化性狀，提高木薯產量和經濟效益，灌溉定額1200 m3/hm2最佳。結合水肥一體化效果更佳，韋云東等[83]研究結果顯示水肥一體化+地布覆蓋可以在減少化肥施用量的前提下促進木薯植株生長并提高木薯鮮薯產量和淀粉產量，且化肥減量25%（N 75 kg/hm2、P2O537.5 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）效果最好，鮮薯產量最高提高30.0%，淀粉產量最高提高30.3%。在覆蓋地布/地膜條件下，減量施肥+滴灌能明顯提高氮、磷、鉀肥料利用率[84]。

一些學者探討了施肥與耕作技術的配合。韋彩會等[86-87]研究表明：生物有機肥+測土配方肥+蓋膜集雨水+深耕方式為木薯的最佳施肥及耕作栽培模式，該模式在同等養分施用量條件下，明顯提高了木薯的干物質、養分的積累與利用，并可提高鮮薯淀粉含量和產量，并增加了經濟效益。李婷婷等[88]研究表明：技術綜合集成生物有機肥+測土配方肥+蓋膜集雨水+深耕是最優模式，其提高了木薯地土壤養分含量和含水量，改善土壤理化性狀和土壤微生物區系組成。韋云東等[54]報道了化肥減量（25%）配施生物有機肥（600 t/hm2）+地膜覆蓋處理為示范種植模式，比常規施肥增產8%，并提高了氮肥和鉀肥利用率。謝向譽等[89]推出一種超高產高效栽培模式（即覆膜+一次性施肥集成種植模式）能顯著增加苗期光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率、葉面積等指標，產量增加18.6%，也值得推廣。

機械化耕作研究對提升木薯種植效益意義重大。羅興錄等[90]研究表明機械化種植土壤中速效氮、磷、鉀、有機質的增長幅度分別為7.23%～14.28%，6.27%～32.58%，5.21%～21.80%，3.73%～5.21%，鮮薯增產5.86%～16.70%。與等行距和小行距大株距相比，木薯采用機械寬窄行種植，可降低土壤容重2.56%、增加土壤孔隙度2.87%、增加土壤通氣性；增加土壤速效氮、磷、鉀供應能力；同時木薯出苗率也增加，還可促進木薯生長及塊根形成，提高木薯產量8.07%[91]。鄧干然等[92]以66.2 kW 拖拉機的輪距尺寸為參考，設計了寬行距120 cm、窄行距60 cm、壟高25～30 cm 的寬窄雙行起壟種植的栽培模式，大大提高了種植效率和收獲效率，且設計了配套的系列生產管理機械，實現了從整地、種植、田間管理、木薯稈粉碎以及木薯塊根收獲的全程機械化，生產全程單位面積作業成本較人工降低了約2/3[93]。

4.4 木薯間套種

木薯由于生長期較長，前期生長較慢，可以與生長期較短（4～5 個月）的作物間種，也可以在林果成林初期間種到行間。木薯間套種可以提高土地利用率，復合體系具有產量優勢，種植效益高。木薯可以與多種作物間種，報道最多、研究最深入的是與花生的間作。

4.4.1 木薯間作花生

木薯間作花生的土地當量比（LER）大于1，土地利用率提高49%～60%[94]，間作復合體系表現出明顯的產量優勢[95]。木薯與花生坡地套種，需要選擇好優良木薯和花生品種，合理密植，提早播種[96]。選用單行、雙行、三行還是寬窄行種植模式，與花生品種和耕作方式有關，應當根據當地實際選擇最優的種植模式[97]。研究認為木薯寬窄行種植模式更適應木薯全程機械化發展的需要，也將為木薯間作其它作物的機械化收獲提供重要的農藝保障[98]。

