魏云霞 黄 洁 李 天 刘丽娟

(1.海南大学热带农林学院， 海口 570228； 2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室， 海南 儋州 571737)

木薯(ManihotesculentaCrantz)是世界三大薯类作物之一，主要种植在热带亚热带地区，为一年生或多年生无性繁殖作物[1]。我国及部分国家的木薯苗期常遭受干旱气候影响，当遭遇重旱时，会导致大幅减产[2]，而优质种茎是木薯高产的重要保障[3]。据研究，滇桂艾纳香老茎的成活率、根数极显著高于中茎和嫩茎[4]；比较无核枣的生根率[5]和亮叶忍冬的萌芽率[6]，上部茎段显著优于中、下部茎段；蓝莓生根率为中、下段显著高于上段[7]。在木薯生产中，一般以成熟主茎的中下部茎段为优[8-9]；对植后4个月的木薯嫩茎进行单芽扦插繁殖，以“中部”茎段为优[10]。目前，尚未见木薯不同部位茎段的比较研究。钙是植物生长发育的必需营养元素，在植物生长发育和信号传递过程中起重要作用[11]，适宜的外源钙可提高黄瓜[12]、番茄[13]等的发芽率，促进甘蔗[14]、马铃薯[15]等幼苗的生长。木薯种茎的水分主要分布在韧皮部[16]，种茎浸水30 min可提高木薯存活率[17]，20 g·L-1石灰水浸种12 h可促进木薯发芽及苗期生长[18]，浸种24 h可提高木薯苗抗旱能力、成活率及鲜薯产量[19-20]。目前，虽有石灰水浸种对木薯生长影响的少量研究，但未见不同浓度石灰水浸泡木薯不同部位茎段的报道，因此，开展不同浓度石灰水浸泡木薯不同部位茎段试验，研究其对木薯生根发芽及幼苗生长的影响，将为优化木薯种茎处理技术提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验条件

1.1.1供试土壤、参试木薯品种

2016年5月26日至7月9日，在中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所(品资所)木薯试验基地开展试验。试验土壤为沙土，0～20 cm土层的基本理化性质为：pH值6.31，有机质含量3.09 g·kg-1，碱解氮含量17.50 mg·kg-1、速效磷含量19.65 mg·kg-1、速效钾含量49.5 mg·kg-1。参试木薯品种为品资所选育的华南12号(SC 12)。熟石灰主要成分为氢氧化钙，从当地市场购买。

1.1.2气温、降雨

据儋州天气网[21]，以5 d为计算单位，统计种植期间的气温和降雨天数变化，见图1。气温较为稳定，基本在(30±4)℃之间；种植时有小雨，植后45 d内，有38 d降雨，从种植到采样，土壤均较为湿润，甚至有短时积水。

图1 种植期间的气温与降雨天数

1.2 试验方法

1.2.1试验设计

试验采用2因素完全随机设计。A因素，设不浸种(ck)及5个石灰水浓度(0，5，20，40，60 g/L)浸种(ck0、L5、L20、L40、L60)；B因素，设基部、中部和顶部茎段3个水平，共18个处理；每个处理3次重复，每个重复6株，共18株；株行距为50 cm×50 cm。

1.2.2操作方法

选取树荫下保存134 d、芽眼和种皮无损伤且种茎长>120.0 cm的木薯种茎，统一锯去种茎的生根基部和发芽顶部，再将种茎由基部至顶部依次锯为等长的6段，每段长15.0 cm，第1、2节茎段归为基部茎段，第3、4节归为中部茎段，第5、6节归为顶部茎段；注意，不浸种处理在种植时锯种。用玻璃板镇压茎段，使其完全浸没于浸种溶液中，浸泡14 h；捞起，晾干茎段表皮水分，在沙土中，以45°角斜植茎段，芽眼朝上，露出茎段3.0 cm。不施肥，其他试验管理同常规田间管理。

1.2.3测定指标

浸种前，从各处理中随机选取5条茎段称重；浸种后，晾干种茎表皮水分后称重；105 ℃杀青30 min，80 ℃烘至恒重，记录干重。从植后第4天开始，每天观察并记录各处理的出苗株数，计算出苗率。在植后45 d，计算成活率，并调查农艺性状和测定生物量。由于挖根时，有较多断根残留在沙土中，难以准确计算根长、根重和根冠比等指标，所以本研究仅统计根数。

