劉 倩 劉光華 李月仙 宋記明 段春芳 姜太玲 周迎春 嚴(yán) 煒 張林輝,2

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南 保山 678000；2. 保山全心農(nóng)業(yè)科技有限公司，云南 保山 678000)

木薯 (Manihotesculenta) 屬大戟科木薯屬，多年生亞灌木，起源于亞馬孫河流域南部邊緣地區(qū)，為世界三大薯類作物之一，是熱帶、亞熱帶地區(qū)發(fā)展中國家的重要糧食作物之一，也是我國重要的飼料和工業(yè)原料作物[1-2]。云南木薯種植歷史悠久，主要集中在怒江、紅河等流域的保山、德宏、紅河、文山、臨滄及西雙版納等地區(qū)。目前由于品種單一及老化、產(chǎn)值低的問題，種植面積日漸萎縮[3]。因此，篩選出適宜本區(qū)域種植的木薯品種，對提高木薯產(chǎn)值及農(nóng)戶種植積極性，促進(jìn)木薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。盡管前人已開展過多品種在各地的品種比較試驗[4-6]，但目前尚未有廣西系列木薯品種在云南種植的系統(tǒng)分析研究。本研究通過對5個廣西引進(jìn)木薯品種在云南怒江干熱河谷區(qū)種植的農(nóng)藝性狀及品質(zhì)表現(xiàn)進(jìn)行分析，以篩選出適宜在當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)良品種，為云南木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點(diǎn)位于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所木薯試驗示范基地內(nèi)，海拔734 m，地處東經(jīng)98°52′37″，北緯24°58′32″，年降雨量755 mm，年平均溫21.5 ℃，試驗地塊土壤pH 6.0，速效氮0.054%，速效磷0.056%，速效鉀2.03%，有機(jī)質(zhì)5.82 g/kg。

1.2 試驗方法

收獲時每小區(qū)隨機(jī)選擇10株木薯，游標(biāo)卡尺測定主莖粗，鋼卷尺測定株高、第一分枝高，臺秤稱量單株鮮莖葉質(zhì)量及單株鮮薯質(zhì)量等農(nóng)藝性狀[7]。采樣帶回實(shí)驗室按GB/T 5009.9—2008[8]測定鮮薯淀粉含量，GB/T 5009.36—2003[9]測定氫氰酸含量，GB 5009.5—2010[10]測定蛋白質(zhì)含量，NY/T 1600—2008[11]測定單寧含量，差減法測定總碳水化合物含量。采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法 (如公式(1)～(2)) 計算各木薯品種10項指標(biāo)的得分，得分總和即為各品種的綜合評分。

XU=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

XU=(Xmax-X)/(Xmax-Xmin)

(2)

式中：U為品種，XU為各品種計算出的得分，X為各品種的某一指標(biāo)測定值，Xmax及Xmin分別為所有品種中此指標(biāo)的最大值和最小值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)利用SAS 9.0進(jìn)行方差分析，采用Excel 2003進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 主莖粗比較

主莖粗與種莖質(zhì)量有關(guān)，在木薯種莖標(biāo)準(zhǔn)中，主莖粗 ≥ 2.0 cm為1級，主莖粗在1.5～1.9 cm之間為2級種莖，< 1.5 cm為3級種莖[12]。從圖1可以看出，所有參試品種的主莖粗均達(dá)到了1級標(biāo)準(zhǔn)，GR3及GR911的主莖粗在所有參試品種中為最小，均為2.9 cm，GR4、GR891、新選048的主莖粗均大于GR3及GR911，GR4與其他4個品種的主莖粗差異均達(dá)顯著水平 (P< 0.05)，但所有品種間未達(dá)到極顯著差異。

不同小寫字母表示差異顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。

圖15個木薯品種主莖粗的比較
Fig.1 Comparison of 5M.esculentavarieties on the main stem diameter