木薯間作花生對兩種作物都有一定的影響。林洪鑫等[99]的研究表明木薯與花生間作雖然降低了單一作物的產量、氮磷鉀肥偏生產力和氮磷鉀素積累總量，但提高了系統氮磷鉀素積累總量，表現出明顯的間作優勢。徐海強等[100]研究了木薯與花生間作，發現間作作物在生長過程中存在養分的“競爭—恢復”現象，并且對中微量元素具有“生物強化”作用。劉子凡等[101]木薯與花生的根系之間存在著促進型的互作效應。木薯花生間作可改善根際土壤微生態壞境[102]。研究發現，在花生—木薯間作系統中稻草覆蓋能顯著提高花生、木薯產量，明顯促進土壤速效養分的積累，其中以速效鉀提高最大，并顯著提高土壤生物活性及0～20 cm 土層土壤含水量[103-106]。

4.4.2 木薯間套作其它作物

黃潔等[107]對橡膠園間作木薯作了較為詳盡的描述，認為膠園間作木薯并沒有地力、病蟲害等障礙。解決所謂“地力障礙”的根本途徑在于滿足主間作物的營養需求、注意平衡施肥和回歸復合間作系統內的枯枝落葉，從而達到膠園間作的養地、肥地作用，進而促進主間作物的良好生長。后來的學者研究證實了木薯對橡膠病害有一定的促進作用。如木薯葉浸液對橡膠樹白根病菌有促進作用，但根、莖、葉的腐解物水浸液對白根病病菌有化感抑制作用[108]，木薯根系分泌物和土壤浸出液對橡膠樹棒孢霉落葉病病菌和白根病病菌均有一定的促進作用[109]。劉子凡等[110]研究認為間作木薯增加了植物對土壤礦質營養元素的吸收，導致橡膠樹根際土壤肥力下降，進一步降低了橡膠樹根際土壤真菌的群落多樣性，同時增加了病原真菌的豐度。因此橡膠園間作木薯需要合理配置木薯與橡膠的距離，避免二者進行接觸。

木薯和其他作物套種的種類還有很多。豆科作物—木薯間套種可保持土壤水分，改善土壤質量[111]。木薯與毛豆間作時木薯株高、莖粗、薯塊都受到影響[112]，生產上應選用矮稈早熟的毛豆品種，木薯行距應在0.8～1.0 m[113]。劉麗娟等[114]發現寬窄行木薯間作玉米利于提高兩者的根系養分、土壤養分含量和玉米產量。揭錦隆[115]分析了木薯與玉米、豆類、花生、西瓜等幾種作物套種的生態效益和經濟效益，總結了3 種套種模式的栽培技術。木薯/蔬菜間作也是一種可行的作物選擇，可以提高生產力，并為生長提供合適的微環境，早熟木薯品種的葉面積指數適中，更適合與蔬菜混合[116]。陳海生等[117]發現2行紅籽瓜（西瓜）間種3 行木薯模式最合理，木薯間套種紅籽瓜有利于土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性的提高。陰慧華[118]總結了竹蓀套種木薯的季節、品種及栽培場所選擇、栽培管理方法等。木薯還可以與中藥材套種，陸柳英等[119]則總結了一套成熟的木薯間作套種穿心蓮栽培技術。

木薯間作套種能增加種植收益。李恒銳等[120]發現，采取木薯間作套種生姜高效立體栽培模式，可比常規單種木薯或生姜產值提高200%左右。木薯套種涼粉草，比單純種植木薯增收99.57%，比純種涼粉草增收44.92%[121]。

