北移区木薯品种产量特征的相关分析

林洪鑫，刘仁根，袁展汽*，肖运萍，汪瑞清，吕丰娟

(1.江西省农业科学院 土壤肥料与资源环境研究所/农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/国家红壤改良工程技术研究中心，江西 南昌 330200；2.江西农业大学，江西 南昌 330045)



北移区木薯品种产量特征的相关分析

林洪鑫1,2，刘仁根1，袁展汽1*，肖运萍1，汪瑞清1，吕丰娟1

(1.江西省农业科学院 土壤肥料与资源环境研究所/农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室/国家红壤改良工程技术研究中心，江西 南昌 330200；2.江西农业大学，江西 南昌 330045)

通过分析北移区99个木薯品种的指标特征，提出了决定产量的关键指标，为北移区木薯育种和品种引进提供依据，结果表明：13个指标中以单株茎叶鲜重、单薯鲜重和单株薯鲜重的变异系数较大，而茎径、干物质率和薯径变异系数略小。相关分析表明：薯长、单薯鲜重和收获指数与鲜薯产量呈极显著线性正相关，而茎径、薯径、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重和生物产量与鲜薯产量呈极显著抛物线正相关，达到最高鲜薯产量时，茎径3.92 cm、薯径5.56 cm、单株茎叶鲜重4.16 kg、单株鲜薯重4.76 kg和生物产量104.53 t/hm2。通径分析表明：单薯鲜重和单株茎叶鲜重对产量的直接作用较大，而株高和生物产量对产量的直接作用较小。因此，薯长、薯径、茎径、单薯鲜重、收获指数、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重和生物产量是决定北移木薯产量的主要指标。

木薯；北移区；产量特征；相关分析

木薯(ManihotesculentaCrantz)又名树薯、木番薯，是大戟科木薯属植物，为世界三大薯类作物之一，属热带作物，起源于热带美洲亚马逊河流域，广泛分布在南美洲、非洲和亚洲的热带和亚热带区域。我国主要分布在海南、广东、广西和云南等北回归线以南区域。随着我国耐寒抗寒木薯品种以及抗寒、保温栽培技术的推广，木薯由少量到大面积突破北回归线，近年已陆续大面积北移到广东、广西、福建的北部、云南的高黎贡山山麓和金沙江流域、贵州的南部、四川的南部以及长江中下游的湖南、江西、浙江、安徽等区域。因此，一般认为木薯北移就是在北回归线以北地区推广种植木薯。种植区域的北移，必然对木薯品种及相关栽培技术提出新的要求。良种是保证木薯北移高产栽培的重要前提，良种良法才能使木薯达到高产。木薯的形态特征及农艺性状与鲜薯产量存在一定的关系，单株薯数和单薯重与鲜薯产量密切相关[1-2]；株高、茎径、薯长、薯茎和鲜薯重与产量形成有重要关系[3]；生物产量、收获指数、最大薯径与鲜薯产量呈极显著正相关，块根干物质率与鲜薯产量呈极显著负相关[4]；生育后期抗衰老生理特征可作为高产和高粉品种评价的重要指标[5]。评判木薯品种的好坏，是否能适应当地的气候，科技工作者主要从鲜薯产量[6]和淀粉品质[7]角度进行了评价，或应用灰色系统理论进行了评价[8]。然而，如何通过考查木薯指标特征，预判品种的高产潜力或预测木薯的生态适应性，尚未看到相关高产特征的报道。本文就南昌综合试验站5年来引进的99个木薯品种进行分析，分析北移区的木薯品种鲜薯产量及农艺性状，为木薯北移江西选育品种和引种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2010～2014年在江西省东乡县圩上桥镇国家木薯产业技术体系南昌综合试验站试验基地进行。江西省东乡县属亚热带湿润气候区，气候温和，日照充足，雨量充沛，无霜期长，年平均气温18.0 ℃，年平均日照时数1427.9 h，年平均降雨量2180.6 mm，年无霜期为271 d。试验地点28°12′30″ N， 116°29′33″ E，海拔74 m。

