10個木薯新品系主要農藝性狀分析與綜合評價

宋記明，張林輝，段春芳，姜太玲，劉 倩，熊賢坤，常瑞姍，劉光華

（1.云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所/農業農村部保山熱帶作物科學觀測實驗站，云南 保山 678000；2.保山市隆陽區瓦房彝族苗族鄉農業綜合服務中心，云南 保山 678009）

【研究意義】木薯（Manihot esculentaCrantz）是大戟科木薯屬植物，起源于亞馬孫河流域南部邊緣地區［1］，與馬鈴薯、甘薯并列為世界三大薯類作物，是全球6億以上人口的主要食物來源，是飼養禽畜、魚類的優質飼料，也是世界公認的一種極具發展潛力的可再生能源作物，素有“淀粉之王”和“地下糧倉”的美稱［2-3］。在我國，木薯是重要的工業原料作物，主要在廣西、廣東、海南和云南等南方9省種植［4］。云南省作為我國木薯種植的主要地區之一，具有發展木薯產業得天獨厚的優勢，但目前云南推廣種植的木薯品種均從海南、廣西等地引進，品種數量少、產量低、退化嚴重，且云南不同地區氣候、地形、土壤差異較大，這些木薯品種已不完全適宜于云南推廣種植。因此，開展木薯新品系區域試驗研究，篩選適宜云南推廣種植的木薯新品種（系），對促進云南木薯產業發展具有重要意義。【前人研究進展】木薯是多年生營養繁殖灌木，F1代種子優良性狀可通過無性繁殖保持下去，因此雜交育種成為木薯育種重要策略之一，從數千個雜交組合中開展多年雜交育種試驗，經過實生苗試驗、初中高級系比、區域性試驗、生產性試驗等過程系統評選后育成木薯新品種［5-6］。通過雜交育種手段，中國熱帶農業科學院選育出國審華南系列木薯新品種［7-17］，廣西亞熱帶作物研究所選育出國審桂熱系列木薯新品種［18-22］，廣西農業科學院經濟作物研究所選育出桂木薯系列木薯新品種［23-24］，廣西南亞熱帶農業科學研究所選育出“桂墾系列”木薯雜交新品系［25-26］。【本研究切入點】中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所通過雜交育種選育出10個在農藝性狀、產量和淀粉含量等方面表現良好的木薯新品系，為了解這10個木薯新品系在云南不同生態區域的適應性，2017年云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所引進這10個木薯新品系在試驗示范基地試種，2018年在云南省隆陽區、勐海縣、馬關縣、元謀縣等地開展區域試驗。【擬解決的關鍵問題】通過開展區域試驗，研究10個木薯新品系在云南不同生態區域種植的農藝性狀、產量及品質表現，了解其生產適應性，篩選適宜云南種植的木薯新品系，為品種審定和生產推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試10個木薯新品系分別為56-7、58-7、43-3、28-3、14-19、44-7、30-8、F200、F124、02-4，均由中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所雜交組配、云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所配合選育。對照種華南205（SC205）、桂熱4號（GR4）為云南省主栽木薯品種。

木薯新品系區域試驗由云南省農業科學院熱帶亞熱帶經濟作物研究所組織實施，布置在云南省不同生態區域的木薯種植區，包括：（1）保山市隆陽區潞江鎮（E1），土壤為沖積母質發育的砂壤土；（2）西雙版納州勐海縣勐海鎮（E2），土壤為紅壤土；（3）楚雄州元謀縣黃瓜元鎮（E3），土壤為紅壤土；（4）文山州馬關縣都龍鎮（E4），土壤為黃壤土。各試驗點木薯種植前進行全墾、曝曬，揀除石頭、樹根等雜物。

1.2 試驗方法

2018年在云南省4個試驗點進行區域試驗，采用隨機區組設計，設置10個木薯新品系及2個對照品種共12個處理，3次重復。小區面積20 m2，4行區，行長5 m，行距1 m，株距0.8 m，每小區種植24株，密度采用0.8 m×1.0 m，即12 500 株 /hm2。

4個試驗點木薯統一采用起壟、斜插的方式種植，用40%啶蟲脒可溶性粉劑1 500倍和5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑2 000倍混合液浸泡木薯種莖5～10 min后種植。在植株封行前，統一追施鉀肥450 kg/hm2，其余同常規管理。播種時間根據各試驗點降雨情況適時進行，木薯生育期達10個月以上后收獲測產。

