桂木薯1号等木薯新品种的选育及栽培技术
2016-05-30韦本辉甘秀芹刘斌申章佑李艳英劳承英周佳周灵芝胡泊宁秀呈吴延勇
韦本辉 甘秀芹 刘斌 申章佑 李艳英 劳承英 周佳 周灵芝 胡泊 宁秀呈 吴延勇
摘要:【目的】选育高产、高淀粉、耐寒及加工与饲食兼用的木薯优良新品种,丰富广西木薯品种。【方法】2007年,从100多份木薯品种(系)中评价筛选出30多份优良亲本材料;2008年起,通过诱导开花等手段,以筛选出的30多份优良材料为主要杂交亲本,在广西本土进行有性杂交获得种子,经过多代评价,并在广西、湖南、江西等地进行多点检验、示范等综合考察,选育出桂木薯1号等5个木薯新品种。【结果】2013~2014年品比试验结果表明,5个木薯新品种的鲜薯平均产量为36.23~46.88 t/ha,分别比华南205(CK)增产8.64%~40.57%。在2013~2014年区域试验中,5个新品种的鲜薯平均产量为39.77~43.49 t/ha,分别比CK增产6.76%~16.76%。在2015年生产试验中,5个新品种隆安县试验点的鲜薯平均产量为35.25~43.82 t/ha,比CK增产7.54%~34.99%;崇左市江州区试验点的鲜薯产量为26.96~30.19 t/ha,比CK增产20.48%~34.93%。5个新品种的干物质含量为31.4%~40.1%,淀粉含量为28.8%~33.8%,除桂木薯2号外,其他品种干物质和淀粉含量均高于CK;氢氰酸含量为17.6~48.8 mg/kg,均低于CK。5个木薯新品种于2016年3月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂木薯1号等木薯新品种表现出较好的增产效果和优良的品质,可作淀粉加工和鲜食、饲用等,在生产上有良好的推广应用前景。
关键词: 木薯;广西本土杂交;品种选育;特征特性;栽培技术
中图分类号: S533.03 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)07-1088-07
0 引言
【研究意义】木薯(Manihot esculanta Crantz)是世界三大薯类作物之一,已有4000多年的栽培历史,是世界上8亿多人口赖以生存的食粮(闫庆祥等,2013)。木薯淀粉含量高,被誉为“淀粉之王”,其用途廣泛,除可食用外,还可饲用及加工成各种工业产品,如淀粉、酒精等(韦本辉,2008;张振文和古碧,2014)。广西是中国最大的木薯产区,种植面积占全国的60%以上(盘欢等,2013)。目前,广西大面积栽培的木薯品种较单一,产量低,退化严重,严重制约了广西木薯产业的健康发展,且长期以来均是通过引种或引进杂交种子选育木薯品种,没有广西本土杂交选育的木薯品种(甘秀芹等,2011)。因此,在广西本土进行木薯有性杂交育种研究,选育出适合当地气候条件的优良新品种,不仅可丰富木薯品种、提高木薯单产和品质,还对提升广西木薯育种水平及木薯杂交育种创新均具有重要意义。【前人研究进展】在我国木薯品种选育方面,广西亚热带作物研究所于20世纪80、90年代从国际热带农业中心引进木薯杂交种子后代,并从中选育出了木薯新品种GR891和GR911(田益农等,1998;李军和田益农,1999)。罗兴录(2009)从木薯种质资源ZM93-16的自然变异群体中选出优良单株,经过系统选育和定向选择育成了木薯新品种新选048。李军等(2009)从泰国引进木薯杂交种子后代,经多年品比试验选育出木薯品种桂热3号。黄强等(2010)从引自泰国的木薯品种KU5中选育出木薯品种桂热引1号。叶剑秋等(2011)利用CM4042为母本与CM4077杂交获得的杂种后代,经无性系多代选育育成木薯品种华南10号。甘秀芹等(2011)在广西本土通过营养、化学调控等手段诱导木薯开花后进行杂交组配,首次获得了GW08系列木薯杂交种子,通过对实生种子优良单株的筛选评价,获得优良木薯株系2个。