云南元謀辣木引種試驗(yàn)初報(bào)

阮明菊，王 睿，張 慧，楊鉞戈，曾千春

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，昆明 650201）

0 引言

辣木(Moringa spp.)為辣木科(Moringaeae)，辣木屬(Moringa)植物，又稱(chēng)鼓槌樹(shù)、山葵樹(shù)、奇跡樹(shù)、不死樹(shù)、蘿卜樹(shù)等，共13個(gè)種[1]。辣木屬于多年生常綠或落葉喬木，全年可開(kāi)花，盛花期5—6月，主要分布在亞洲和非洲[2]。辣木富含多種藥理活性成分，其根和莖皮是傳統(tǒng)醫(yī)藥原料[3-4]；葉、花、果既可以作為蔬菜食用，也可以加工制作成多種功能的營(yíng)養(yǎng)保健品[5-6]，還可以開(kāi)發(fā)作為牛、羊的飼料。此外，辣木籽作為天然絮凝劑，還具有凈化水質(zhì)的功能[7]；辣木速生且生物量大，還有望用作生物燃料[8]。故辣木堪稱(chēng)是一種熱帶亞熱帶神奇的多功能經(jīng)濟(jì)作物[9]。目前，云南省種植的辣木品種主要是‘PKM1’，存在種質(zhì)資源狹窄的風(fēng)險(xiǎn)。

辣木現(xiàn)廣泛種植于亞洲、非洲和中美洲的熱帶、亞熱帶國(guó)家或地區(qū)[10]。主要栽培種中有4個(gè)[1]：原產(chǎn)印度北部喜馬拉雅區(qū)域的‘M.oleifera’（‘多油辣木’），原產(chǎn)非洲國(guó)家的‘M.ovalifolia’（‘卵葉辣木’，安哥拉和納米比亞）、‘M.peregrina’（‘狹瓣辣木’，蘇丹、埃及和阿拉伯半島）和‘M.stenopetala’（‘非洲辣木’，埃塞俄比亞和肯尼亞北部）。中國(guó)辣木主要種植于臺(tái)灣、海南、廣東和云南等地區(qū)[11-13]，遺傳育種致力于選育出葉用型、果用型、菜用型等新品種，在國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的支持下，中國(guó)已成功引種栽培有‘M.oleifera’（‘多油辣木’）和‘M.stenopetala’（‘非洲辣木’）。其中，‘M.oleifera’利用和研究最多，‘PKM1’和‘PKM2’是從‘M.oleifera’優(yōu)選出的早熟栽培品種，生長(zhǎng)發(fā)育快，分枝多，播種當(dāng)年就能開(kāi)花結(jié)莢，種子產(chǎn)量高；‘M.stenopetala’具有葉片大、芳香味濃、種子籽粒大、含油量和絮凝劑含量高等特點(diǎn)[14-15]。國(guó)內(nèi)辣木品種綜合數(shù)量較少，建立辣木品種改良體系，加快新品種育成是現(xiàn)在的主要目標(biāo)。

本研究對(duì)來(lái)自埃塞俄比亞、盧旺達(dá)、老撾和印度共6份辣木種子，開(kāi)展了種子發(fā)芽和育苗移栽等試驗(yàn)，以及獲得種子發(fā)芽率、成苗率，株高、莖粗、冠幅等，為辣木的新品種的選育和利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

育苗階段在云南省昆明市云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山格林溫室(25°08′N(xiāo)，102°45′E)大棚內(nèi)進(jìn)行，溫度為15～40℃；辣木苗（木質(zhì)化之后）定植于云南元謀云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)基地(25°70′N(xiāo)，101°88′E)，典型的南亞熱帶干熱季風(fēng)氣候，海拔898 m，年平均氣溫21.9℃，年平均降水量613.8 mm，集中在5—9月，其他月份少雨或無(wú)雨，年蒸發(fā)量3911.2 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

