云南元谋辣木引种试验初报

2023-02-14阮明菊杨钺戈曾千春

中国农学通报 2023年2期

阮明菊，王睿，张慧，杨钺戈，曾千春

（云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201）

0 引言

辣木(Moringa spp.)为辣木科(Moringaeae)，辣木属(Moringa)植物，又称鼓槌树、山葵树、奇迹树、不死树、萝卜树等，共13个种[1]。辣木属于多年生常绿或落叶乔木，全年可开花，盛花期5—6月，主要分布在亚洲和非洲[2]。辣木富含多种药理活性成分，其根和茎皮是传统医药原料[3-4]；叶、花、果既可以作为蔬菜食用，也可以加工制作成多种功能的营养保健品[5-6]，还可以开发作为牛、羊的饲料。此外，辣木籽作为天然絮凝剂，还具有净化水质的功能[7]；辣木速生且生物量大，还有望用作生物燃料[8]。故辣木堪称是一种热带亚热带神奇的多功能经济作物[9]。目前，云南省种植的辣木品种主要是‘PKM1’，存在种质资源狭窄的风险。

辣木现广泛种植于亚洲、非洲和中美洲的热带、亚热带国家或地区[10]。主要栽培种中有4个[1]：原产印度北部喜马拉雅区域的‘M.oleifera’（‘多油辣木’），原产非洲国家的‘M.ovalifolia’（‘卵叶辣木’，安哥拉和纳米比亚）、‘M.peregrina’（‘狭瓣辣木’，苏丹、埃及和阿拉伯半岛）和‘M.stenopetala’（‘非洲辣木’，埃塞俄比亚和肯尼亚北部）。中国辣木主要种植于台湾、海南、广东和云南等地区[11-13]，遗传育种致力于选育出叶用型、果用型、菜用型等新品种，在国家现代农业产业技术体系的支持下，中国已成功引种栽培有‘M.oleifera’（‘多油辣木’）和‘M.stenopetala’（‘非洲辣木’）。其中，‘M.oleifera’利用和研究最多，‘PKM1’和‘PKM2’是从‘M.oleifera’优选出的早熟栽培品种，生长发育快，分枝多，播种当年就能开花结荚，种子产量高；‘M.stenopetala’具有叶片大、芳香味浓、种子籽粒大、含油量和絮凝剂含量高等特点[14-15]。国内辣木品种综合数量较少，建立辣木品种改良体系，加快新品种育成是现在的主要目标。

本研究对来自埃塞俄比亚、卢旺达、老挝和印度共6份辣木种子，开展了种子发芽和育苗移栽等试验，以及获得种子发芽率、成苗率，株高、茎粗、冠幅等，为辣木的新品种的选育和利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

育苗阶段在云南省昆明市云南农业大学后山格林温室(25°08′N，102°45′E)大棚内进行，温度为15～40℃；辣木苗（木质化之后）定植于云南元谋云南省农业科学院热区生态农业研究所试验基地(25°70′N，101°88′E)，典型的南亚热带干热季风气候，海拔898 m，年平均气温21.9℃，年平均降水量613.8 mm，集中在5—9月，其他月份少雨或无雨，年蒸发量3911.2 mm。

1.2 试验材料

6份辣木种子来自埃塞俄比亚、卢旺达、老挝和印度，本课题组收集。以元谋主栽品种‘PKM1’为对照，详见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 育苗 2019年3月分别取表1中6份不同种源辣木种子，使用900～1000倍液多菌灵浸泡6 h后再更换清水浸泡18 h。将处理好的种子播种至盛有沙土的育苗盘（长宽高分别为：40 cm×30 cm×12 cm）中，19-1播种50粒种子，其余种源播种100粒种子，试验重复3次；覆盖1 cm左右细沙，播种后浇透水，育苗盘放置于大棚中，温度控制在20～25℃。播种后第3天起，每天观察种子发芽情况，记录发芽时间和发芽株数，统计种子发芽率；待苗高5 cm左右，移栽到装有配方土（红土、腐殖质和河沙配比为5:4:1）的营养袋中壮苗培养，并视情况及时浇水保湿，待幼苗长至5～6片叶时，可将大棚的遮光棚打开进行炼苗，30天后统计不同种源辣木成苗率。计算见公式(1)～(2)。

