桂木薯6号的选育及配套间作套种栽培技术
2016-05-30严华兵陆柳英谢向誉陈仲南曾文丹赖大欣周慧文
严华兵 陆柳英 谢向誉 陈仲南 曾文丹 赖大欣 周慧文
摘要:【目的】選育高产、高淀粉含量及适合间作套种的木薯新品种,为广西木薯产业发展提供技术支撑。【方法】2010~2015年,以木薯品种新选048为母本,采用自然杂交与胚挽救的方法,经连续多年多世代系统选育,获得木薯新品种桂木薯6号,并对其鲜薯产量、淀粉含量、收获指数、发芽率及抗逆性等进行评价。【结果】2012~2013年初级与高级评价结果表明,桂木薯6号鲜薯产量、淀粉含量和收获指数均高于对照品种华南205(CK),其中在广西武鸣初级评价中,鲜薯产量比CK高66.7%,在广西武鸣和隆安高级评价中,鲜薯产量分别比CK高70.1%和73.3%,增产均达显著水平(P<0.05,下同);两年不同地点的评价试验中,平均鲜薯产量比CK增加70.0%,平均淀粉含量比CK增加1.0%,且收获指数均高于CK。2014和2015年区域试验结果表明,3个试验点(广西武鸣、桂平和合浦)桂木薯6号平均鲜薯产量分别比CK高53.4%和50.3%,平均淀粉含量分别比CK增加1.4%和2.1%,增产均达显著水平。桂木薯6号平均发芽率98.5%、平均株高2.5 m、平均茎粗3.5 cm,生长势较强,属不分枝类型,具较强抗旱性,但抗风性较差。该品种于2016年4月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂木薯6号具有稳产高产、收获指数高、品质优良及抗旱能力强等优点,生产中可单独种植,也可与其他经济作物进行间作或套种,适合在广西进行大面积推广种植。
关键词: 木薯;桂木薯6号;品种选育;间作套种
中图分类号: S533.035 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)11-1832-05
Abstract:【Objective】The present study was conducted to breed new cassava variety with high yield, high starch content and suitable for intercropping, in order to provide technical support for the sustainable development of cassava production in Guangxi. 【Method】During 2010-2015, taking cassava variety XX048 as female parent, using natural hybridization and embryo rescue methods, new cassava variety Gui 6 was bred through years of multiple generations breeding. Indexes such as fresh cassava yield, starch content, harvest index and germination rate and stress resistance were evaluated. 【Result】Preliminary evaluation and advanced evaluation during 2012-2013 indicated that fresh cassava yield, starch content and harvest index were higher than control variety SC 205(CK). In preliminary evaluation in Wuming, Guangxi, fresh cassava yield of Gui 6 was 66.7% higher than that of CK. In advanced evaluations in Wuming and Longan, Guangxi, fresh cassava yields of Gui 6 were 70.1% and 73.3% higher than those of CK respectively, increase yields were at significant level(P<0.05, the same below). In evaluations at different sites during the two years, average fresh cassava yield increased by 70.0% than that of CK, average starch content increased by 1.0% than that of CK, and harvest indexes were all higher than those of CK. According to regional trials, Gui 6 average fresh cassava yield of three test sites(Wuming, Guiping and Hepu) in 2014 was 53.4% higher than that of CK; the average fresh cassava yield in 2015 was 50.3% higher than that of CK. Gui 6 average starch content of three test sites(Wuming, Guiping and Hepu) in 2014 was 1.4% higher than that of CK; the average starch content in 2015 was 2.1% higher than that of CK, all reaching significant level. Germination rate of Gui 6 was 98.5%, average plant height 2.5 m, average stem diameter 3.5 m with strong growth vigor. Gui 6 was nonbranching plant with strong drought resistance but weak wind resistance. Gui 6 was approved by Guangxi Crop Variety Approval Committee in April, 2016. 【Conclusion】The new cassava variety Gui 6 enjoys advantages including stable yield, high yield, high harvest index, good quality and drought resistance. In actual planting, Gui 6 can be planted alone or interplanted with other cash crops, which is suitable for large scale planting in Guangxi.