6份辣木種子來(lái)自埃塞俄比亞、盧旺達(dá)、老撾和印度，本課題組收集。以元謀主栽品種‘PKM1’為對(duì)照，詳見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 育苗 2019年3月分別取表1中6份不同種源辣木種子，使用900～1000倍液多菌靈浸泡6 h后再更換清水浸泡18 h。將處理好的種子播種至盛有沙土的育苗盤(pán)（長(zhǎng)寬高分別為：40 cm×30 cm×12 cm）中，19-1播種50粒種子，其余種源播種100粒種子，試驗(yàn)重復(fù)3次；覆蓋1 cm左右細(xì)沙，播種后澆透水，育苗盤(pán)放置于大棚中，溫度控制在20～25℃。播種后第3天起，每天觀察種子發(fā)芽情況，記錄發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽株數(shù)，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率；待苗高5 cm左右，移栽到裝有配方土（紅土、腐殖質(zhì)和河沙配比為5:4:1）的營(yíng)養(yǎng)袋中壯苗培養(yǎng)，并視情況及時(shí)澆水保濕，待幼苗長(zhǎng)至5～6片葉時(shí)，可將大棚的遮光棚打開(kāi)進(jìn)行煉苗，30天后統(tǒng)計(jì)不同種源辣木成苗率。計(jì)算見(jiàn)公式(1)～(2)。

表1 試驗(yàn)材料來(lái)源信息

1.3.2 定植 2019年7月，辣木苗長(zhǎng)高至20～40 cm，移栽到元謀辣木試驗(yàn)基地。使用旋耕機(jī)深翻土地30～40 cm，然后按行距開(kāi)溝，溝深40～60 cm，寬50 cm。在溝底鋪上雜草，將基肥與表土攪拌均勻回填溝中，回填至距地表10 cm時(shí)，灌水沉實(shí)，使塘土距地25～30 cm。株行距統(tǒng)一為1.0 m×1.0 m、根據(jù)株距確認(rèn)定植位置并做標(biāo)記。在定植穴內(nèi)挖15 cm小坑，用剪刀將營(yíng)養(yǎng)袋剪去，移栽時(shí)將帶土辣木種苗放入小坑中，移栽過(guò)程中盡量避免土壤松散傷及根系，將細(xì)土回填坑中，后填入心土，澆定根水。將6份材料定植后進(jìn)行常規(guī)田間管理。

1.3.3 田間性狀調(diào)查 將2019年7月定植的6份辣木種質(zhì)資源，各篩選10株辣木樹(shù)掛牌標(biāo)記，固定每月測(cè)量一次株高、莖粗、冠幅，連續(xù)測(cè)量6個(gè)月，統(tǒng)一計(jì)增量。測(cè)量方法參考羅會(huì)英等[16]建立的方法，株高是從植物基部至主莖頂部即主莖生長(zhǎng)點(diǎn)之間的距離，用卷尺測(cè)量，精確到0.1 cm；莖粗是在植株近地處用游標(biāo)卡尺測(cè)量樹(shù)木直徑，精確到0.01 mm；冠幅是在植株1/2高度處用卷尺分別測(cè)量南北和東西方向樹(shù)冠的直徑，取平均值，精確到0.1 cm。

1.3.4 產(chǎn)量測(cè)定 葉片產(chǎn)量測(cè)定：辣木定植150天后，對(duì)各種源掛牌標(biāo)記的辣木選取5株，直接采摘辣木整個(gè)復(fù)葉，測(cè)定每株辣木的鮮葉重量。后置于60℃烘箱中烘干至恒重，測(cè)定每株辣木的葉片干重。計(jì)算辣木葉片含水量式(3)和葉片理論產(chǎn)量。

種子產(chǎn)量測(cè)定：2020—2021年連續(xù)2年于8月果莢成熟期，對(duì)各種源掛牌標(biāo)記的辣木選取5株進(jìn)行觀測(cè)對(duì)比，記錄單株結(jié)莢數(shù)，單莢種子數(shù)，測(cè)量果莢情況（果莢長(zhǎng)度、種子縱徑和種子橫徑，種子百粒重），計(jì)算種子理論產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 育苗

