木薯抗风栽培措施研究

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　　摘要 [目的] 探讨不同栽培模式下木薯的抗风能力，为木薯抗风栽培技术研究提供参考。 [方法]开展种茎环剥、留单（双）茎杆、喷施多效唑、打顶等田间试验，测定木薯株高、茎粗、节间距、分枝数、薯块产量、淀粉等指标。[结果]在环剥双杆条件下，打顶显著降低株高;单杆打顶和2次喷施多效唑均能增加茎粗。环剥双杆+前期（株高0.7 m）打顶显著增加了淀粉含量和产量。[结论]环剥+双杆+前期（株高0.7 m）打顶+单杆打顶+2次喷施多效唑的栽培模式可提高木薯抗风能力。
　　关键词 木薯;抗风栽培;多效唑;打顶;种茎环剥
　　中图分类号 S 533文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）01-0030-04
　　doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.008
　　开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Study on Wind resistant Cultivation Measures of Cassava
　　PAN Huan1，2， LIU Cui juan3， ZHENG Hua1，2 et al
　　（1.Crop Institute， Guangxi Subtropical Crops Research Institute， Nanning， Guangxi 530001;2.Cassava Institute， Guangxi Subtropical Crops Research Institute， Nanning， Guangxi 530001;3.Hepu Agricultural Sciences Research Institute， Hepu， Guangxi 536100）
　　Abstract [Objective]To study the wind resistant performance of cassava under different cultivation methods， and to further provide references for cassava wind resistant cultivation. [Method]A field trial was carried out with stalk girdling， single or both shoots remaining， spraying paclobutrazol， tip pruning and so on. We measured the plant height， stem diameter， node distance， branch number， root yield and starch content and so on. [Result] Plant height decreased significantly under the treatment of stalk girdling + both shoots remaining. Treatments of tip pruning and spraying paclobutrazol twice could enhance the stem diameter. Treatment of stalk girdling +both shoots remaining+tip pruning（0.7 m plant height） significantly enhanced the starch content and yield. [Conclusion] Wind resistant performance ofcassava could be enhanced under the cultivation mode of stalk girdling + both shoots remaining + tip pruning （ 0.7 m plant height）+single shoot remaining and tip pruning+ spraying paclobutrazol twice.
　　Key words Cassava;Wind resistant cultivation;Paclobutrazol;Tip pruning;Stalk girdling