1.3 測定項目及方法

木薯植后2個月調查各小區的成活株數。收獲時，隨機選擇每個小區的10株木薯調查地上部分生物學特性和產量性狀。選擇有代表性鮮薯塊根，切片并測定鮮重，然后晾干至恒重，測定薯干重量，用于計算干物率。主莖粗用游標卡尺測量距地面10 cm處主莖的直徑，株高用直尺測量植株由地面至最高心葉的垂直高度，主莖高用直尺測量從地面到第一次分枝部位的主莖垂直高度。

成活率（%）=（成活株數/種植株數）×100

干物率（%）=（木薯干重/木薯鮮重）×100

單位面積薯干產量（kg/hm2）=12500×成活率×單株產量×干物率

試驗數據用Excel計算各小區的單株農藝性狀平均值，利用DPS 數據處理軟件評價品種（系）的豐產性和穩定性并進行回歸統計分析，采用Duncan新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 木薯新品系地上部分生物學特性分析

植物地上部分的生長情況在一定程度上反映了植物對自然環境的適應程度，木薯地上部分的生長與鮮薯產量密切相關，較高的葉片光合能力可為塊根發育提供更多物質基礎［27］。由表1可知，木薯主莖粗56-7、58-7、F124均高于對照品種SC205和GR4，其中56-7比對照SC205增粗22.0%、比對照GR4增粗30.3%，58-7比對照SC205增粗14.8%、比對照GR4增粗22.6%，F124比對照SC205增粗4.0%、比對照GR4增粗11.1%；各木薯新品系之間株高差異不顯著，除43-3、F200株高低于對照品種SC205和GR4，其他均高于兩個對照品種，株高從高到低依次為56-7＞14-19＞02-4＞F124＞28-3＞44-7＞30-8＞58-7＞43-3＞F200；木薯主莖高度，對照品種GR4株型直立不分叉，植株高度即為主莖高度，而10個木薯新品系均為分叉品系，主莖高度表現為44-7＞30-8＞58-7＞43-3＞F124＞F200＞14-19＞56-7＞28-3＞02-4，其中58-7、43-3、44-7、30-8、F124等 5個木薯新品系均高于對照品種SC2 05，表現為高位分枝；主莖的分叉，除對照品種GR4無分叉，其他均有分叉，其中56-7、02-4多為二分叉，58-7、43-3、28-3、14-19、44-7、30-8、F200、F124等8個木薯新品系多為三分叉。

表1 不同木薯新品系收獲時地上部分生物學特性Table 1 Biological characteristics of aboveground parts of different new cassava lines during harvest

2.2 木薯新品系產量性狀分析

以收獲塊根為主的木薯經濟產出主要取決于鮮薯產量。由表2可知，56-7、58-7、F200、F124、02-4等5個木薯新品系的單株產量均高于對照品種SC205和GR4，其中56-7、58-7的單株產量增產達極顯著水平，56-7比對照SC205增產48.54%、比GR4增產60.24%，58-7比對照SC205增產41.61%、比GR4增產52.75%；品種效應值的大小反映了組合在試驗中的增減產效應［28］，56-7、58-7、F200、F124、02-4等5個木薯新品系的效應值均大于對照品種SC205和GR4，效應值大小排序與單株產量高低排序一致，說明這5個木薯新品系豐產性較其他品系突出；品種變異度小說明在不同環境下的產量變化小，該品種的產量穩定性好［29-30］，10個木薯新品系中56-7、14-19的變異度小于對照品種，58-7、44-7、F200、F124等4個木薯新品系的變異度介于對照品種SC205和GR4之間；回歸系數用于度量品種的適應性，回歸系數小于1說明品種適應性好［31］，10個木薯新品系中43-3、28-3、44-7、F200的回歸系數均小于1，其中28-3的回歸系數小于對照品種SC205和 GR4。

2.3 木薯新品系干物率分析

木薯鮮重主要由水分和干物質組成，而干物質才是木薯鮮重的價值所在［32］。由表3可知，56-7干物率最低，43-3干物率最高，比對照品種SC205增加6.20%、比GR4增加8.73%，43-3、14-19、30-8、F124等4個木薯新品系的干物率高于對照品種SC205，58-7、43-3、14-19、30-8、F200、F124等6個木薯新品系的干物率高于對照品種GR4，但差異均未達到顯著水平。

2.4 木梳新品系抗性評價

通過對不同品系、不同試驗點的抗性進行觀測，10個木薯新品系在云南不同生態區域病蟲害發生均較少，10個木薯新品系在整個生育期均未出現倒伏、萎蔫、枯死的現象。但在同等種植條件下，56-7成活率僅為45%，其他品系成活率均達93%以上。

