2個木薯主栽品種對氮濃度梯度的響應①

付海天 汪全偉楊景豪彭 明③

（1中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所 海南海口571101；2廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所 廣西南寧530001；3中國熱帶農業科學院科技信息研究所 海南海口571101）

木薯作為塊根作物，是重要的工業原料——淀粉的主要來源之一，還肩負著世界5億以上人口的口糧重任［1-2］。木薯是我國南方地區重要的經濟作物，隨著國民經濟的不斷深入發展，我國對木薯類原料的需求逐年增加［3-4］。作為C3作物，木薯具有耐貧瘠、抗逆性強、適應性廣等特點，即使再貧瘠的土壤，也可獲得一定的產量，這種“懶人作物”的特性造就了農民在木薯生產中管理粗放［5］。氮素是木薯需求量最大的礦質元素，同時也是維持生物體生命活動的蛋白質、核酸、維生素、葉綠素等物質的重要組成部分，直接或間接影響作物生理生化過程和生長發育［6-7］。氮肥作為制約木薯產量的重要因子，過量施用或施肥不足都會對木薯重要經濟性狀產生影響［8-9］，過量施肥還會對人類賴以生存的環境造成破壞［10］。因此，篩選木薯氮高效種質資源或通過遺傳改良培育氮高效品種，減少氮肥損失，提高氮肥利用率，為農業可持續發展的有效途徑［11］。筆者所在團隊前期篩選出苗期低氮和高氮條件下均表現為氮高效利用‘南植199’（‘NZ199’）［5］。通過田間試驗，在不同施肥條件下比較‘NZ199’‘SC205’長勢、產量和淀粉含量，驗證大田條件下‘NZ199’表現，為木薯產業的綠色發展提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料‘南植199’‘華南205’來自廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所木薯種質圃，木薯莖桿取上一年10個月成熟期的健康、無病蟲害的莖桿。供試肥料是史丹利復合肥（15：15：15）、中化尿素（含氮量為46%）、云南磷聯鈣鎂磷肥（P2O517%）、中化氯化鉀（K2O 62%）、千代田微生物肥（含氮量4.03%）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗地點：廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所木薯試驗基地。土壤類型：紅壤。基本理化性質：pH值為5.2，有機質10.700 g/kg，全氮0.459 g/kg，有效磷0.206 mg/kg，速效鉀18.400 mg/kg。

試驗共設6個處理，每個處理肥料的種類及施用量見表1。隨機區組設計，3次重復，試驗株行距為1.0 m×0.75 m，每個小區種植25株。正常施肥量為N、P2O5、K2O為20、10、20 kg/667m2，減肥措施為磷和鉀正常施肥，25%氮肥被有機肥替代，然后按75%、50%、25%、0減施。其中處理1：農民習慣施肥（復合肥約58克/株，穴施）；處理2：不施氮肥（磷鉀正常）；處理3：25%的氮肥被有機肥替代；處理4：25%的氮肥被有機肥替代且減肥50%；處理5：25%的氮肥被有機肥替代且減氮25%；處理6：25%的氮肥被有機肥替代且100%施肥。

試驗于2019年5月定植，取健康、無病蟲害的莖桿，砍成20 cm莖段，平放于按規格開好的穴內，按試驗要求進行復合肥和微生物肥穴施。種植45 d后，按要求追施尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀。2019年12月份收獲，測定每個小區的株高、莖粗、鮮薯重和淀粉含量。

表1 試驗處理設置

1.2.2 指標測定和數據分析

株高采用卷尺測量木薯莖尖距地面的高度；莖粗采用游標卡尺測量距地面高度為10 cm處的主莖直徑；鮮薯產量測定是每個小區隨機選取10株計算；鮮薯淀粉含量用雷蒙稱測定［12］；淀粉產量由鮮薯重量乘以淀粉含量得出。

1.3 數據處理

數據采用Excel進行分析，用R語言鄧肯多重范圍檢驗（Duncan's multiple range test）進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同氮水平下木薯的生長情況

株高和莖粗是衡量木薯生長狀況的重要指標，也是鮮薯產量的基礎［13］。由表2可知，‘NZ199’‘SC205’均表現出隨著氮肥的增加株高和莖粗增加的趨勢。同時由于品種差異，同一處理下，‘SC205’株高和莖粗都顯著高于‘NZ199’。

2.2 鮮薯產量、淀粉含量和淀粉產量的比較

由表3可知，‘NZ199’‘SC205’的鮮薯和淀粉產量都隨著氮肥的增加而增加；在同一施肥條件下，‘NZ199’鮮薯產量、淀粉含量均高于‘SC205’，‘NZ199’淀粉含量均顯著或極顯著高于‘SC205’，主要經濟指標——淀粉產量方面，‘NZ199’也都顯著高于‘SC205’。

表2 各處理植株的生長狀況

2.3 各指標的相關性分析

由 表4可 知，無 論 是‘SC205’還 是‘NZ199’，株高和莖粗的相關性都達到了極顯著水平，此外，‘SC205’的株高、莖粗與鮮薯產量、淀粉產量呈顯著相關，這符合木薯農藝性狀指標的屬性［13］。無論‘SC205’還是‘NZ199’，淀粉產量和鮮薯產量均呈現出極顯著相關性，說明這兩品種淀粉產量的增加主要是由鮮薯產量增加貢獻的。‘NZ199’獲得鮮薯高產的同時，主要經濟指標淀粉產量也可獲得高產，說明相較于‘SC205’，‘NZ199’更適合在當地種植。

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 品種間的差異

本試驗相同處理中，‘NZ199’的主要經濟性狀（鮮薯產量、淀粉含量、淀粉產量）均顯著優于‘SC205’，但田間生長狀況指標如株高、莖粗顯著低于對照‘SC205’。馬崇熙［14］、黃堂偉［15］等研究發現，木薯的株高、莖粗等指標在品種間存在較大差異。各指標的多重分析結果來看，‘NZ199’的鮮薯產量與淀粉含量均達到了極顯著水平，說明‘NZ199’在獲得高產的同時也能獲得高淀粉產量，這與韋云東等［16］的研究結果一致。

3.1.2 處理間的差異

試驗結果顯示，隨著氮肥施用量的增加，木薯農藝性狀總體上是升高的，鮮薯和淀粉產量也是增加的，這與譚麗霞［9］、黃巧義［17］、劉備［18］等研究結果一致。處理1株高、莖粗數據更高，可能與苗期施用肥料的種類有關（處理1施用15∶15∶15復合肥）。相同氮濃度下，處理4高產淀粉的同時（7.58 kg/10株），淀粉產量的增加量也比較突出（0.71 kg/10株），可能是減施氮肥方案中比較好的候選措施之一，當然這需進一步研究后期肥料利用效率研究。

3.2 結論

綜上所述，增施氮肥不但可以提高木薯的農藝性狀（株高、莖粗），也能提高鮮薯和淀粉產量等經濟性狀。相同施肥條件下，‘NZ199’長勢（株高、莖粗）方面明顯低于‘SC205’，但鮮薯、淀粉產量均明顯優于‘SC205’，說明‘NZ199’更適合在廣西種植。由于本試驗是一年所測數據，加之植株定植較晚，數據會有一定影響，需要后期進一步研究。