　　木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界三大薯类作物之一，有“地下粮仓”“淀粉之王”的美誉，其用途广泛，是食品、饲料、医药、化工、生物燃料等行业的重要原料。我国的木薯种植主要分布在广西、广东、海南、福建、云南等热带、亚热带省区，而我国部分木薯优势区域[1]分布在频发台风的海南、广西和广东等沿海地区，这些地区种植木薯雨热条件好，但7—9 月份为台风盛发期[2]，也是木薯生长最快、块根体积和产量迅速增长、块根干物质和淀粉含量不断提高的关键时期[3]。此时，木薯旺盛生长，但易受台风危害，木薯在生长前期倒伏致减产 60% 以上，中后期倒伏会减产 10%～50%[4]。所以在沿海地區种植木薯时，台风影响是不可忽视且需重视的重要因素。罗春芳等[5]研究了种茎的种植芽向对木薯抗风性的影响。郁昌的等[6]研究指出，应选用木薯抗风栽培技术，如木薯与低矮的瓜类、豆类和花生等间套种;应覆盖地膜、选择避风地段或营造避风环境种植木薯;9 级以下台风不必摘叶;喷施除草剂时应避免对木薯危害。黄洁等[7]认为，采用选育矮化、茎枝粗壮和分枝少的新品种提早种植，使用健壮种茎，斜插种植，合理密植与间苗疏枝，提早并合理施肥，台风前砍顶摘叶等技术，能达到较好的抗风作用。鉴于此，笔者对木薯种茎和植株进行物理或化学处理和单双杆种植，从而改变木薯株高、茎粗等农艺性状，探讨不同栽培模式下木薯的抗风能力，旨在为木薯抗风栽培技术研究提供参考。 　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验于2016年种植在广西壮族自治区合浦县廉州镇冲口村委下峰门村（21°40′41.29″N，109°20′09.06″ E）进行。试验地土质为黏壤土，土壤pH 4.7，有机质21.3 g/kg，碱解氮27.6 mg/kg，有效磷175 mg/kg，速效钾47.7 mg/kg。
　　1.2 材料
　　试验所用木薯品种为当地习惯种植品种南植199，由中国科学院华南植物研究所从国外引进的组培苗中经无性系多代评选育成。
　　1.3 方法
　　1.3.1 试验设计。试验共10个处理，具体设计见表1。采用随机区组排列，3次重复。于2016年3月20日种植，每个小区6×6=36株，株行距为0.9 m×0.9 m。
　　1.3.2 田间管理。基肥以复合肥（15∶15∶15）施入 N∶P2O5∶K2O=65∶65∶65（kg/hm2）。2016年5月25日以尿素（N≥46.4%）和氯化钾（K2O≥64%）分别施入65 kg/hm2 N和65 kg/hm2 K2O。出苗30 d后进行间苗。双杆处理采用间苗的方式尽量保留双杆，单杆处理在间苗时全部只保留较粗壮的单杆。5月25日对处理③和⑨打顶，并对处理⑥和⑧的各小區喷施多效唑（浓度80 mg/kg），按450 kg/hm2的量折算到小区面积喷施在叶面上。8月23日对处理⑦和⑩打顶，并对处理⑦、⑧喷施多效唑（浓度为120 mg/kg）。其他常规田间管理按当地的习惯进行。
　　1.3.3 采样与分析。2016年8月23日，每个小区选取中间的12株测定株高、茎粗（茎秆高50 cm处），并对处理①、④、⑥、⑦、⑧的所有小区测定了5节节间距：以第三展开叶的叶柄底部为起点，以5节为单位，测定节间距。由于木薯叶片为轮生，5节节间距刚好是某叶柄正下方的另一个叶柄的距离。
　　2016年12月10日，每个小区选取中间的12株测量株高、茎粗（茎秆高50 cm处），并对12～16株木薯的茎秆数、一级分枝数进行计数、并测量了处理③、⑧、⑨、⑩的一级分枝高度、对处理⑨、⑩还进行了二级分枝数计数。并对处理④、⑥、⑦、⑧的所有小区内的各12株木薯测定了5节节间距。
　　2016年12月16日对所有小区的内部株进行了挖掘，对每株的块根数、种茎顶部块根数、种茎基部块根数进行了计数。其中种茎顶部和基部是指生理顶部和基部，以种茎1/2的位置为分界点，块根的位置分类以其在种茎上的生长点为准。之后测定鲜薯产量、并采样测定淀粉含量。
　　用刻度尺测量株高、节间距和一级分枝高度。用游标卡尺测量茎粗，采用“十字法”测量取平均值。用雷蒙称法测定淀粉含量，淀粉产量=鲜薯产量×淀粉含量。
　　1.4 数据统计分析
　　采用Microsoft Office/Excel 2010对试验数据进行统计分析，采用SPSS 11.0软件中的ANOVA进行方差分析，采用SSR法进行多重比较，采用Pearson相关进行相关分析。
　　安徽农业科学 2020年
　　2 结果与分析