2.2 高生長比較

2.2.1株高生長量比較

株高高，抗風(fēng)性差，易倒伏，株高矮則會影響莖葉生長，從而影響鮮薯產(chǎn)量。由圖2可以看出，GR4株高最高，為303.9 cm，其次為GR3，而GR891及GR911株高較小，為242.6 cm和235.8 cm，均小于其他3個品種，所有參試品種株高均差異不顯著。

展會期間，多個全球印刷行業(yè)的重要會議及商會、協(xié)會等行業(yè)組織的行業(yè)交流活動會舉辦，展會形成了一個促進(jìn)全球印刷行業(yè)交流發(fā)展的平臺。

2.2.2第1分枝高比較

第1分枝高 (主莖高) 較高的品種，株型好，可進(jìn)行密植及合理間套作。在實(shí)際生產(chǎn)中，選用木薯主莖的中下部作為種莖，鮮薯產(chǎn)量最高，上部莖次之，而分枝莖最差[13]。從圖3可以看出，GR3第1分枝最高，為235.3 cm，其次為GR4，180.8 cm，其他3個參試品種分枝較低，株型較差。品種間差異性分析表明：GR4、GR891、GR911、新選048與GR3之間第1分枝高差異均達(dá)極顯著水平 (P< 0.01)，參試品種除GR911與新選048之間無顯著差異外，其他品種間比較均為差異極顯著 (P< 0.01)。

不同小寫字母表示差異顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。

圖25個木薯品種株高的比較
Fig.2 Comparison of 5M.esculentavarieties on the plant height

不同小寫字母表示差異顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。

圖35個木薯品種第一分枝高的比較
Fig.3 Comparison of 5M.esculentavarieties on the height of main stem

2.3 質(zhì)量比較

2.3.1單株鮮莖葉質(zhì)量比較

木薯鮮莖葉可做飼料飼喂家畜，也可作為基質(zhì)栽培食用菌，還可粉碎還田，甚至可制作活性炭[14-16]。就綜合利用而言，木薯鮮莖葉重越大越好，但過多的莖葉可能會抑制鮮薯的生長。從圖4可以看出，GR3的單株鮮莖葉質(zhì)量最小，為2.0 kg/株，GR4比GR3大65%，為3.3 kg/株，GR891比GR3大50%，為3.0 kg/株，GR911比GR3大5%，為2.1 kg/株，新選048比GR3大60%，為3.2 kg/株，所有參試品種與GR3間均無顯著差異。

不同小寫字母表示差異顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。

圖45個木薯品種單株鮮莖葉質(zhì)量的比較
Fig.4 Comparison of 5M.esculentavarieties on the fresh weight above ground of single plant

2.3.2單株鮮薯質(zhì)量比較

單株鮮薯質(zhì)量作為木薯最重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，無論從加工或是食用來說，產(chǎn)量越高產(chǎn)值越高。從圖5可以看出，除GR891外，GR4、GR911、新選048等3個參試品種的單株鮮薯質(zhì)量均比GR3大，且這3個品種的單株鮮薯質(zhì)量達(dá)到3.5 kg/株以上，最高產(chǎn)的品種為GR4，比單株鮮薯質(zhì)量最小的GR891高43.3%，達(dá)4.3 kg/株，產(chǎn)量第2的品種為新選048，比GR891高33.3%，比GR3高17.6%，達(dá)4.0 kg/株，產(chǎn)量由高到低排序為GR4 > 新選048 > GR911 > GR3 > GR891。差異性分析表明，所有參試品種與GR3間均無顯著差異。

不同小寫字母表示差異顯著，不同大寫字母表示差異極顯著。

圖55個木薯品種單株鮮薯質(zhì)量的比較
Fig.5 Comparison of 5M.esculentavarieties on the yield of single plant