4.4.3 木薯間套種對水土流失的影響研究

間套種大大減少了地表徑流和水土流失，如Agostinho 等[122]的研究表明：坡地單作木薯處理易受水蝕影響，土壤總流失量為3912 kg/hm2，水分流失量為21.5%，分別是平地木薯與豇豆間作的8.1倍和9.3 倍。何鐵光等[123]研究了木薯+玉米，木薯+花生，甘蔗三種種植模式下的坡耕地養分徑流流失特征，木薯+玉米模式徑流水中的總磷、總鉀、硝態氮流失量最大，其次為總氮、銨態氮；木薯+花生模式徑流水中的養分流失量除總磷（245.1 g/hm2）最多外，三種種植模式中施肥量最大的是木薯+玉米，其次是木薯+花生，甘蔗是最少的。養分氮、磷徑流率最大的均為甘蔗單種模式，養分鉀徑流率最大的為木薯+玉米種植模式。韋麗君等[124]研究表明“犁耙—施肥—不起畦—間種花生”是木薯坡耕地土壤保持的首選種植模式。

4.5 木薯主要病蟲害及防治

在木薯生產過程中各種病蟲害頻發，是木薯最產業發展受限的因素之一。國內木薯的主要病害有細菌性枯萎病、木薯炭疽病、褐斑病等;主要蟲害是朱砂葉螨[125]。生產上要認真防控，嚴格實行植物檢疫，種植健壯無病蟲害的種苗；加強田間管理，選用抗病蟲的品種。木薯的病蟲害防治工作應該堅持“預防為主，綜合防治”方針，通過開展病蟲害綜合防控技術并輻射周邊地區，促進農民增產和增收。

5 木薯綜合利用

木薯不僅作為人類糧食，而且作為飼料，工業領域主要加工成淀粉和酒精，以木薯為原料可以生產出三大系列2000 多個產品[126]，國計民生必不可少。木薯被世界公認是一種很有發展潛力的再生能源作物[127-128]，具有使用的廣泛性和獨特的優越性。木薯根、莖、葉均可利用，塊根含有豐富的淀粉，葉片含有豐富的蛋白質和維生素，通常木薯葉養魚、養雞鴨、飼養木薯蠶，木薯桿用于粉碎還田、培肥地力、食用菌基質材料，也可氣化發酵成沼氣等，嫩莖葉做青貯飼料，木薯皮和木薯渣主要用于制作飼料、肥料等，木薯利用不斷多元化，隨著木薯產業的發展，因此木薯開發利用的產品也層出不窮。長期以來，木薯被我國政府定義為非糧能源作物，主要用作工業原料與飼料，近年木薯食用化開發成為潮流[129-130]，并選育出一批適合鮮食或食用加工的品種，如中國熱帶農業科學院選育的華南9 號、華南12 號，廣西亞熱帶作物研究所選育的GR891、桂熱10 號等，都可用于鮮食，也可直接做成木薯糕、木薯羹等各種食品，或者加工成全粉后用于后續食品的制作。木薯食用相關產業已形成并將逐漸發展壯大。

6 木薯產業展望

6.1 木薯在鄉村振興中發揮了重要作用

木薯具有廣泛的適應性，木薯尤其在貧瘠土壤、山坡地、荒山等優勢更加明顯，且不需使用農藥，木薯還可以間作、套種其它作物提高土地利用率和種植經濟效益，經過多年發展，木薯產業得到了蓬勃發展，農民種木薯及打工兩不誤，木薯在鄉村振興中發揮了重要作用。

6.2 木薯正在向經濟效益高的模式轉變

隨著種植成本和人工成本提高，農戶為了提高經濟效益，間套種模式、特色食用木薯種植等呈現不斷擴大趨勢。木薯及加工產品不斷上漲，木薯加工邁向高附加值領域。

6.3 木薯在服務國家一帶一路政策下優勢明顯

近些年，為響應國家一帶一路政策實施，國內木薯研究單位和一些企業在東盟、非洲考察或合作交流，推廣木薯品種和技術、培訓技術人才、建設木薯加工廠等[131-134]。中國木薯的發展始于從國外引種和技術引進，通過不斷發展創新，如今中國木薯“良種+良法”走出國門，成為行業領域的引領者之一，彰顯了我國科技飛速發展的實力。不僅帶動了當地的木薯發展，而且也為國內木薯原料或加工產品的供應提供了保障。