10個(gè)木薯新品系主要農(nóng)藝性狀分析與綜合評價(jià)

宋記明，張林輝，段春芳，姜太玲，劉 倩，熊賢坤，常瑞姍，劉光華

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部保山熱帶作物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站，云南 保山 678000；2.保山市隆陽區(qū)瓦房彝族苗族鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南 保山 678009）

【研究意義】木薯（Manihot esculentaCrantz）是大戟科木薯屬植物，起源于亞馬孫河流域南部邊緣地區(qū)［1］，與馬鈴薯、甘薯并列為世界三大薯類作物，是全球6億以上人口的主要食物來源，是飼養(yǎng)禽畜、魚類的優(yōu)質(zhì)飼料，也是世界公認(rèn)的一種極具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉醋魑?，素有“淀粉之王”和“地下糧倉”的美稱［2-3］。在我國，木薯是重要的工業(yè)原料作物，主要在廣西、廣東、海南和云南等南方9省種植［4］。云南省作為我國木薯種植的主要地區(qū)之一，具有發(fā)展木薯產(chǎn)業(yè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，但目前云南推廣種植的木薯品種均從海南、廣西等地引進(jìn)，品種數(shù)量少、產(chǎn)量低、退化嚴(yán)重，且云南不同地區(qū)氣候、地形、土壤差異較大，這些木薯品種已不完全適宜于云南推廣種植。因此，開展木薯新品系區(qū)域試驗(yàn)研究，篩選適宜云南推廣種植的木薯新品種（系），對促進(jìn)云南木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】木薯是多年生營養(yǎng)繁殖灌木，F(xiàn)1代種子優(yōu)良性狀可通過無性繁殖保持下去，因此雜交育種成為木薯育種重要策略之一，從數(shù)千個(gè)雜交組合中開展多年雜交育種試驗(yàn)，經(jīng)過實(shí)生苗試驗(yàn)、初中高級系比、區(qū)域性試驗(yàn)、生產(chǎn)性試驗(yàn)等過程系統(tǒng)評選后育成木薯新品種［5-6］。通過雜交育種手段，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育出國審華南系列木薯新品種［7-17］，廣西亞熱帶作物研究所選育出國審桂熱系列木薯新品種［18-22］，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育出桂木薯系列木薯新品種［23-24］，廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育出“桂墾系列”木薯雜交新品系［25-26］?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所通過雜交育種選育出10個(gè)在農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和淀粉含量等方面表現(xiàn)良好的木薯新品系，為了解這10個(gè)木薯新品系在云南不同生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性，2017年云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所引進(jìn)這10個(gè)木薯新品系在試驗(yàn)示范基地試種，2018年在云南省隆陽區(qū)、勐海縣、馬關(guān)縣、元謀縣等地開展區(qū)域試驗(yàn)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過開展區(qū)域試驗(yàn)，研究10個(gè)木薯新品系在云南不同生態(tài)區(qū)域種植的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)表現(xiàn)，了解其生產(chǎn)適應(yīng)性，篩選適宜云南種植的木薯新品系，為品種審定和生產(chǎn)推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試10個(gè)木薯新品系分別為56-7、58-7、43-3、28-3、14-19、44-7、30-8、F200、F124、02-4，均由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所雜交組配、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所配合選育。對照種華南205（SC205）、桂熱4號(hào)（GR4）為云南省主栽木薯品種。

木薯新品系區(qū)域試驗(yàn)由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所組織實(shí)施，布置在云南省不同生態(tài)區(qū)域的木薯種植區(qū)，包括：（1）保山市隆陽區(qū)潞江鎮(zhèn)（E1），土壤為沖積母質(zhì)發(fā)育的砂壤土；（2）西雙版納州勐?？h勐海鎮(zhèn)（E2），土壤為紅壤土；（3）楚雄州元謀縣黃瓜元鎮(zhèn)（E3），土壤為紅壤土；（4）文山州馬關(guān)縣都龍鎮(zhèn)（E4），土壤為黃壤土。各試驗(yàn)點(diǎn)木薯種植前進(jìn)行全墾、曝曬，揀除石頭、樹根等雜物。