如圖1所示，不同種源引種的辣木植株發(fā)芽時(shí)間有所差異。對(duì)照辣木第4天開(kāi)始發(fā)芽，第10天發(fā)芽基本結(jié)束，共6天；19-1第5天開(kāi)始發(fā)芽，第11天發(fā)芽基本結(jié)束，共6天；19-2發(fā)芽起始時(shí)間最長(zhǎng)，第8天開(kāi)始發(fā)芽，第13天發(fā)芽結(jié)束，共5天；其余辣木均在第6天開(kāi)始發(fā)芽，第12天發(fā)芽基本結(jié)束，共6天。因此可以發(fā)現(xiàn)6份辣木從開(kāi)始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束一般需要5～6天時(shí)間。

圖1 不同種源辣木種子發(fā)芽率變化趨勢(shì)

由表2可知，不同種源辣木植株發(fā)芽率、成苗率差異極顯著。19-1（埃塞俄比亞）最高為83.33%，極顯著高于 19-2（盧旺達(dá)），19-3（老撾），19-4（印度）和 19-5（印度），與對(duì)照無(wú)顯著差異；而19-2（盧旺達(dá)）發(fā)芽率最低為5.33%，19-1（埃塞俄比亞）是19-2（盧旺達(dá)）的15.63倍；其他種源發(fā)芽率在59%～68%之間。從成苗率上看，成苗率最高是19-2（盧旺達(dá)）為88.57%，與19-1（埃塞俄比亞）無(wú)顯著差異，極顯著高于其他種源；19-3（老撾）成苗率最低為29.26%，19-2（盧旺達(dá)）是19-3（老撾）的3.03倍；其他種源成苗29.72%～43.24%率之間。綜上所述，辣木19-1（埃塞俄比亞）種子發(fā)芽率和成苗率優(yōu)異；對(duì)照種子發(fā)芽率高，但對(duì)于環(huán)境適應(yīng)性最弱。

表2 不同種源辣木種子的發(fā)芽率與成苗率

2.2 辣木株高、莖粗、冠幅生長(zhǎng)變化

隨著時(shí)間變化，不同種源的辣木植株株高、莖粗生長(zhǎng)曲線(xiàn)為“慢-快-慢”，7月初—9月初增速較慢，9月初—11月株高增速最快，12月放緩；冠幅生長(zhǎng)曲線(xiàn)為“快-慢-快-慢”，8—9月和10—12月為緩慢生長(zhǎng)期，7—8月和9—10月為快速生長(zhǎng)期。不同種源辣木植株株高生長(zhǎng)緩慢和生長(zhǎng)高峰的時(shí)期相一致（圖2）。9月初之前，辣木剛定植完畢株高生長(zhǎng)差異不大，而后進(jìn)入快速生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，株高之間差異逐漸加大；至12月初，株高生長(zhǎng)最快的對(duì)照PKM1與生長(zhǎng)最慢的19-2（盧旺達(dá)）相差100.3 cm，對(duì)照PKM1是19-2的1.78倍。不同種源辣木植株莖粗生長(zhǎng)量變化差異較大（圖3）。其中19-1（埃塞俄比亞）莖粗最粗，為42.00 mm，比對(duì)照粗6.00 mm；其次是19-5、19-4和19-3，植株19-2（盧旺達(dá)）莖粗最細(xì)，為20.15 mm，約是對(duì)照莖粗的1/2。不同種源辣木植株冠幅生長(zhǎng)7月之前差異較小，之后冠幅生長(zhǎng)差異逐漸增大（圖4）。其中對(duì)照PKM1冠幅最大為144.86 cm；其次是19-1（埃塞俄比亞），冠幅為131.64 cm，植株枝條多向四周舒展，植株形狀較為松散；植株19-2（盧旺達(dá)）冠幅最小為98.75 cm，植株枝條向四周生長(zhǎng)較小，對(duì)照是19-2的1.47倍；19-3和19-4的冠幅比較接近（圖4中出現(xiàn)重合）。

圖2 不同種源辣木株高累計(jì)生長(zhǎng)曲線(xiàn)

圖3 不同種源辣木莖粗累計(jì)生長(zhǎng)曲線(xiàn)

圖4 不同種源辣木冠幅累計(jì)生長(zhǎng)曲線(xiàn)

