高產高淀粉早熟木薯新品種桂熱13號的選育

盧賽清　俞奔馳　周時藝　陳炯宇　宋恩亮　徐釧　雷開文　馬崇熙　王帝　韋麗君

關鍵詞：木薯；桂熱13 號；高產高淀粉；早熟；品種選育

中圖分類號：S889.5 文獻標識碼：A

木薯是原產于熱帶地區的世界第六大糧食作物[1]，第三大淀粉來源，也是我國重要的熱帶亞熱帶糧飼作物，超過10 億人以木薯為主糧[2]，其產品廣泛應用在醫藥、造紙、服裝和食品等行業[3]。

但木薯產業正面臨著品種退化嚴重[4-5]、更新慢，生產效益低[6-7]、競爭力弱，種植面積逐年萎縮[8]，原料供求矛盾日益突出等問題，生產上急需早熟、高產、優質等綜合性狀優良的品種，以促進產業健康發展。

廣西木薯種植面積和產量約占全國的65%以上。據統計，近年來我國進口木薯干片約800 萬t，是本國產量的5 倍以上[9]，由此可見我國木薯原材料生產與工業需求存在巨大差距。由于受我國土地、收獲時間的限制，選育早熟、高淀粉產量、適應性廣、低氫氰酸的綜合型優良木薯新品種，對保障我國木薯原材料供給、促進廣西木薯產業快速發展具有重要意義。多年來，通過木薯育種科研人員的通力合作，多個木薯新品種[10?16]通過審定并推廣應用，緩解了我國木薯品種單一和退化嚴重的狀況，為穩定廣西木薯產業提供了保障，但是這些品種大多數只具備早熟、高產、高淀粉、低氫氰酸、抗風、抗螨等1～2 個特性。2017 年以前，廣西的木薯品種多數是從國外引進的品系或者雜交種子，經多年試驗、鑒定選育而成，廣西本土有性雜交育成的國審品種屈指可數[16]，且大部分品種性能單一，缺乏本土的廣適性、早熟、高產、高淀粉、低氫氰酸等綜合優良性狀的木薯新品種。

木薯GR13 是利用開花調控技術、嫁接預測雜種優勢技術育成的具有早熟、高產、高淀粉、低氫氰酸含量，適應性強的綜合型木薯品種，促進薯農增收、企業增效，為我國木薯產業的健康可持續發展提供良種保障。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品（株）系：（1）親本。母本新選048（XX048），高產量，源自廣西大學農學院；父本南植199（NZ199），高淀粉、株型矮小緊湊，源自華南植物研究所，F1 代（編號為2011-561）；（2）加工主栽品種南植199（NZ199）和華南205（SC205）作雙對照品種。

1.2 方法

每年的3—4 月種植，按NY/T 1681—2009、NY/T 1685—2009 的標準進行管理，12 月份收獲測產。2011 年以新選048（♀）×南植199（♂）為親本材料，采用自有專利“開花調控雜交技術”獲得雜交種子，2012—2017 年分別進行優良單株評選、單排試驗、初級系比試驗、中級系比試驗、高級系比試驗；2018—2022 年在廣西南寧、桂平、合浦、江西撫州、云南保山分別開展區域試驗、生產性試驗。2022 年12 月26 日進行木薯品種審定現場鑒評，申請品種審定時定名為桂熱13 號（GR13）。選育過程如圖1。

1.2.1 優良單株評選2012 年開展單株評選試驗，觀測株型、結薯性狀和薯型、產量等。

1.2.2 系比試驗 2013 年單排品系試驗，選取優良單株，每個單株種植5 株，每10 個株系種植一組對照，株行距1.0 m×1.0 m；2014 年初級品系比較試驗，對單排試驗選出的優良株系采用隨機區組設計，每個株系種植25 株，每10 個株系種植1組對照，株行距1.0 m×1.0 m；2015 年中級品系比較試驗、2016—2017 年高級品系比較試驗，采用隨機區組設計，株行距1.0 m×1.0 m，小區面積5.0 m×5.0 m，3 次重復。對照均為NZ199 和SC205。

