不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

李艷英，勞承英，周 佳，韋本輝，周靈芝，胡 泊，申章佑，黃渝嵐

(廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】木薯(ManihotesculentaCrantz)是大戟科木薯屬一年生或多年生灌木(熱帶作物)，是世界三大薯類(lèi)作物之一，也是全球第六大糧食作物[1-3]，廣泛分布于我國(guó)南方地區(qū)，其中廣西的種植面積占全國(guó)的60 %以上[4]。木薯是無(wú)性繁殖作物，生產(chǎn)上一般是利用其種莖(營(yíng)養(yǎng)體)進(jìn)行種植，而種莖的長(zhǎng)短在一定程度上關(guān)系到種苗養(yǎng)分、水分、發(fā)芽率、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)用種等問(wèn)題[5]。使用種莖繁殖的作物，如果種莖太短則養(yǎng)分供應(yīng)不足，易造成缺苗或弱苗，生長(zhǎng)較緩慢，導(dǎo)致減產(chǎn)；種莖太長(zhǎng)則用種量大，且容易導(dǎo)致單株出苗數(shù)多，地上部生長(zhǎng)旺盛，影響群體效應(yīng)。此外，近年來(lái)木薯已逐漸開(kāi)始北移種植，需進(jìn)行種莖越冬保存，適宜的種莖長(zhǎng)度也有利于降低種莖保存成本[6-9]。因此，篩選適宜種植的木薯種莖長(zhǎng)度，對(duì)我國(guó)木薯生產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】有關(guān)木薯種莖對(duì)其農(nóng)藝性狀和塊根產(chǎn)量影響的研究已有較多報(bào)道。宋記明等[10]研究認(rèn)為，種植方式和種莖芽眼朝向均對(duì)木薯農(nóng)藝和產(chǎn)量性狀產(chǎn)生較大影響，種植方式的影響大于芽向；在種植方式中，平放優(yōu)于斜插；在芽向中，木薯產(chǎn)量表現(xiàn)為芽眼向南>向東>向西>向北。黃潔等[11]優(yōu)先采用種莖芽眼朝南的水平擺種方式種植木薯和鄭剛輝等[12]采用平放、種莖芽眼向南的木薯種植技術(shù)獲得的木薯產(chǎn)量均高于其他種莖芽眼朝向方式。范偉鋒等[13]研究指出，在種植木薯時(shí)要統(tǒng)一將種莖的芽眼朝向一個(gè)方向，切忌種莖芽眼反向種植。 陳霆等[14]在不同種莖種植角度對(duì)木薯產(chǎn)量性狀的影響研究中指出，在平地種植木薯時(shí)，建議以60°斜插種莖為優(yōu)。在木薯種莖長(zhǎng)度研究方面，易懷鋒等[15]研究表明，種莖長(zhǎng)度45.0 cm處理的木薯株高、葉鮮重和鮮薯重均明顯大于對(duì)照；嚴(yán)煒等[16]開(kāi)展20.0、30.0、40.0和50.0 cm 4個(gè)木薯種莖長(zhǎng)度直插栽培試驗(yàn)，結(jié)果顯示，種莖長(zhǎng)度為30.0 cm處理木薯的綜合出苗率、株高、莖粗、地上部重、鮮薯?xiàng)l數(shù)和鮮薯產(chǎn)量等指標(biāo)具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】從節(jié)省種莖用量等方面考慮，國(guó)內(nèi)木薯種植采用的種莖長(zhǎng)度多數(shù)為10.0～25.0 cm[14，17-19]，但目前鮮見(jiàn)關(guān)于種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯最佳產(chǎn)量和品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】調(diào)查5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm 5個(gè)種莖長(zhǎng)度處理華南205木薯的出苗率，分析各種莖長(zhǎng)度與主要產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性，篩選出較佳的種莖長(zhǎng)度，為我國(guó)木薯的高產(chǎn)高效栽培及制定木薯標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年3-12月在廣西隆安縣那桐鎮(zhèn)大滕村(東經(jīng)107.8°，北緯22.9°)進(jìn)行，該地年均降水量1301 mm，年內(nèi)分配很不均勻，季節(jié)性較強(qiáng)，降雨多集中在夏季；年均氣溫21.8 ℃，最熱月平均氣溫28.4 ℃，最冷月平均氣溫13.2 ℃。試驗(yàn)地土壤為黃壤土，全氮含量0.85 g/kg，全磷含量0.93 g/kg，全鉀含量7.45 g/kg，堿解氮含量101.47 mg/kg，速效磷含量25.09 mg/kg，速效鉀含量102.17 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量22.73 g/kg，pH 5.18。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料華南205木薯為中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育、本課題組保存的自留種。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)5個(gè)種莖長(zhǎng)度處理，分別為5.0、10.0、15.0、20.0和25.0 cm，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)長(zhǎng)6.0 m、寬5.0 m，面積30.0 m2。

