中圖分類號:S632.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-060X(2025)03-0001-06
YieldPerformance and Corm Quality ofAmorphophallus muelleri Planted with Different Types and Sizes of Seed Corms
WU Lin-Xuan1,SHI Chao-feng2,ZHANG Lan3, ZHOU Hai-yan',HUANG Hong-mei1,LIU Zhi
,LI Hao4 (1.Collgferls;o andTestingCenteofngzouoandDngutoousCountyJingzou484oRC;3.antProtectioandQuaranteStaion ofLingling District,Yongzhou ,PRC; 4.HunanMeteorological Service Center,Changsha ,PRC)
Abstract:Teothtraitsoeldandalityofmooallsmuellplntedwithderetandesofds werecomparedintissudy.Tesultsshowedthat tepetiolelength,eafsurfaceadus,petiolebasedameter,andumbeofoms growing ontheleavesofA.muelleri generallyicreased with theincrease inseedcormsize.Forseedcomsof thesametype,the germinationrateeafsceieldndeoduccontasd,ileeult-apoptodott decreasedwiththeincreaseinsedcormsize.TheA.mueleriplantedwiththetwo-yearoldseedcormshadthehighestyieldsof underground and leaf surface corms and the highest reproduction coeficient, which reached
,and 31.75,respectivelyTedryate,achandproteincontentineafsuracecoseeteghest.eaminacidonntasthe highestinone-yeaoldcos,whiletheighestreducingsugacontentandthelowestdrymatercontentwereobseredinwo-yearold corms.There was no significant difference in the konjac glucomannan content among diffrent corms.
words:Amorphophallusmuelleri; seed corm;corm yield;quality; growth traits
魔芋是天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphophallus)多年生草本植物,原產于東南亞和非洲,在亞熱帶地區廣泛栽培[]。我國人工栽培魔芋的歷史悠久,目前種植面積約占全球的2/3,主要產區分布于云南、貴州、四川、鄂西和陜南等地[2]。珠芽魔芋是一類葉面上能生長“珠芽”小球莖的魔芋種[3,具有多苗接力生長特性,在一個連續的生長周期能長出5苗[4-5]。珠芽魔芋能以葉面球莖(珠芽)和地下球莖作為繁育材料,與白魔芋和花魔芋相比,珠芽魔芋具有抗性強、產量高和繁殖系數大等優點。
種子大小及播種量是影響產量的重要因素[7-10],以 5 0~2 5 0 g 的珠芽魔芋地下球莖為種芋,種芋越大,地上部分長勢越好[,其中 2 0 0 g 左右的種芋綜合性狀表現好、產量高且增產顯著[12]。魔芋含有葡甘聚糖(Konjacglucomannan,KGM)、淀粉、蛋白質和氨基酸等多種成分[13],其中葡甘聚糖是能在魔芋中大量合成的高分子多糖,具有降血糖、降血脂、抗炎和增強免疫力等作用,在生物技術、醫療和食品等領域具有重要應用價值[14-16]。有研究發現葉面球莖中的葡甘聚糖含量最高[17],顯著高于實生種子[18],而且葉面球莖中的蛋白質含量也最高,地下球莖中的蛋白質含量則隨著生長年限增加而逐漸下降[19]。目前采用不同類型和大小種芋開展魔芋產量及生長特征分析的報道較少,本研究以不同大小的彌勒魔芋葉面球莖和地下球莖及其切塊為材料開展比較試驗,比較不同類型和大小種芋的生長特征、球莖產量和品質差異,以期為彌勒魔芋種芋的合理選擇和高產高效栽培生產提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與試驗設計
試驗材料彌勒魔芋來源于廣東省清遠市佛岡縣水頭鎮清遠振為生物科技有限公司魔芋種植基地(
,
),種植年份為2022—2023年。基地年均氣溫
,年均降雨量
全年無霜期長達
。試驗種芋有不同類型、大小和種植方式,共8個組合(表1),每個組合設置4次重復,采用隨機區組設計,每小區面積
,壟寬 8 0 c m ,壟高 3 0 c m ,種芋在壟上呈“品”字種植,使用 0 . 5 m m 的黑色地膜覆蓋,搭建高 2 . 8 m 、遮陽率為 7 5 % 的黑色遮陽網,田間管理與大田生產管理相同。

1.2 測定項目與方法
1.2.1出芽率和生長期測定魔芋萌芽出土后,每隔1周調查小區內魔芋的出芽數量,直至數量不再增加,記錄出芽率。從魔芋苗出土 50 % 時開始記錄,到魔芋成熟倒苗 50 % 時結束,計算魔芋的發育天數。
1.2.2多葉生長情況調查當魔芋的第2葉、第3葉以及后續葉片完全展開且葉柄長度不會明顯變化時,記錄各小區魔芋的多葉發育數量,分別根據公式(1)和(2)計算魔芋的2葉和3葉比例,其中2葉比例是指最終擁有2葉的個體所占的比例,包括后續長出3葉的個體。
1.2.3葉片性狀測定分別在1葉、2葉和3葉完全展開且每片葉的葉柄長度和葉面半徑不再明顯變化時,測定每片葉的葉柄長度、葉柄基部直徑、葉面半徑和葉面球莖數量。
1.2.4繁殖系數和生長系數計算分別根據公式(3)和(4)計算繁殖系數( ∣ R ∣ )和生長系數。其中,
表示第 i 片葉的出葉比例,
表示第i片葉的葉面球莖數量。