以上試驗均于木薯生育期間觀測株型、整齊度、植物學性狀，12 月收獲時觀測結薯性狀、測定鮮薯產量、淀粉含量（比重法）。

鮮薯產量測定：初級品系比較試驗5 株、其他系比試驗隨機抽取10 株木薯測定鮮薯重后折算成單位面積鮮薯產量。

淀粉含量（比重法）的測定：隨機抽樣約5000 g鮮薯，先稱其在空氣中的質量（m），再稱其在水中的質量（m），然后按照下面公式計算鮮薯淀粉含量（SC），SC=210.8×m/（m?m）?213.4[17]。

1.2.3 區域試驗2018—2019 年在廣西南寧、桂平、合浦以及江西撫州、云南保山等5 個點開展區域試驗。采用隨機區組設計，小區面積為50.0m，株行距0.8 m×1.0 m，3 次重復。主要觀測鮮薯產量、淀粉含量和淀粉產量等，驗證其產量性狀、淀粉含量、淀粉產量和適應性，以期獲得具有早熟、適應性廣、高產、優質等綜合性狀優良的木薯新品種。

1.2.4 生產性試驗 在區域試驗的基礎上，2020—2022 年在廣西南寧、桂平、合浦，江西撫州，云南保山開展生產性試驗。廣西南寧、桂平和合浦試驗面積2 hm、江西撫州和云南保山試驗面積1 hm，株行距0.8 m×1.0 m。廣西南寧與合浦試驗點隨機抽取鮮薯樣品送至農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量監督檢驗測試中心、廣西益譜檢測技術有限公司測定蛋白質、總糖、可溶性糖、粗纖維、淀粉、維生素、氫氰酸含量以及干物質率，以此作為GR13 的品種認定和推廣應用的科學依據。

1.2.5 現場鑒定2022 年專家現場（合浦點）鑒評時按照《熱帶作物品種審定規范 木薯》[18]，測定株高、主莖高度、主莖直徑、單株鮮薯產量等性狀指標。各點收獲時現場測定鮮薯產量、淀粉含量（淀粉測定儀），并隨機抽點采集木薯鮮樣，送至廣西益譜檢測技術有限公司進行淀粉等相關品質的測定。

1.3 數據處理

運用 WPS Office（11.8.2.9958）軟件的WPS表格對試驗數據進行整理統計，用DPS 7.05 軟件對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 雜交和優良單株評選

2011 年獲得的雜交種子于2012 年開展單株評選，收獲時選取株型直立、緊湊、整齊度好、結薯集中、塊根水平伸長、薯塊大小均勻的優良株系480 個（約占總株系20%），GR13 平均鮮薯產量為3.85 kg/ 株， 比對照SC205 （2.50 kg/ 株） 增產54.00%，比對照NZ199（2.98 kg/株）增產29.19%。

2.2 品系比較試驗結果

2013 年單排品系比較試驗結果表明，GR13 鮮薯產量為42.98 t/hm、淀粉含量為31.5%、淀粉產量為13.54 t/hm，均顯著高于對照NZ199 和SC205。品系AW21、AW45 和AW65 的鮮薯產量與淀粉產量高于對照，淀粉含量均高于28%，AW90 與SC205 相當，但不及NZ199，其余4 個品系表現不如對照（表1）。

通過2014 年初級品系比較試驗，篩選出株型、塊根性狀穩定，鮮薯產量和淀粉含量均顯著高于SC205、NZ199 的優良株系約100 個，其中GR13平均鮮薯產量、淀粉含量、淀粉產量均顯著高于對照NZ199 和SC205。其平均鮮薯產量為41.64 t/hm、淀粉產量為13.97 t/hm，分別比對照增產21.90%和25.50%，45.70%和65.36%；平均淀粉含量為33.6%，比對照分別提高5.5 和8.2 個百分點。品系AW45 和AW65 表現也十分優異，鮮薯產量和淀粉產量均顯著高于對照，AW21 淀粉含量僅次于GR13，但鮮薯產量與對照差異不顯著，AW90 鮮薯產量和淀粉產量均低于對照（表2）。