1.3.2 種植管理 2019年3月19日，以拖拉機(jī)旋耕耙地2次，2019年3月26日種植，種植密度為1.0 m×1.0 m，種植時(shí)施用15∶15∶15復(fù)合肥(挪威雅苒國(guó)際有限公司)750.0 kg/hm2；3月27日進(jìn)行芽前封土，5月9日進(jìn)行間苗，每穴僅留1株健壯苗，去除其余病弱苗。2019年7月8日進(jìn)行紅蜘蛛防治，隨后自然生長(zhǎng)，2019年12月8日收獲。

1.3.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法 種植后14 d(4月9日)開(kāi)始調(diào)查出苗率，之后每隔7 d調(diào)查1次，連續(xù)調(diào)查4次；種植后77 d(6月11日)開(kāi)始調(diào)查農(nóng)藝性狀(株高和莖徑)，之后每隔30 d調(diào)查1次，直至收獲(12月8日)。其中，株高為地面至生長(zhǎng)點(diǎn)頂端的高度，用卷尺測(cè)量；莖徑為距離地面10.0～15.0 cm位置莖桿的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量。收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)連續(xù)取10株，計(jì)數(shù)結(jié)薯?xiàng)l數(shù)，用卷尺測(cè)量薯塊長(zhǎng)度，用游標(biāo)卡尺測(cè)量薯塊莖徑，用普通電子秤稱量薯塊鮮重，計(jì)算平均值；通過(guò)單株薯重計(jì)算單位面積產(chǎn)量，單位面積產(chǎn)量=單株薯重×667×15×出苗率；品質(zhì)指標(biāo)中的干物率采用烘干法測(cè)定，鮮薯氫氰酸含量參照GB 5009.36-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氰化物的測(cè)定》的分光光度法進(jìn)行測(cè)定，淀粉含量參照GB 5009.9-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013進(jìn)行整理，以SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯出苗率的影響

由表1可知，在種植后不同時(shí)期(4月9-30日)，不同種莖長(zhǎng)度處理木薯的出苗率均隨著種莖長(zhǎng)度的增加呈遞增變化規(guī)律。其中，在種植后的第14～21天(4月9-16日)，20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯的出苗率顯著高于5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理(P<0.05，下同)，且5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理在4月16日的出苗率只有39.0 %和67.7 %，而15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的出苗率在80.0 %以上；在種植后的第35天(4月30日)，各種莖長(zhǎng)度處理的出苗率基本穩(wěn)定，但5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的出苗率仍顯著低于其他4個(gè)處理。可見(jiàn)，種莖長(zhǎng)度為15.0、20.0和25.0 cm均有利于木薯正常出苗，而種莖長(zhǎng)度為5.0和10.0 cm的木薯出苗時(shí)間有所延遲，不利于木薯出苗。

表1 不同種莖長(zhǎng)度木薯的出苗率比較Table 1 Emergence rates of cassava seed stems of different lengths

2.2 不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯農(nóng)藝性狀的影響

從圖1-A可看出，在木薯生長(zhǎng)過(guò)程中，株高隨著種莖長(zhǎng)度的增加呈遞增變化規(guī)律。其中，5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的株高在6和7月顯著低于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的株高在6月顯著低于20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，在7月顯著低于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理；在木薯生長(zhǎng)中期至成熟期(8月10日-12月8日)，雖然均以25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的株高最高，但種莖長(zhǎng)度對(duì)株高無(wú)顯著影響(P>0.05，下同)。從圖1-B可看出，各種莖長(zhǎng)度處理木薯的莖徑生長(zhǎng)趨勢(shì)與株高相似，均隨著種莖長(zhǎng)度的增加呈遞增變化規(guī)律。其中，5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的莖徑在6和7月均顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的莖徑在7月顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理；在8-12月各處理間的莖徑無(wú)顯著差異。