浸前含水率(%)=[(浸种前茎段鲜重-茎段干重)/浸种前茎段鲜重]×100%；

浸后含水率(%)=[(浸种后茎段鲜重-茎段干重)/浸种后茎段鲜重]×100%；

吸水率(%)=[(浸水后的茎段鲜重-浸水前的茎段鲜重)/浸水前的茎段鲜重]×100%；

出苗率(%)=(出苗株数/调查株数)×100%；

成活率(%)=(成活株数/调查株数)×100%；

芽数：每条(穴)茎段萌发的总芽数；

株高(cm)：从地表面到植株顶端生长点的高度；

总叶片数：每条(穴)茎段上萌发幼苗的所有叶片数；

根数：每条(穴)茎段上长出的全部根数；

茎叶生物量(g)：取木薯植株的茎叶样品(不含种茎)，称其鲜重；

茎叶干物率(%)=(茎叶干重/茎叶鲜重)×100%。

1.2.4数据分析

采用Excel 2010软件和SPSS 20.0软件对试验数据进行统计分析，用Duncan新复极差法检验处理间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同部位茎段对木薯出苗率的影响

不同部位茎段对木薯出苗率的影响见图2。植后4～10 d的出苗率均为基部>中部>顶部，其中，植后7～10 d，基部茎段的出苗率显著高于顶部茎段，植后9 d中部茎段的出苗率显著高于顶部茎段。

表1 浸种处理各指标之间的简单相关系数

因素 相关系数浸前含水量浸后含水量吸水率株高总叶片数芽数根数茎叶鲜重浸后含水量0.732∗∗吸水率-0.2730.454株高0.103-0.280-0.512∗总叶片数0.211-0.265-0.627∗∗0.551∗芽数0.176-0.135-0.3880.3040.764∗∗根数0.3130.050-0.3500.202∗0.248∗0.240∗茎叶鲜重0.317-0.026-0.429∗0.754∗∗0.728∗∗0.541∗0.180茎叶干物率-0.1190.2550.509∗-0.716∗∗-0.617∗∗-0.408-0.503∗-0.602∗∗

注：“*”和“**”分别表示在5%和1%水平上的差异显著性。下同。

表2 不同部位茎段对木薯苗生长的影响

茎段部位成活率/%株高/cm总叶片数芽数根数茎叶鲜重/g茎叶干物率/%基部82.41aA12.21aA24.12aA2.25aA20.22aA34.04aA24.49aA中部87.04aA11.55aA18.69bB1.74bB16.37bA26.04aA25.58aA顶部65.74bB11.26aA19.78bB1.74bB15.81bA25.84aA27.29aA

注：同列不同小写字母表示在5%水平上差异显著，同列不同大写字母表示在1%水平上差异极显著。下同。

图2 不同部位茎段对木薯出苗率的影响

2.2 不同浓度石灰水浸种对木薯出苗率的影响

不同浓度石灰水浸种对木薯出苗率的影响见图3。浸种处理的出苗率均高于不浸种处理：在植后5 d，清水和20 g/L石灰水浸种处理显著高于不浸种；在植后6 d，清水和20～60 g/L石灰水浸种处理显著高于不浸种处理；总之，浸种处理均比不浸种早出苗、早齐苗，以清水和20 g/L石灰水浸种较优。

2.3 浸种处理各指标之间的相关系数

浸种处理各指标之间的相关系数见表1。浸种前的茎段含水量与浸种后的含水量呈极显著正相关关系。不论浸种前或浸种后的茎段含水量，均与其它指标无显著相关关系，表2～表5不再深入分析。其它大部分指标之间存在显著或极显著的相关关系，在表2～表5中深入分析。

2.4 不同部位茎段对木薯苗生长的影响

不同部位茎段对木薯苗生长的影响见表2。基部和中部茎段的成活率极显著高于顶部茎段。基部茎段的株高、总叶片数、芽数、根数、茎叶鲜重均高于中部和顶部茎段，其中总叶片数和芽数达极显著，根数达显著，总体看，基部茎段木薯苗生长明显优于中部和顶部茎段。

2.5 不同浓度石灰水浸种对木薯苗生长的影响

不同浓度石灰水浸种对木薯苗生长的影响见表3。不浸种处理的成活率、株高和芽数均高于浸种处理，其中，株高显著高于清水浸种；而不浸种处理的根数和茎叶干物率均低于浸种处理，其中，L40处理的茎叶干物率达显著水平。在浸种处理中，L60处理的株高、总叶片数、芽数、茎叶鲜重最高，其中，株高显著高于清水浸种，茎叶鲜重显著高于清水、L20和L40处理；L5和L20处理的成活率高于其余浸种处理。