2.4 品質(zhì)比較

選取鮮薯淀粉含量、氫氰酸、蛋白質(zhì)、單寧、總碳水化合物含量5個指標(biāo)對參試5個品種進(jìn)行品質(zhì)比較。木薯淀粉含量是加工淀粉、酒精等產(chǎn)品的一項最重要指標(biāo)，氫氰酸是一種有毒物質(zhì)，過量食用會導(dǎo)致人中毒，甚至死亡，而單寧味苦，從食用及飼用來講，這2個指標(biāo)越小越好，而蛋白質(zhì)及總碳水化合物含量則越高越好。從表1可以看出，鮮薯淀粉含量由高到低排序為GR891 > GR4 > 新選048 > GR3 > GR911，GR891鮮薯淀粉含量高達(dá)35.9 g/100 g，比最低的GR911高23.8%，比GR3高17.3%；GR4、GR911、新選048的氫氰酸含量較高，為0.9 mg/kg，比GR3高50%，比最低的GR891高200%；蛋白質(zhì)含量由高到低排序為GR4、GR891 > GR911 > GR3、新選048, GR4、GR891的蛋白質(zhì)含量均為1.2%，比GR3及新選048高33.3%；5個參試品種的單寧含量由低到高排序為GR4 < GR891 < GR3 < GR911 < 新選048，新選048的單寧含量高達(dá)630 mg/kg，比GR3高46.9%，較含量最低的GR4高86.4%；總碳水化合物含量由高到低排序為GR891 > GR4 > 新選048 > GR911 > GR3，所有參試品種的總碳水化合物含量均大于GR3。

表1 5個木薯品種品質(zhì)的比較Table 1 Comparison of 5 M.esculenta varieties on the quality performance

2.5 5個木薯品種的綜合評分

對參試木薯的10個指標(biāo)進(jìn)行綜合評分，其中氫氰酸、單寧按照 [XU=(Xmax-X)/(Xmax-Xmin)] 計算，其他指標(biāo)按照XU=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin) 計算，具體結(jié)果見表2。

表25個木薯品種綜合評分
Table 2 Comprehensive scoring of 5M.esculentavarieties

品種主莖粗株高第1分枝高單株鮮莖葉質(zhì)量單株鮮薯質(zhì)量鮮薯淀粉含量氫氰酸蛋白質(zhì)單寧總碳水化合物綜合評分排名GR30009210000003102305000070003654GR41010007410010009100100100738381GR8910201000007700010010100091005922GR9110000002300803800000033060041635新選0480207801909207707700000000133763

從表2可以看出，所有參試品種綜合評分排序為GR4 > GR891 > 新選048 > GR3 > GR911。GR4的主莖粗、株高、單株鮮莖葉質(zhì)量、單株鮮薯質(zhì)量、蛋白質(zhì)、單寧等6個指標(biāo)的評分在5個參試品種中均最高，綜合評分達(dá)8.38分，比排名第2的GR891高2.46分，而GR891在鮮薯淀粉含量、氫氰酸、蛋白質(zhì)、總碳水化合物含量等4個指標(biāo)在品種間評分均為第1，排名最后的GR911的主莖粗、株高、鮮薯淀粉含量、氫氰酸等4個指標(biāo)的評分均為0，綜合評分僅1.63，遠(yuǎn)低于其他參試品種。

