種莖覆膜、浸水和蠟封對木薯抗旱性的影響

劉海剛等

摘 要 在云南省元謀縣極端干旱的干熱河谷地區(qū)，以華南124為試驗(yàn)材料，研究了種莖覆膜、浸水和蠟封對木薯抗旱性的影響。結(jié)果表明：種莖蠟封和浸水有利于提高成活率，蠟封和覆膜有利于提高單株發(fā)芽數(shù)，蠟封有利于提高收獲指數(shù)、薯干率和鮮薯淀粉含量。浸水和蠟封的鮮薯產(chǎn)量分別比對照（CK）提高25.0%和21.3%，蠟封的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比CK提高22.6%與35.0%，浸水的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比CK提高16.1%與10.0%，蠟封的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比浸水提高5.6%和22.7%，而覆膜的鮮薯和薯干產(chǎn)量分別比CK減產(chǎn)6.3%和6.5%，其淀粉產(chǎn)量與CK持平。因此，種莖抗旱處理技術(shù)的優(yōu)劣排序?yàn)橄灧?浸水>對照>覆膜。

關(guān)鍵詞 木薯；覆膜；浸種；蠟封；抗旱

中圖分類號 S533 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

The Drought Resistance Effect of Mulching Film，Soaking

Water and Sealing Wax for Cassava Cutting

LIU Haigang1，HUANG Jie2*，LUO Huiying1，

HAN Xueqin1，SHA Yucang1，BAO Zhongxiang1

1 Institute of Tropical Eco-agricultural Sciences，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yuanmou，Yunnan 651300，China 2 Tropical Crops Genetic Resources Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Laboratory of Conservation and Utilization of Cassava Genetic Resources，Ministry of Agriculture，P.R. China，Danzhou，Hainan 571737，China

Abstract In the river valley of extremely dry and hot condition in Yuanmou County，Yunnan， China，The variety SC124 was used as the experimental material to compare the drought resistance effect of mulching plastic film， soaking water and sealing wax for cassava cutting. The results showed that sealing wax and soaking water were benefit to increase the survival rate，and sealing wax and mulching film were benefit to increase the germination percentage per cutting， and sealing wax was benefit to increase harvest index，dry matter rate，and starch content of fresh root. The fresh root yield for the soaking water and sealing wax treatment was improved by 25.0% and 21.3% over the check， respectively； the dry root yield and starch yield for the sealing wax treatment was improved by 22.6% and 35.0% over the check respectively； the dry root yield and starch yield for the soaking water treatment was improved by 16.1% and 10.0% over the check CK respectively； the dry root yield and starch yield for the sealing wax treatment was improved by 5.6% and 22.7% over the soaking water treatment respectively. But the fresh root yield and dry root yield for the mulching film treatment decreased by 6.3% and 6.5% over the check respectively； the starch yield for the mulching film treatment was equal to that of the check. Based on the above results， the preferential treatment of drought resistance technology for cassava cutting was in the order： sealing wax， soaking water， CK， mulching plastic film.

Key words Cassava；Mulching plastic film；Soaking water；Sealing wax；Drought resistance

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.04.010

云南熱區(qū)總面積為8.1萬km2，約占全省國土面積的21.0%，占全國熱區(qū)總面積的16.8%[1]。云南省南部的文山州、普洱市、西雙版納州、德宏、保山、臨滄等地區(qū)冬無嚴(yán)寒，光、熱、水都較充足，主要種植橡膠、木薯、茶葉、南藥、咖啡、紫膠、熱帶水果等[1-2]。其中，木薯主要集中種植在干旱缺水、土壤條件差、其他作物很少收成甚至絕收的紅河、文山、普洱、德宏等低熱河谷區(qū)域。2008年云南木薯種植面積曾高達(dá)3.6萬hm2，鮮薯產(chǎn)量達(dá)36.7萬t，與2007年相比種植面積明顯增加[3]。但在2009～2012年期間，云南出現(xiàn)了百年不遇的干旱。據(jù)云南省氣象局發(fā)布的旱情報(bào)道，截止2012年2月16日，持續(xù)的干旱造成13個(gè)州（市）的91個(gè)縣（市）受災(zāi)，僅2009年全省作物受害面積高達(dá)117.0萬hm2。由于受連年干旱的影響，2011～2012年期間，云南的木薯種植面積大幅度下降，據(jù)云南省農(nóng)業(yè)廳熱帶作物合作處統(tǒng)計(jì)，2012年云南的木薯種植面積下降至2.7萬hm2。目前，中國及世界各地頻繁出現(xiàn)嚴(yán)重旱害，使耐旱抗旱研究成為木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中倍受關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

