高產(chǎn)高淀粉早熟木薯新品種桂熱13號(hào)的選育

盧賽清　俞奔馳　周時(shí)藝　陳炯宇　宋恩亮　徐釧　雷開(kāi)文　馬崇熙　王帝　韋麗君

關(guān)鍵詞：木薯；桂熱13 號(hào)；高產(chǎn)高淀粉；早熟；品種選育

中圖分類(lèi)號(hào)：S889.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

木薯是原產(chǎn)于熱帶地區(qū)的世界第六大糧食作物[1]，第三大淀粉來(lái)源，也是我國(guó)重要的熱帶亞熱帶糧飼作物，超過(guò)10 億人以木薯為主糧[2]，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、造紙、服裝和食品等行業(yè)[3]。

但木薯產(chǎn)業(yè)正面臨著品種退化嚴(yán)重[4-5]、更新慢，生產(chǎn)效益低[6-7]、競(jìng)爭(zhēng)力弱，種植面積逐年萎縮[8]，原料供求矛盾日益突出等問(wèn)題，生產(chǎn)上急需早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的品種，以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

廣西木薯種植面積和產(chǎn)量約占全國(guó)的65%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)進(jìn)口木薯干片約800 萬(wàn)t，是本國(guó)產(chǎn)量的5 倍以上[9]，由此可見(jiàn)我國(guó)木薯原材料生產(chǎn)與工業(yè)需求存在巨大差距。由于受我國(guó)土地、收獲時(shí)間的限制，選育早熟、高淀粉產(chǎn)量、適應(yīng)性廣、低氫氰酸的綜合型優(yōu)良木薯新品種，對(duì)保障我國(guó)木薯原材料供給、促進(jìn)廣西木薯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展具有重要意義。多年來(lái)，通過(guò)木薯育種科研人員的通力合作，多個(gè)木薯新品種[10?16]通過(guò)審定并推廣應(yīng)用，緩解了我國(guó)木薯品種單一和退化嚴(yán)重的狀況，為穩(wěn)定廣西木薯產(chǎn)業(yè)提供了保障，但是這些品種大多數(shù)只具備早熟、高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸、抗風(fēng)、抗螨等1～2 個(gè)特性。2017 年以前，廣西的木薯品種多數(shù)是從國(guó)外引進(jìn)的品系或者雜交種子，經(jīng)多年試驗(yàn)、鑒定選育而成，廣西本土有性雜交育成的國(guó)審品種屈指可數(shù)[16]，且大部分品種性能單一，缺乏本土的廣適性、早熟、高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸等綜合優(yōu)良性狀的木薯新品種。

木薯GR13 是利用開(kāi)花調(diào)控技術(shù)、嫁接預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)技術(shù)育成的具有早熟、高產(chǎn)、高淀粉、低氫氰酸含量，適應(yīng)性強(qiáng)的綜合型木薯品種，促進(jìn)薯農(nóng)增收、企業(yè)增效，為我國(guó)木薯產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供良種保障。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品（株）系：（1）親本。母本新選048（XX048），高產(chǎn)量，源自廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院；父本南植199（NZ199），高淀粉、株型矮小緊湊，源自華南植物研究所，F(xiàn)1 代（編號(hào)為2011-561）；（2）加工主栽品種南植199（NZ199）和華南205（SC205）作雙對(duì)照品種。

1.2 方法

每年的3—4 月種植，按NY/T 1681—2009、NY/T 1685—2009 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，12 月份收獲測(cè)產(chǎn)。2011 年以新選048（♀）×南植199（♂）為親本材料，采用自有專(zhuān)利“開(kāi)花調(diào)控雜交技術(shù)”獲得雜交種子，2012—2017 年分別進(jìn)行優(yōu)良單株評(píng)選、單排試驗(yàn)、初級(jí)系比試驗(yàn)、中級(jí)系比試驗(yàn)、高級(jí)系比試驗(yàn)；2018—2022 年在廣西南寧、桂平、合浦、江西撫州、云南保山分別開(kāi)展區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)性試驗(yàn)。2022 年12 月26 日進(jìn)行木薯品種審定現(xiàn)場(chǎng)鑒評(píng)，申請(qǐng)品種審定時(shí)定名為桂熱13 號(hào)（GR13）。選育過(guò)程如圖1。