2015 年中級品系比較試驗結果表明，GR13平均鮮薯產量、淀粉含量、淀粉產量均顯著高于對照NZ199 和SC205。鮮薯平均產量為45.65 t/hm、淀粉產量為14.86 t/hm，分別比對照增產38.18%和37.88%，60.70%和81.27%；平均淀粉含量為32.6%，比對照分別提高4.6 和7.8 個百分點。相比對照，品系AW45 和AW65 增產顯著，AW21淀粉含量較高，但鮮薯產量低于對照（表3）。

2016—2017 年高級品系比較試驗結果表明，GR13 平均鮮薯產量、淀粉含量、淀粉產量均顯著高于對照。平均鮮薯產量為45.30 t/hm，淀粉含量為33.12%，淀粉產量為15.0 t/hm；鮮薯產量分別比對照增產25.79%和28.54%，淀粉含量分別提高4.9 和8.9 個百分點，淀粉產量分別提高47.77%和75.94%（表4）。2013—2017 的試驗結果表明，品系AW45 和AW65 均優于對照，但增產顯著低于GR13。

2.3 區域試驗結果

2.3.1 鮮薯產量及淀粉含量連續 2 年5 點的區域試驗結果表明：GR13 鮮薯產量、淀粉含量高且穩定，豐產穩產性好。除2018 年南寧試驗點外，各試驗點2 年的鮮薯產量、淀粉含量均顯著高于對照，鮮薯平均產量為47.81 t/hm、淀粉含量為31.9%，分別比對照增產24.05%和26.12%，淀粉含量提高3.3 和5.8 個百分點；合浦試驗點的鮮薯產量連續2 年最高（表5）。

2.3.2 淀粉產量連續 2 年5 點的區域試驗結果表明：GR13 鮮薯淀粉產量顯著高于對照，分別提高36.05%和53.02%，說明GR13 具有高淀粉產量、豐產穩產性好的優良特性，在廣西、江西和云南等主要產區適應性好（表6）。

2.4 生產性試驗結果

2.4.1 鮮薯產量及淀粉含量 連續3 年5 點的生產性試驗結果表明， GR13 平均鮮薯產量為48.24 t/hm、淀粉含量為31.53%，分別比對照增產26.75%和26.99%、淀粉提高3.63 和4.31 個百分點，均顯著高于對照（表7）。

2.4.2 淀粉產量連續 3 年5 點生產性試驗結果表明，GR13 平均淀粉產量（15.18 t/hm）顯著高于對照，分別增產43.26%～56.62%，表明GR13適應性廣、鮮薯豐產、穩產，淀粉含量高且穩定，適合在廣西、江西和云南及相似的生態區域種植（表8）。

2020—2022 年，農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量監督檢驗測試中心、廣西益譜檢測技術有限公司抽樣檢測鮮薯淀粉含量，結果見表9。植后180 d，GR13 淀粉含量為30.4%～36.8%，均高于對照，分別提高4.9 和7.2 個百分點；同一種植時間，GR13 淀粉含量于植后180 d 穩定在27.0%以上（淀粉含量達到加工廠收購要求），10 月初可收獲，而對照品種在11 月初以后才能收獲，表明GR13 具有高淀粉、早熟特性。

2.5 資質機構對木薯檢測結果

2.5.1 氫氰酸含量 2020—2022 年，農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量監督檢驗測試中心、廣西益譜檢測技術有限公司抽樣檢測鮮薯氫氰酸含量，結果見表10 。GR13 鮮薯平均氫氰酸含量為25.7 mg/kg，均低于對照，符合食用標準（50 mg/kg以下），可做食用木薯品種。