地下球莖產量-播種量生長系數
播種量
1.2.5產量測定(1)葉面球莖產量計算。魔芋葉柄干癟后,在每個小區隨機撿取100個葉面球莖,稱重,根據公式(5)計算葉面球莖產量 ( P )。

式中,
表示第 i 片葉葉面球莖的單粒重,
表示第 i 片葉的葉面球莖數量,
表示小區內長出第 i 片葉的魔芋株數。
(2)地下球莖產量計算。魔芋成熟倒苗后,于葉柄干癟15d后挖出小區內的地下球莖,洗凈后直接稱重,折算產量并計算增加產量。
1.2.6球莖內含物含量測定將地下球莖沿中心切開,再沿中心向表皮切取一塊 3 0 0~5 0 0 g 的樣本,削皮后稱重;將葉面球莖削皮稱重,再切成 0 . 3 m m 左右的薄片。將球莖置于
的烘箱中烘干至恒重,之后放入高速粉碎機中粉碎并過40目篩,得到魔芋粉。球莖干物質含量 Σ= Σ 烘干后質量/削皮后質量 × 1 0 0 % 。參照標準NY/T494—2010[21]測定葡甘聚糖含量;采用考馬斯亮藍G-250法測定水溶性蛋白質含量[22];采用旋光法測定淀粉含量[23];參照《植物生理學實驗指導》[24測定還原糖含量;使用上海優選生物科技有限公司的試劑盒測定氨基酸含量。測定設置3個生物學重復。
1.3 數據處理
使用Excel對原始數據進行統計,使用IBMSPSSStatistics27進行差異顯著性分析,使用GraphPadPrism8.0進行繪圖。
2 結果與分析
2.1不同類型和大小種芋的出芽率和生長期分析
由圖1可知,對于同一類型的種芋,種芋規格越大,出芽率越高。其中,A3的出芽率最高,達到 9 8 . 7 5 % ,出苗快且整齊;其次是A2,出芽率為9 8 . 5 0 % ;B0的出芽率最低,為 8 9 . 0 0 % ,且總體上出苗較慢、參差不齊。由表2可知,A1、A2和A3的生長期分別為190、193和161d,葉面球莖的發育天數比其他類型的種芋更長。



2.2不同類型和大小種芋的多葉生長情況分析
由圖2可知,葉面球莖種芋的多葉接力生長能力顯著強于地下球莖種芋。A1和A2可接力生長至第3片葉,A3、B0和B1可接力生長至第2片葉,而B2、B3和B4未出現多葉生長現象。其中A1和A2的2葉比例無顯著差異,但A2的3葉比例顯著低于A1;B1的2葉比例顯著低于A1、A2、A3和B0。

2.3不同類型和大小種芋的葉片性狀分析2.3.1葉柄長度分析由表3可知,A1和A2均長至3葉,且1葉葉柄最短,2葉和3葉的葉柄長度逐漸增長;A3、B0和B1均長至2葉,且魔芋的葉柄長度也隨葉序增加而增長;其他種芋僅長出1葉,種芋越大,葉柄長度越長。

2.3.2葉柄基部直徑分析由表4可知,B3和B4的1葉葉柄基部直徑顯著大于其他種芋,B1的2葉葉柄基部直徑顯著大于其他種芋。總體而言,對于同一種芋,隨著葉序增加,葉柄基部直徑增大。

2.3.3葉面半徑分析由表5可知,A1、A2、A3和B0的葉面半徑隨葉序增加而增大;對于僅1葉的B2、B3和B4,種芋的葉面半徑隨種芋規格的增大而增大,且B4的1葉葉面半徑顯著大于其他種芋。

2.3.4葉面球莖數量分析由表6可知,A1的1葉和2葉上沒有長出球莖,到3葉時才有少數球莖生長;對于地下球莖種芋,隨著種芋規格增大,葉面球莖數量明顯增加。

2.4不同類型和大小種芋的繁殖系數和生長系數分析
由圖3可知,對于同一類型的種芋,種芋規格越大,繁殖系數越大。葉面球莖種芋中A3的繁殖系數最大,為4.32;一年生種芋中B3的繁殖系數最大,為15.69;B4的繁殖系數為31.75,顯著大于其他種芋。

由圖4可知,對于同一類型的種芋,種芋規格越大,生長系數越小。葉面球莖種芋的生長系數均顯著高于切塊種芋和地下球莖種芋,其中A1的生長系數最大,為 1 1 6 . 0 6 。切塊種芋與地下球莖種芋的生長系數沒有顯著差異。