2.5 木薯新品系薯干產量分析

薯干產量決定于單位面積有效植株數、單株產量和干物率。由表4可知，58-7、43-3、14-19、30-8、F200、F124等6個木薯新品系的每公頃薯干理論產量均高于對照品種，58-7增產最高，比對照品種SC205增產40.24%、比GR4增產54.89%。

表2 不同木薯新品系豐產性及其穩定性分析Table 2 Analysis of high yield and stability of different cassava new lines

表3 不同木薯新品系干物率分析Table 3 Analysis of dry matter rate of different new cassava lines

表4 不同木薯新品系薯干理論產量分析Table 4 Analysis on the theoretical yield of dried cassava of different new cassava lines

3 討論

環境條件是影響作物生長和生產的關鍵，對引進種質進行適應性評價和篩選是育種和利用種質的前提［33］。同一木薯品種或不同木薯品種在不同或相同的氣候、栽培條件下，木薯主莖粗、株高、主莖高、主莖分叉及鮮薯重等都存在差異［34］。木薯的農藝性狀和產量受土壤、光照、溫度、降雨等多因素的影響。通過分析不同參試品種（系）的豐產性、穩產性和適應性，為新品種（系）區域試驗提供一定的參考，對木薯新品種（系）區域試驗綜合性狀的表現需結合實際進一步加以分析討論。

56-7木薯新品系主莖粗、株高、單株產量和效應值4項指標均居10個參試品系的第1位，但其干物率僅為26.54%，成活率僅為45%，折合單位面積薯干產量為5 063.38 kg/hm2，明顯低于對照品種。從株型來看，56-7表現為低位分枝，分枝角度較大，不適宜密植、間作與機械化采收。因此56-7不適宜在云南推廣種植，可作為食用型育種目標中間材料加以利用。

58-7木薯新品系主莖粗、單株產量和效應值3項指標均居10個參試品系的第2位，變異度和干物率介于2個對照品種之間，折合單位面積薯干產量為15 782.83 kg/hm2，明顯高于其他品系和對照品種。從結薯情況來看，58-7結薯較集中，薯型中長均勻，適合于機械化采收，且處于干熱區的隆陽點和元謀點單株產量高于濕熱區的勐海點和馬關點，與DPS數據處理軟件分析結果一致。從株型來看，58-7表現為高位分枝、分枝少、緊湊集中，利于密植和間作，可充分利用地面空間，提高單位面積效益。因此58-7適宜在云南不同生態區域進一步推廣種植。

F124木薯新品系主莖粗、單株產量和效應值3項指標均居10個參試品系的第3位，株高居10個參試品系的第4位，變異度介于2個對照品種之間，干物率高于兩個對照品種，折合單位面積薯干產量為13 271.24 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，F124表現為高位分枝，分枝角度較小，利于密植和間作。因此F124木薯新品系適宜在云南不同生態區域進一步推廣種植。

F200木薯新品系主莖粗、株高2項指標居10個參試品系的最后一位，單株產量和效應值居10個參試品系的第4位，回歸系數小于1，干物率介于2個對照品種之間，折合單位面積薯干產量為11 678.94 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，F200表現為植株矮化、緊湊集中，利于密植和間作。因此F200適宜在云南不同生態區域進一步推廣種植，且可作為矮化型育種目標的中間材料加以利用。

43-3木薯新品系主莖粗、株高均低于對照品種，單株產量介于2個對照品種之間，回歸系數小于1且介于2個對照品種之間，干物率居10個參試品系的第1位，折合單位面積薯干產量為11 472.97 kg/hm2，高于對照品種。從株型來看，43-3表現為高位分枝、分枝少、分枝角度小，利于密植和間作。因此43-3適宜在云南不同生態區域進一步推廣種植，且可作為高干物率育種目標的中間材料加以利用。

其他5個木薯新品系綜合性狀與對照品種相比均無優良表現。

4 結論

云南木薯種植區為雨養旱作農業區，具有氣候多樣、地形復雜、坡耕地小而分散等特點，本研究對10個木薯新品系在云南不同生態區域的主要農藝性狀進行比較和綜合分析，進一步篩選出4個綜合性狀優良的新品系58-7、F124、F200和43-3，其中58-7單位面積鮮薯產量最高，43-3干物率最高。這4個木薯新品系均具有良好的增產效果和優良品質，在生產上具有良好的推廣應用前景，可適時在云南不同生態區域開展生產性試驗。

本試驗僅在在云南省隆陽區、勐海縣、元謀縣、馬關縣4個地方進行了1年的試驗，對木薯品種特征特性、主要農藝性狀等的觀察測定受地區年份環境條件影響會存在一定差異。因此，今后還需要開展多年多點持續試種觀測，并探究穩定高產栽培模式。