高产高淀粉早熟木薯新品种桂热13号的选育

卢赛清　俞奔驰　周时艺　陈炯宇　宋恩亮　徐钏　雷开文　马崇熙　王帝　韦丽君

关键词：木薯；桂热13 号；高产高淀粉；早熟；品种选育

中图分类号：S889.5 文献标识码：A

木薯是原产于热带地区的世界第六大粮食作物[1]，第三大淀粉来源，也是我国重要的热带亚热带粮饲作物，超过10 亿人以木薯为主粮[2]，其产品广泛应用在医药、造纸、服装和食品等行业[3]。

但木薯产业正面临着品种退化严重[4-5]、更新慢，生产效益低[6-7]、竞争力弱，种植面积逐年萎缩[8]，原料供求矛盾日益突出等问题，生产上急需早熟、高产、优质等综合性状优良的品种，以促进产业健康发展。

广西木薯种植面积和产量约占全国的65%以上。据统计，近年来我国进口木薯干片约800 万t，是本国产量的5 倍以上[9]，由此可见我国木薯原材料生产与工业需求存在巨大差距。由于受我国土地、收获时间的限制，选育早熟、高淀粉产量、适应性广、低氢氰酸的综合型优良木薯新品种，对保障我国木薯原材料供给、促进广西木薯产业快速发展具有重要意义。多年来，通过木薯育种科研人员的通力合作，多个木薯新品种[10−16]通过审定并推广应用，缓解了我国木薯品种单一和退化严重的状况，为稳定广西木薯产业提供了保障，但是这些品种大多数只具备早熟、高产、高淀粉、低氢氰酸、抗风、抗螨等1～2 个特性。2017 年以前，广西的木薯品种多数是从国外引进的品系或者杂交种子，经多年试验、鉴定选育而成，广西本土有性杂交育成的国审品种屈指可数[16]，且大部分品种性能单一，缺乏本土的广适性、早熟、高产、高淀粉、低氢氰酸等综合优良性状的木薯新品种。

木薯GR13 是利用开花调控技术、嫁接预测杂种优势技术育成的具有早熟、高产、高淀粉、低氢氰酸含量，适应性强的综合型木薯品种，促进薯农增收、企业增效，为我国木薯产业的健康可持续发展提供良种保障。

1 材料与方法

1.1 材料

参试品（株）系：（1）亲本。母本新选048（XX048），高产量，源自广西大学农学院；父本南植199（NZ199），高淀粉、株型矮小紧凑，源自华南植物研究所，F1 代（编号为2011-561）；（2）加工主栽品种南植199（NZ199）和华南205（SC205）作双对照品种。

1.2 方法

每年的3—4 月种植，按NY/T 1681—2009、NY/T 1685—2009 的标准进行管理，12 月份收获测产。2011 年以新选048（♀）×南植199（♂）为亲本材料，采用自有专利“开花调控杂交技术”获得杂交种子，2012—2017 年分别进行优良单株评选、单排试验、初级系比试验、中级系比试验、高级系比试验；2018—2022 年在广西南宁、桂平、合浦、江西抚州、云南保山分别开展区域试验、生产性试验。2022 年12 月26 日进行木薯品种审定现场鉴评，申请品种审定时定名为桂热13 号（GR13）。选育过程如图1。

1.2.1 优良单株评选2012 年开展单株评选试驗，观测株型、结薯性状和薯型、产量等。

1.2.2 系比试验 2013 年单排品系试验，选取优良单株，每个单株种植5 株，每10 个株系种植一组对照，株行距1.0 m×1.0 m；2014 年初级品系比较试验，对单排试验选出的优良株系采用随机区组设计，每个株系种植25 株，每10 个株系种植1组对照，株行距1.0 m×1.0 m；2015 年中级品系比较试验、2016—2017 年高级品系比较试验，采用随机区组设计，株行距1.0 m×1.0 m，小区面积5.0 m×5.0 m，3 次重复。对照均为NZ199 和SC205。

以上试验均于木薯生育期间观测株型、整齐度、植物学性状，12 月收获时观测结薯性状、测定鲜薯产量、淀粉含量（比重法）。

鲜薯产量测定：初级品系比较试验5 株、其他系比试验随机抽取10 株木薯测定鲜薯重后折算成单位面积鲜薯产量。

淀粉含量（比重法）的测定：随机抽样约5000 g鲜薯，先称其在空气中的质量（m），再称其在水中的质量（m），然后按照下面公式计算鲜薯淀粉含量（SC），SC=210.8×m/（m−m）−213.4[17]。

1.2.3 区域试验2018—2019 年在广西南宁、桂平、合浦以及江西抚州、云南保山等5 个点开展区域试验。采用随机区组设计，小区面积为50.0m，株行距0.8 m×1.0 m，3 次重复。主要观测鲜薯产量、淀粉含量和淀粉产量等，验证其产量性状、淀粉含量、淀粉产量和适应性，以期获得具有早熟、适应性广、高产、优质等综合性状优良的木薯新品种。