3 結(jié)論與討論

本研究對木薯的主莖粗、株高、第1分枝高、單株鮮莖葉質(zhì)量、單株鮮薯質(zhì)量5個農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行差異性分析，結(jié)果表明GR4的主莖粗與其他4個品種比較均為顯著差異 (P< 0.05)，GR911與新選048的第1分枝高無顯著差異，與其他品種差異極顯著 (P< 0.01)，而GR3與4個參試品種在株高、單株鮮莖葉質(zhì)量、單株鮮薯質(zhì)量比較均無顯著差異；主莖粗由高到低排序為GR4 > GR891、新選048 > GR911、GR3；株高由高到低排序為GR4 > GR3 > 新選048 > GR891 > GR911；單株鮮莖葉質(zhì)量排序為GR4 > 新選048 > GR891 > GR911 > GR3，可見單株鮮莖葉質(zhì)量基本與主莖粗及株高呈正相關(guān)關(guān)系，這與李曉明等[17]及羅興錄[18]的研究結(jié)果具有一定的一致性；第1分枝高由高到低排序為GR3 > GR4 > GR911 > 新選048 > GR891；單株鮮薯質(zhì)量由高到低排序為GR4 > 新選048 > GR911 > GR3 > GR891，該結(jié)果與謝向譽(yù)等[19]單株產(chǎn)量與第1分枝高呈顯著正相關(guān)的研究結(jié)論不同，這可能是因為所選品種不同，第1分枝高差異極大而造成的；除GR891外，單株鮮莖葉質(zhì)量與單株鮮薯質(zhì)量排序一致，這與張振文等[20]研究得出的地上部鮮質(zhì)量是塊根產(chǎn)量形成的主要因子之一的結(jié)論一致，而GR891可能由于分枝太低，地上部莖葉過多，消耗過多養(yǎng)分，反而影響了地下產(chǎn)量的積累。本試驗中5個參試品種都有第1分枝，GR3、GR4頂端分枝，GR891、GR911、新選048分枝較矮，這與前人研究結(jié)果，GR3、GR4、048不分枝[21-23]，GR891、GR911頂端分枝[ 24-25]不同，但GR891、GR911的分枝情況與歐珍貴等[26]的研究結(jié)果較一致，這可能與海拔及降雨量等氣象因素有關(guān)[27]。

對GR3及其他4個參試品種進(jìn)行鮮薯淀粉含量、氫氰酸、蛋白質(zhì)、單寧、總碳水化合物含量等5個品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果表明GR891的鮮薯淀粉含量、蛋白質(zhì)、總碳水化合物含量最高，而氫氰酸含量最低，比對照及其他3個參試品種品質(zhì)更好。GR3、GR4、GR911、新選048等4個品種的鮮薯淀粉含量均比李軍等人[21-23,25]的研究結(jié)果高，這可能與氣候土壤條件不同及收獲時間不同有關(guān)[28]，本研究中氫氰酸含量較前人研究結(jié)果低，這可能與采用的檢測標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。本試驗5個參試品種的蛋白質(zhì)含量為0.9～1.2%，與前人所述木薯塊根中蛋白質(zhì)含量為干重的0.7～2.5%[29]一致。單寧味苦澀，過量時會引起家畜中毒，作為食用、飼用的一項指標(biāo)，可根據(jù)單寧及氫氰酸含量的高低確定淀粉使用類型[30]，新選048氫氰酸及單寧含量在5個參試品種中最高，飼用時要注意量的控制，而GR891的這兩項指標(biāo)最低，可用作食用品種。

對參試品種進(jìn)行農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀的綜合評分表明GR4的主莖粗、株高、單株鮮莖葉質(zhì)量、單株鮮薯質(zhì)量等4個農(nóng)藝性狀及蛋白質(zhì)含量、單寧含量等2個品質(zhì)性狀表現(xiàn)均為最優(yōu)，綜合評分排名第1，滿足加工型木薯高產(chǎn)、高淀粉，飼用型高蛋白、低單寧的要求，可作為加工飼用型木薯；GR891農(nóng)藝性狀表現(xiàn)不是特別突出，但品質(zhì)性狀優(yōu)異，綜合評分排名第2，且滿足食用型品種高淀粉、高蛋白、低氫氰酸的要求，可作為食用型品種；GR3的第一分枝高比其他品種都高，株型好，但其他指標(biāo)表現(xiàn)一般，綜合評分排名第4，種植時可考慮進(jìn)行間套作。

綜上所述，適宜將GR4作為加工型及飼用型品種、GR891作為食用型品種在怒江干熱河谷推廣種植。

[1] 張箭. 木薯發(fā)展史初論[J]. 中國農(nóng)史, 2011, 30(2): 19-30.

[2] 李開綿, 林雄, 黃潔. 國內(nèi)外木薯科研發(fā)展概況[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2001, 21(1): 56-60.

[3] 宋記明, 張林輝, 周迎春, 等. 云南省紅河州木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)研報告[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 36(9): 97-100, 108.

[4] 李月仙, 劉倩, 嚴(yán)煒, 等. 木薯新品種 (系) 在云南的適應(yīng)性比較研究[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2012, 33(7): 1153-1159.