Key words: cassava; Gui 6; variety breeding; intercropping
0 引言
【研究意义】木薯(Manihot esculenta Crantz)为大戟科木薯属植物,耐旱抗贫瘠,是全球三大薯类作物之一,也是全球第六大粮食作物,世界近6亿人口以木薯为主要粮食来源。木薯用途广泛,可食用、饲用和加工成各种不同工业产品。木薯于19世纪20年代最先传入我国广东,现主要分布在广西、广东、海南和云南4个省(区)(梁海波等,2016)。我国木薯种植面积约40万ha,其中广西是木薯种植和生产第一大省,种植面积和产量均占全国60%左右。广西木薯产业发展已初具规模,但仍存在一些不利因素,如高产稳产品种缺乏、比较经济效益偏低等(严华兵等,2015)。因此,选育适合广西地区间作套种且高产、高淀粉含量的木薯新品种对当前广西乃至我国木薯产业的发展均具有重要意义。【前人研究进展】木薯育种方法主要有资源引进和系统选育、种间杂交、杂交与实生种选育、分子标记辅助育种、多倍体育种、诱变育种、转基因育种等(严华兵等,2015)。我国早期木薯品种选育主要是通过资源引进与系统选育,最早是1820年由华侨从马来西亚引入我国,在广东省高州一带种植,随后再传播到海南、广西、云南等地种植。近年来,通过杂交与实生种选育、诱变选育等育种手段先后选育获得了一些较好的品种,主要有华南124(李开绵,1991)、华南6号(李开绵等,2002)、华南9号(黄洁等,2006)、辐选01(李斌等,2008)、桂热3号(李军等,2009)、新选048(罗兴录,2009)、华南10号(叶剑秋等,2011a)和桂热4号(李军等,2014)等,这些品种的成功选育极大地促进了我国木薯产业的发展,然而高产、高淀粉含量品种仍然缺乏,新品种推广速度缓慢,目前广西木薯主栽品种仍以华南205和南植199为主(李军等,2009;严华兵等,2015)。【本研究切入点】针对广西区内开展木薯杂交育种较困难、生产上主栽品种单一、淀粉含量偏低及种植木薯经济效益较低等问题,通过改进育种方法,选育高产、高淀粉含量、株型直立、前期生长缓慢、抗旱性强的适合间作套种的优良木薯品种。【拟解决的关键问题】以高产木薯新品种新选048为母本进行自然杂交,采集未完全成熟的果实,取幼嫩子叶胚进行胚挽救,获得实生苗,通过组织培养技术进行扩繁,进而选育高产、高淀粉含量且适合间作套种的木薯新品种,为广西木薯产业的发展提供技术支撑。
1 选育过程
1. 1 选育目标
针对广西区内木薯平均产量低、淀粉含量偏低及比较经济效益较低等突出问题,选育高产、高淀粉含量且适合间作套种的木薯新品种。
1. 2 选育程序
桂木薯6号是以木薯品种新选048为母本进行自然杂交,经过胚挽救、组培快繁、多年品系比较和定向选育而成的木薯新品种。具体选育程序如下:
1. 2. 1 开放杂交授粉、胚挽救与实生苗扩繁 2010年以木薯新品种新选048为母本进行自然杂交,采集未完全成熟的果实,取幼嫩子叶胚进行胚挽救,获得实生苗,通过组织培养技术继代、生根和移栽成活。
1. 2. 2 克隆评价 2011年对胚挽救株系材料进行克隆评价,种植6株,株行距为1.0 m×0.8 m,选择株型好,抗病性强,收获指数高的优良株系。
1. 2. 3 初级系比评价 2012年在广西武鸣进行无性系的初级比较试验,每个重复种植12株,设3个重复,株行距为1.0 m×0.8 m,以华南205为对照(CK),以鲜薯产量、淀粉含量和收获指数为筛选指标。
1. 2. 4 高级系比评价 2013年在广西武鸣和隆安2个试验点进行无性系高级比较试验,每个点设3个重复,每个重复种植24株,株行距为1.0 m×0.8 m,以华南205为CK,以鲜薯产量、淀粉含量和收获指数为筛选指标。
1. 2. 5 区域试验 2014年、2015年分别在广西武鸣、隆安、合浦3个试验点进行无性系区域试验,每个点设3个重复,每个重复种植24株,株行距为1.0 m×0.8 m,以华南205为CK,以鲜薯产量和淀粉含量为筛选指标。2015年底进行测产验收,2016年4月通过广西农作物品种审定委员会审定,品种名称定为桂木薯6号。