1.2.4 生产性试验 在区域试验的基础上，2020—2022 年在广西南宁、桂平、合浦，江西抚州，云南保山开展生产性试验。广西南宁、桂平和合浦试验面积2 hm、江西抚州和云南保山试验面积1 hm，株行距0.8 m×1.0 m。广西南宁与合浦试验点随机抽取鲜薯样品送至农业农村部亚热带果品蔬菜质量监督检验测试中心、广西益谱检测技术有限公司测定蛋白质、总糖、可溶性糖、粗纤维、淀粉、维生素、氢氰酸含量以及干物质率，以此作为GR13 的品种认定和推广应用的科学依据。

1.2.5 现场鉴定2022 年专家现场（合浦点）鉴评时按照《热带作物品种审定规范 木薯》[18]，测定株高、主茎高度、主茎直径、单株鲜薯产量等性状指标。各点收获时现场测定鲜薯产量、淀粉含量（淀粉测定仪），并随机抽点采集木薯鲜样，送至广西益谱检测技术有限公司进行淀粉等相关品质的测定。

1.3 数据处理

运用 WPS Office（11.8.2.9958）软件的WPS表格对试验数据进行整理统计，用DPS 7.05 软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 杂交和优良单株评选

2011 年获得的杂交种子于2012 年开展单株评选，收获时选取株型直立、紧凑、整齐度好、结薯集中、块根水平伸长、薯块大小均匀的优良株系480 个（约占总株系20%），GR13 平均鲜薯产量为3.85 kg/ 株， 比对照SC205 （2.50 kg/ 株） 增产54.00%，比对照NZ199（2.98 kg/株）增产29.19%。

2.2 品系比较试验结果

2013 年单排品系比较试验结果表明，GR13 鲜薯产量为42.98 t/hm、淀粉含量为31.5%、淀粉产量为13.54 t/hm，均显著高于对照NZ199 和SC205。品系AW21、AW45 和AW65 的鮮薯产量与淀粉产量高于对照，淀粉含量均高于28%，AW90 与SC205 相当，但不及NZ199，其余4 个品系表现不如对照（表1）。

通过2014 年初级品系比较试验，筛选出株型、块根性状稳定，鲜薯产量和淀粉含量均显著高于SC205、NZ199 的优良株系约100 个，其中GR13平均鲜薯产量、淀粉含量、淀粉产量均显著高于对照NZ199 和SC205。其平均鲜薯产量为41.64 t/hm、淀粉产量为13.97 t/hm，分别比对照增产21.90%和25.50%，45.70%和65.36%；平均淀粉含量为33.6%，比对照分别提高5.5 和8.2 个百分点。品系AW45 和AW65 表现也十分优异，鲜薯产量和淀粉产量均显著高于对照，AW21 淀粉含量仅次于GR13，但鲜薯产量与对照差异不显著，AW90 鲜薯产量和淀粉产量均低于对照（表2）。

2015 年中级品系比较试验结果表明，GR13平均鲜薯产量、淀粉含量、淀粉产量均显著高于对照NZ199 和SC205。鲜薯平均产量为45.65 t/hm、淀粉产量为14.86 t/hm，分别比对照增产38.18%和37.88%，60.70%和81.27%；平均淀粉含量为32.6%，比对照分别提高4.6 和7.8 个百分点。相比对照，品系AW45 和AW65 增产显著，AW21淀粉含量较高，但鲜薯产量低于对照（表3）。

2016—2017 年高级品系比较试验结果表明，GR13 平均鲜薯产量、淀粉含量、淀粉产量均显著高于对照。平均鲜薯产量为45.30 t/hm，淀粉含量为33.12%，淀粉产量为15.0 t/hm；鲜薯产量分别比对照增产25.79%和28.54%，淀粉含量分别提高4.9 和8.9 个百分点，淀粉产量分别提高47.77%和75.94%（表4）。2013—2017 的试验结果表明，品系AW45 和AW65 均优于对照，但增产显著低于GR13。

2.3 区域试验结果

2.3.1 鲜薯产量及淀粉含量连续 2 年5 点的区域试验结果表明：GR13 鲜薯产量、淀粉含量高且稳定，丰产稳产性好。除2018 年南宁试验点外，各试验点2 年的鲜薯产量、淀粉含量均显著高于对照，鲜薯平均产量为47.81 t/hm、淀粉含量为31.9%，分别比对照增产24.05%和26.12%，淀粉含量提高3.3 和5.8 个百分点；合浦试验点的鲜薯产量连续2 年最高（表5）。

2.3.2 淀粉产量连续 2 年5 点的区域试验结果表明：GR13 鲜薯淀粉产量显著高于对照，分别提高36.05%和53.02%，说明GR13 具有高淀粉产量、丰产稳产性好的优良特性，在广西、江西和云南等主要产区适应性好（表6）。

2.4 生产性试验结果

2.4.1 鲜薯产量及淀粉含量 连续3 年5 点的生产性试验结果表明， GR13 平均鲜薯产量为48.24 t/hm、淀粉含量为31.53%，分别比对照增产26.75%和26.99%、淀粉提高3.63 和4.31 个百分点，均显著高于对照（表7）。

