干旱条件下不同种茎材料对木薯成活率及产量性状的影响

刘海刚　魏云霞　孟富宣　段元杰　杨玉皎　代建菊　黄洁

摘 要 在干旱条件下，比较4种不同种茎材料对木薯成活率、农艺及产量性状的影响。结果表明：成活率（survival rate，SR）呈现SR1年生种茎（100.0%）>SR2年生种茎（92.2%）>SR60 d嫩茎（78.9%）>SR老茎头（30.0%）；鲜薯和薯干产量（root yield，RY）呈现RY1年生种茎>RY60 d嫩茎>RY老茎头>RY2年生种茎；淀粉产量（starch yield，SY）呈现SY60 d嫩茎>SY1年生种茎>SY老茎头>SY2年生种茎；薯干率和鲜薯淀粉含量呈现老茎头>60 d嫩茎>2年生种茎>1年生种茎，且植株密度越小，则薯干率和鲜薯淀粉含量越高。

关键词 木薯种茎 ；成活率 ；产量

中图分类号 S533 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.06.004

Effects of Different Seed-stem on the Survival Rate

and Yield Traits of Cassava Under the Drought Condition

LIU Haigang1） WEI Yunxia2） MENG Fuxuan1）

DUAN Yuanjie1） YANG Yujiao1） DAI Jianju1） HUANG Jie2）

（1 Institute of Tropical Eco-agricultural Sciences， YAAS， Yuanmou， Yunnan 651399；

2 Tropical Crops Genetic Resources Institute，CATAS/Key Laboratory of Conservation and Utilization

of Cassava Genetic Resources， Ministry of Agriculture， P.R. China， Danzhou， Hainan 571737）

Abstract The effects of 4 cassava seed-stems on survival rate， agronomic characters and yield traits of cassava were compared under the drought conditions. The survival rate showed that annual stem （100%） > biennial stem （92.2%） > 60 d stem （78.9%） > head of old stem （30%）. The fresh root yield and dry root yield showed that annual stem > 60 d stem > head of old stem > biennial stem. The starch yield showed that 60 d stem > annual stem > head of old stem > biennial stem. The dry matter content （DMC） and starch content （SC） of fresh root showed that head of old stem > 60 d stem > biennial stem >annual stem . The lower plant density would lead to higher DMC and SC.

Keywords seed-stem ； cassava ； survival rate ； yield

中国木薯多种植在贫瘠易旱地区，琼西、粤西和滇南等地还经常遭受旱害。春旱易导致缺苗率高，幼苗长势弱，累及中后期生长；而块根形成期受旱，容易形成纤维根及造成薯柄纤维化，导致减产幅度大[1]。木薯是无性繁殖作物，在生产中主要选择充分成熟、髓部充实且富含水分、茎径适中、粗壮密节、皮芽无损、无病虫害的1年生中下部主茎作为种茎。据调查，部分地区利用木薯植株地下部的老茎头（老种茎）作为种茎。由于木薯老茎头较为粗壮，会出现出苗快、长势旺的现象，甚至比以中下部作为种茎的植株长得更好。虽然嫩茎枝在瘠薄旱地难以成活，但当提供良好的水肥条件并加强管理时，嫩茎枝也能正常成活和获得不低的产量，有利于加快繁殖和推广良种。另外，受鲜薯市场价格或1年生木薯产量低的影响，部分地区也会收获2年生木薯及使用其种茎[1-9]。目前，尚未见关于利用不同生育年龄的主茎、老茎头和嫩茎作为种茎的比较研究报道。本研究在干旱条件下，比较4种不同种茎材料的成活率、农艺及产量性状，评价其优劣势，为木薯高产栽培提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