表1 试验材料来源信息

1.3.2 定植 2019年7月，辣木苗长高至20～40 cm，移栽到元谋辣木试验基地。使用旋耕机深翻土地30～40 cm，然后按行距开沟，沟深40～60 cm，宽50 cm。在沟底铺上杂草，将基肥与表土搅拌均匀回填沟中，回填至距地表10 cm时，灌水沉实，使塘土距地25～30 cm。株行距统一为1.0 m×1.0 m、根据株距确认定植位置并做标记。在定植穴内挖15 cm小坑，用剪刀将营养袋剪去，移栽时将带土辣木种苗放入小坑中，移栽过程中尽量避免土壤松散伤及根系，将细土回填坑中，后填入心土，浇定根水。将6份材料定植后进行常规田间管理。

1.3.3 田间性状调查将2019年7月定植的6份辣木种质资源，各筛选10株辣木树挂牌标记，固定每月测量一次株高、茎粗、冠幅，连续测量6个月，统一计增量。测量方法参考罗会英等[16]建立的方法，株高是从植物基部至主茎顶部即主茎生长点之间的距离，用卷尺测量，精确到0.1 cm；茎粗是在植株近地处用游标卡尺测量树木直径，精确到0.01 mm；冠幅是在植株1/2高度处用卷尺分别测量南北和东西方向树冠的直径，取平均值，精确到0.1 cm。

1.3.4 产量测定叶片产量测定：辣木定植150天后，对各种源挂牌标记的辣木选取5株，直接采摘辣木整个复叶，测定每株辣木的鲜叶重量。后置于60℃烘箱中烘干至恒重，测定每株辣木的叶片干重。计算辣木叶片含水量式(3)和叶片理论产量。

种子产量测定：2020—2021年连续2年于8月果荚成熟期，对各种源挂牌标记的辣木选取5株进行观测对比，记录单株结荚数，单荚种子数，测量果荚情况（果荚长度、种子纵径和种子横径，种子百粒重），计算种子理论产量。

1.4 数据处理及分析

利用Excel进行数据整理，采用SPSS 22.0软件进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 育苗

如图1所示，不同种源引种的辣木植株发芽时间有所差异。对照辣木第4天开始发芽，第10天发芽基本结束，共6天；19-1第5天开始发芽，第11天发芽基本结束，共6天；19-2发芽起始时间最长，第8天开始发芽，第13天发芽结束，共5天；其余辣木均在第6天开始发芽，第12天发芽基本结束，共6天。因此可以发现6份辣木从开始发芽到发芽结束一般需要5～6天时间。

图1 不同种源辣木种子发芽率变化趋势

由表2可知，不同种源辣木植株发芽率、成苗率差异极显著。19-1（埃塞俄比亚）最高为83.33%，极显著高于 19-2（卢旺达），19-3（老挝），19-4（印度）和 19-5（印度），与对照无显著差异；而19-2（卢旺达）发芽率最低为5.33%，19-1（埃塞俄比亚）是19-2（卢旺达）的15.63倍；其他种源发芽率在59%～68%之间。从成苗率上看，成苗率最高是19-2（卢旺达）为88.57%，与19-1（埃塞俄比亚）无显著差异，极显著高于其他种源；19-3（老挝）成苗率最低为29.26%，19-2（卢旺达）是19-3（老挝）的3.03倍；其他种源成苗29.72%～43.24%率之间。综上所述，辣木19-1（埃塞俄比亚）种子发芽率和成苗率优异；对照种子发芽率高，但对于环境适应性最弱。