1.2 試驗(yàn)方法

2018年在云南省4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置10個(gè)木薯新品系及2個(gè)對照品種共12個(gè)處理，3次重復(fù)。小區(qū)面積20 m2，4行區(qū)，行長5 m，行距1 m，株距0.8 m，每小區(qū)種植24株，密度采用0.8 m×1.0 m，即12 500 株 /hm2。

4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)木薯統(tǒng)一采用起壟、斜插的方式種植，用40%啶蟲脒可溶性粉劑1 500倍和5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑2 000倍混合液浸泡木薯種莖5～10 min后種植。在植株封行前，統(tǒng)一追施鉀肥450 kg/hm2，其余同常規(guī)管理。播種時(shí)間根據(jù)各試驗(yàn)點(diǎn)降雨情況適時(shí)進(jìn)行，木薯生育期達(dá)10個(gè)月以上后收獲測產(chǎn)。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

木薯植后2個(gè)月調(diào)查各小區(qū)的成活株數(shù)。收獲時(shí)，隨機(jī)選擇每個(gè)小區(qū)的10株木薯調(diào)查地上部分生物學(xué)特性和產(chǎn)量性狀。選擇有代表性鮮薯塊根，切片并測定鮮重，然后晾干至恒重，測定薯干重量，用于計(jì)算干物率。主莖粗用游標(biāo)卡尺測量距地面10 cm處主莖的直徑，株高用直尺測量植株由地面至最高心葉的垂直高度，主莖高用直尺測量從地面到第一次分枝部位的主莖垂直高度。

成活率（%）=（成活株數(shù)/種植株數(shù)）×100

干物率（%）=（木薯干重/木薯鮮重）×100

單位面積薯干產(chǎn)量（kg/hm2）=12500×成活率×單株產(chǎn)量×干物率

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel計(jì)算各小區(qū)的單株農(nóng)藝性狀平均值，利用DPS 數(shù)據(jù)處理軟件評價(jià)品種（系）的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性并進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯新品系地上部分生物學(xué)特性分析

植物地上部分的生長情況在一定程度上反映了植物對自然環(huán)境的適應(yīng)程度，木薯地上部分的生長與鮮薯產(chǎn)量密切相關(guān)，較高的葉片光合能力可為塊根發(fā)育提供更多物質(zhì)基礎(chǔ)［27］。由表1可知，木薯主莖粗56-7、58-7、F124均高于對照品種SC205和GR4，其中56-7比對照SC205增粗22.0%、比對照GR4增粗30.3%，58-7比對照SC205增粗14.8%、比對照GR4增粗22.6%，F(xiàn)124比對照SC205增粗4.0%、比對照GR4增粗11.1%；各木薯新品系之間株高差異不顯著，除43-3、F200株高低于對照品種SC205和GR4，其他均高于兩個(gè)對照品種，株高從高到低依次為56-7＞14-19＞02-4＞F124＞28-3＞44-7＞30-8＞58-7＞43-3＞F200；木薯主莖高度，對照品種GR4株型直立不分叉，植株高度即為主莖高度，而10個(gè)木薯新品系均為分叉品系，主莖高度表現(xiàn)為44-7＞30-8＞58-7＞43-3＞F124＞F200＞14-19＞56-7＞28-3＞02-4，其中58-7、43-3、44-7、30-8、F124等 5個(gè)木薯新品系均高于對照品種SC2 05，表現(xiàn)為高位分枝；主莖的分叉，除對照品種GR4無分叉，其他均有分叉，其中56-7、02-4多為二分叉，58-7、43-3、28-3、14-19、44-7、30-8、F200、F124等8個(gè)木薯新品系多為三分叉。

表1 不同木薯新品系收獲時(shí)地上部分生物學(xué)特性Table 1 Biological characteristics of aboveground parts of different new cassava lines during harvest

