云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)特點(diǎn)與滇南木薯育種目標(biāo)探討

劉成蘭等

摘 要 云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)位于北緯24°線以南及金沙江河谷低海拔地區(qū)，地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜，立體農(nóng)業(yè)生態(tài)氣候顯著，光、溫、水、熱資源豐富但分布不均。全區(qū)海拔1 500 m以下、年平均溫度16℃以上、無(wú)霜期在8個(gè)月以上的廣大地區(qū)均可種植木薯。本文根據(jù)該區(qū)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境、自然條件和種植習(xí)慣，提出了“三高四耐和一無(wú)”的木薯育種目標(biāo)?！叭摺本褪歉弋a(chǎn)、高收獲指數(shù)和高淀粉含量，“四耐”就是耐旱耐寒、耐酸耐陰濕，“一無(wú)”就是無(wú)重大疫病。

關(guān)鍵詞 云南南亞熱帶 ；氣候 ；木薯 ；育種

分類號(hào) S533

Ecological Characteristics of South Subtropical Climate Zones in Yunnan

and Manihot esculenta crantz Breeding Objectives

LIU Chenglan DENG Guojun YANG Qingsong ZHAO Dawei

（1 Crops Station of Malipo County， Malipo， Yunnan 663600；

2 Wenshan Academy of Agricultural Sciences， Wenshan， Yunnan 663000）

Abstract The south subtropical climate zones on ecological characteristics in Yunnan is located in the south of latitude 24° line and the Jinsha River Valley at low altitude， whose special geographical position and topography is complex， and three-dimensional agro-ecological climate significantly， light， temperature， water and heat resources are abundant but unevenly distributed. An altitude of 1 500 meters below， the annual average temperature is above 16℃ and the frost-free period of 8 months or more Manihot esculenta crantz can be planted in the vast area. In this paper， according to the complex ecological environment， natural condition and cultivation habit， we will propose a breeding goal of "three-high four-resistant and a-non" on Manihot esculenta crantz. "Three high" is high-yield， high harvest index and high starch content， "Four-resistant" is a drought hardy， acid-resistant wet， "nothing" is no major epidemics.

Keywords south subtropical regions of Yunnan ； climate ； cassava ； breeding

木薯近200 a來(lái)便是云南及中國(guó)南方少數(shù)民族地區(qū)特色化種植的一種高效能源作物，它耐貧瘠、耐干旱、抗性強(qiáng)，單位面積產(chǎn)量和淀粉的產(chǎn)出量高，且理化性質(zhì)獨(dú)特，集工業(yè)、飼用和食品原料于一身，素有“地下糧倉(cāng)”、“淀粉之王”和“能源作物”的美譽(yù)，歷史上曾被邊疆少數(shù)民族地區(qū)的人們作為度荒充饑的“救命糧”[1]。但隨著國(guó)家糧食戰(zhàn)略的逐步調(diào)整和“三大”糧食作物研究的不斷突破，作為粗糧雜糧和飼料用糧的木薯不斷被邊緣化，種植零星、耕作粗放、單產(chǎn)偏低，在作物布局中已然退化成為備荒或填閑的角色，不再受到應(yīng)有的重視。21世紀(jì)（即2000年）以后，當(dāng)中國(guó)再一次面臨人口的不斷增長(zhǎng)以及城鎮(zhèn)化建設(shè)的空前發(fā)展，可耕種土地資源日趨緊張，糧食安全問題又一次引起人們的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)年報(bào)，中國(guó)1961年的木薯收獲面積為9.4萬(wàn)hm2，1982年的栽培面積為40萬(wàn)hm2，2000年的種植面積為43.7萬(wàn)hm2，2004年的收獲面積45.1萬(wàn)hm2，2009年的種植總面積是39.04萬(wàn)hm2[1，3]，雖說從1961年的9.4萬(wàn)hm2發(fā)展到2004年的45.1萬(wàn)hm2，平均每年以83%的速率在增長(zhǎng)，但不難看出，其增長(zhǎng)自1982年以后的緩慢，自2009年以后的平和，個(gè)中原因在此不再贅述。云南雖只屬中國(guó)木薯種植的次產(chǎn)區(qū)，但其中的滇南地區(qū)仍是中國(guó)木薯生產(chǎn)的4大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)（黃潔、李開綿等的劃分）之一，故根據(jù)目前中國(guó)各個(gè)木薯種植區(qū)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)，同時(shí)考慮到國(guó)家對(duì)木薯生產(chǎn)的逐步重視，本著“因地制宜，科學(xué)發(fā)展”的理念，對(duì)云南木薯產(chǎn)業(yè)及至“桂西-滇南”木薯優(yōu)勢(shì)主產(chǎn)區(qū)的科研選育作基本的定位還是十分必要的。

1 云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)特點(diǎn)