2.5.2 木薯干物率、粗纖維和維生素C 等含量2020 年和2022 年抽樣送至農業農村部亞熱帶果品蔬菜質量監督檢驗中心、廣西益譜檢測技術有限公司檢測。GR13 平均干物率為45.2%，高于對照；粗纖維平均含量與SC205 相當，維生素C、蛋白質、總糖等平均含量與NZ199 相當（表11）。

2.6 GR13 抗螨性結果

木薯抗螨性鑒定結果見表12，GR13 為中抗，優于主栽品種NZ199 的感病，SC205 和SC9 的高感。

2.7 GR13品種特性

GR13 株型直立緊湊，株高為200.0～300.0 cm；主莖粗為2.5～3.5 cm、25-35 個芽眼/50 cm；葉柄綠帶紫色、長35.0～45.0 cm；塊根圓錐-圓柱形，肉質白色，水平分布、結薯集中，塊根15～25 條/株，直徑3.5～4.5 cm ， 無縊痕； 平均鮮薯產量47.06 t/hm，分別比對照NZ199 和SC205 增產22.93%、21.48%；鮮薯淀粉含量32.0%、干物質率45.2%，分別比對照高3.74、5.30 個百分點和4.7、7.5 個百分點。

3 GR13 栽培要點

3.1 整地

GR13 對土壤要求不高，不積水的地塊均可種植，耕作深度30～40 cm，大面積種植時30 m 開1條排水溝。

3.2 種莖選擇

選擇充分成熟、粗壯節密，芽點完整、不干枯，無病蟲害的新鮮種莖作種植材料。每段種莖長度10～15 cm、5～8 個芽點。

3.3 種植方法

3 月下旬至4 月下旬，采用平放種植方式，淺覆土。667 m2 種植800～1100 株，土壤肥力高的地塊，采用株行距0.8 m×1.0 m；肥力中等及以下地塊，株行距0.8 m×（0.8～1.0 m）。

3.4 田間管理

種植后7～10 d 噴芽前除草劑，木薯封行前再視草害情況酌情除草。土壤肥力中、上等的地塊，在下種時或苗后期每667 m一次性施入NO2∶P2O5∶K2O 為15∶5∶10 的復合肥30～50 kg；土壤肥力差的地塊，除上述施肥外，在生長中期再每667 m追施上述復合肥30～40 kg 或硫酸鉀10～20 kg。

4 討論

連續4a 的品種比較試驗結果表明，GR13 植物學特征和生物學特性穩定，鮮薯產量、淀粉含量和淀粉產量均顯著高于對照，具有早熟、高產優質、穩產、豐產的特性。與對照NZ199 和SC205比， GR13 平均鮮薯產量分別增加26.12% 和29.74%，淀粉含量分別提高4.5 和7.7 個百分點，淀粉產量分別增產46.18%和69.52%；近幾年，GR13 鮮薯平均進廠價為840 元/t，比NZ199 高90 元/t，比SC205 高150 元/t（木薯鮮薯收購采用“按質論價”，淀粉含量每高1 個百分點，收購價格提高20 元/t）。

GR13 具有早熟、高產、高淀粉含量特性，可提高單產值，且比常規品種提早1 個月收獲（可于10 月初收獲），為錯峰采收、延長鮮薯收購期及加工期，減緩加工時間過于集中且短等壓力，同時降低加工成本、增加企業效益。GR13 近些年來備受廣大種植戶及企業青睞，多家木薯加工企業紛紛訂購該品種木薯種莖，廣西龍頭企業-廣西金源生物化工實業有限公司主動要求與廣西熱作所簽訂新品種應用協議，進一步激發了農戶的種植積極性，促進木薯產業的健康持續發展。GR13可以在廣西、云南、江西、廣東等相同生態區發展種植。