2.5不同類型和大小種芋的產量分析2.5.1葉面球莖產量分析由圖5可知,同一類型種芋的葉面球莖產量隨種芋規格的增大而增加。對于葉面球莖種芋,A1的產量最低,僅為
:A3的產量顯著高于A1和A2,達到
。對于地下球莖種芋,B4的產量達到
,明顯高于其他規格種芋。

2.5.2地下球莖產量分析由圖6可知,不同種芋的地下球莖產量差異較大。其中,B4的地下球莖產量最高,達
,比播種量增加了39551.05
;A2的產量次之,為
,比播種量增加了
;A1的產量最低,為
。值得注意的是,B0的產量為22712.80
,但其增量最低,僅為
。這表明地下球莖產量受多種因素的綜合影響,而非僅取決于播種量。

2.6 球莖內含物含量分析
由圖7可知,葉面球莖的干物質、淀粉和蛋白質含量最高;一年生球莖的葡甘聚糖含量和氨基酸含量最高;二年生球莖的還原糖含量最高且明顯高于其他球莖,干物質含量最低;不同球莖中的葡甘聚糖含量無顯著差異。不同類型球莖在各項品質指標上各有優劣,但整體而言,葉面球莖的品質相對出色。
3 討論與結論
研究發現,對于同一類型的種芋,種芋規格越大,出芽率越高,且繁殖能力越強。中、大號葉面球莖的出芽率高于地下球莖,可能是因為葉面球莖的表皮相對較厚,可以更好地抵御土壤病菌侵染,從而保護種芋正常生長發育。因此,在農業生產中,選擇較大規格的葉面球莖進行種植,可以提高成功率和產量。切塊種芋的出芽率最低,可能是因為切塊后石灰消毒效果不佳,因此,在種芋切塊時,應選擇晴朗的天氣,采取高效的消毒方式處理種芋[25-26]。

本研究表明,葉面球莖的多葉比例高于地下球莖,這與刁英等[27]的研究結果一致。試驗中的珠芽魔芋最多發育至第3片葉,這與李琳等[2的研究結果不同,原因可能是多葉生長受環境影響較大。此外,研究中種芋規格與多葉比例呈反比,種芋規格越小,植株葉片數量越多,可搶占更多光照和養分,因此生長系數越大,這與段雪甜等[29]的研究結果一致,但與趙開強等[的結果不同,原因可能在于種植的魔芋品種不同。研究顯示切塊種芋比完整種芋出芽晚 20d左右,而閆鵬等[30]發現珠芽魔芋切塊種芋比完整種芋出芽遲5\~11d,韓勇等[3]發現帶頂芽塊莖和帶側芽塊莖分別比完整種芋晚20d和48d出芽,可能是品種、切塊方式和氣溫不同造成了這種差異。
適度遮陰可促進魔芋葉柄長度增長,但產量并不會隨葉柄長度增長而增加[32-33]。研究發現大號葉面球莖在1葉期生長勢弱于切塊種芋和一年生地下球莖;在2葉期,大號葉面球莖的葉面半徑和葉柄基部直徑均小于切塊種芋和小號一年生地下球莖,而葉柄長度卻大于后兩者,推測是種植密度過高,魔芋為爭奪光照資源而造成植株增高。在實際的魔芋種植中,需充分考慮土壤條件和種植密度,確保魔芋擁有充足的養分和生長空間。
此外,研究發現,同一類型種芋的葉面球莖產量隨種芋規格的增大而增加,不同類型和大小種芋的地下球莖產量差異較大。大號二年生種芋的地下球莖產量和增量最高,小號葉面球莖的地下球莖產量最低。大號二年生種芋生長潛力強且養分儲備足,能為地下球莖生長提供更多支持;葉面球莖種芋的生長期比地下球莖種芋長,其中小、中號葉面球莖的生長期均在190d以上,但小號葉面球莖種芋養分儲備有限、生長勢弱,導致地下球莖產量較低。切塊種芋的地下球莖產量和增量均低于相似規格的完整種芋,但其生長系數大于中、大號一年生種芋,可能是因為切塊種芋具有多葉生長現象,增加了葉面積,促進了營養積累。
研究發現葉面球莖的干物質、淀粉和蛋白質含量最高,但不同球莖中的葡甘聚糖含量無顯著差異,說明生長年限對葡甘聚糖含量的影響不明顯,這與劉星辰等[7的結果不同,可能是魔芋品種、生長環境、栽培管理方式以及檢測手段不同導致結果產生了差異。此外,地下球莖的氨基酸含量會隨生長年限的增加而降低,這可能與珠芽魔芋的生長代謝有關。整體而言,葉面球莖的品質較為出色。因此,未來可以考慮重點聚焦于培育葉面球莖多的珠芽魔芋,以提高實際種植生產的收益。
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(責任編輯:王婷)