植物的扦插能否生根，除取決于插條自身的生根潛能外，提供插條生根的環(huán)境條件也至關(guān)重要[4]。地膜覆蓋作為一項(xiàng)有效的旱作增產(chǎn)技術(shù)，在中國普及較快。目前，中國已經(jīng)成為世界上地膜覆蓋栽培作物面積最大的國家。覆蓋地膜不僅可以改善耕作層土壤的溫度狀況及活化土壤養(yǎng)分，還可以減少土壤水分蒸發(fā)，提高土壤含水量和養(yǎng)分利用率，從而促進(jìn)植株生長和增產(chǎn)[5]。藥劑浸種處理普遍應(yīng)用于小麥、玉米、黑麥草等作物上，能有效提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率，是一項(xiàng)促進(jìn)幼苗生長、提高植株抗旱能力及增加產(chǎn)量的有效措施[6-9]。在果樹嫁接上，采用蠟封接穗，能防止接穗失水，提高嫁接成活率[10-11]。目前，在廣西、廣東等省區(qū)廣泛采用覆膜技術(shù)種植木薯，木薯種莖的浸水處理也有相關(guān)報(bào)道[12-13]，但尚未見有關(guān)種莖蠟封的木薯抗旱栽培技術(shù)研究及應(yīng)用的報(bào)道。本試驗(yàn)分別采用覆膜、浸水和蠟封處理木薯種莖，比較不同處理對木薯抗旱性的影響，可為木薯抗旱栽培技術(shù)研究提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)為解決木薯旱植難題開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

2 結(jié)果與分析

2.1 對成活率及農(nóng)藝性狀的影響

種莖覆膜、浸水和蠟封對木薯成活率和農(nóng)藝性狀的影響見表1。除覆膜和浸水的單株發(fā)芽數(shù)之間存在顯著性差異外，其余指標(biāo)之間均不達(dá)顯著性差異。蠟封種莖上端的抗旱效果最好，成活率為68.9%，比對照（CK）提高16.1個(gè)百分點(diǎn)；其次是浸水的成活率為59.7%，比CK提高6.9個(gè)百分點(diǎn)；而覆膜的成活率僅為52.6%，比CK還低0.2個(gè)百分點(diǎn)。覆膜和蠟封的單株發(fā)芽數(shù)分別比CK提高28.6%與9.5%，但浸水的單株發(fā)芽數(shù)比CK低14.3%。說明種莖蠟封和浸水有利于提高成活率，但覆膜難以提高成活率；覆膜和蠟封有利于提高單株發(fā)芽數(shù)，但浸水不利于種莖發(fā)芽。

2.2 對產(chǎn)量性狀的影響

種莖覆膜、浸水和蠟封對木薯產(chǎn)量性狀的影響見表2。由于試驗(yàn)土壤處于極端干旱條件，造成不同處理的重復(fù)之間差異較大。然而各項(xiàng)指標(biāo)之間雖有較大差異，也難以達(dá)到統(tǒng)計(jì)上的顯著性差異。蠟封的收獲指數(shù)、薯干率和鮮薯淀粉含量分別比CK提高13.3%、0.8%和10.6%；浸水和蠟封的鮮薯產(chǎn)量分別比CK提高25.0%和21.3%；蠟封的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比CK提高22.6%與35.0%；浸水的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比CK提高16.1%與10.0%；覆膜的鮮薯和薯干產(chǎn)量分別比CK減產(chǎn)6.3%和6.5%，其淀粉產(chǎn)量與CK持平。雖然浸水的鮮薯產(chǎn)量略高于蠟封，但蠟封有利于提高薯干率和鮮薯淀粉含量，導(dǎo)致蠟封的薯干和淀粉產(chǎn)量分別比浸水提高5.6%和22.7%。

3 討論與結(jié)論

3.1 抗旱表現(xiàn)

本試驗(yàn)結(jié)果表明，種莖蠟封和浸水有利于提高成活率，蠟封和覆膜有利于提高單株發(fā)芽數(shù)，蠟封有利于提高收獲指數(shù)、薯干率和鮮薯淀粉含量。在極端干旱條件下，木薯種莖抗旱處理技術(shù)的優(yōu)劣排序?yàn)橄灧?浸水>對照>覆膜。試驗(yàn)地為2011年新開發(fā)土地，土壤極為貧瘠且肥力不均勻，這可能是導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果中不同處理對木薯成活率、株高、主莖徑、主莖一級分枝高、主莖一級分支數(shù)以及產(chǎn)量性狀等影響差異不顯著的主要因素，單株發(fā)芽數(shù)除外；其次，由于試驗(yàn)采用新鮮種莖，浸水可能沒有產(chǎn)生良好的促芽效果，所得結(jié)論有一定的局限性。因此，為保證研究結(jié)果的科學(xué)性，田間試驗(yàn)研究中應(yīng)盡量保證不同小區(qū)間土壤肥力一致；不同處理方法也應(yīng)具有較強(qiáng)的可比性。為使研究方法能較好地應(yīng)用于生產(chǎn)，所選擇的抗旱處理措施應(yīng)盡可能簡便且易于操作。

3.2 蠟封影響

大棗接穗蠟封后，失水速率明顯下降，僅為對照的12.5%～20.0%，在2～5月份的室溫下，不加任何包裝物存放，保鮮期可達(dá)80 d，比不蠟封延長10倍以上[10]；金白楊帶木質(zhì)部芽接穗蠟封比不蠟封成活率提高28.0%[11]；構(gòu)樹插穗上端的切口進(jìn)行蠟封處理后，能防止插穗失水、感染病毒和腐爛，減緩死亡速率和延長存活期，有利于后期扦插苗的生根及生長[17]。與其它植物接穗近似，蠟封種莖也可能有助于防止木薯種莖的水分蒸發(fā)和營養(yǎng)流失，有效提高木薯的成活率、促進(jìn)植株生長發(fā)育和淀粉積累?？梢娤灧夥N莖的抗旱機(jī)理值得深入研究，并加以完善和推廣。