试验用木薯品种为中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所选育的华南124，所用种茎均为当天采集，选取4种不同种茎材料，具体如下：A，生育期为300 d的1年生种茎，选取离地10 cm至一级分枝以下的主茎，约为全茎长的2/3，茎径为16.5～18.1 mm，锯成长15.0 cm的茎段；B，生育期为672 d的2年生种茎，选取离地10 cm至一级分枝以下的主茎，约为全茎长的2/3，茎径17.2～21.6 mm，锯成长15.0 cm的茎段；C，生育期为60 d的嫩茎，选取离地10 cm至全茎长2/3处的茎秆，茎径为9.8～11.7 mm，锯成长15.0 cm的茎段；D，已种植1年的老茎头（老种茎），砍去茎头上的薯块后，离地面10 cm处锯断主茎，并锯除所有的弱茎，只留下茎头及10 cm长的主茎，主茎的茎径为17.7～20.4 mm。

试验用复合肥为四川美丰化工股份有限公司生产的美丰比利夫复合肥，w（N）︰w（P2O5）︰w（K2O）=17%︰17%︰17%；尿素由云天化股份有限公司生产，含氮量≥46.4%。

1.1.2 试验条件

试验地位于云南省元谋县黄瓜园镇云南省农业科学院热区生态农业研究所苴林试验基地，属典型的干热河谷气候，海拔1 050 m，年均气温21.6℃，2014年最高气温42.5℃，最低气温5.4℃，全年降雨量619.3 mm，2014年6月1日第一次降雨，降雨量7.3 mm，全年蒸发量3 901.6 mm，蒸发量是年降雨量的6.3倍，是极端干旱地区。试验地土壤为燥红土，pH 7.0，有机质含量7.5 mg/kg，全氮含量0.75 mg/kg，全磷含量0.7 mg/kg，全钾含量0.6 mg/kg。种植后，从2014年4月2日至第一场雨前的5月30日期间，平均气温28.4℃，最高气温42.5℃，最低气温22.0℃，最高地面温度54.5℃，降雨量0.0 mm。

试验地经微耕机翻耕后起成垄，垄高15 cm，垄沟宽20 cm，垄面宽80 cm，即行距为100 cm；株距80 cm，将木薯种茎种植于垄心。种植方式采用挖穴埋土，统一采用芽眼朝北、45°角斜植，所有的种茎顶部均露出地面3 cm；种植后马上统一浇水，每穴浇水2.0 L，然后盖土；植后30 d，在距离种茎基部20 cm处挖穴，穴施尿素300.0 kg/hm2，施肥后马上每穴浇水1.0 L，然后盖土，此后依靠雨养；植后60 d人工除草1次，并在距离种茎基部20 cm处挖穴，施复合肥 375.0 kg/hm2。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

设4个处理：A，1年生种茎；B，2年生种茎；C，60 d嫩茎；D，已种植1年的老茎头（老种茎）；3次重复，随机排列。每个小区种植4行，每行7株，共28株木薯，小区面积22.4 m2。2014年4月2日种植，2014年6月2日调查成活率（包括各小区的全部植株），2015年2月4日调查农艺性状，2015年2月5日收获小区中间2行的10株木薯（处于边缘的18株视为隔离株），测定其鲜薯产量、薯干率及鲜薯淀粉含量。

1.2.2 项目观测

参照木薯种质资源描述规范调查木薯农艺性状和产量性状[10]。单株结薯数是指直径3 cm以上的单株薯块数量；单株鲜薯重是单株薯块的鲜重；单株鲜茎叶重是除薯块外的茎叶（含纤维根）鲜重；收获指数=单株鲜薯重/（单株鲜茎叶重+单株鲜薯重）。参照中华人民共和国农业部[11]制定的标准调查木薯产量性状，鲜薯产量是调查各小区的鲜薯重量后折算为国际单位，薯干产量=鲜薯产量×薯干率，淀粉产量=鲜薯产量×鲜薯淀粉含量。