2.6 茎段×浓度互作的影响

不同部位茎段与不同浓度石灰水浸种对木薯苗各指标的交互作用见表4，仅成活率达显著交互作用。茎段×石灰水浓度浸种互作对木薯苗成活率的影响见表5，不浸种以及20 g/L石灰水浸种处理的木薯基部和中部茎段的成活率均高于顶部茎段，尤以不浸种为优；反之，高浓度石灰水浸种处理不一定有利于提高木薯苗的成活率。

表3 不同浓度石灰水浸种对木薯苗生长的影响

浓度ρ·(g·L)-1代号成活率/%株高/cm总叶片数芽数根数 茎叶鲜重/g 茎叶干物率/% —ck88.89aA12.95aA19.81aA2.07aA16.95aA36.87abA22.54bA0ck075.93aA10.60bA21.01aA1.86aA18.62aA21.00cA27.03abA5L579.63aA11.09abA19.63aA1.91aA15.60aA26.45abcA25.87abA20L2079.63aA11.09abA19.23aA1.91aA17.86aA24.30bcA25.95abA40L4072.22aA11.49abA21.77aA1.77aA17.51aA24.18bcA28.78aA60L6074.07aA12.82abA24.48aA1.93aA18.25aA39.06aA24.56abA

表4 茎段×浓度互作对木薯苗生长的影响

因素p值成活率株高总叶片数芽数根数茎叶鲜重茎叶干物率部位0.000∗∗0.4170.008∗∗0.000∗∗0.048∗0.1660.267浓度0.1570.1340.2320.7480.8880.0560.197茎段×浓度0.005∗∗0.5250.9600.4250.9620.9000.386

表5 茎段×浓度互作对木薯苗成活率的影响

茎段部位木薯苗成活率/%ckck0L5L20L40L60基部94.44abA83.33abcAB83.33abcAB83.33abcAB66.67cdB83.33abcAB中部100.00aA88.89abcAB83.33abcAB100.00aA94.44abA55.56dB顶部72.22bcdAB55.56dB72.22bcdAB55.56dB55.56dB83.33abcAB

3 讨论与结论

据研究，水稻[22]和甜瓜[23]等作物种子的发芽率、活力指数及营养物质均随着成熟度的提高而提高。本研究表明，木薯基部和中部茎段的出苗率、成活率、株高、根数和茎叶鲜重均优于顶部茎段，这与木薯基部和中部茎段的幼苗长势及鲜薯产量均优于顶部茎段[24]的生产经验相吻合，这可能是由于木薯基部和中部茎段比顶部茎段更成熟和养分含量更高，值得进一步研究。

本研究发现，浸种处理出苗率均高于不浸种，浸种处理均可促进木薯早出苗，早齐苗，以清水和20 g/L石灰水浸种处理效果较好。这与清水和石灰水浸种可提高木薯的发芽率、成活率、株高、茎径、鲜薯产量及幼苗抗旱能力[17-20]等结果一致，也与适宜钙浓度浸种可提高黄瓜[12]、番茄[13]等作物发芽率以及促进甘蔗[14]和马铃薯[15]、花生[25]等种子有利于作物生长相似，可见，清水及钙溶液浸种对木薯生根发芽及茎叶生长均有一定促进作用。值得注意，本研究的浸种处理成活率均低于不浸种处理，这与石灰水浸种的木薯成活率极显著高于不浸种[21]结果相反，但与刚收获的新鲜木薯种茎浸水后种植会降低成活率[26]的结果相似，本试验中浸种处理成活率低，可能是种植时下小雨，其后的45 d生长期间有38 d降雨，雨水过多，土壤湿度高，甚至出现短时积水，不利于高含水量种茎的小苗健康生长，最终造成了部分木薯死苗，种茎含水量及土壤湿度等环境因素对木薯苗生长的影响机理，值得进一步研究。

综上所述，建议尽量使用基部和中部的成熟茎段，对贮藏时间长且含水量低的种茎，尤其是顶部茎段，在干旱的土壤种植前，推荐采用清水和20 g/L石灰水的浸种处理，反之，谨慎采用浸种处理，避免徒增工作量及产生不良后果。