　　2.1 不同处理对木薯茎秆数、分枝和节间距的影响 由于部分种茎并未生出两株苗，在间苗时双杆处理尽量保留双杆。由表2可知，双杆处理①、②、③、⑤的杆数分别为（1.5±0.5）、（1.8±0.8）、（1.7±0.5）、（1.7±0.6）个，均显著高于单杆处理。其中处理②的杆数显著高于处理①，但与处理③差异不显著，表明环剥2/3比环剥更有利于刺激双杆生长。但由于处理①和③是等效处理，与处理②无显著差异，说明种茎自身可能会带来一定的误差。
　　处理⑨的一级分枝数最高，显著高于处理③和⑩，处理③、⑨、⑩的一级分枝数均大于其他处理，说明打顶处理显著增加了一级分枝数，而打顶时间对分枝数影响显著，木薯生长前期打顶比中期打顶分枝数更多。木薯生长前期（株高0.7 m）双杆打顶比单杆打顶的分枝数少，这很可能是因为木薯生长前期生物量有限，不足以支持更多的分枝数。
　　一级分枝高度在一定程度上能够表征多效唑或者打顶处理时木薯的株高。由表2可知，处理③、⑧、⑨的一级分枝高度较接近（68.0～72.0 cm），显著低于处理⑩（株高1.2 m时打顶），说明打顶时间延迟，相应的分枝位置也偏高。而不同打顶时间（处理⑨和⑩）对木薯的二级分枝数没有显著影响。
　　木薯生长旺盛期（8月测量）的处理①节间距大于处理④、⑥、⑦、⑧，说明双杆处理增大了前中期生长的节间距，表明双杆之间存在光照竞争，导致木薯节间拉长。而多效唑处理对节间距的影响不显著。木薯收获期（12月采样）处理④、⑥、⑦、⑧的5节节间距无显著差异。但处理②各测量时期的5节节间距均有显著差异，均为8月的5节节间距大于12月，说明前期木薯通过较长的节间距尽快长高，而后期增高相对缓慢。
　　2.2 不同处理对木薯株高和茎粗的影响 各处理木薯生长旺盛期的株高可根据差异显著性分为3类：第1类为处理①、②、⑤，其株高最高，说明双杆在前期株高有优势;第2类为处理③、⑥、⑧、⑨，其株高最低，说明多效唑和打顶均会降低株高。第3类为处理④、⑦、⑩，与第1、2类均没有显著差异。整体来看，该采样期处理⑨和⑦的木薯茎粗最大，而处理⑤、⑥、②最小。
　　木薯生长旺盛期处理①、②、⑤的株高无显著差异，说明不同的环剥处理对木薯生长旺盛期的株高影响不显著，茎粗差异也不显著。处理④和⑤的株高和茎粗差异均不显著，说明单、双杆对株高和茎粗影响不显著。
　　与处理①相比，处理③的株高显著降低，说明与与不打顶相比，环剥双杆下打顶显著降低株高;处理⑨与④的株高差异不显著，说明单杆打顶的株高虽然下降，但两者差异并不显著。处理①、③、④、⑨的茎粗无显著差异，说明打顶对茎粗影响不显著。 　　与处理④相比，处理⑥和⑧的株高略有降低，但差异并不显著，三者茎粗差异不显著，说明多效唑在该观察期并没有产生显著影响。而处理④、⑦、⑩在该观察期为等效处理，没有显著差异。
　　木薯收获期（12月测量）处理①、②、⑤之间的株高和茎粗差异不显著，说明不同的环剥方式（全部环剥和环剥2/3）对木薯株高茎粗无显著影响。处理④的株高显著小于处理⑤，在无其他处理的条件下，单杆株高小于双杆;
　　多效唑处理结果显示，处理④、⑥、⑦、⑧之间均无显著差异，多效唑对木薯株高（12月测量）影响不显著;处理⑧的茎粗大于处理④，说明2次喷施多效唑增加了木薯茎粗。
　　处理①的株高大于处理③，说明在环剥双杆条件下，打顶降低了株高，二者茎粗无显著差异。处理④、⑨、⑩的株高由大到小的顺序依次为处理⑩、⑨和④，其中处理⑩与⑨差异显著，处理④与处理⑩和⑨之间均无显著差异，说明打顶与不打顶的株高差异不显著。但是与中期（株高1.2 m）打顶处理相比，前期（株高0.7 m）打顶处理显著降低了株高。
　　处理⑨和⑩的茎粗显著高于处理④，说明打顶处理增加了茎粗。
　　2.3 不同处理对木薯鲜薯和淀粉产量的影响
　　由表3可知，处理③和⑤的产量最高，而处理⑥的产量最低。处理③的淀粉含量最高，其他处理均较低，处理③、⑤和⑩的產量最高，
　　即种茎环剥+双杆+株高0.7 m时打顶处理和种茎不环剥+双杆处理的产量最高，不环剥+单杆+株高0.7 m喷施多效唑处理的产量最低。
　　处理①、②、⑤之间的鲜薯产量、淀粉含量和淀粉产量差异均不显著，说明不同的环剥方式对木薯产量无显著影响。处理④和⑤之间各指标差异也不显著，说明单、双杆处理对产量无显著影响。处理④、⑥、⑦、⑧之间各指标均无显著差异，说明多效唑对木薯产量影响不显著。处理④、⑨、⑩之间的鲜薯产量无显著差异，单杆打顶对木薯产量无显著影响。处理①的淀粉含量和产量均显著小于处理③，说明环剥双杆+前期（株高0.7 m）打顶显著增加了淀粉含量和产量，这很可能是由于处理③的株高比处理①小，地上部分分配的同化产物比处理①少，导致地下部分的淀粉产量显著增加。
　　3 结论与讨论
　　3.1 环剥对木薯株高、茎粗及产量的影响
　　（1）木薯种茎环剥对木薯收获期后的株高和茎粗无影响;但木薯种茎环剥2/3比完全环剥更容易刺激木薯双杆的生长。该研究结果显示，每段种茎出苗后留双杆的木薯前期节间距比留单杆的长，收获期单杆株高小于双杆，单位面积上茎杆数量增加，这些是由光照竞争导致的。该研究中留双杆比单杆的鲜薯产量增加16%左右，但差异并不显著。
