刘勇,魏芳勤,陈永刚,张耀玲,魏玲,王艳龙,孙瑞泽,葛红心,陈进
(陕西汉中市农业科学研究所,723000)
魔芋,又名蒟蒻,属于天南星科魔芋属多年生宿根性草本植物,其球茎含有葡甘露聚糖、果胶、生物碱、淀粉及多种氨基酸和微量元素,是广泛存在于我国西南山区的一种重要经济作物,有着广泛的用途和重要的经济地位[1~3]。魔芋产业的快速发展对我国西南山区农民脱贫致富有重要意义。魔芋种芋常由小球茎繁殖而来,但繁殖系数低、667 m2用种量大等因素极大影响了魔芋种芋的充足供应。为了拓宽魔芋种芋繁殖的方式,提高魔芋种芋的供给,近年来魔芋切块、根状茎、组培脱毒小球茎等其他种芋繁育方式越来越受到人们的重视[4~6]。研究了不同魔芋切块对植株生长及产量的影响,以期更好地了解魔芋切块的生长繁殖特点,为切块种植在魔芋种芋繁育上的广泛应用提供数据支持和依据。
试验于2016年4~11月在汉中市农业科学研究所试验合作基地进行,基地处于花卉苗木林下,土壤肥力中等。苗木间开沟作畦,畦宽2.0 m,每畦面种3行,畦两边种植玉补充遮荫。
供试魔芋为清江花魔芋品种,将500 g以上的大魔芋去除顶芽后,切成带有侧芽的100、150、200 g 3种规格切块,对切块进行消毒后备用。
将切块按照统一行距30 cm,株距30 cm种植,每种规格小区面积为9.6 m2,每小区种84株。完全随机设计,3次重复。4月20日播种,按每667 m2施磷酸钾复合肥50 kg、有机肥80 kg作底肥,一次性施入。
魔芋齐苗后,每个处理随机选定5株魔芋苗测量叶柄高度 (用卷尺测量地面到茎秆分叉处的距离)、叶柄粗(在地面以上用游标卡尺测量茎秆的直径),3次重复。
植株叶片完全展开,用SPAD502叶绿素仪测量魔芋叶片的叶绿素含量,3次重复。植株生长盛期,调查植株的小叶柄长度、叶片数,每个处理3次重复。
试验于11月15日收获,统计小区收获的球茎数目、根状茎数目,并分别称其质量,获得小区球茎产量,小区总产量,计算球茎单株产量、单株膨大系数、小区膨大系数等。
小区总产量=小区球茎产量+小区根状茎产量;单个球茎质量=小区球茎产量÷小区收获球茎个数;繁殖系数=(新生球茎数+新生根状茎数)/种植切块数;小区膨大系数=小区产量/小区种植总质量;单株膨大系数=单株产量/单个切块质量。
采用Micrsoft Excel 2010软件对试验数据进行统计分析和作图,用DPS软件进行方差分析,并用Duncan's新复极差法进行多重比较。
①对植株叶柄高、叶柄粗的影响 切块种植于6月底开始出苗,10月底植株开始变黄倒苗。全生育期在120 d左右。植株出苗后长势迅速,到8月22日前后植株高度达到最大值,对此时的叶柄高度、叶柄直径进行方差分析(表1)。
从表1可知,随着切块质量的增大,植株的叶柄高也随之增长,100 g、200 g处理间的叶柄高存在显著性差异。植株的叶柄高在31.37~36.20 cm,以200 g切块的叶柄最高。不同切块植株的叶柄粗在20.62~21.28 mm,差异不显著,150 g的切块叶柄粗最大。植株叶柄粗/叶柄高在0.065 6~0.057 8,100 g时最大,200 g时最小,说明随着切块质量的增加,植株的粗壮度减小。
②对植株小叶柄长及小叶叶片数的影响 对8月22日植株生长旺期各切块植株的小叶柄长及小叶叶片数进行方差分析(表2)。
由表2可知,不同切块对植株小叶柄长度影响较小,各处理间差异不显著,3种切块植株的小叶柄长在 38.14~38.58 cm。
小叶柄长/叶柄高,各处理间差异不显著,从数值看,100 g时值最大,而200 g时值最小。说明随着切块质量的增大,叶柄长度/叶柄高有随之下降的趋势。
不同质量切块的植株小叶叶片数在144.7~156.0片,不同切块间差异不显著。而每1 cm小叶柄长上的叶片数,以150 g切块植株的最多,与其他2个切块植株有显著差异。
③切块质量对植株叶绿素含量的影响 从图1可以看到,从8月8日到10月14日,切块植株的叶绿素含量一直保持较高水平,各切块植株叶片SPAD值在40.11~49.70,其中以150 g切块的值最小,与其他2个规格切块处理存在显著差异。切块出苗后,叶绿素含量增加迅速,并在9月5日前后达到最大值,9~10月植株生长的后期,其叶绿素含量还维持较高的水平,10月底植株开始变黄倒苗。