[5] 張林輝. 四個木薯品種在云南的適應(yīng)性試驗及相關(guān)栽培技術(shù)研究[D]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院, 2011.

[6] 羅燕春, 黃建祺, 楊琴, 等. 9個木薯新品種在北海的適應(yīng)性研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39(29): 17830-17832.

[7] 李開綿. 熱帶經(jīng)濟(jì)作物種質(zhì)資源描述規(guī)范[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2005.

[8] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品中淀粉的測定: 第一法 酶水解法: GB/T 5009.9.9—2008[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2009: 1-3.

[9] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 糧食衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法: 第4部分 理化檢驗: GB/T 5009.36—2003[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2004: 7.

[10] 中華人民共和國衛(wèi)生部. 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定: 第一法 凱氏定氮法: GB 5009.5—2010[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2010: 1.

[11] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部. 水果、蔬菜及其制品中單寧含量的測定分光光度法: 第六部分 分析步驟: NY/T 1600—2008[S]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2008: 2.

[12] 農(nóng)業(yè)部熱帶作物及制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會. 木薯種莖: 第4部分 種莖質(zhì)量指標(biāo): NY/T 356—1999[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2004: 2.

[13] 黃潔, 閆慶祥, 李開綿, 等. 木薯嫩莖枝快繁種莖技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2005, 36(6): 506-508.

[14] 劉倩, 劉光華, 李月仙, 等. 木薯廢棄物綜合利用研究進(jìn)展[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 32(10): 51-54.

[15] 鄭永清, 鮑苗青, 葉劍秋. 木薯莖稈粉碎還田對木薯產(chǎn)量影響初探[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 40(12): 1546-1548.

[16] 盧玉文. 廣西利用木薯桿栽培食用菌的發(fā)展前景[J]. 廣西熱帶農(nóng)業(yè), 2009(3): 49-50.

[17] 李曉明, 楊重法, 左應(yīng)梅, 等. 估測木薯莖葉生物量的—數(shù)學(xué)模型[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2009, 30(4): 440-444.

[18] 羅興錄. 木薯主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)與通徑分析[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2001, 17(3): 36-37.

[19] 謝向譽(yù), 陸柳英, 曾文丹, 等. 木薯單株產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2014, 30(27): 223-228.

[20] 張振文, 許瑞麗, 葉劍秋, 等. 木薯塊根生長特性研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2009, 21(1): 10-12, 16.

[21] 李軍, 黃強(qiáng), 盤歡, 等. 木薯品種桂熱3號的選育及栽培技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 40(9): 1147-1149.

[22] 李軍, 田益農(nóng), 盤歡, 等. 木薯品種桂熱4號的選育及栽培要點(diǎn)[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2014, 45(7): 1183-1187.

[23] 羅興錄. 木薯新品種新選048選育與應(yīng)用[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2009, 25(24): 501-505.

[24] 王明花. 木薯品種 “GR891” 在大田種植表現(xiàn)及高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 福建稻麥科技, 2015, 33(2): 91-93.

[25] 李軍. 田益農(nóng)木薯新品種GR911的選育[J]. 廣西熱作科技, 1999(4): 1-4.

[26] 歐珍貴, 黎青, 羅亞紅, 等. 10個木薯品種引種貴州低熱河谷地區(qū)的適應(yīng)性[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 40(7): 25-27.

[27] 黃建輝, 白永飛, 韓興國. 物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能:影響機(jī)制及有關(guān)假說[J]. 生物多樣性, 2001, 9(1): 1-7.

[28] 段曰湯, 馬開華, 何璐, 等. 云南干熱河谷木薯淀粉及干物質(zhì)含量變化規(guī)律研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2010, 23(4): 1078-1081.

[29] 夏秀云, 歐文軍. 木薯轉(zhuǎn)基因育種研究進(jìn)展和展望[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)), 2016, 31(4): 738-744.

[30] 林瑩, 古碧, 李凱, 等. 生長期對不同品種 (系) 木薯品質(zhì)特性的影響[J]. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué), 2011, 30(1): 51-56.