供试材料从中国热带农业科学院品种资源研究所、广西壮族自治区木薯研究所和广西壮族自治区农业科学院引进的木薯品种或品系(以下统称为品种)共计99个，编号为1～99。5年均于每年的3月下旬种植，11月下旬收获。试验地土壤为旱地红壤，5年试验土壤理化性质的平均值：pH 5.3，有机质12.6 g/kg，碱解氮49.7 mg/kg，速效磷9.1 mg/kg，速效钾68.9 mg/kg。

1.2 试验设计

种植时采用随机区组排列，3次重复，小区面积为20 m2，种植规格为100 cm×80 cm，每蔸留1苗，缺蔸或死蔸及时补种。N、P2O5、K2O的施用量分别为180、90、180 kg/hm2。氮肥按基肥∶壮苗肥∶结薯肥比例=5∶2.5∶2.5；钾肥按基肥∶结薯肥∶壮薯肥比例=4∶3∶3施用，磷肥全部作基肥施用。氮、磷、钾肥分别为尿素、钙镁磷肥和氯化钾。基肥于种植前1 d深沟撒施，壮苗肥于种植后40 d穴施，结薯肥于种植后70 d穴施，壮薯肥于种植后100 d穴施。其他管理同一般常规栽培。

1.3 测试指标

(1)株高和茎径。选择代表性植株10株，用游标卡尺测量茎秆基部的直径，用皮尺测量植株高度。

(2)薯长和薯径。选择代表性植株5株，用游标卡尺测量鲜薯中部直径，用皮尺测量块根长度。

(3)淀粉含量和干物质率。收获时，选择代表性植株3株，取新鲜块根制作淀粉，测定淀粉含量[9]。取代表性块根，洗净，切成小片，称鲜重，然后置于金属托盘，放于烘箱中烘干至恒重。干物质率(%)=块根干重/块根鲜重×100%。

(4)产量及构成。收获时，考察10株植株的薯数、薯鲜重和茎叶鲜重。实收小区块根为鲜薯产量。收获指数=薯鲜重/(薯鲜重+茎叶鲜重)。

1.4 数据处理

数据用Excel 2003和DPS软件处理。

2 结果与分析

2.1 北移区木薯品种的农艺性状和产量特征

北移区99个木薯品种的产量特征存在较大的差异(表1、表2)。木薯株高变化幅度为128.3～313.0 cm，茎径为2.2～4.9 cm，薯长为21.7～57.8 cm，薯径为3.1～5.7 cm，单株薯数为3.6～17.7条，单薯鲜重为0.1～0.7 kg，单株茎叶鲜重为0.7～5.4 kg，单株薯鲜重为0.9～5.2 kg，生物产量(鲜重)为19.9～112.1 t/hm2，收获指数为0.3～0.7，干物质率为24.2%～48.0%，淀粉含量为14.9%～32.7%，鲜薯产量为10.1～55.6 t/hm2。以上特征的变异系数大小依次为单株茎叶鲜重、单薯鲜重、单株薯鲜重、鲜薯产量、生物产量、单株薯数、株高、薯长、收获指数、淀粉含量、茎径、干物质率和薯径。

通过逐步回归分析，建立鲜薯产量与株高(x1)、茎径(x2)、薯长(x3)、薯径(x4)、单株薯数(x5)、单薯鲜重(x6)、单株茎叶鲜重(x7)、单株薯鲜重(x8)、生物产量(x9)、收获指数(x10)、干物质率(x11)和淀粉含量(x12)的拟合方程为：y=-49.4-0.0389x1-1.30x2+0.238x3+4.19x4+0.875x5+23.2x6+5.80x7+6.96x8-0.279x9+35.3x10+0.0583x11+0.436x12，r=0.8177**。