3.3 浸水影響

以0.12～1.00 mmol/L的水楊酸溶液浸種可以提高高羊茅種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率，促進(jìn)種子胚芽和胚根的生長[6]；0.25～0.75 mmol/L水楊酸浸種能有效提高黑麥草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及其幼苗的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量[7]；200～400 mg/L丁二酸浸種明顯促進(jìn)玉米根系生長，增加根系生物量，改善根部性狀[8]。用云大-120浸種可以促進(jìn)木薯種莖的根、芽萌發(fā)和莖葉生長，促進(jìn)塊根分化、發(fā)育和淀粉積累，提高塊根產(chǎn)量和鮮薯淀粉含量[12-13]。在本試驗(yàn)中，種莖浸水也能較好地提高木薯的成活率以及鮮薯、薯干和淀粉的產(chǎn)量。此外，由于本試驗(yàn)使用收獲后3 d的新鮮種莖，那么，對較長貯藏期的種莖，浸水是否會有更好的抗旱效果，以及其抗旱機(jī)理如何，這些都值得深入研究，并加以完善和推廣。

3.4 覆膜影響

玉米行間覆膜能顯著減少土壤水分消耗，提高灌水和降水的利用率，降低總耗水量[18]；與露地平播相比，覆膜能促使馬鈴薯增產(chǎn)6.7%～83.6%，使水分利用效率提高12.0%～135.4%[19]。在正常土壤條件下，覆蓋地膜有利于改善土壤理化性狀，促進(jìn)木薯生長，提高木薯產(chǎn)量[20]。然而，本試驗(yàn)的覆膜除有利于提高單株發(fā)芽數(shù)外，其成活率、鮮薯和薯干的產(chǎn)量均低于CK。筆者認(rèn)為，在年均降雨量600 mm、蒸發(fā)量3 900 mm的極端干旱條件下，特別是在4月份種植木薯，其耕作層土壤含水率僅為7%～8%，雖然在種植木薯后7、30 d進(jìn)行灌溉，但由于薄膜的阻隔，使灌溉水難以滲入膜下土壤中，而在雨季來臨后，降雨也難以滲入膜下土壤中。據(jù)測定，膜下土壤含水率為24%～33%，遠(yuǎn)低于其它3個(gè)不覆膜處理的35%～50%，這是導(dǎo)致覆膜處理成活率低和減產(chǎn)的主要原因?？梢?，引進(jìn)的新技術(shù)必須先經(jīng)嚴(yán)格的試驗(yàn)改進(jìn)后，才能加以推廣應(yīng)用。在中國大多數(shù)地區(qū)，于灌水后或土壤含水量較高的條件下覆蓋地膜，可起到較好的保水抗旱效果，但在極端干旱氣候和土壤含水量極低的條件下，應(yīng)在灌足水后再覆膜種植，種植后灌水時(shí)，要卷起半膜或在膜上打洞滲水，在雨季來臨后揭起地膜。

3.5 種植期

由于本試驗(yàn)的土壤地力較差，雖在種植后灌溉2次，平均鮮薯產(chǎn)量大多低于10.0 t/hm2，而云南絕大部分木薯種植區(qū)土壤肥力差，沒有灌溉條件，木薯單產(chǎn)比本試驗(yàn)結(jié)果還低。根據(jù)國外考察和文獻(xiàn)介紹，在雨季和旱季明顯的大多數(shù)熱帶地區(qū)，大多數(shù)的木薯種植期定在雨季開始的時(shí)候。與云南干熱河谷近似，在巴西東北部地區(qū)，80%以上土壤為保水能力差的沙土，在年蒸發(fā)量達(dá)2 400 mm，且集中于4個(gè)月內(nèi)的年降雨量少于700 mm的條件下，采取在雨季開始種植木薯，在4個(gè)月雨季內(nèi)，木薯就能形成完整的葉冠，在此后的旱季中，木薯也能繼續(xù)維持合理的葉面積，并獲得較理想的產(chǎn)量[21]。目前，云南省干旱地區(qū)的雨季是在6～9月，但云南省的傳統(tǒng)木薯種植期卻是在基本無雨且蒸發(fā)量大的4月至5月初，極端干旱的氣候和土壤環(huán)境常導(dǎo)致木薯成活率低及減產(chǎn)。因此，建議將云南省的木薯種植期改為雨季開始的6月初，因?yàn)橛昙究商岣吣臼淼某苫盥?，并促進(jìn)木薯苗期的旺盛生長，當(dāng)旱季來臨后，木薯能維持自身的正常生長，最終獲得較高的木薯單產(chǎn)。在雨季開始后種植木薯，還可以降低整地成本，節(jié)省灌溉成本。

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