1.2.1 優(yōu)良單株評(píng)選2012 年開(kāi)展單株評(píng)選試驗(yàn)，觀測(cè)株型、結(jié)薯性狀和薯型、產(chǎn)量等。

1.2.2 系比試驗(yàn) 2013 年單排品系試驗(yàn)，選取優(yōu)良單株，每個(gè)單株種植5 株，每10 個(gè)株系種植一組對(duì)照，株行距1.0 m×1.0 m；2014 年初級(jí)品系比較試驗(yàn)，對(duì)單排試驗(yàn)選出的優(yōu)良株系采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)株系種植25 株，每10 個(gè)株系種植1組對(duì)照，株行距1.0 m×1.0 m；2015 年中級(jí)品系比較試驗(yàn)、2016—2017 年高級(jí)品系比較試驗(yàn)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，株行距1.0 m×1.0 m，小區(qū)面積5.0 m×5.0 m，3 次重復(fù)。對(duì)照均為NZ199 和SC205。

以上試驗(yàn)均于木薯生育期間觀測(cè)株型、整齊度、植物學(xué)性狀，12 月收獲時(shí)觀測(cè)結(jié)薯性狀、測(cè)定鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量（比重法）。

鮮薯產(chǎn)量測(cè)定：初級(jí)品系比較試驗(yàn)5 株、其他系比試驗(yàn)隨機(jī)抽取10 株木薯測(cè)定鮮薯重后折算成單位面積鮮薯產(chǎn)量。

淀粉含量（比重法）的測(cè)定：隨機(jī)抽樣約5000 g鮮薯，先稱(chēng)其在空氣中的質(zhì)量（m），再稱(chēng)其在水中的質(zhì)量（m），然后按照下面公式計(jì)算鮮薯淀粉含量（SC），SC=210.8×m/（m?m）?213.4[17]。

1.2.3 區(qū)域試驗(yàn)2018—2019 年在廣西南寧、桂平、合浦以及江西撫州、云南保山等5 個(gè)點(diǎn)開(kāi)展區(qū)域試驗(yàn)。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為50.0m，株行距0.8 m×1.0 m，3 次重復(fù)。主要觀測(cè)鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量等，驗(yàn)證其產(chǎn)量性狀、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量和適應(yīng)性，以期獲得具有早熟、適應(yīng)性廣、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等綜合性狀優(yōu)良的木薯新品種。

1.2.4 生產(chǎn)性試驗(yàn) 在區(qū)域試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，2020—2022 年在廣西南寧、桂平、合浦，江西撫州，云南保山開(kāi)展生產(chǎn)性試驗(yàn)。廣西南寧、桂平和合浦試驗(yàn)面積2 hm、江西撫州和云南保山試驗(yàn)面積1 hm，株行距0.8 m×1.0 m。廣西南寧與合浦試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取鮮薯樣品送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心、廣西益譜檢測(cè)技術(shù)有限公司測(cè)定蛋白質(zhì)、總糖、可溶性糖、粗纖維、淀粉、維生素、氫氰酸含量以及干物質(zhì)率，以此作為GR13 的品種認(rèn)定和推廣應(yīng)用的科學(xué)依據(jù)。

1.2.5 現(xiàn)場(chǎng)鑒定2022 年專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)（合浦點(diǎn)）鑒評(píng)時(shí)按照《熱帶作物品種審定規(guī)范 木薯》[18]，測(cè)定株高、主莖高度、主莖直徑、單株鮮薯產(chǎn)量等性狀指標(biāo)。各點(diǎn)收獲時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量（淀粉測(cè)定儀），并隨機(jī)抽點(diǎn)采集木薯鮮樣，送至廣西益譜檢測(cè)技術(shù)有限公司進(jìn)行淀粉等相關(guān)品質(zhì)的測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用 WPS Office（11.8.2.9958）軟件的WPS表格對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，用DPS 7.05 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交和優(yōu)良單株評(píng)選