经过通径分析得出，x1～x12对产量的直接作用依次为-0.1631、-0.0605、0.1770、0.2422、0.2430、0.3075、0.6111、0.6215、-0.5313、0.3037、0.0262、0.1572。

2.2 北移区木薯地上部特征与产量的关系

表1 木薯品种的产量特征

续表1：

编号株高/cm茎径/cm薯长/cm薯径/cm单株薯数/条单薯鲜重/kg单株茎叶鲜重/kg单株薯鲜重/kg生物产量/(t/hm2)收获指数干物质率/%淀粉含量/%鲜薯产量/(t/hm2)52128.32.629.94.08.70.31.72.241.600.5735.824.923.8353179.03.134.23.610.30.22.11.740.390.4536.326.118.1654199.33.033.93.511.30.21.72.140.080.5534.716.921.8855155.33.431.73.117.70.21.72.746.550.6135.131.528.5756189.73.127.63.215.30.13.02.254.700.4236.223.523.1957132.72.830.13.48.70.11.21.225.280.4938.032.712.2858183.33.328.33.79.70.21.81.636.710.4732.929.417.4259158.72.937.73.411.30.22.22.651.090.5334.727.027.3060143.02.631.04.79.00.22.81.452.290.6737.224.628.4361211.02.841.05.29.00.24.01.872.720.6931.427.228.4762288.02.828.83.711.00.31.93.262.720.3742.726.110.0563209.02.442.33.78.50.22.41.852.730.5748.025.823.0764287.04.930.34.212.50.34.33.192.590.5839.026.233.0265222.03.240.34.87.50.43.12.772.280.5437.524.221.5366265.03.441.54.310.50.34.53.5100.020.5638.727.526.4667183.32.645.74.76.10.31.21.749.380.5939.723.721.0968243.03.826.84.65.50.52.32.863.660.4637.128.924.3269249.03.434.34.211.50.23.72.577.530.5934.724.836.5870146.92.326.54.74.50.20.80.927.920.5227.316.411.2071186.72.634.34.57.40.21.21.344.080.5340.926.717.3472198.93.233.45.45.50.31.61.643.090.5036.727.019.7473206.02.932.33.913.50.13.31.964.910.6344.029.034.8974208.03.140.83.99.00.33.12.974.220.5243.928.433.0175313.03.954.84.89.00.45.33.7112.140.5935.727.037.5976246.03.339.34.19.50.33.62.778.840.5735.722.031.1477227.63.240.54.111.00.32.42.965.820.5434.926.943.8078252.23.438.94.47.60.44.12.785.020.3933.527.333.5579218.03.348.53.98.50.33.02.569.100.5542.723.925.7180261.03.424.34.211.00.32.73.577.720.4334.824.921.5381264.04.236.04.37.00.53.13.785.280.4637.923.735.3682302.03.723.83.612.00.42.85.299.960.3534.725.725.5683258.03.133.54.67.00.32.52.157.100.5440.024.627.5884247.04.032.84.812.00.33.53.485.840.5132.917.719.3385258.03.152.55.06.50.33.92.276.470.6434.126.335.2286241.03.737.54.18.00.33.22.165.600.6039.823.623.9487247.03.126.84.69.00.23.01.657.290.6537.122.634.4588182.03.525.05.19.50.22.01.850.010.4731.822.421.9089205.03.440.54.39.00.23.01.656.980.6639.631.328.1190202.23.345.14.37.40.42.63.271.220.5538.927.643.7391277.83.133.24.58.00.32.42.561.700.5137.527.337.2192285.03.238.35.711.00.35.42.8101.830.6629.418.838.3093141.02.437.04.19.00.12.71.045.860.7344.727.532.5394213.23.237.44.56.80.42.72.463.150.4738.127.929.5495249.04.032.33.78.50.41.53.663.220.3038.223.410.5596228.03.238.04.88.00.23.41.966.290.6442.528.632.7597219.63.239.44.29.60.23.52.175.100.3838.829.123.3598258.03.721.74.29.50.32.42.762.720.4738.521.414.3599222.03.130.54.611.50.25.12.797.770.6537.323.640.30