表2 不同种源辣木种子的发芽率与成苗率

2.2 辣木株高、茎粗、冠幅生长变化

随着时间变化，不同种源的辣木植株株高、茎粗生长曲线为“慢-快-慢”，7月初—9月初增速较慢，9月初—11月株高增速最快，12月放缓；冠幅生长曲线为“快-慢-快-慢”，8—9月和10—12月为缓慢生长期，7—8月和9—10月为快速生长期。不同种源辣木植株株高生长缓慢和生长高峰的时期相一致（图2）。9月初之前，辣木刚定植完毕株高生长差异不大，而后进入快速生长发育时期，株高之间差异逐渐加大；至12月初，株高生长最快的对照PKM1与生长最慢的19-2（卢旺达）相差100.3 cm，对照PKM1是19-2的1.78倍。不同种源辣木植株茎粗生长量变化差异较大（图3）。其中19-1（埃塞俄比亚）茎粗最粗，为42.00 mm，比对照粗6.00 mm；其次是19-5、19-4和19-3，植株19-2（卢旺达）茎粗最细，为20.15 mm，约是对照茎粗的1/2。不同种源辣木植株冠幅生长7月之前差异较小，之后冠幅生长差异逐渐增大（图4）。其中对照PKM1冠幅最大为144.86 cm；其次是19-1（埃塞俄比亚），冠幅为131.64 cm，植株枝条多向四周舒展，植株形状较为松散；植株19-2（卢旺达）冠幅最小为98.75 cm，植株枝条向四周生长较小，对照是19-2的1.47倍；19-3和19-4的冠幅比较接近（图4中出现重合）。

图2 不同种源辣木株高累计生长曲线

图3 不同种源辣木茎粗累计生长曲线

图4 不同种源辣木冠幅累计生长曲线

2.3 不同种源辣木月平均生长量差异分析

由表3可知，不同种源的辣木植株月平均生长量均存在不同程度的差异性。从株高上看，对照PKM1株高月平均增长量极显著高于19-1、19-2和19-3，与19-5和19-4无显著差异；19-5株高月平均增长量极显著高于19-2，显著高于19-1和19-3，与19-4无显著差异。从茎粗来看，19-1茎粗增长量极显著高于19-2，显著高于19-3和19-4，与19-5和对照无显著差异；对照茎粗月平均增长量极显著高于19-2，与19-3、19-4和19-5无显著差异；19-2、19-3、19-4和19-5茎粗月平均增长量无显著差异。从冠幅来看，不同辣木冠幅月平均增长量差异显著，对照冠幅月平均增长量显著高于19-2和19-4，与19-1、19-3和19-5无显著差异；19-1、19-2、19-3、19-4和19-5冠幅月平均增长量无显著差异。综上所述，19-1（埃塞俄比亚）与对照具有更强的抗倒伏能力和抗风能力，19-2（卢旺达）茎较细、弱，在大风天气下的存活能力较弱，易倒伏。

表3 不同种源辣木月平均生长量差异分析

2.4 辣木叶片产量测定

由表4中可知，不同种源辣木叶片含水量变幅在57%～65%；鲜叶产量：CK＞19-1＞19-2＞19-5＞19-3＞19-4；干叶产量：CK＞19-1＞19-2＞19-5＞19-4＞19-3。从鲜叶产量上看，对照‘PKM1’最高为6273.9 kg/hm2，极显著高于19-2、19-3、19-4和19-5，与19-1（埃塞俄比亚）差异不显著；从干叶产量上看，对照‘PKM1’最高为2205 kg/hm2，极显著高于19-2、19-3、19-4和19-5，与19-1（埃塞俄比亚）差异不显著，19-1干叶产量为1951.35 kg/hm2，显著高于19-3、19-4和19-5，与19-2显著差异。所以，从叶片产量上来看，19-1（埃塞俄比亚）要优于除对照外其他4种辣木。