1.3 数据分析

使用Excel 2007整理数据；采用SPSS 16.0统计软件，用Duncan新复极差法进行差异显著性检验[12]。

2 结果与分析

2.1 成活率与农艺性状

不同种茎材料对木薯成活率及农艺性状的影响见表1。成活率（survival rate，SR）表现为1年生种茎（100.0%）>2年生种茎（92.2%）>60 d嫩茎（78.9%）>老茎头（30.0%），四者之间均达显著差异。其中，老茎头与其余三者间达极显著差异；老茎头的主茎数显著多于其余三者，且其株高、茎径、主茎明显高于其余三者。

2.2 对产量构成因素的影响

不同种茎材料对木薯产量构成因素的影响见表2。就单株的结薯数、鲜茎叶重、鲜薯重和收获指数而言，均是老茎头最高，2年生种茎最低。其中，老茎头的单株鲜茎叶重和鲜薯重极显著高于其余三者，甚至达2倍以上；而2年生种茎的收获指数显著低于其余三者，且2年生种茎的结薯数明显低于其余三者。除1年生种茎外，随着成活率的降低，即植株密度越疏越有利于提高单株的结薯数、鲜茎叶重、鲜薯重和收获指数。

2.3 对产量的影响

不同种茎材料对理论产量的影响见表3。不同种茎材料所得鲜薯产量、薯干产量、鲜薯淀粉含量及薯干率和淀粉产量均无显著差异；鲜薯产量和薯干产量（root yield，RY）均表现为1年生种茎>60 d嫩茎>老茎头>2年生种茎；淀粉产量（starch yield，SY）表现为60 d嫩茎>1年生种茎>老茎头>2年生种茎；薯干率和鲜薯淀粉含量均表现为老茎头>60 d嫩茎>2年生种茎>1年生种茎。当木薯成活率越低时，即植株密度越小时，其薯干率和鲜薯淀粉含量越高。

3 讨论与结论

在4种不同种茎材料中，1年生种茎的成活率最高（100.0%），鲜薯产量和薯干产量最高，淀粉产量与已种植1年的老茎头（老种茎）相近，进一步验证了1年生成熟木质化主茎为最优种植材料的结论[7]。当气温较高、蒸发量较大时，幼嫩插穗容易干枯，降低扦插成活率[13]；使用幼嫩木薯茎枝作为繁殖材料，表现为发芽力弱和长势差，需适当喷淋水，以保证适宜的土壤和空气湿度，避免干燥和强光影响到萌芽及伤芽伤苗[14]；以木薯嫩茎枝作为种植材料时，也强调良好的土壤湿度，以提高成活率[7]。本研究的嫩茎成活率较低，主要是由于干旱条件的影响，因此，在使用嫩茎时，需注意提供良好的湿润条件。据广西的种植经验，在湿润的土壤条件下，老茎头会有较高的成活率及产量，但本研究的老茎头成活率最低，这可能是由于老茎头的韧皮部有多处机械损伤，极端干旱的土壤条件可能加速伤口失水而影响成活率。因此，在使用老茎头时，应特别注意尽量避免损伤。

据报道，在木本植物扦插繁殖中，随着采穗母株年龄的增加，母株的IAA、GA4等生长素含量会降低，从而导致扦插生根率低、根系质量下降和早期生长迟缓等不良现象[15-18]。在本研究中，2年生木薯种茎的成活率、株高、单株鲜茎叶重、结薯数以及鲜薯、薯干和淀粉的产量均低于1年生种茎；60 d嫩茎成活率（78.9%）虽低于1年生和2年生种茎，但极显著高于老茎头（30.0%），且其薯干率、鲜薯淀粉含量及鲜薯、薯干和淀粉产量均高于2年生种茎，这可能是由于嫩茎的生活力较强，当成活后，就能充分发挥其生长优势。因此，不同月龄种茎的植物激素含量和营养含量等因素对木薯萌芽及生长的影响值得进一步研究。

总之，在选用木薯种茎时，以1年生木薯的成熟木质化种茎为优，在土壤湿润或能提供水分保障条件的地区，可使用木薯嫩茎枝和老茎头作为种植材料，不建议使用2年生种茎。

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