2.2 木薯新品系產(chǎn)量性狀分析

以收獲塊根為主的木薯經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出主要取決于鮮薯產(chǎn)量。由表2可知，56-7、58-7、F200、F124、02-4等5個(gè)木薯新品系的單株產(chǎn)量均高于對照品種SC205和GR4，其中56-7、58-7的單株產(chǎn)量增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，56-7比對照SC205增產(chǎn)48.54%、比GR4增產(chǎn)60.24%，58-7比對照SC205增產(chǎn)41.61%、比GR4增產(chǎn)52.75%；品種效應(yīng)值的大小反映了組合在試驗(yàn)中的增減產(chǎn)效應(yīng)［28］，56-7、58-7、F200、F124、02-4等5個(gè)木薯新品系的效應(yīng)值均大于對照品種SC205和GR4，效應(yīng)值大小排序與單株產(chǎn)量高低排序一致，說明這5個(gè)木薯新品系豐產(chǎn)性較其他品系突出；品種變異度小說明在不同環(huán)境下的產(chǎn)量變化小，該品種的產(chǎn)量穩(wěn)定性好［29-30］，10個(gè)木薯新品系中56-7、14-19的變異度小于對照品種，58-7、44-7、F200、F124等4個(gè)木薯新品系的變異度介于對照品種SC205和GR4之間；回歸系數(shù)用于度量品種的適應(yīng)性，回歸系數(shù)小于1說明品種適應(yīng)性好［31］，10個(gè)木薯新品系中43-3、28-3、44-7、F200的回歸系數(shù)均小于1，其中28-3的回歸系數(shù)小于對照品種SC205和 GR4。

2.3 木薯新品系干物率分析

木薯鮮重主要由水分和干物質(zhì)組成，而干物質(zhì)才是木薯鮮重的價(jià)值所在［32］。由表3可知，56-7干物率最低，43-3干物率最高，比對照品種SC205增加6.20%、比GR4增加8.73%，43-3、14-19、30-8、F124等4個(gè)木薯新品系的干物率高于對照品種SC205，58-7、43-3、14-19、30-8、F200、F124等6個(gè)木薯新品系的干物率高于對照品種GR4，但差異均未達(dá)到顯著水平。

2.4 木梳新品系抗性評價(jià)

通過對不同品系、不同試驗(yàn)點(diǎn)的抗性進(jìn)行觀測，10個(gè)木薯新品系在云南不同生態(tài)區(qū)域病蟲害發(fā)生均較少，10個(gè)木薯新品系在整個(gè)生育期均未出現(xiàn)倒伏、萎蔫、枯死的現(xiàn)象。但在同等種植條件下，56-7成活率僅為45%，其他品系成活率均達(dá)93%以上。

2.5 木薯新品系薯干產(chǎn)量分析

薯干產(chǎn)量決定于單位面積有效植株數(shù)、單株產(chǎn)量和干物率。由表4可知，58-7、43-3、14-19、30-8、F200、F124等6個(gè)木薯新品系的每公頃薯干理論產(chǎn)量均高于對照品種，58-7增產(chǎn)最高，比對照品種SC205增產(chǎn)40.24%、比GR4增產(chǎn)54.89%。

表2 不同木薯新品系豐產(chǎn)性及其穩(wěn)定性分析Table 2 Analysis of high yield and stability of different cassava new lines

表3 不同木薯新品系干物率分析Table 3 Analysis of dry matter rate of different new cassava lines

表4 不同木薯新品系薯干理論產(chǎn)量分析Table 4 Analysis on the theoretical yield of dried cassava of different new cassava lines

3 討論

環(huán)境條件是影響作物生長和生產(chǎn)的關(guān)鍵，對引進(jìn)種質(zhì)進(jìn)行適應(yīng)性評價(jià)和篩選是育種和利用種質(zhì)的前提［33］。同一木薯品種或不同木薯品種在不同或相同的氣候、栽培條件下，木薯主莖粗、株高、主莖高、主莖分叉及鮮薯重等都存在差異［34］。木薯的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量受土壤、光照、溫度、降雨等多因素的影響。通過分析不同參試品種（系）的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，為新品種（系）區(qū)域試驗(yàn)提供一定的參考，對木薯新品種（系）區(qū)域試驗(yàn)綜合性狀的表現(xiàn)需結(jié)合實(shí)際進(jìn)一步加以分析討論。

56-7木薯新品系主莖粗、株高、單株產(chǎn)量和效應(yīng)值4項(xiàng)指標(biāo)均居10個(gè)參試品系的第1位，但其干物率僅為26.54%，成活率僅為45%，折合單位面積薯干產(chǎn)量為5 063.38 kg/hm2，明顯低于對照品種。從株型來看，56-7表現(xiàn)為低位分枝，分枝角度較大，不適宜密植、間作與機(jī)械化采收。因此56-7不適宜在云南推廣種植，可作為食用型育種目標(biāo)中間材料加以利用。