2 產量与淀粉含量表现
2. 1 2011~2013年桂木薯6号克隆评价、初级比较与高级比较试验结果
2011年克隆评价结果(表1)显示,桂木薯6号的收获指数为0.64,比CK高0.05。2012~2013年对桂木薯6号进行初级与高级评价,结果表明,两年评价中桂木薯6号的淀粉含量、鲜薯产量和收获指数均高于CK,其中在广西武鸣的初级评价中,桂木薯6号鲜薯产量比CK高66.7%,在广西武鸣和隆安的高级评价中,桂木薯6号鲜薯产量分别比CK高70.1%和73.3%,增产均达显著水平(P<0.05,下同)。两年不同地点的评价试验中,桂木薯6号平均鲜薯产量比CK显著增加70.0%,平均淀粉含量比CK显著增加1.0%,且收获指数均高于CK,收获指数最高时达0.70,表明桂木薯6号具有较强的光合产物转化能力。
2. 2 2014~2015年桂木薯6号区域试验结果
2014年的区域试验结果(表2)表明,广西武鸣、桂平和合浦3个试验点桂木薯6号鲜薯产量比CK高39.4%~93.2%,平均鲜薯产量比CK高53.4%,增产均达显著水平;3个试验点桂木薯6号淀粉含量比CK增加1.0%~2.1%,平均淀粉含量比CK显著增加1.4%。
2015年的区域试验结果(表3)表明,广西武鸣、桂平和合浦3个试验点桂木薯6号鲜薯产量比CK高41.4%~ 68.2%,平均产量比CK高50.3%,增产均达显著水平;3个试验点桂木薯6号淀粉含量比CK增加1.4%~2.5%,平均淀粉含量比CK显著增加2.1%。2. 3 2011~2015年桂木薯6号发芽及生长状况
木薯生长势可分为强、中和弱,以株高≥2.5 m、茎粗>3.0 cm为生长势强,株高在2.0~2.5 m、茎粗在3.0~3.3 cm为中,株高<2.0 m、茎粗<3.0 cm为弱;分支情况可分为不分枝和分枝[角度小(<30°)、角度中(30°~45°)、角度大(>45°)](叶剑秋等,2011b)。由表4可知,桂木薯6号发芽率(98.5%)、株高(2.5 m)和茎粗(3.5 cm)均显著高于CK,且生长势较强,属不分枝类型。
2. 4 桂木薯6號抗逆性表现
通过田间观察发现,在持续90 d干旱的情况下,桂木薯6号叶片仍保留40%,华南205叶片仅保留20%,表明桂木薯6号较华南205具有较强的抗旱性;但桂木薯6号抗风性较差,在收获时观察发现,风力较大的地区有50%植株出现倒伏,而华南205仅有9%植株出现倒伏。因此,桂木薯6号应尽量避免在台风发生较多或风力较大的地区种植,若种植地区风力较大,种植时要加强培土,以避免倒伏。
3 品种特征特性
桂木薯6号株型紧凑,植株直立不分枝,茎秆粗大,平均株高2.5 m,茎灰褐色,茎内皮为绿色;叶片多为7裂,叶片大,为披针形,绿色,顶端未展开叶浅绿色,叶柄红带乳黄;垂直分散结薯,平均结薯10.5条/株,薯块粗壮、大小均匀,薯形为圆锥或圆柱形,薯表皮黄褐色,皮薄,内皮白粉,肉质乳黄(图1)。
4 栽培技术要点
4. 1 桂木薯6号间作套种西瓜高产高效栽培技术
4. 1. 1 选地与整地 选择地势较高、排灌方便、光照充足、土地肥沃的沙壤土地,最好前茬不种植瓜菜类作物。秋季土地深翻耙碎,春季用大型拖拉机深耕0.35~0.40 m,耙碎,每4.00 m开一条西瓜种植行,施足基肥后起畦,畦面0.80 m,再覆盖1.00 m宽农用膜,膜四周用泥土压实。地块开好排灌水沟。
4. 1. 2 适时播种,合理密植 木薯一般于3月中旬~4月上旬种植,木薯种植结束后,立即种植西瓜苗。木薯与西瓜间作套种模式一般为2行西瓜间种4行木薯。桂木薯6号种植株行距为(0.80~0.90) m×1.00 m,种植密度11100~12450株/ha;西瓜种植株行距(0.60~ 0.75) m×4.00 m,种植密度3300~4200株/ha。
4. 1. 3 平衡施肥 西瓜需肥量大,基肥一般每公顷采用腐熟的农家肥22.5~30.0 t,与磷肥750 kg、碳铵750 kg,花生麸600 kg和进口45%复合肥450 kg混匀堆沤1个月以上施用。西瓜结果期,当幼瓜有鸡蛋大小时,每公顷追施复合肥300 kg,同时,在叶面喷施磷酸二氢钾300倍液,每5~7 d喷1次,连续喷3~4次。西瓜收获后,结合压蔓除草施用结薯肥,一般每公顷施木薯专用肥(N∶P2O5∶K2O=9∶6∶13)750 kg、尿素150 kg,或进口45%复合肥450 kg、钾肥150 kg,施后压蔓培土。