表4 不同种源辣木叶片产量

2.5 辣木种子产量测定

由表5可知，不同种源辣木果荚长度19-3与19-2、19-4、19-5显著差异，与对照无显著差异；单株果荚数19-5（印度）最多，为44条/株，与对照无显著差异，与19-2、19-3和19-4差异极显著；种子纵径最大的是19-3（老挝），为14.4 mm，极显著大于其他种源辣木；种子横径最大为19-3(10.8 mm)，极显著大于19-4、19-5，与对照差异不显著；19-3（老挝）的种子百粒重最重，为29.25 g，极显著高于19-4、19-5，与对照无显著差异；CK单株平均种子重量最重为229.26 g，极显著高于其他种源，其次为19-3（老挝），单株平均种子重量为167.99 g，极显著大于19-2、19-4、19-5；不同辣木种源种子产量存在极显著差异，种子产量：CK＞19-3＞19-5＞19-4＞19-2。19-1果荚还未成熟，还需进一步统计。

表5 不同种源辣木种子产量

3 讨论

云南元谋地处金沙江干热河谷，属南亚热带干热季风气候，为辣木适宜种植区[17]。供试辣木种源地均为热带或亚热带气候，因此本次试验引种比较顺利，6份辣木材料在云南元谋生长发育正常。从育苗试验分析，可以发现6份辣木从开始发芽到发芽结束一般需要5～6天时间，但起始发芽时间有所差异，具体原因需要进一步探究；6份辣木种子采用相同的处理方式，发芽率、成苗率存在极显著差异。其中元谋的6份辣木，19-1（埃塞俄比亚）发芽率最高为83.33%，与对照‘PKM1’无显著差异，对照‘PKM1’发芽率为83%，与张天翔等[18]研究结果相似；19-2（卢旺达）成苗率最高为88.57%，但发芽率只有5.33%，这可能与其辣木种源储存时间过长有关[19]。辣木发芽出苗、成苗容易受天气影响，特别是阴雨天气[20-21]，19-3（老挝）成苗率最低为29.26%，且对照和19-3（老挝）成苗率接近，均低于30%，这可能与大棚内部长时间的高温高湿、通风透气条件差有关[22]；也可能是由于植株刚定植元谋第二天就连续3天遭受暴雨天气，致使辣木植株大量死亡，19-1（埃塞俄比亚）的成苗率为85.67%，一定程度上反应出其综合抗性最强。

从生长规律分析，定植元谋的6份辣木，与陆斌[23]等在云南的辣木引种试验结果有所差异，即不同种源辣木定植后，其植株的生长总体呈持续增长状态，无明显缓苗期，而本试验在定植后有明显缓苗期，这可能与供试材料是在昆明育苗而后移栽定植元谋，长势还未稳定有关。缓苗期过后辣木植株生长总体呈持续增长状态，其中对照‘PKM1’株高最高、冠幅最大，且相对应株高和冠幅月平均生长量也最大；19-1（埃塞俄比亚）茎粗最大，对应茎粗月平均生长量也最大。从9—11月，6份辣木冠幅的速生期最短，其次是茎粗，速生期最长的为株高，这与唐义[24]通过4个不同辣木速生期长短研究结果相一致。

从产量差异分析，不同种源辣木产量差异显著，对照‘PKM1’辣木植株高大，株型松散，分枝多，茎杆粗，初次定植后150天可收获叶片，鲜叶每公顷产量6273.9 kg，干叶每公顷产量2205 kg，一年生蒴果平均40条/株，每条蒴果种子数为20.2粒，单株种子产量229.26 g，为所有种源辣木产量中最高的，与林宗铿等[25]在闽南的辣木生物产量试验结果相似。19-1（埃塞俄比亚）植株较矮，株型松散，分枝多，茎杆最粗，与对照叶片产量无显著差异，是植株矮化高产的较好叶用型种源，2021年秋天已经挂果，较西双版纳刘昌芬老师早期引种非洲辣木需要3～4年才能结果要早。19-3（老挝）植株较矮，株型紧凑，与对照‘PKM1’植株的果荚长度，单荚种子数、种子产量等接近，是适宜在本地进行多点试验示范并推广种植的果用型种源。