2011 年獲得的雜交種子于2012 年開(kāi)展單株評(píng)選，收獲時(shí)選取株型直立、緊湊、整齊度好、結(jié)薯集中、塊根水平伸長(zhǎng)、薯塊大小均勻的優(yōu)良株系480 個(gè)（約占總株系20%），GR13 平均鮮薯產(chǎn)量為3.85 kg/ 株， 比對(duì)照SC205 （2.50 kg/ 株） 增產(chǎn)54.00%，比對(duì)照NZ199（2.98 kg/株）增產(chǎn)29.19%。

2.2 品系比較試驗(yàn)結(jié)果

2013 年單排品系比較試驗(yàn)結(jié)果表明，GR13 鮮薯產(chǎn)量為42.98 t/hm、淀粉含量為31.5%、淀粉產(chǎn)量為13.54 t/hm，均顯著高于對(duì)照NZ199 和SC205。品系A(chǔ)W21、AW45 和AW65 的鮮薯產(chǎn)量與淀粉產(chǎn)量高于對(duì)照，淀粉含量均高于28%，AW90 與SC205 相當(dāng)，但不及NZ199，其余4 個(gè)品系表現(xiàn)不如對(duì)照（表1）。

通過(guò)2014 年初級(jí)品系比較試驗(yàn)，篩選出株型、塊根性狀穩(wěn)定，鮮薯產(chǎn)量和淀粉含量均顯著高于SC205、NZ199 的優(yōu)良株系約100 個(gè)，其中GR13平均鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照NZ199 和SC205。其平均鮮薯產(chǎn)量為41.64 t/hm、淀粉產(chǎn)量為13.97 t/hm，分別比對(duì)照增產(chǎn)21.90%和25.50%，45.70%和65.36%；平均淀粉含量為33.6%，比對(duì)照分別提高5.5 和8.2 個(gè)百分點(diǎn)。品系A(chǔ)W45 和AW65 表現(xiàn)也十分優(yōu)異，鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照，AW21 淀粉含量?jī)H次于GR13，但鮮薯產(chǎn)量與對(duì)照差異不顯著，AW90 鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量均低于對(duì)照（表2）。

2015 年中級(jí)品系比較試驗(yàn)結(jié)果表明，GR13平均鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照NZ199 和SC205。鮮薯平均產(chǎn)量為45.65 t/hm、淀粉產(chǎn)量為14.86 t/hm，分別比對(duì)照增產(chǎn)38.18%和37.88%，60.70%和81.27%；平均淀粉含量為32.6%，比對(duì)照分別提高4.6 和7.8 個(gè)百分點(diǎn)。相比對(duì)照，品系A(chǔ)W45 和AW65 增產(chǎn)顯著，AW21淀粉含量較高，但鮮薯產(chǎn)量低于對(duì)照（表3）。

2016—2017 年高級(jí)品系比較試驗(yàn)結(jié)果表明，GR13 平均鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照。平均鮮薯產(chǎn)量為45.30 t/hm，淀粉含量為33.12%，淀粉產(chǎn)量為15.0 t/hm；鮮薯產(chǎn)量分別比對(duì)照增產(chǎn)25.79%和28.54%，淀粉含量分別提高4.9 和8.9 個(gè)百分點(diǎn)，淀粉產(chǎn)量分別提高47.77%和75.94%（表4）。2013—2017 的試驗(yàn)結(jié)果表明，品系A(chǔ)W45 和AW65 均優(yōu)于對(duì)照，但增產(chǎn)顯著低于GR13。