2.3 不同種源辣木月平均生長(zhǎng)量差異分析

由表3可知，不同種源的辣木植株月平均生長(zhǎng)量均存在不同程度的差異性。從株高上看，對(duì)照PKM1株高月平均增長(zhǎng)量極顯著高于19-1、19-2和19-3，與19-5和19-4無(wú)顯著差異；19-5株高月平均增長(zhǎng)量極顯著高于19-2，顯著高于19-1和19-3，與19-4無(wú)顯著差異。從莖粗來(lái)看，19-1莖粗增長(zhǎng)量極顯著高于19-2，顯著高于19-3和19-4，與19-5和對(duì)照無(wú)顯著差異；對(duì)照莖粗月平均增長(zhǎng)量極顯著高于19-2，與19-3、19-4和19-5無(wú)顯著差異；19-2、19-3、19-4和19-5莖粗月平均增長(zhǎng)量無(wú)顯著差異。從冠幅來(lái)看，不同辣木冠幅月平均增長(zhǎng)量差異顯著，對(duì)照冠幅月平均增長(zhǎng)量顯著高于19-2和19-4，與19-1、19-3和19-5無(wú)顯著差異；19-1、19-2、19-3、19-4和19-5冠幅月平均增長(zhǎng)量無(wú)顯著差異。綜上所述，19-1（埃塞俄比亞）與對(duì)照具有更強(qiáng)的抗倒伏能力和抗風(fēng)能力，19-2（盧旺達(dá)）莖較細(xì)、弱，在大風(fēng)天氣下的存活能力較弱，易倒伏。

表3 不同種源辣木月平均生長(zhǎng)量差異分析

2.4 辣木葉片產(chǎn)量測(cè)定

由表4中可知，不同種源辣木葉片含水量變幅在57%～65%；鮮葉產(chǎn)量：CK＞19-1＞19-2＞19-5＞19-3＞19-4；干葉產(chǎn)量：CK＞19-1＞19-2＞19-5＞19-4＞19-3。從鮮葉產(chǎn)量上看，對(duì)照‘PKM1’最高為6273.9 kg/hm2，極顯著高于19-2、19-3、19-4和19-5，與19-1（埃塞俄比亞）差異不顯著；從干葉產(chǎn)量上看，對(duì)照‘PKM1’最高為2205 kg/hm2，極顯著高于19-2、19-3、19-4和19-5，與19-1（埃塞俄比亞）差異不顯著，19-1干葉產(chǎn)量為1951.35 kg/hm2，顯著高于19-3、19-4和19-5，與19-2顯著差異。所以，從葉片產(chǎn)量上來(lái)看，19-1（埃塞俄比亞）要優(yōu)于除對(duì)照外其他4種辣木。

表4 不同種源辣木葉片產(chǎn)量

2.5 辣木種子產(chǎn)量測(cè)定

由表5可知，不同種源辣木果莢長(zhǎng)度19-3與19-2、19-4、19-5顯著差異，與對(duì)照無(wú)顯著差異；單株果莢數(shù)19-5（印度）最多，為44條/株，與對(duì)照無(wú)顯著差異，與19-2、19-3和19-4差異極顯著；種子縱徑最大的是19-3（老撾），為14.4 mm，極顯著大于其他種源辣木；種子橫徑最大為19-3(10.8 mm)，極顯著大于19-4、19-5，與對(duì)照差異不顯著；19-3（老撾）的種子百粒重最重，為29.25 g，極顯著高于19-4、19-5，與對(duì)照無(wú)顯著差異；CK單株平均種子重量最重為229.26 g，極顯著高于其他種源，其次為19-3（老撾），單株平均種子重量為167.99 g，極顯著大于19-2、19-4、19-5；不同辣木種源種子產(chǎn)量存在極顯著差異，種子產(chǎn)量：CK＞19-3＞19-5＞19-4＞19-2。19-1果莢還未成熟，還需進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)。