李军等(2014)从引自国际热带农业中心(CIAT)的木薯品种PAR164自然杂交后代优良单株SM1600中系统选育出桂热4号木薯品种。叶剑秋等(2014)利用OMR36-34-1为母本与ZM99247杂交获得的杂种后代,经多年品比试验选育出木薯品种华南12号。【本研究切入点】目前,广西种植的木薯品种均是通过引种或引进杂交种子选育的品种,至今尚未有在广西进行木薯有性杂交育种成功的研究报道。【拟解决的关键问题】以优异种质华南205、E497等30多个材料为亲本,通过诱导开花等手段,在广西本土进行有性杂交获得种子,并进行多代、多点、多生态区的评价和选育,旨在选育出高产、高淀粉、耐寒及加工与饲食兼用的木薯新品种,丰富广西木薯品种。
1 选育目标及过程
1. 1 选育目标
选育高产、高淀粉、耐寒及加工与饲食兼用且适合广西栽培的木薯优良新品种。
1. 2 选育过程
2007年,从国内收集的100多份木薯品种(系)中评价筛选出30多份优良亲本材料,并在广西武鸣等地进行短暂淹水致土壤板结、短暂渍水致土壤板结等处理的诱导木薯开花试验研究,取得经验并为本研究提供了技术支持。
2008年,筛选确定优良品系E497、华南205等30多个材料(品种)为主要杂交亲本;2009年将30多个亲本材料在广西北海等地建立杂交圃进行种植杂交,通过水分、营养、化学调控等手段诱导开花,经自然杂交获得杂交种子。桂木薯1号原编号为GW10-E497-2、桂木薯2号原编号为GW10-E497-10、桂木薯3号原编号为GW10-E497-17、桂木薯4号原编号为GW10-E497-19、桂木薯5号原编号为GW10-SC205-1。
2010年,在广西农业科学院种质资源圃进行实生苗种植繁育和观察,单株入选;2011~2012年,利用优良单株进行扩繁,并分别在广西农业科学院种质资源圃和武鸣县宁武镇等地进行比较试验,观察木薯整个生育期,详细记载其茎、叶、块根等性状特点,将GW10-E497-2重新编号为E30、GW10-E497-10重新編号为E28、GW10-E497-17重新编号为E35、GW10-E497-19重新编号为E38、GW10-SC205-1重新编号为S1。
2013~2014年,在广西隆安县那桐镇进行品系比较试验,以华南205为对照(CK),评估各品系抗旱、抗寒、抗病虫害和生产性能等,记载经济产量性状,分析测定块根淀粉、干物质、氢氰酸含量等,同時在武鸣、桂平、合浦县进行区域试验。
2015年,在隆安县、崇左市江州区进行生产试验及种茎繁育。同时,2013~2015年还将桂木薯1号、桂木薯2号和桂木薯3号种茎分发至云南保山、湖南长沙和江西南昌等进行北移种植试验,均表现良好。
2016年3月,桂木薯1号等5个新品种通过广西农作物品种审定委员会审定。
2 产量及品质性状分析
2. 1 产量性状表现
2. 1. 1 品比试验 2013~2014年桂木薯1号等品种参加在隆安县那桐镇进行的品系比较试验。由表1可知,2013年5个新品种的鲜薯产量均高于CK,增产幅度为5.42~25.11 t/ha,其中桂木薯1号增产达极显著水平(P<0.01,下同),桂木薯2、3和4号增产达显著水平(P<0.05,下同),桂木薯5号增产不显著(P>0.05,下同)。2014年,桂木薯1、4和5号的鲜薯产量高于CK,桂木薯2号和桂木薯3号的产量低于CK,但均差异不显著。两年平均产量比CK增产2.88~13.53 t/ha,增产率8.64%~40.57%,其中以桂木薯1号增产最高。
2. 1. 2 区域试验 2013~2014年桂木薯1号等品种参加广西木薯品种区域试验。由表2可知,2013年5个木薯新品种的鲜薯产量均高于CK,增产幅度为2.47~6.57 t/ha,差异未达显著水平。2014年复试,5个新品种的鲜薯产量同样高于对照,增产幅度为2.57~5.92 t/ha,其中桂木薯1号和桂木薯5号产量与CK的差异达显著水平。两年区试平均增产幅度为2.52~6.24 t/ha,增产率6.76%~16.76%,其中以桂木薯1号增产最高。