2.3 區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 鮮薯產(chǎn)量及淀粉含量連續(xù) 2 年5 點(diǎn)的區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果表明：GR13 鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量高且穩(wěn)定，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好。除2018 年南寧試驗(yàn)點(diǎn)外，各試驗(yàn)點(diǎn)2 年的鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量均顯著高于對(duì)照，鮮薯平均產(chǎn)量為47.81 t/hm、淀粉含量為31.9%，分別比對(duì)照增產(chǎn)24.05%和26.12%，淀粉含量提高3.3 和5.8 個(gè)百分點(diǎn)；合浦試驗(yàn)點(diǎn)的鮮薯產(chǎn)量連續(xù)2 年最高（表5）。

2.3.2 淀粉產(chǎn)量連續(xù) 2 年5 點(diǎn)的區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果表明：GR13 鮮薯淀粉產(chǎn)量顯著高于對(duì)照，分別提高36.05%和53.02%，說(shuō)明GR13 具有高淀粉產(chǎn)量、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好的優(yōu)良特性，在廣西、江西和云南等主要產(chǎn)區(qū)適應(yīng)性好（表6）。

2.4 生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 鮮薯產(chǎn)量及淀粉含量 連續(xù)3 年5 點(diǎn)的生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果表明， GR13 平均鮮薯產(chǎn)量為48.24 t/hm、淀粉含量為31.53%，分別比對(duì)照增產(chǎn)26.75%和26.99%、淀粉提高3.63 和4.31 個(gè)百分點(diǎn)，均顯著高于對(duì)照（表7）。

2.4.2 淀粉產(chǎn)量連續(xù) 3 年5 點(diǎn)生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果表明，GR13 平均淀粉產(chǎn)量（15.18 t/hm）顯著高于對(duì)照，分別增產(chǎn)43.26%～56.62%，表明GR13適應(yīng)性廣、鮮薯豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，淀粉含量高且穩(wěn)定，適合在廣西、江西和云南及相似的生態(tài)區(qū)域種植（表8）。

2020—2022 年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心、廣西益譜檢測(cè)技術(shù)有限公司抽樣檢測(cè)鮮薯淀粉含量，結(jié)果見(jiàn)表9。植后180 d，GR13 淀粉含量為30.4%～36.8%，均高于對(duì)照，分別提高4.9 和7.2 個(gè)百分點(diǎn)；同一種植時(shí)間，GR13 淀粉含量于植后180 d 穩(wěn)定在27.0%以上（淀粉含量達(dá)到加工廠收購(gòu)要求），10 月初可收獲，而對(duì)照品種在11 月初以后才能收獲，表明GR13 具有高淀粉、早熟特性。

2.5 資質(zhì)機(jī)構(gòu)對(duì)木薯檢測(cè)結(jié)果

2.5.1 氫氰酸含量 2020—2022 年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心、廣西益譜檢測(cè)技術(shù)有限公司抽樣檢測(cè)鮮薯氫氰酸含量，結(jié)果見(jiàn)表10 。GR13 鮮薯平均氫氰酸含量為25.7 mg/kg，均低于對(duì)照，符合食用標(biāo)準(zhǔn)（50 mg/kg以下），可做食用木薯品種。

2.5.2 木薯干物率、粗纖維和維生素C 等含量2020 年和2022 年抽樣送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶果品蔬菜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、廣西益譜檢測(cè)技術(shù)有限公司檢測(cè)。GR13 平均干物率為45.2%，高于對(duì)照；粗纖維平均含量與SC205 相當(dāng)，維生素C、蛋白質(zhì)、總糖等平均含量與NZ199 相當(dāng)（表11）。