表5 不同種源辣木種子產(chǎn)量

3 討論

云南元謀地處金沙江干熱河谷，屬南亞熱帶干熱季風(fēng)氣候，為辣木適宜種植區(qū)[17]。供試?yán)蹦痉N源地均為熱帶或亞熱帶氣候，因此本次試驗(yàn)引種比較順利，6份辣木材料在云南元謀生長(zhǎng)發(fā)育正常。從育苗試驗(yàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)6份辣木從開(kāi)始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束一般需要5～6天時(shí)間，但起始發(fā)芽時(shí)間有所差異，具體原因需要進(jìn)一步探究；6份辣木種子采用相同的處理方式，發(fā)芽率、成苗率存在極顯著差異。其中元謀的6份辣木，19-1（埃塞俄比亞）發(fā)芽率最高為83.33%，與對(duì)照‘PKM1’無(wú)顯著差異，對(duì)照‘PKM1’發(fā)芽率為83%，與張?zhí)煜璧萚18]研究結(jié)果相似；19-2（盧旺達(dá)）成苗率最高為88.57%，但發(fā)芽率只有5.33%，這可能與其辣木種源儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有關(guān)[19]。辣木發(fā)芽出苗、成苗容易受天氣影響，特別是陰雨天氣[20-21]，19-3（老撾）成苗率最低為29.26%，且對(duì)照和19-3（老撾）成苗率接近，均低于30%，這可能與大棚內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間的高溫高濕、通風(fēng)透氣條件差有關(guān)[22]；也可能是由于植株剛定植元謀第二天就連續(xù)3天遭受暴雨天氣，致使辣木植株大量死亡，19-1（埃塞俄比亞）的成苗率為85.67%，一定程度上反應(yīng)出其綜合抗性最強(qiáng)。

從生長(zhǎng)規(guī)律分析，定植元謀的6份辣木，與陸斌[23]等在云南的辣木引種試驗(yàn)結(jié)果有所差異，即不同種源辣木定植后，其植株的生長(zhǎng)總體呈持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài)，無(wú)明顯緩苗期，而本試驗(yàn)在定植后有明顯緩苗期，這可能與供試材料是在昆明育苗而后移栽定植元謀，長(zhǎng)勢(shì)還未穩(wěn)定有關(guān)。緩苗期過(guò)后辣木植株生長(zhǎng)總體呈持續(xù)增長(zhǎng)狀態(tài)，其中對(duì)照‘PKM1’株高最高、冠幅最大，且相對(duì)應(yīng)株高和冠幅月平均生長(zhǎng)量也最大；19-1（埃塞俄比亞）莖粗最大，對(duì)應(yīng)莖粗月平均生長(zhǎng)量也最大。從9—11月，6份辣木冠幅的速生期最短，其次是莖粗，速生期最長(zhǎng)的為株高，這與唐義[24]通過(guò)4個(gè)不同辣木速生期長(zhǎng)短研究結(jié)果相一致。

從產(chǎn)量差異分析，不同種源辣木產(chǎn)量差異顯著，對(duì)照‘PKM1’辣木植株高大，株型松散，分枝多，莖桿粗，初次定植后150天可收獲葉片，鮮葉每公頃產(chǎn)量6273.9 kg，干葉每公頃產(chǎn)量2205 kg，一年生蒴果平均40條/株，每條蒴果種子數(shù)為20.2粒，單株種子產(chǎn)量229.26 g，為所有種源辣木產(chǎn)量中最高的，與林宗鏗等[25]在閩南的辣木生物產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果相似。19-1（埃塞俄比亞）植株較矮，株型松散，分枝多，莖桿最粗，與對(duì)照葉片產(chǎn)量無(wú)顯著差異，是植株矮化高產(chǎn)的較好葉用型種源，2021年秋天已經(jīng)掛果，較西雙版納劉昌芬老師早期引種非洲辣木需要3～4年才能結(jié)果要早。19-3（老撾）植株較矮，株型緊湊，與對(duì)照‘PKM1’植株的果莢長(zhǎng)度，單莢種子數(shù)、種子產(chǎn)量等接近，是適宜在本地進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)示范并推廣種植的果用型種源。

4 結(jié)論

6份境外辣木在云南元謀生長(zhǎng)正常，材料間發(fā)芽率、成苗率、株高、莖粗、冠幅等存在一定差異。田間綜合農(nóng)藝性狀方面，19-1（埃塞俄比亞）是較好的葉用型種源，19-3（老撾）可作為果用型潛力品種，但有待進(jìn)一步多點(diǎn)試驗(yàn)。