可見(jiàn)，在木薯生長(zhǎng)前期其株高和莖徑受種莖長(zhǎng)度影響較明顯，種莖長(zhǎng)度越長(zhǎng)其株高和莖徑就越大，但種莖超過(guò)一定長(zhǎng)度其株高和莖徑的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)不明顯。

2.3 不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.3.1 對(duì)木薯產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響 薯長(zhǎng)、薯徑和單株結(jié)薯數(shù)決定木薯單株薯重，而單株薯重與出苗率直接決定單位面積內(nèi)的鮮薯產(chǎn)量。由表2可知，5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯的薯長(zhǎng)和薯徑分別顯著和極顯著(P<0.01，下同)大于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，但其單株結(jié)薯數(shù)顯著小于15.0、20.0和25.0 cm處理；單株薯重在各處理間差異不顯著，但以10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理最重，15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理次之，5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理最輕；15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的單位面積產(chǎn)量最高，其次是10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的單位面積產(chǎn)量最低，且明顯低于20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，顯著低于10.0和15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，表明木薯單株薯重較重則其單位面積產(chǎn)量較高?？梢?jiàn)，種莖長(zhǎng)度偏短不利于木薯產(chǎn)量形成。

表2 不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響Table 2 Effects of different stem lengths on cassava yield components

2.3.2 對(duì)木薯塊根品質(zhì)的影響 由表3可知，各種莖長(zhǎng)度處理木薯塊根的淀粉含量間無(wú)顯著差異；10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯的塊根干物率最高，15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理次之，二者差異不顯著，但均顯著高于20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理；各種莖長(zhǎng)度處理塊根的氫氰酸含量以10.0 cm處理最低，但與其他處理差異不顯著。說(shuō)明木薯種莖長(zhǎng)度為10.0～15.0 cm有利于木薯塊根干物率積累。

表3 不同種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯塊根品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different stem lengths on quality of cassava tuber

2.3.3 種莖長(zhǎng)度與木薯產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)分析 由表4可知，木薯種莖長(zhǎng)度與薯長(zhǎng)和薯徑呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.727和-0.854，與單株薯重和單位面積產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.147和-0.144，而與單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.835，說(shuō)明種植的木薯種莖較短有利于單個(gè)薯?xiàng)l生長(zhǎng)，種植的木薯種莖較長(zhǎng)有利于促進(jìn)單株結(jié)薯數(shù)增加；種莖長(zhǎng)度與塊根氫氰酸含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.628，與淀粉含量呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.347，與干物率呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.705，說(shuō)明種植的木薯種莖長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)不利于木薯干物質(zhì)積累。

表4 不同種莖長(zhǎng)度與木薯生長(zhǎng)指標(biāo)和產(chǎn)量指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果Table 4 Correlation between different stem lengths and different indexes of cassava

