2個木薯主栽品種對氮濃度梯度的響應①

付海天 汪全偉楊景豪彭 明③

（1中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶生物技術研究所 海南?？?71101；2廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所 廣西南寧530001；3中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院科技信息研究所 海南?？?71101）

木薯作為塊根作物，是重要的工業(yè)原料——淀粉的主要來源之一，還肩負著世界5億以上人口的口糧重任［1-2］。木薯是我國南方地區(qū)重要的經(jīng)濟作物，隨著國民經(jīng)濟的不斷深入發(fā)展，我國對木薯類原料的需求逐年增加［3-4］。作為C3作物，木薯具有耐貧瘠、抗逆性強、適應性廣等特點，即使再貧瘠的土壤，也可獲得一定的產(chǎn)量，這種“懶人作物”的特性造就了農(nóng)民在木薯生產(chǎn)中管理粗放［5］。氮素是木薯需求量最大的礦質(zhì)元素，同時也是維持生物體生命活動的蛋白質(zhì)、核酸、維生素、葉綠素等物質(zhì)的重要組成部分，直接或間接影響作物生理生化過程和生長發(fā)育［6-7］。氮肥作為制約木薯產(chǎn)量的重要因子，過量施用或施肥不足都會對木薯重要經(jīng)濟性狀產(chǎn)生影響［8-9］，過量施肥還會對人類賴以生存的環(huán)境造成破壞［10］。因此，篩選木薯氮高效種質(zhì)資源或通過遺傳改良培育氮高效品種，減少氮肥損失，提高氮肥利用率，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑［11］。筆者所在團隊前期篩選出苗期低氮和高氮條件下均表現(xiàn)為氮高效利用‘南植199’（‘NZ199’）［5］。通過田間試驗，在不同施肥條件下比較‘NZ199’‘SC205’長勢、產(chǎn)量和淀粉含量，驗證大田條件下‘NZ199’表現(xiàn)，為木薯產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料‘南植199’‘華南205’來自廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所木薯種質(zhì)圃，木薯莖桿取上一年10個月成熟期的健康、無病蟲害的莖桿。供試肥料是史丹利復合肥（15：15：15）、中化尿素（含氮量為46%）、云南磷聯(lián)鈣鎂磷肥（P2O517%）、中化氯化鉀（K2O 62%）、千代田微生物肥（含氮量4.03%）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗地點：廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所木薯試驗基地。土壤類型：紅壤?；纠砘再|(zhì)：pH值為5.2，有機質(zhì)10.700 g/kg，全氮0.459 g/kg，有效磷0.206 mg/kg，速效鉀18.400 mg/kg。

試驗共設6個處理，每個處理肥料的種類及施用量見表1。隨機區(qū)組設計，3次重復，試驗株行距為1.0 m×0.75 m，每個小區(qū)種植25株。正常施肥量為N、P2O5、K2O為20、10、20 kg/667m2，減肥措施為磷和鉀正常施肥，25%氮肥被有機肥替代，然后按75%、50%、25%、0減施。其中處理1：農(nóng)民習慣施肥（復合肥約58克/株，穴施）；處理2：不施氮肥（磷鉀正常）；處理3：25%的氮肥被有機肥替代；處理4：25%的氮肥被有機肥替代且減肥50%；處理5：25%的氮肥被有機肥替代且減氮25%；處理6：25%的氮肥被有機肥替代且100%施肥。

試驗于2019年5月定植，取健康、無病蟲害的莖桿，砍成20 cm莖段，平放于按規(guī)格開好的穴內(nèi)，按試驗要求進行復合肥和微生物肥穴施。種植45 d后，按要求追施尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀。2019年12月份收獲，測定每個小區(qū)的株高、莖粗、鮮薯重和淀粉含量。

