盧賽清 ,宋恩亮 ,雷開文 ,徐 釧 ,陳蕊蕊 ,馬崇熙
(廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所,廣西 南寧 530001)
木薯與馬鈴薯、甘薯并列為世界三大薯類作物,年產(chǎn)量超過2億t,是全球超10億人口的主糧,被列為世界第五大糧食作物,也是世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物,在世界糧食安全、生物質(zhì)能源和食品加工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,扮演著不可替代的角色。木薯主要包括食用木薯、工業(yè)加工用木薯兩大類。食用木薯氫氰酸含量國標(biāo)為少于等于50 mg/kg,大多數(shù)加工型木薯品種氫氰酸含量遠(yuǎn)高于國標(biāo),未經(jīng)加工不宜食用[1]。食用木薯憑借其清理腸道、保持消化系統(tǒng)健康等優(yōu)勢逐漸受到更多民眾的高度關(guān)注與認(rèn)可,由此開發(fā)出的食品種類也愈加豐富,發(fā)展前景也較為廣闊。目前比較知名的食用木薯品種為GR891、GR11、SC9,經(jīng)過多年多點(diǎn)監(jiān)測,這3個(gè)品種平均氫氰酸含量分別為30.68 mg/kg、22.2 mg/kg、35.40 mg/kg,可以安全食用,結(jié)合食用木薯的市場前景,本試驗(yàn)對如何提高這3 個(gè)食用木薯品種的產(chǎn)量和品質(zhì)展開研究,以期為食用木薯的普及提供栽培技術(shù)支撐。
多年來,部分專家對生物有機(jī)肥對木薯生長的影響展開相關(guān)研究,陳會鮮等選用SC12 號等3 個(gè)木薯品種,得出增施生物有機(jī)肥對其產(chǎn)量及品質(zhì)具有改善作用[2]。韋茂貴等選用木薯品種“新選048”作為供試品種,以湘桂生物有機(jī)肥作為追肥,重點(diǎn)設(shè)置5個(gè)處理研究生物有機(jī)肥對木薯產(chǎn)量與土壤理化性狀的影響,并得出施用生物有機(jī)肥能夠有效改善土壤理化性狀,使木薯產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)顯著提升[3]。曾黎明等研究生物有機(jī)肥與石灰對土壤肥力和木薯品質(zhì)、產(chǎn)量的影響,并得出25%~50%比例的生物有機(jī)肥能夠顯著提升木薯淀粉含量,進(jìn)而使木薯品質(zhì)得到明顯改善。生物有機(jī)肥指的是特定功能微生物與以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等動(dòng)植物殘?bào)w為主要來源且經(jīng)過無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一種同時(shí)具備微生物肥料、有機(jī)肥效應(yīng)的新型肥料[4]。生物有機(jī)肥的施用往往會對木薯的生理性狀、生長狀況等產(chǎn)生一定程度的影響[5],最終影響到木薯的品質(zhì)與產(chǎn)量。課題組借鑒前人大量的研究結(jié)果,重點(diǎn)從生長狀況、產(chǎn)量、營養(yǎng)成分、口感指標(biāo)共4 個(gè)角度分析生物有機(jī)肥對食用木薯品質(zhì)與產(chǎn)量的影響,為食用木薯的科學(xué)施肥、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供參考。
本試驗(yàn)以GR891[6]、GR11、SC9 木薯品種作為供試品種,使用湖南金葉眾望生產(chǎn)的生物有機(jī)肥作追肥,其有機(jī)質(zhì)≥60%,有效活菌數(shù)≥0.2億/g。
試驗(yàn)位于廣西壯族自治區(qū)桂平市石龍鎮(zhèn)福平村黃壽屯(N23°19′55.75″,E109°54′18.35″)。試驗(yàn)地土壤為紅壤[7],質(zhì)地為黏土,土壤耕層為0~20 cm,2019 年1 月20 日種植前采樣。于2020 年3 月25 日種植,本試驗(yàn)一共設(shè)置4 組處理,3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)小區(qū)面積為20 m2,株行距為1.0 m×0.8 m。試驗(yàn)地塊土壤理化性狀如表1 所示,各組試驗(yàn)處理小區(qū)施肥組合如表2所示。