2. 1. 3 生产试验产量表现 桂木薯1号等5个品种于2015年在廣西隆安县和崇左市江州区进行生产性试验。隆安县试验点结果表明,5个木薯新品种的鲜薯产量为35.25~43.82 t/ha,比CK(32.78 t/ha)增产7.54%~
34.99%。崇左市江州区试验点结果表明,5个木薯新品种的鲜薯产量为26.96~30.19 t/ha,比CK(22.38 t/ha)增产20.48%~34.93%。
2. 2 品质性状表现
木薯块根干物质含量和淀粉含量的高低是衡量木薯丰产性的重要指标,块根干物质和淀粉含量越高,越能为木薯深加工带来较高的经济效益。由表3可知,参试的5个品种中,桂木薯5号的干物质和淀粉含量最高,分别达40.1%和33.8%,比CK提高13.60%和20.71%,其次是桂木薯4号、桂木薯1号和桂木薯3号,干物质和淀粉含量分别比CK提高8.22%、4.53%、2.55%和10.71%、6.07%、2.86%,桂木薯2号干物质和淀粉含量均低于CK;5个木薯新品种的氢氰酸含量均低于CK,为17.6~48.8 mg/kg,其中桂木薯3号的氢氰酸含量最低,低于对照82.33%。
3 品种主要特征特性
3. 1 桂木薯1号
植株生长旺盛,茎秆粗壮,肥水充足时茎秆基部有些会自然弯曲;株高2.6~3.5 m,直立不分枝或顶部1级分枝,成熟茎秆外皮灰绿色、内皮绿色,种茎耐贮藏;叶片9裂,叶型椭圆形,叶色深绿,叶柄淡绿色;结薯性能好,结薯集中,薯条多、长圆锥形、大薯率高;薯外皮黄褐色,内皮白色,肉质白色(图1)。该品种适应性广、抗逆性强、产量高、品质优,可用于淀粉、酒精加工,也可作饲料或经必要处理后食用;可在合理种植密度条件下进行间套种;适于广西全区种植,也可北移至湖南等地种植。
3. 2 桂木薯2号
植株生长旺盛,株高2.2~3.0 m,直立不分枝,成熟茎秆外皮黄褐色、内皮淡绿色,耐贮藏;叶片9裂,叶型椭圆形,叶色深绿,叶柄红带乳黄色;结薯集中,易采收,薯条多、大薯率高,长圆锥形;薯外皮棕褐色,内皮白色,肉质白色(图2)。该品种适应性广、抗逆性强、产量高;适于密植和间套种;适于广西全区种植。
3. 3 桂木薯3号
植株生长旺盛,株高2.5~3.2 m,直立不分枝或少分枝,成熟茎秆外皮黄褐色、内皮淡绿色,种茎耐贮藏;叶片9裂,叶型椭圆型,叶色深绿,叶柄红带乳黄色;结薯集中,薯条多、大薯率高,长圆锥形。薯外皮黄褐色,内皮白色,肉质白色(图3)。该品种产量高、适应性广、抗旱耐寒能力强、氢氰酸含量低;可作淀粉、酒精加工,也可作饲料或经简单处理后食用;适于密植和间套种;适于广西全区种植,也可北移至湖南等地种植。
3. 4 桂木薯4号
株型直立,不分枝或顶部1级分枝,株高2.5~2.8 m,成熟茎秆外皮灰黄色、内皮淡绿色,耐贮藏;叶片9裂,叶型椭圆形,叶色深绿,叶柄紫绿色;结薯集中,薯条多,长圆锥形(图4)。薯外皮黄褐色,内皮白色,肉质白色。该品种适应性广、产量高、抗逆性强;株型直立,适于密植和间套种;适于广西区全种植。
3. 5 桂木薯5号
株型紧凑,中上部1~2级分枝,分枝数较多,株高2.5~3.1 m,成熟茎秆外皮红褐色、内皮浅绿色,耐贮藏;叶片9~11裂,叶型倒卵披针形,叶色深绿,叶柄绿带紫色;结薯集中,薯条多、大薯率高,长圆锥形;薯外皮褐色,内皮白色间粉红色条纹,肉质白色(图5)。该品种适应性广、产量高、抗逆性强;高位分枝,不适于密植和间套种;淀粉含量高,可作淀粉、酒精加工,也可作饲料或经必要处理后食用;适于广西区全种植。
4 栽培技术要点
4. 1 选地及整地
木薯耐寒、耐瘠,对种植土壤要求不高,可在耕作层25~35 cm的黄红壤土、沙壤土或壤土等不易积水的耕地或荒坡种植。深耕翻晒、耙碎平整后播种。