云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)主要位于北緯24°線以南，包括文山、紅河、普洱、西雙版納、臨滄、德宏和保山等7個(gè)地州（市），其中還有金沙江河谷的低海拔地區(qū)，具體包括鶴慶、賓川、永勝、華坪、永仁、元謀、牟定、武定、祿勸、東川、會(huì)澤、巧家、永善、昭通、魯?shù)榈?6個(gè)縣（市）的低熱河谷地區(qū)。該區(qū)地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜，土壤和氣候資源豐富多樣，總耕地面積108.64萬(wàn)hm2。2009年木薯種植面積2.34萬(wàn)hm2，主要分布在紅河、文山、保山、西雙版納、臨滄、德宏和普洱等地州（市），集中分布于紅河和文山海拔1 100 m以下的低熱河谷地區(qū)，年平均氣溫21.0～22.5℃，≥10℃年積溫6 500～8 000℃，無(wú)霜期300 d以上[3]。按降雨量和其它不同的氣候特點(diǎn)，全區(qū)可分為東部、西部和北部3大部分，東部為哀勞山（東經(jīng)102°）以東的地區(qū)，西部為哀勞山以西的地區(qū)，北部為金沙江流域、海拔1 400 m以下的低熱河谷地區(qū)。該區(qū)具有如下獨(dú)特的氣候特征。endprint

1.1 光能資源豐富，輻射強(qiáng)度大，但季節(jié)分配不均

云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)地處低緯高原，海拔高度平均在1 100 m左右，全年太陽(yáng)輻射總量達(dá)5 400～6 200 MJ/m2，光能資源豐富，輻射能力強(qiáng)。該區(qū)一般可分為旱季和雨季，其中雨季為5～10月，表現(xiàn)為雨熱同季，光照時(shí)數(shù)少。5～8月木薯生長(zhǎng)期間的光照時(shí)數(shù)總和為500～800 h，僅占全年日照時(shí)數(shù)的1/4左右；旱季為11月至次年的4月，表現(xiàn)為干旱少雨，但日照時(shí)數(shù)多，輻射強(qiáng)度大。

1.2 熱量資源充足

熱量資源充足，“冬無(wú)嚴(yán)寒，復(fù)無(wú)酷暑”是該生態(tài)區(qū)的重要特點(diǎn)。全區(qū)年平均氣溫16～24℃，最熱月平均氣溫22～26℃，≥10℃積溫4 800～8 200℃，年最高氣溫≥35 ℃的日數(shù)一般在5 d以內(nèi)，無(wú)酷暑天氣；最冷月平均氣溫10～15℃，極端最低氣溫多年平均值為0～3℃，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)320～360 d，基本無(wú)冬，適宜木薯的生長(zhǎng)。

1.3 降水量地域差異大，季節(jié)性強(qiáng)

該區(qū)西部地區(qū)雨量充沛，年隆水量1 300～2 200 mm，但分配不均，干濕分明，旱季降水量?jī)H占全年的10%～15%；東部地區(qū)雨量適中，年降水量800～1 200 mm，旱季降水量占全年的12%～18%，但全年蒸發(fā)量超過1 400 mm，蒸發(fā)量大于降水量，常出現(xiàn)干旱；北部金沙江河谷地區(qū)的降雨量較少，年降水量558～801.2 mm，蒸發(fā)量為降水量的3.4～6.0倍，干旱較為嚴(yán)重。除北部外，該區(qū)的東部和西部最適宜木薯的生長(zhǎng)。