1.3.1 農(nóng)藝性狀的測定
在食用木薯塊根形成期與塊根膨大期,使用SPAD 測定儀測定葉片的SPAD 值,以LI6400XT 光合測定儀測定光合速率;在收獲期調(diào)查8 株正常木薯植株的株高(塔尺測量)、莖粗(離地10 cm 處)、薯長(直尺測定)、薯粗(游標(biāo)卡尺測定)、薯數(shù)。
1.3.2 產(chǎn)量的測定
取每個(gè)處理小區(qū)中間的16 株稱取塊根重量,換算公頃產(chǎn)量、淀粉產(chǎn)量。
1.3.3 營養(yǎng)指標(biāo)的測定
在試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取鮮薯樣品送至廣西華測檢測認(rèn)證有限公司測定蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維、淀粉以及干物率等指標(biāo)。
1.3.4 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS22.0 數(shù)據(jù)處理軟件,進(jìn)行差異性和相關(guān)性分析。
結(jié)合圖1(a)可知,隨著生物有機(jī)肥施用量的增加,3 種食用木薯品種在收獲期的株高也呈增長趨勢。其中,C 處理對食用木薯增高效果最為顯著,GR11 與SC9 的B 處理與C 處理的差異達(dá)到顯著水平。由此可見,增施有機(jī)肥對于株高增長具有良好的促進(jìn)作用,C處理效果最佳[8]。
結(jié)合圖1(b)可知,3 種食用木薯品種在3 種施肥處理下的莖粗均有所增加,但是變化趨勢卻存在著一定的差異。其中,GR891 品種在B 處理?xiàng)l件下的莖粗達(dá)到最大;GR11 品種在C 處理?xiàng)l件下的莖粗達(dá)到最大;而SC9 品種在A 處理?xiàng)l件下的莖粗達(dá)到最大。但是,相對比而言,3 種處理方式的差異并不顯著。由此可見,增施生物有機(jī)肥可以促進(jìn)莖粗增加,同時(shí)B與C兩種處理對食用木薯莖粗增加效果較為顯著。
圖1 不同處理下各食用木薯品種的株高與莖粗統(tǒng)計(jì)
結(jié)合圖2(a)可知,在食用木薯塊根形成期,GR891 品種在B 與C 處理?xiàng)l件下、SC9 品種在A 處理?xiàng)l件下葉片SPAD 值顯著升高,其他處理方式與對照組之間的差異較小,而且GR891 品種在A 處理?xiàng)l件下、GR11 品種在C 處理?xiàng)l件下、SC9 品種在B 處理?xiàng)l件下還出現(xiàn)SPAD 值低于對照組的現(xiàn)象。由此可見,增施生物有機(jī)肥對于食用木薯塊根形成期葉片的SPAD 值作用不顯著。
表1 試驗(yàn)田土壤理化性狀
表2 各組試驗(yàn)處理小區(qū)施肥組合 單位:kg/20m2
結(jié)合圖2(b)可知,在食用木薯塊根膨大期,每一個(gè)品種在各處理?xiàng)l件下葉片的SPAD 值均有所增加。其中,GR891 品種在B 處理?xiàng)l件下SPAD 值的增加幅度最大,在A 處理?xiàng)l件下SPAD 值的增加幅度最小;GR11 品種在C 處理?xiàng)l件下SPAD 值的增幅最大,在B 處理?xiàng)l件下SPAD 值的增幅最小;SC9 品種在B處理?xiàng)l件下SPAD 值的增幅最大,在A 處理?xiàng)l件下SPAD 值的增幅最小。由此可見,增施生物有機(jī)肥[9]可以提高食用木薯在塊根膨大期葉片的SPAD 值。
綜合以上分析可知,B 與C 兩種處理方式對葉片SPAD 值的作用較為顯著。
圖2 塊根形成期與膨大期不同施肥方式下各品種木薯葉片的SPAD 值統(tǒng)計(jì)
結(jié)合圖3(a)可知,各食用木薯品種在塊根形成期時(shí),除了GR891 品種在A 處理?xiàng)l件下葉片的光合速率不及對照組之外,其他各個(gè)品種在各個(gè)處理?xiàng)l件下葉片的光合速率均在對照組之上。其中,GR11 品種在B 處理?xiàng)l件下葉片的光合速率明顯高于對照組。由此可見,增施生物有機(jī)肥能夠使食用木薯塊根形成期葉片的光合速率實(shí)現(xiàn)一定程度的提升,在B 與C 兩個(gè)處理?xiàng)l件下葉片光合速率的增加最為顯著。