4. 1. 4 加强田间管理,适时早收 西瓜定植后要整蔓压蔓;授粉时可采用人工辅助授粉或放蜂授粉;当幼瓜长至鸡蛋大小时,每株选取离根部1.5 m左右的位置保留发育正常的幼瓜2个;生长期间注意控制徒长,防治病虫害;西瓜成熟时,应选择晴天及时收获,收获时小心运输,尽量避免碰伤木薯茎叶。西瓜收获后,桂木薯6号田间管理按栽培技术要点进行。
4. 2 桂木薯6号间作套种大豆高产高效栽培技术
4. 2. 1 选地与整地 选择地势较平坦,土壤酸碱度中性、肥力中等的地块种植。种植地深耕0.35~0.40 m,施足基肥后耙碎混匀,起畦种植。一般畦宽3.00~4.00 m,沟深0.20~0.30 m,沟宽0.30 m。地块四周开排水沟。
4. 2. 2 适时早播,合理密植 南方一般惊蛰至春分为种植大豆和木薯的最佳季节,木薯和大豆最好同时种植。木薯间作套种大豆模式一般为2行木薯间种2行大豆。桂木薯6号种植株行距为(0.80~0.90)m×1.00 m,种植密度11100~12450株/ha;大豆株行距(0.10~0.15)m×0.50 m,种植密度8.25万~9.00万株/ha。
4. 2. 3 平衡施肥 基肥一般每公顷施用农家肥22.5~30.0 t。大豆分枝期、开花期可适量补充微量元素和磷酸二氢钾叶面肥。
4. 2. 4 加强田间管理,适时早收 一般选择适应南方种植的高产大豆良种与木薯间种,播种前需伴菌种,种植后2~3 d需喷施除草剂封土除草,出苗后及时间苗定苗,综合防治病虫草害,及时防治蚜虫、斜纹夜蛾、豆荚螟、地下害虫等,出苗期和鼓粒期遇旱要及时灌水。大豆长势过快会导致徒长倒伏、籽粒不饱满,进而影响木薯产量,可喷施15%多效唑进行化学调控。当大豆大部分叶片变黄并开始落叶,饱满的豆荚从青色转成金黄色并开始干枯时需及时收割,暴晒脱粒后贮藏(陈仲南,2013)。大豆收获后,桂木薯6号田间管理按栽培技术要点进行。
5 讨论
自然条件下,在广西绝大部分地区种植的木薯不易开花或果实不能正常发育成熟,有性杂交育种难度较大(陆柳英等,2014)。目前,适应广西气候条件的优良木薯品种较少,生产中大面积栽培的木薯品种也存在单产较低、淀粉含量偏低等问题,导致种植木薯的经济效益较低。
桂木薯6号是通过在广西区内种植亲本材料,于9~10月进行自然杂交,杂交授粉约1个月后采集未完全成熟的果实,利用幼胚离体培养技术,经过胚成熟培养、成苗培养、继代生根与炼苗移栽等获得杂交实生苗,再通过一系列无性系比较试验(如克隆评价、初级系比、高级系比、区域试验)选育而成的木薯新品种,该品种具有稳产高产、收获指数高、品质优良及抗旱能力强等优点,其成功选育对提升广西木薯育种水平及促进木薯产业发展具有重要意义。
种植比较经济效益低是影响广西木薯产业发展的主要问题之一,而选育高产、高淀粉含量、适合间作套种的优良品种和开展木薯配套间作套种栽培技术研究是解决这一问题的重要手段。桂木薯6号在2014~2015年的区试平均鲜薯产量为44056.35 kg/ha,比对照品种华南205增产51.8%,淀粉含量为29.2%,比华南205增加0.5%。桂木薯6号株型紧凑,植株前期生产缓慢,植株直立不分枝,且抗旱能力强,适合间作套种和秋旱地区种植,可间作套种西瓜、大豆、花生(唐秀梅等,2015)、穿心莲(陆柳英等,2016)等作物,经济效益显著。在广西区桂平市开展的桂木薯6号与西瓜间作套种,经济效益可达75000~90000元/ha,农民增产增收效果明显。木薯在生产上是用种茎繁殖,一般第二年农户自留种种植,因此,为增加良种覆盖面积,今后应进一步扩大种植、示范和推广面积。
6 结论
桂木薯6号具有稳产高产、收获指数高、品质优良及抗旱能力强等优点,生产中可单独种植,也可与其他经济作物进行间作或套种,适合在广西进行大面积推广种植。
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(责任编辑 王 晖)