2.6 GR13 抗螨性結(jié)果

木薯抗螨性鑒定結(jié)果見(jiàn)表12，GR13 為中抗，優(yōu)于主栽品種NZ199 的感病，SC205 和SC9 的高感。

2.7 GR13品種特性

GR13 株型直立緊湊，株高為200.0～300.0 cm；主莖粗為2.5～3.5 cm、25-35 個(gè)芽眼/50 cm；葉柄綠帶紫色、長(zhǎng)35.0～45.0 cm；塊根圓錐-圓柱形，肉質(zhì)白色，水平分布、結(jié)薯集中，塊根15～25 條/株，直徑3.5～4.5 cm ， 無(wú)縊痕； 平均鮮薯產(chǎn)量47.06 t/hm，分別比對(duì)照NZ199 和SC205 增產(chǎn)22.93%、21.48%；鮮薯淀粉含量32.0%、干物質(zhì)率45.2%，分別比對(duì)照高3.74、5.30 個(gè)百分點(diǎn)和4.7、7.5 個(gè)百分點(diǎn)。

3 GR13 栽培要點(diǎn)

3.1 整地

GR13 對(duì)土壤要求不高，不積水的地塊均可種植，耕作深度30～40 cm，大面積種植時(shí)30 m 開(kāi)1條排水溝。

3.2 種莖選擇

選擇充分成熟、粗壯節(jié)密，芽點(diǎn)完整、不干枯，無(wú)病蟲(chóng)害的新鮮種莖作種植材料。每段種莖長(zhǎng)度10～15 cm、5～8 個(gè)芽點(diǎn)。

3.3 種植方法

3 月下旬至4 月下旬，采用平放種植方式，淺覆土。667 m2 種植800～1100 株，土壤肥力高的地塊，采用株行距0.8 m×1.0 m；肥力中等及以下地塊，株行距0.8 m×（0.8～1.0 m）。

3.4 田間管理

種植后7～10 d 噴芽前除草劑，木薯封行前再視草害情況酌情除草。土壤肥力中、上等的地塊，在下種時(shí)或苗后期每667 m一次性施入NO2∶P2O5∶K2O 為15∶5∶10 的復(fù)合肥30～50 kg；土壤肥力差的地塊，除上述施肥外，在生長(zhǎng)中期再每667 m追施上述復(fù)合肥30～40 kg 或硫酸鉀10～20 kg。

4 討論

連續(xù)4a 的品種比較試驗(yàn)結(jié)果表明，GR13 植物學(xué)特征和生物學(xué)特性穩(wěn)定，鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照，具有早熟、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)的特性。與對(duì)照NZ199 和SC205比， GR13 平均鮮薯產(chǎn)量分別增加26.12% 和29.74%，淀粉含量分別提高4.5 和7.7 個(gè)百分點(diǎn)，淀粉產(chǎn)量分別增產(chǎn)46.18%和69.52%；近幾年，GR13 鮮薯平均進(jìn)廠價(jià)為840 元/t，比NZ199 高90 元/t，比SC205 高150 元/t（木薯鮮薯收購(gòu)采用“按質(zhì)論價(jià)”，淀粉含量每高1 個(gè)百分點(diǎn)，收購(gòu)價(jià)格提高20 元/t）。

GR13 具有早熟、高產(chǎn)、高淀粉含量特性，可提高單產(chǎn)值，且比常規(guī)品種提早1 個(gè)月收獲（可于10 月初收獲），為錯(cuò)峰采收、延長(zhǎng)鮮薯收購(gòu)期及加工期，減緩加工時(shí)間過(guò)于集中且短等壓力，同時(shí)降低加工成本、增加企業(yè)效益。GR13 近些年來(lái)備受廣大種植戶及企業(yè)青睞，多家木薯加工企業(yè)紛紛訂購(gòu)該品種木薯種莖，廣西龍頭企業(yè)-廣西金源生物化工實(shí)業(yè)有限公司主動(dòng)要求與廣西熱作所簽訂新品種應(yīng)用協(xié)議，進(jìn)一步激發(fā)了農(nóng)戶的種植積極性，促進(jìn)木薯產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。GR13可以在廣西、云南、江西、廣東等相同生態(tài)區(qū)發(fā)展種植。