表1 試驗處理設置

1.2.2 指標測定和數(shù)據(jù)分析

株高采用卷尺測量木薯莖尖距地面的高度；莖粗采用游標卡尺測量距地面高度為10 cm處的主莖直徑；鮮薯產(chǎn)量測定是每個小區(qū)隨機選取10株計算；鮮薯淀粉含量用雷蒙稱測定［12］；淀粉產(chǎn)量由鮮薯重量乘以淀粉含量得出。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel進行分析，用R語言鄧肯多重范圍檢驗（Duncan's multiple range test）進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮水平下木薯的生長情況

株高和莖粗是衡量木薯生長狀況的重要指標，也是鮮薯產(chǎn)量的基礎［13］。由表2可知，‘NZ199’‘SC205’均表現(xiàn)出隨著氮肥的增加株高和莖粗增加的趨勢。同時由于品種差異，同一處理下，‘SC205’株高和莖粗都顯著高于‘NZ199’。

2.2 鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量的比較

由表3可知，‘NZ199’‘SC205’的鮮薯和淀粉產(chǎn)量都隨著氮肥的增加而增加；在同一施肥條件下，‘NZ199’鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量均高于‘SC205’，‘NZ199’淀粉含量均顯著或極顯著高于‘SC205’，主要經(jīng)濟指標——淀粉產(chǎn)量方面，‘NZ199’也都顯著高于‘SC205’。

表2 各處理植株的生長狀況

2.3 各指標的相關性分析

由 表4可 知，無 論 是‘SC205’還 是‘NZ199’，株高和莖粗的相關性都達到了極顯著水平，此外，‘SC205’的株高、莖粗與鮮薯產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量呈顯著相關，這符合木薯農(nóng)藝性狀指標的屬性［13］。無論‘SC205’還是‘NZ199’，淀粉產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量均呈現(xiàn)出極顯著相關性，說明這兩品種淀粉產(chǎn)量的增加主要是由鮮薯產(chǎn)量增加貢獻的?！甆Z199’獲得鮮薯高產(chǎn)的同時，主要經(jīng)濟指標淀粉產(chǎn)量也可獲得高產(chǎn)，說明相較于‘SC205’，‘NZ199’更適合在當?shù)胤N植。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 品種間的差異

本試驗相同處理中，‘NZ199’的主要經(jīng)濟性狀（鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量）均顯著優(yōu)于‘SC205’，但田間生長狀況指標如株高、莖粗顯著低于對照‘SC205’。馬崇熙［14］、黃堂偉［15］等研究發(fā)現(xiàn)，木薯的株高、莖粗等指標在品種間存在較大差異。各指標的多重分析結果來看，‘NZ199’的鮮薯產(chǎn)量與淀粉含量均達到了極顯著水平，說明‘NZ199’在獲得高產(chǎn)的同時也能獲得高淀粉產(chǎn)量，這與韋云東等［16］的研究結果一致。

3.1.2 處理間的差異

試驗結果顯示，隨著氮肥施用量的增加，木薯農(nóng)藝性狀總體上是升高的，鮮薯和淀粉產(chǎn)量也是增加的，這與譚麗霞［9］、黃巧義［17］、劉備［18］等研究結果一致。處理1株高、莖粗數(shù)據(jù)更高，可能與苗期施用肥料的種類有關（處理1施用15∶15∶15復合肥）。相同氮濃度下，處理4高產(chǎn)淀粉的同時（7.58 kg/10株），淀粉產(chǎn)量的增加量也比較突出（0.71 kg/10株），可能是減施氮肥方案中比較好的候選措施之一，當然這需進一步研究后期肥料利用效率研究。

3.2 結論

綜上所述，增施氮肥不但可以提高木薯的農(nóng)藝性狀（株高、莖粗），也能提高鮮薯和淀粉產(chǎn)量等經(jīng)濟性狀。相同施肥條件下，‘NZ199’長勢（株高、莖粗）方面明顯低于‘SC205’，但鮮薯、淀粉產(chǎn)量均明顯優(yōu)于‘SC205’，說明‘NZ199’更適合在廣西種植。由于本試驗是一年所測數(shù)據(jù)，加之植株定植較晚，數(shù)據(jù)會有一定影響，需要后期進一步研究。