結(jié)合圖3(b)可知,各食用木薯品種在塊根膨大期時(shí),在各個(gè)處理?xiàng)l件下葉片的光合速率均在對照組之上。其中,GR891 在B、C 兩個(gè)處理方式下葉片的光合速率顯著高于對照組,但是其差異并不顯著;GR11 與SC9 兩個(gè)品種在B 處理?xiàng)l件下葉片的光合速率均顯著高于對照組,且達(dá)到極顯著差異水平。由此可見,增施生物有機(jī)肥能使食用木薯塊根膨大期葉片的光合速率實(shí)現(xiàn)顯著提升,B 處理?xiàng)l件下的提升速率更為顯著。
圖3 塊根形成期與膨大期不同施肥方式下各品種木薯葉片的光合速率統(tǒng)計(jì)
目前,評判食用木薯品質(zhì)的指標(biāo)有淀粉、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維、干物率等,這些指標(biāo)的水平?jīng)Q定了食用木薯的營養(yǎng)、口感及價(jià)值。
分析得出:GR891、GR11 與SC9 三個(gè)參試品種,在各種處理下淀粉含量、蛋白質(zhì)含量與對照組相比顯著或極顯著提高;GR891、GR11 與SC9 三個(gè)參試品種在各種處理?xiàng)l件下干物率與對照組相比均呈顯著或極顯著提升;三個(gè)食用木薯品種在各種處理?xiàng)l件下粗纖維含量、可溶性糖含量均優(yōu)于對照組,但差異不夠顯著;綜合分析得出,增施生物有機(jī)肥可以使GR891、GR11 與SC9 三個(gè)食用木薯品種的淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、干物率等實(shí)現(xiàn)顯著增加,對可溶性糖、粗纖維含量的影響不大[10]。
GR891 與SC9 兩種食用木薯品種在每組試驗(yàn)當(dāng)中的產(chǎn)量均為B>C>A>CK,但是其具體大小卻存在著一定的差異。其中,GR891 品種在B 處理與C 處理?xiàng)l件下的產(chǎn)量與對照組相比達(dá)到極顯著水平;SC9品種僅在B 處理?xiàng)l件下與對照組相比達(dá)到顯著水平。GR11 品種在每組試驗(yàn)中的產(chǎn)量均為B>A>C>CK,其中,B 處理?xiàng)l件下的木薯產(chǎn)量要明顯高于對照組,但其與C 處理?xiàng)l件下的產(chǎn)量差異并不顯著。由此可見,生物有機(jī)肥有利于提高木薯的產(chǎn)量,然而各品種增施生物有機(jī)肥均應(yīng)在適合范圍內(nèi),一旦施加的生物有機(jī)肥的量超出范圍則會對木薯產(chǎn)量起到一定的抑制作用。對3 種食用木薯品種在各種處理下的產(chǎn)量進(jìn)行分析可知,B 與C 兩種處理下食用木薯的增產(chǎn)效果要優(yōu)于A處理。
木薯的產(chǎn)量由薯長、薯粗、薯數(shù)與收獲指數(shù)等多種因素構(gòu)成。結(jié)合資料可知,每個(gè)因素受生物有機(jī)肥的影響程度存在著一定的差異。相對比而言,在各施肥處理之下,薯長的差異并不明顯。薯粗在B與C 處理方式下的差異呈顯著或極顯著水平,但是以上兩種處理方式自身的差異不顯著。不同品種食用木薯的薯數(shù)受生物有機(jī)肥的影響程度也有所不同,其中GR891 品種在各處理?xiàng)l件下的薯數(shù)與對照組之間的差異達(dá)到極顯著水平;SC9 品種在A 與C 處理?xiàng)l件下、GR11 品種在B 處理?xiàng)l件下的薯數(shù)與對照組之間的差異達(dá)到顯著水平。結(jié)合收獲指數(shù)可知,僅有GR891 品種在B 與C 處理?xiàng)l件下與對照組之間的差異達(dá)極顯著水平。由此可見,增施生物有機(jī)肥可以通過增加薯粗、薯數(shù)以達(dá)到增產(chǎn)的效果;薯長與收獲指數(shù)對產(chǎn)量的影響較小。
綜上所述,增施有機(jī)肥對植株增高及種莖增粗均具有促進(jìn)作用;增施生物有機(jī)肥能夠顯著增加食用木薯塊根膨大期的SPAD 值、塊根形成期與膨大期的光合速率;同時(shí),增施生物有機(jī)肥還能通過影響食用木薯的干物率、蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖等,從而影響其品質(zhì),增施生物有機(jī)肥會使食用木薯的干物率、蛋白質(zhì)、淀粉、可溶性糖等實(shí)現(xiàn)顯著增加,但是對粗纖維的影響比較小;除此之外,增施生物有機(jī)肥還可以有效增加株高、莖粗與薯數(shù),使塊根產(chǎn)量顯著提高。