试验于11月15日收获,收获时统计球茎和根状茎数量,试验的生长全过程都没有发病。
表1 不同切块质量对植株叶柄高和叶柄粗的影响
表2 不同切块质量对植株小叶柄长及小叶叶片数的影响
图1 不同切块质量的植株叶绿素含量
表3 不同切块质量对植株收获率及繁殖系数的影响
从表3可以看出,切块由于侧芽萌发出苗,存在双苗或多苗现象,收获时存在双球茎或多球茎的现象,切块种植的收获率在106.3%~134.9%,不同切块间存在显著差异。切块质量越大,收获率越高,多球茎个体占比越多。
随着切块质量的增加,植株产生的新生根状茎数目也随之增加,根状茎收获率在71.43%~96.83%,不同切块间存在显著性差异。
不同切块的繁殖系数在1.78~2.32,繁殖系数随着切块质量的增加而增加。
表4结果显示,不同切块种植1 a后,单个球茎质量在195.95~310.49 g,单根根状茎质量在19.33~28.67 g,随着切块母种质量增加而增加。
试验小区产量差别较大,不同切块间的小区产量达到了显著差异水平,切块质量显著影响了单个球茎质量,进而影响小区产量。
表4 不同切块质量对魔芋产量及膨大系数的影响
从单株球茎的膨大系数看,膨大系数随着切块质量的增加而减少,不同质量的切块单株膨大系数在1.22~1.96,且存在显著性差异。
受根状茎质量的影响,小区膨大系数大于单株膨大系数,不同切块的小区膨大系数存在显著性差异,150 g切块的膨大系数为试验最高值。
由表5可知,切块质量与植株高度及收获率、单株产量、小区产量有显著正相关关系,相关系数达0.97以上,叶柄直径则与叶片数呈显著正相关,相关系数为0.98,小叶柄长度、SPAD值与产量相关性不强。
表5 切块植株生长因素与产量的相关性分析
100~200 g的清江花魔芋切块植株叶柄高在31.37~36.20 cm,小叶柄长 38.14~38.58 cm,叶柄粗在 20.62~21.28 mm,小叶数有 144.67~156.0 片。
100~200 g切块种植1 a的新生球茎单个质量在 198.95~310.19 g,球茎膨大系数为 1.55~1.96,繁殖系数为 1.79~2.32。
通过调查植株生长值发现,不同切块质量对植株叶柄高度的影响大于叶柄粗,随着切块质量的增加,植株粗度开始下降,越大的切块植株生长越高。切块种植时随着切块质量的增加,植株的收获率、繁殖系数及产量增加,但球茎膨大系数减小。
相关性分析显示,切块质量与植株高度及收获率、单株产量、小区产量呈显著性正相关,对植株小叶柄长和叶片数影响不大。
大魔芋切块后极易受病菌感染,因此魔芋切块种植要严格种芋消毒,试验发现严格的切块消毒能有效降低魔芋病害发生。试验中魔芋切块种植比球茎种植的出苗期晚[4],刘佩瑛[1]研究认为,提早切块时期,为侧芽萌发提供充分的时间有利于提早切块植株的出苗。分析认为,试验切块种植由于生育期较短且偏后,植株生长后期光照强度减弱,有效光合速率下降,球茎膨大速率较慢,与球茎等繁殖方式相比[6,7],产量和膨大系数较低。综合而言,切块繁殖膨大系数较小,但繁殖系数较大,且切块技术较简单易操作,是魔芋种芋繁育的一种重要方式。
[1]刘佩瑛.魔芋学[M].北京:中国农业出版社,2004.
[2]庞杰,张盛林.中国魔芋种质资源的研究[J].资源科学,2001(5):87-89.
[3]张盛林.魔芋栽培与加工技术[M].北京:中国农业出版社,2005.
[4]韩勇,赵庆云,杨秀莲,等.魔芋种芋切块繁殖研究[J].长江蔬菜,2010(5):45-46.
[5]王辉,王彦明,付饶,等.魔芋切块种植栽培技术[J].种子,2016(10):128-129.
[6]杨秀莲,赵庆云,赵旭东,等.不同类型魔芋种芋的生长分析[J].长江蔬菜,2009(21):40-42.
[7]崔鸣,赵兴喜,吴延新,等.秦巴山区魔芋种子繁殖密度试验研究[J].种子世界,2005(11):23.