2.4.2 淀粉产量连续 3 年5 点生产性试验结果表明，GR13 平均淀粉产量（15.18 t/hm）显著高于对照，分别增产43.26%～56.62%，表明GR13适应性广、鲜薯丰产、稳产，淀粉含量高且稳定，适合在广西、江西和云南及相似的生态区域种植（表8）。

2020—2022 年，农业农村部亚热带果品蔬菜质量监督检验测试中心、广西益谱检测技术有限公司抽样检测鲜薯淀粉含量，结果见表9。植后180 d，GR13 淀粉含量为30.4%～36.8%，均高于对照，分别提高4.9 和7.2 个百分点；同一种植时间，GR13 淀粉含量于植后180 d 稳定在27.0%以上（淀粉含量达到加工厂收购要求），10 月初可收获，而对照品种在11 月初以后才能收获，表明GR13 具有高淀粉、早熟特性。

2.5 资质机构对木薯检测结果

2.5.1 氢氰酸含量 2020—2022 年，农业农村部亚热带果品蔬菜质量监督检验测试中心、广西益谱检测技术有限公司抽样检测鲜薯氢氰酸含量，结果见表10 。GR13 鲜薯平均氢氰酸含量为25.7 mg/kg，均低于对照，符合食用标准（50 mg/kg以下），可做食用木薯品种。

2.5.2 木薯干物率、粗纤维和维生素C 等含量2020 年和2022 年抽样送至农业农村部亚热带果品蔬菜质量监督检验中心、广西益谱检测技术有限公司检测。GR13 平均干物率为45.2%，高于对照；粗纤维平均含量与SC205 相当，维生素C、蛋白质、总糖等平均含量与NZ199 相当（表11）。

2.6 GR13 抗螨性结果

木薯抗螨性鉴定结果见表12，GR13 为中抗，优于主栽品种NZ199 的感病，SC205 和SC9 的高感。

2.7 GR13品种特性

GR13 株型直立紧凑，株高为200.0～300.0 cm；主茎粗为2.5～3.5 cm、25-35 个芽眼/50 cm；叶柄绿带紫色、长35.0～45.0 cm；块根圆锥-圆柱形，肉质白色，水平分布、結薯集中，块根15～25 条/株，直径3.5～4.5 cm ， 无缢痕； 平均鲜薯产量47.06 t/hm，分别比对照NZ199 和SC205 增产22.93%、21.48%；鲜薯淀粉含量32.0%、干物质率45.2%，分别比对照高3.74、5.30 个百分点和4.7、7.5 个百分点。

3 GR13 栽培要点

3.1 整地

GR13 对土壤要求不高，不积水的地块均可种植，耕作深度30～40 cm，大面积种植时30 m 开1条排水沟。

3.2 种茎选择

选择充分成熟、粗壮节密，芽点完整、不干枯，无病虫害的新鲜种茎作种植材料。每段种茎长度10～15 cm、5～8 个芽点。

3.3 种植方法

3 月下旬至4 月下旬，采用平放种植方式，浅覆土。667 m2 种植800～1100 株，土壤肥力高的地块，采用株行距0.8 m×1.0 m；肥力中等及以下地块，株行距0.8 m×（0.8～1.0 m）。

3.4 田间管理

种植后7～10 d 喷芽前除草剂，木薯封行前再视草害情况酌情除草。土壤肥力中、上等的地块，在下种时或苗后期每667 m一次性施入NO2∶P2O5∶K2O 为15∶5∶10 的复合肥30～50 kg；土壤肥力差的地块，除上述施肥外，在生长中期再每667 m追施上述复合肥30～40 kg 或硫酸钾10～20 kg。

4 讨论

连续4a 的品种比较试验结果表明，GR13 植物学特征和生物学特性稳定，鲜薯产量、淀粉含量和淀粉产量均显著高于对照，具有早熟、高产优质、稳产、丰产的特性。与对照NZ199 和SC205比， GR13 平均鲜薯产量分别增加26.12% 和29.74%，淀粉含量分别提高4.5 和7.7 个百分点，淀粉产量分别增产46.18%和69.52%；近几年，GR13 鲜薯平均进厂价为840 元/t，比NZ199 高90 元/t，比SC205 高150 元/t（木薯鲜薯收购采用“按质论价”，淀粉含量每高1 个百分点，收购价格提高20 元/t）。

GR13 具有早熟、高产、高淀粉含量特性，可提高单产值，且比常规品种提早1 个月收获（可于10 月初收获），为错峰采收、延长鲜薯收购期及加工期，减缓加工时间过于集中且短等压力，同时降低加工成本、增加企业效益。GR13 近些年来备受广大种植户及企业青睐，多家木薯加工企业纷纷订购该品种木薯种茎，广西龙头企业-广西金源生物化工实业有限公司主动要求与广西热作所签订新品种应用协议，进一步激发了农户的种植积极性，促进木薯产业的健康持续发展。GR13可以在广西、云南、江西、广东等相同生态区发展种植。