4. 2 种植期
桂南的适植期为2月下旬~3月下旬,桂中为3月上旬~4月中旬,桂北为3月中旬~4月下旬。一般植后8~9个月收获。
4. 3 种茎选择及种植密度
宜选择充分成熟、髓部充实、粗壮、芽点完整、无病虫害的健壮主茎的中、下段为种茎,种茎以长15~20 cm、含5~6个芽点为宜。植株行距一般为80 cm×100 cm或90 cm×90 cm,种植密度为12000~15000株/ha。
4. 4 田间管理
植后20 d左右及时查苗补缺;植后30 d,苗高达25 cm时中耕除草、间苗,年除草1~2次;适当控施氮肥,一般每公顷施15∶15∶15复合肥300 kg作基肥,植后60 d左右,每公顷施尿素75~120 kg、氯化钾105~150 kg、过磷酸钙225 kg或追施15∶15∶15的复合肥300 kg(注意控制水肥避免地上部徒长,影响产量),并结合培土。注意及时开沟排水防涝,避免雨季遇雨水过多造成积水,影响木薯的生長。
4. 5 病虫害防治
木薯的主要病虫害有病毒病、细菌性枯萎病、角斑病、褐斑病和螨类等。防治方法:(1)选用无病健康的种茎作种;(2)合理间作与轮作,减少发病来源;(3)药剂防治,细菌性枯萎病可选用50%退菌特可湿性粉剂500倍液、64%杀毒矾可湿性粉剂500倍液、70%代森锰锌可湿性粉剂400倍液、72%农用硫酸链霉素400倍液等进行防治;病毒病、角斑病、褐斑病等可选用抗毒丰300倍液、5%菌毒清水剂500倍液、47%加瑞农可湿性粉剂600倍液等进行防治;螨类可选用杀螨剂喷杀防治;金针虫可在播种前选用40%辛硫磷乳油100浸种10 min,或用30%辛硫磷颗粒剂3~5 kg,拌细土15~20 kg,起垄栽培时撒施入种植沟中;象鼻虫可选用毒氯氰1000~1500倍液进行喷杀。
4. 6 适时收获
木薯是块根属营养体,在生理特性上无明显的成熟期,所以收获期是指木薯块根产量和淀粉含量达到最高值的时期。一般春种木薯收获期在当年的11月~翌年2月,此时收获能确保木薯的薯干率和淀粉含量达到加工淀粉的经济指标要求。
收获的鲜薯不耐贮存,收获后3~7 d便会变质腐烂,因此在收获前要做好工具及运输车辆的准备,增加人力,做好木薯的收获工作。
5 讨论
目前,广西木薯生产中所用的品种均是依赖从省外或国外引进,或在省外、国外进行有性杂交获得种子后在广西区内进一步选育而成的品种,没有在广西本土有性杂交选育的木薯品种,且引进的品种较单一,部分已开始退化,单产和淀粉含量偏低,耐寒性和抗虫(红蜘蛛)性差,严重制约了广西木薯产业的健康发展。广西地处亚热带,光、温、水资源丰富,以丘陵地形为主,非常适合木薯生长发育,具有发展木薯生产得天独厚的优势,但由于在木薯生长发育期间气温前期高后期低,加上光照等原因,通常造成不开花、开花不结实或种子充实度不足,在正常情况下无法开展杂交育种工作。因此,选育出适合广西种植的高产、高淀粉、低氢氰酸含量、抗逆性较好的木薯新品种既是需要也是挑战。
本课题组通过诱导开花等手段,以华南205、E497等30多个优异种质为杂交亲本材料,在广西本土进行有性杂交获得种子并经过多代评价,最终选育出适合广西种植且具有农艺性状稳定、高产优质、氢氰酸含量低、适应性广、耐瘠耐寒、抗红蜘蛛等优点的桂木薯1号等5个木薯新品种。这些品种的选育成功,将有利于丰富广西的木薯品种。为发挥其品种优势,推动广西木薯产业的发展,今后应进行品种种茎的繁育,进一步扩大种植、示范和推广面积,甚至北移至湖南、江西等地种植,以扩大我国木薯种植生产范围。
6 结论
桂木薯1号等木薯新品种具有农艺性状稳定、高产优质、适应性广、耐瘠耐寒、抗红蜘蛛等优点,可在广西或北移至湖南、江西等地种植,在生产上有良好的推广应用前景。
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(责任编辑 王 晖)