表2 品种的稳定性分析

图1 地上部特征与产量的关系

2.3 北移区木薯块根特征与产量的关系

北移区木薯品种单株薯数、薯长、薯径和单薯鲜重存在一定的差异。相关分析表明，单株薯数与鲜薯产量呈相关不显著，薯长和单薯鲜重与鲜薯产量呈极显著线性相关，其拟合方程式分别为：y产量=0.54662x3+8.0139，R2=0.16412**；y产量=38.98x6+16.984，R2=0.21396**)。

图2 块根特征与产量的关系

2.4 北移区木薯物质积累特征与产量的关系

2.5 北移区木薯品种指标特征间的相互关系

相关分析表明(表3)，株高与茎径、单薯鲜重、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重、生物产量呈极显著相关，与干物质率呈显著相关，与收获指数呈极显著负相关。茎径与单株薯数、单薯鲜重、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重、生物产量呈极显著相关，与收获指数呈极显著负相关。薯长与单株薯数呈极显著负相关，与薯径、单薯鲜重、生物产量、收获指数呈极显著相关。薯径与单株薯数、干物质率、淀粉含量呈极显著负相关，与单薯鲜重、生物产量、收获指数呈极显著相关。单株薯数与单薯鲜重呈显著负相关，与单株茎叶鲜重、单株薯鲜重、生物产量呈极显著相关。单薯鲜重与单株茎叶鲜重、生物产量呈极显著正相关。单株茎叶鲜重与单株薯鲜重、生物产量呈极显著正相关。单株薯鲜重与生物产量呈极显著正相关。干物质率与淀粉含量呈极显著相关。

图3 木薯物质积累特征与产量的关系 表3 木薯品种指标特征间的相关性

指标株高茎径薯长薯径单株薯数单薯鲜重单株茎叶鲜重单株薯鲜重生物产量收获指数干物质率茎径0.5455**薯长-0.06220.0038薯径0.01630.04210.2666**单株薯数0.11190.2816**-0.2779**-0.3970**单薯鲜重0.3527**0.4335**0.3658**0.2919**-0.3947**单株茎叶鲜重0.5888**0.4497**0.06420.15080.3653**0.0804单株薯鲜重0.5159**0.6526**0.18550.05060.2614**0.7435**0.3628**生物产量0.6420**0.6395**0.2608**0.2844**0.2922**0.5013**0.7973**0.7748**收获指数-0.2673*-0.2780**0.3155**0.2693**0.0077-0.08290.0583-0.1368-0.0106干物质率0.2133*0.0443-0.0621-0.4122**0.0846-0.13240.0915-0.0928-0.0085-0.0276淀粉含量0.0402-0.03930.0398-0.4020**0.0739-0.1145-0.0411-0.1104-0.0793-0.01590.6109**

注：相关系数临界值,α=0.05时,r=0.1975；α=0.01时,r=0.2578。*、**分别表示相关性达到显著、极显著水平。

3 讨论与结论

优良品种是木薯北移高产栽培的重要前提[10]。我国主栽品种都是在华南等热带地区生态条件下选育出来的，对木薯北移地区的高温高湿、季节性气候特征、木薯生长前后期的低温等在生产上都表现出局限性，致使新引进品种在北移区的有效生长期缩短，无法满足正常的营养生长和生殖生长。北移区与华南地区气候特征存在明显的差异，因此，适宜的木薯品种必然存在较大的差异。杨守臻等[2]对广西14个主要木薯品种的9个农艺性状进行了遗传变异分析、相关性分析和主成分分析，认为薯长、薯鲜重、薯数的变异系数较大，而块根干物质率和茎径的变异系数最小。本研究表明，产量性状的变异系数较大，如单株茎叶鲜重、单薯鲜重、单株薯鲜重、鲜薯产量、生物产量，而农艺性状的变异系数较小，如单株薯数、株高、薯长、收获指数、淀粉含量、茎径、干物质率和薯径。谢向誉等[11]研究认为，高产木薯品种的主要农艺性状是薯数、最长薯长、生物产量、主茎高度、叶保留高度、干物质含量和收获指数。