58-7木薯新品系主莖粗、單株產(chǎn)量和效應(yīng)值3項(xiàng)指標(biāo)均居10個(gè)參試品系的第2位，變異度和干物率介于2個(gè)對照品種之間，折合單位面積薯干產(chǎn)量為15 782.83 kg/hm2，明顯高于其他品系和對照品種。從結(jié)薯情況來看，58-7結(jié)薯較集中，薯型中長均勻，適合于機(jī)械化采收，且處于干熱區(qū)的隆陽點(diǎn)和元謀點(diǎn)單株產(chǎn)量高于濕熱區(qū)的勐海點(diǎn)和馬關(guān)點(diǎn)，與DPS數(shù)據(jù)處理軟件分析結(jié)果一致。從株型來看，58-7表現(xiàn)為高位分枝、分枝少、緊湊集中，利于密植和間作，可充分利用地面空間，提高單位面積效益。因此58-7適宜在云南不同生態(tài)區(qū)域進(jìn)一步推廣種植。

F124木薯新品系主莖粗、單株產(chǎn)量和效應(yīng)值3項(xiàng)指標(biāo)均居10個(gè)參試品系的第3位，株高居10個(gè)參試品系的第4位，變異度介于2個(gè)對照品種之間，干物率高于兩個(gè)對照品種，折合單位面積薯干產(chǎn)量為13 271.24 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，F(xiàn)124表現(xiàn)為高位分枝，分枝角度較小，利于密植和間作。因此F124木薯新品系適宜在云南不同生態(tài)區(qū)域進(jìn)一步推廣種植。

F200木薯新品系主莖粗、株高2項(xiàng)指標(biāo)居10個(gè)參試品系的最后一位，單株產(chǎn)量和效應(yīng)值居10個(gè)參試品系的第4位，回歸系數(shù)小于1，干物率介于2個(gè)對照品種之間，折合單位面積薯干產(chǎn)量為11 678.94 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，F(xiàn)200表現(xiàn)為植株矮化、緊湊集中，利于密植和間作。因此F200適宜在云南不同生態(tài)區(qū)域進(jìn)一步推廣種植，且可作為矮化型育種目標(biāo)的中間材料加以利用。

43-3木薯新品系主莖粗、株高均低于對照品種，單株產(chǎn)量介于2個(gè)對照品種之間，回歸系數(shù)小于1且介于2個(gè)對照品種之間，干物率居10個(gè)參試品系的第1位，折合單位面積薯干產(chǎn)量為11 472.97 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，43-3表現(xiàn)為高位分枝、分枝少、分枝角度小，利于密植和間作。因此43-3適宜在云南不同生態(tài)區(qū)域進(jìn)一步推廣種植，且可作為高干物率育種目標(biāo)的中間材料加以利用。

其他5個(gè)木薯新品系綜合性狀與對照品種相比均無優(yōu)良表現(xiàn)。

4 結(jié)論

云南木薯種植區(qū)為雨養(yǎng)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，具有氣候多樣、地形復(fù)雜、坡耕地小而分散等特點(diǎn)，本研究對10個(gè)木薯新品系在云南不同生態(tài)區(qū)域的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行比較和綜合分析，進(jìn)一步篩選出4個(gè)綜合性狀優(yōu)良的新品系58-7、F124、F200和43-3，其中58-7單位面積鮮薯產(chǎn)量最高，43-3干物率最高。這4個(gè)木薯新品系均具有良好的增產(chǎn)效果和優(yōu)良品質(zhì)，在生產(chǎn)上具有良好的推廣應(yīng)用前景，可適時(shí)在云南不同生態(tài)區(qū)域開展生產(chǎn)性試驗(yàn)。

本試驗(yàn)僅在在云南省隆陽區(qū)、勐?？h、元謀縣、馬關(guān)縣4個(gè)地方進(jìn)行了1年的試驗(yàn)，對木薯品種特征特性、主要農(nóng)藝性狀等的觀察測定受地區(qū)年份環(huán)境條件影響會(huì)存在一定差異。因此，今后還需要開展多年多點(diǎn)持續(xù)試種觀測，并探究穩(wěn)定高產(chǎn)栽培模式。