3 討 論

在木薯種植后根系長(zhǎng)出前，其芽眼生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)主要由種莖供應(yīng)，種莖越長(zhǎng)能提供的營(yíng)養(yǎng)就越多，對(duì)外界不利氣候的抗性也越強(qiáng)，反之，種莖越短能提供的營(yíng)養(yǎng)就越少，對(duì)外界不利氣候的抗性就越弱[16，20]。本研究發(fā)現(xiàn)，種莖長(zhǎng)度對(duì)木薯出苗率具有明顯影響，同一用種量條件下出苗率隨著種莖長(zhǎng)度的增加呈遞增變化規(guī)律，其中，在種植后的第14～21 d，5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯的出苗率均顯著低于20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，且5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理在4月16日的出苗率僅為39.0 %和67.7 %，而在植后1個(gè)月內(nèi)5.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的出苗率顯著低于15.0～25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，說(shuō)明15.0～25.0 cm種莖長(zhǎng)度有利于木薯出苗，而5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度較短，無(wú)法向芽眼及時(shí)提供充足的營(yíng)養(yǎng)，從而導(dǎo)致出苗時(shí)間延遲，出苗率低，與嚴(yán)煒等[16]研究認(rèn)為木薯種莖越短其成活率越低的觀點(diǎn)一致。因此，木薯生產(chǎn)上為保障全苗齊苗，其種莖長(zhǎng)度不應(yīng)低于15.0 cm。作物的農(nóng)藝性狀主要由品種特性決定，不同的栽培措施可能對(duì)作物農(nóng)藝性狀產(chǎn)生不同影響[21]。本研究中，5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯生長(zhǎng)前期的株高和莖徑與15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理存在明顯差異，而15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理的株高和莖徑在整個(gè)生育期與20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理無(wú)顯著差異；隨著植株的生長(zhǎng)，中后期各處理間的株高和莖徑差異不明顯，最終保持相對(duì)穩(wěn)定，表明木薯種莖長(zhǎng)度對(duì)其株高和莖徑的促進(jìn)作用僅在一定的時(shí)期發(fā)生，可能是不同長(zhǎng)度種莖的出苗時(shí)間和出苗率不同及在生長(zhǎng)前期不同長(zhǎng)度種莖能提供給種苗的營(yíng)養(yǎng)水平不同而引起。

作物的產(chǎn)量由產(chǎn)量構(gòu)成因子決定[22]。木薯塊根的產(chǎn)量主要由薯長(zhǎng)、薯徑、單株結(jié)薯數(shù)和出苗率構(gòu)成，薯長(zhǎng)、薯徑和單株結(jié)薯數(shù)決定單株薯重，而單株薯重與出苗率密切相關(guān)，是決定單位面積鮮薯產(chǎn)量的主要因子[20]。本研究中，5.0和10.0 cm種莖長(zhǎng)度處理木薯的薯長(zhǎng)和薯徑均顯著或極顯著大于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，但單株結(jié)薯數(shù)顯著小于15.0、20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理；各處理間的單株薯重差異不顯著，但單株薯重較重處理的單位面積產(chǎn)量較高，單株薯重最輕處理的單位面積產(chǎn)量最低，且明顯低于20.0和25.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，顯著低于10.0和15.0 cm種莖長(zhǎng)度處理，與林洪鑫等[23]、謝向譽(yù)[24]等研究認(rèn)為木薯的單株薯重與鮮薯產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)的觀點(diǎn)相似。本研究中相關(guān)分析結(jié)果也顯示，木薯種莖長(zhǎng)度與薯長(zhǎng)和薯徑呈極顯著負(fù)相關(guān)，與單株結(jié)薯數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.727、-0.854和0.835，而與單株薯重和單位面積產(chǎn)量的相關(guān)性較低?？梢?jiàn)，在一定種莖長(zhǎng)度范圍內(nèi)，木薯的單株結(jié)薯數(shù)隨著種莖長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增多，塊根的長(zhǎng)度和粗度隨著種莖長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而減小，但木薯單株結(jié)薯數(shù)和塊根粗度的正負(fù)關(guān)系作用相互抵消，因此，其單位面積產(chǎn)量差異不明顯。

木薯塊根的品質(zhì)主要由品種特性決定，但也會(huì)隨著栽培管理措施的不同而發(fā)生變化。本研究中，各種莖長(zhǎng)度處理木薯的淀粉含量間和氫氰酸含量間差異不明顯，而20.0和25.0 cm處理的干物率顯著低于10.0和15.0 cm處理；相關(guān)分析結(jié)果表明，木薯種莖長(zhǎng)度與干物率呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.705，與氫氰酸含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.628。因此，基于木薯品質(zhì)方面的考慮，20.0和25.0 cm不是木薯種植的最佳種莖長(zhǎng)度。綜合不同種莖長(zhǎng)度處理對(duì)華南205木薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響結(jié)果，初步確定15.0 cm為其較佳的種莖長(zhǎng)度，而采用該種莖長(zhǎng)度種植對(duì)其他品種的增產(chǎn)效果和提高品質(zhì)作用，還需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

選擇華南205木薯種莖長(zhǎng)度為15.0 cm進(jìn)行種植，既可節(jié)省木薯種莖用量和提高播種效率，又可獲得較高的木薯產(chǎn)量及較好的生長(zhǎng)性能和品質(zhì)。