本文相关分析表明，薯长、单薯鲜重、收获指数与鲜薯产量呈极显著线性正相关，株高、单株薯数、干物质率和淀粉含量与鲜薯产量的相关不显著，茎径、薯径、单株茎叶鲜重、单株薯鲜重、生物产量与鲜薯产量呈极显著抛物线正相关，达到最高鲜薯产量时茎径3.92 cm、薯径5.56 cm、单株茎叶鲜重4.16 kg、单株鲜薯重4.76 kg和生物产量104.53 t/hm2。通径分析表明，单株茎叶鲜重、单株薯鲜重的直接作用最大，而株高和生物产量的直接作用较小。可见，在北移区木薯达到适宜的茎径、薯径、单株茎叶鲜重和单株鲜薯重时，木薯才能高产。

[1] 黄洁,叶剑秋,许瑞丽,等.长期施肥对木薯农艺性状、鲜薯产量和淀粉质量分数的影响[J].热带作物学报,2004,25(4):42-49.

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(责任编辑：曾小军)

Correlation Analysis of Yield Characteristics of Cassava Varieties Planted in Jiangxi Province

LIN Hong-xin1,2, LIU Ren-gen1, YUAN Zhan-qi1*,XIAO Yun-ping1, WANG Rui-qing1, LV Feng-juan1

(1. Institute of Soil and Fertilizer & Resources and Environment, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Eco-physiology and Farming System for the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture / National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement, Nanchang 330200, China; 2. Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Through the analysis of 99 cassava varieties with high yield index characteristics in Jiangxi Province, this paper proposed the key indexes affecting the yield, in order to provide basis for cassava breeding and variety introduction in this province. The results showed that: among 13 indexes, the single-plant stem and leaf fresh weight, single-tuber fresh weight and single-plant tuber fresh weight had larger variation coefficient, while stem diameter, dry matter rate and tuber diameter had smaller variation coefficient. Correlation analysis showed that fresh tuber yield had a very significant linear positive correlation with tuber length, single-tuber fresh weight and harvest index, and it was also very significantly parabolically correlated with stem diameter, tuber diameter, single-plant stem and leaf fresh weight, single-plant tuber fresh weight, and biomass; when fresh tuber yield reached the highest value, stem diameter, tuber diameter, single-plant stem and leaf fresh weight, single-plant tuber fresh weight and biomass were 3.92 cm, 5.56 cm, 4.16 kg, 4.76 kg and 104.53 t/hm2, respectively. Path analysis indicated that single-tuber fresh weight and single-plant stem and leaf fresh weight had a larger direct effect on fresh tuber yield, but plant height and biomass had a smaller direct effect on it. Therefore, tuber length, tuber diameter, stem diameter, single-tuber fresh weight, harvest index, single-plant stem and leaf fresh weight, single-plant tuber fresh weight, and biomass were the main indexes that determined the yield of cassava in Jiangxi Province.

Cassava; North-planted district; Yield characteristics; Correlation analysis

2016-07-01

现代农业产业技术体系建设专项“国家木薯产业技术体系南昌综合试验站”(CARS-12-jxyzq)；江西省农科院青年创新基金(2013CQN010)。

林洪鑫(1983─)，男，江西兴国人，助理研究员，主要从事作物高产理论与技术研究。*通讯作者：袁展汽。

S533

A

1001-8581(2016)12-0001-07