　　（2）与环剥双杆处理相比，环剥双杆+前期打顶（株高0.7 m）处理的淀粉含量和产量显著增加，这很可能是由于环剥双杆+前期打顶（株高0.7 m）的株高比环剥双杆处理小，地上部分分配的同化产物比环剥双杆处理少，导致地下部分的淀粉产量显著增加。虽然其他处理地上部的株高和茎粗也略微降低，很可能同时也降低了地上部生物量，但并未显著改变地上部和地下部生物量的分配模式。前人研究表明，木薯种茎环剥能增加木薯生根数[8];改变木薯块根分布状态时，种茎基部的块根数和块根重显著减少，但种茎顶部块根数和块根重显著增加[9];木薯地上部分生长量及地下部分块根的产量也增加[10]。但莫建军等[10]研究结果表明，种茎环剥后的木薯产量仅 24 t/hm2，移栽和环剥不容易获得高产。该试验还发现，环剥后容易得到双苗，这可能是环剥显著增产的原因。林洪鑫等[11]在江西的试验也得到了双苗比单苗更高产的结果，因此需要进一步试验验证环剥双苗与正常种植的双苗根系分布和产量的区别。环 剥 种 植时 建 议 采 用 较 长 的 种 茎（25～30 cm）。种茎半环剥或者 2/3环剥时，木薯种茎韧皮部部分相连即保证整条种茎的存活，又有环口可以生根。
　　3.2 打顶对木薯株高、茎粗和产量的影响
　　（1）打顶增加了一级分枝数，前期单杆打顶比中期单杆打顶分枝数更多。前期双杆打顶比单杆打顶分枝数少，这可能是由于生物量的限制导致的。
　　（2）在环剥双杆条件下，打顶比不打顶显著降低株高;但打顶对茎粗影响不显著。
　　（3）单杆打顶与不打顶的株高差异不显著。但是前期打顶（株高0.7 m）比中期打顶（株高1.2 m）显著降低了株高，单杆打顶比不打顶增加了茎粗。该研究结果显示，中期打顶（株高1.2 m）刺激了分枝生长，而分枝继续生长，其高度要略高于不打顶的正常种植木薯。虽然前期打顶（株高0.7 m）也有分枝生长，但是打顶后主茎几乎停止生长，其一级分枝高度为（69.2±9.1）cm，分枝自身平均生长高度为114.1 cm。综合主茎与分枝高度，不环剥单杆+前期打顶（株高0.7 m）处理的株高略低于不环剥单杆处理。而不环剥单杆+中期打顶（株高1.2 m）处理的一级分枝高度为（121.2±29.2）cm，其分枝平均生长高度为74.1 cm。不环剥单杆+前期打顶（株高0.7 m）处理的株高显著小于不环剥单杆+中期打顶（株高1.2m）处理，这很可能是由于主茎和分枝生长综合作用的结果，说明打顶后的株高测量需要同时考虑主茎高和分枝高，在今后的研究中应继续进行观测。该结果与吴页宝等[12]得出的摘去顶梢的木薯株高稍矮、茎粗较大、分枝数较多、单株薯较重、产量较高的结果一致。这可能是因为木薯中期摘心可有效控制株高，使总叶数和青叶数保持相对稳定或增加，减少养分在分枝中的消耗，增大光合面积，从而提高木薯的产量[13]。
　　3.3 多效唑对木薯株高、茎粗及产量的影响
　　（1）多效唑对节间距影响不显著，这很可能是由于5节节间距并不能准确反应节间距的细节。由于叶柄基部的大小存在误差，需要每节都分叶柄和单节节间都进行详细的测量。 　　（2）多效唑对收获期的株高无显著影响，2次喷施多效唑比不喷施多效唑增加了木薯茎粗，这可能是由于多效唑浓度较低。黎应文等[14]研究认为，多效唑的喷施浓度应为500和1 000 mg/L各1次，分别喷施900 kg/hm2;袁展汽等[15]研究认为，多效唑噴施浓度为500和750 mg/L时效果最好。
　　（3）后期喷施和2次喷施多效唑处理比不喷施处理的木薯产量高，这是因为叶面喷施多效唑能抑制地上部生长，并且提高木薯产量[15-16]，增加气孔导度、蒸腾强度及叶片净光合速率[17-18]，从而提高木薯的产量和淀粉含量。前期只喷施1次多效唑处理的木薯产量减少，这与黄洁[3]研究结论相似，但与罗兴录[16]、黎应文等[14]的研究结果不符。该研究发现，施用多效唑可矮化植株，抑制地上茎秆生长，使植株叶色浓绿，增强光合作用，增加营养积累，促进薯块膨大[14、16]，但喷施多效唑的最佳时期仍有待进一步验证。
　　沿海频发台风地区采用传统木薯栽培技术，受风害时常因植株高大而减产，因此降低木薯高度、增加茎杆粗度能提高木薯抗风的能力。该研究发现，在环剥双杆条件下打顶能显著降低株高;单杆打顶和2次喷施多效唑均能增加茎粗。环剥双杆+前期打顶（株高0.7 m）显著增加了淀粉含量和产量。因此，在易发台风种植区建议采用环剥+双杆+前期打顶（株高0.7 m）、单杆打顶或2次喷施多效唑的栽培模式。
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