2 云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)木薯生產(chǎn)及育種現(xiàn)狀

2.1 生產(chǎn)概況與單產(chǎn)潛力

在云南薯類的引進(jìn)和栽培歷史中，木薯亦是栽培時(shí)間最短的作物，而且在生產(chǎn)上經(jīng)歷了較大的波動(dòng)，滇南作為云南木薯生產(chǎn)的主產(chǎn)區(qū)，切實(shí)地經(jīng)歷了20世紀(jì)五六十年代的“驚喜”，20世紀(jì)八九十年代的“淡漠”和21世紀(jì)的“關(guān)注”等發(fā)展歷程，種植面積從20世紀(jì)五六十年代的13 000 hm2左右銳減到90年代初期的2 100 hm2以下?！笆晃濉币院?，云南省將木薯列為生物資源開發(fā)的重要項(xiàng)目，在文山和紅河等地建立了7 000 hm2的生產(chǎn)基地，木薯的種植面積又開始恢復(fù)和增加，而且從過去的零星種植和邊緣化生產(chǎn)，逐步發(fā)展成為集約化和規(guī)?；姆N植方式[2]。滇南除1 500 m以上的高海拔地區(qū)外均可種植木薯，有1/3的地區(qū)位于北回歸線（23.5°）以南，屬“桂西-滇南”木薯種植的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)，種植地域多為低熱河谷山地的少數(shù)民族聚居區(qū)，而這些栽培地帶的土壤貧瘠，經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展相對(duì)滯后，缺乏相應(yīng)的栽培管理技術(shù)，故造成木薯的收獲產(chǎn)量很低。據(jù)全省統(tǒng)計(jì)年報(bào)，1988年云南省木薯鮮薯總產(chǎn)量為32 944.5萬(wàn)t，平均單產(chǎn)13 395 kg/hm2[6]。另?yè)?jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)部南亞熱作辦的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2004年（“十五期末”）和2009年（“十一五期末”）云南木薯種植和收獲面積分別是1.52萬(wàn)hm2和2.34萬(wàn)hm2，平均單產(chǎn)分別為17 550 kg/hm2和13789.5 kg/hm2[3]。不論是1988年的13 395 kg/hm2，還是2004年的17 550 kg/hm2，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于廣西木薯種植一般的產(chǎn)量水平（30 000～45 000 kg/hm2）。再有1個(gè)最好的例子就是，地處北緯30°線的湖南龍山縣，2006年引種木薯品種華南205，在其生育期保持8個(gè)月的前提下，每公頃的鮮薯產(chǎn)量競(jìng)達(dá)37 500 kg[1]。這表明了北緯30°線以南的地區(qū)適宜，只要品種的選用和種植方法得當(dāng)，均可以發(fā)展木薯；只要尊重科學(xué)和技術(shù)，采用集約化的生產(chǎn)方式，充分發(fā)揮當(dāng)?shù)氐淖匀粌?yōu)勢(shì)和掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，木薯生產(chǎn)仍然具有可以預(yù)期的60 000 kg/hm2的生產(chǎn)潛力。

2.2 開發(fā)水平與育種現(xiàn)狀

云南木薯加工業(yè)的開發(fā)時(shí)間較晚，2000年以后才有標(biāo)準(zhǔn)的、成一定規(guī)模的木薯淀粉和酒精加工廠建成投產(chǎn)，全省目前有13家企業(yè)用木薯進(jìn)行淀粉和酒精的生產(chǎn)，其中僅有2家（即云南紅泰和畹町源洋）具有生產(chǎn)變性淀粉的能力。不高的開發(fā)水平，切實(shí)是與自己落后的科研水平有關(guān)。從育種角度來(lái)講，云南沒有木薯品種的育種體系和自己選育出來(lái)的品種，生產(chǎn)上的品種或材料基本上都是從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華南植物研究所和廣西亞熱帶作物研究所引進(jìn)的，直到目前生產(chǎn)上仍然沒有自己的新品種或新品系在示范和推廣。同時(shí)，云南省木薯品種資源的研究亦較為薄弱，2001年云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所調(diào)查了云南省木薯的生產(chǎn)現(xiàn)狀，結(jié)果表明，云南現(xiàn)有的栽培品種只有南植188、華南201（南洋紅）、華南124（薯王）、E-24、糯米木薯和面包木薯等幾個(gè)為數(shù)不多的品種，木薯的品種資源十分缺乏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足云南省現(xiàn)代木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要[6]。

3 云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)和滇南木薯育種目標(biāo)

由于海拔相差較大和錯(cuò)綜復(fù)雜的地形地貌，表現(xiàn)出水平地域差異和垂直地帶上的縱向差異顯著，導(dǎo)致該區(qū)具有復(fù)雜的立體農(nóng)業(yè)生態(tài)氣候特點(diǎn)[5]。加之該地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)存在著土壤貧瘠、土性偏酸，水土流失嚴(yán)重，施肥及相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)水平低下和自然災(zāi)害頻繁等因素，故選育者不能過分強(qiáng)調(diào)高水肥條件下的高產(chǎn)，而應(yīng)該重點(diǎn)考慮適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、高收獲指數(shù)和高淀粉含量等方面，在株型和耐密植等方面則不宜作過多的強(qiáng)求。另外，根據(jù)中國(guó)木薯“桂西-滇南”優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)的自然優(yōu)勢(shì)、生產(chǎn)主功方向和發(fā)展目標(biāo)以及國(guó)家木薯育種的主要目標(biāo)，并結(jié)合當(dāng)前云南省木薯生產(chǎn)的基本目的，云南南亞熱帶生態(tài)氣候區(qū)（主要是滇南）木薯育種的目標(biāo)可以定位為“三高四耐和一無(wú)”，“三高”就是高產(chǎn)、高收獲指數(shù)和高淀粉含量，“四耐”就是耐旱耐寒、耐酸耐陰濕，“一無(wú)”就是無(wú)重大疫病。

3.1 高產(chǎn)、高收獲指數(shù)

塊根是木薯的主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)物，收獲指數(shù)與鮮薯的產(chǎn)量關(guān)系密切，收獲指數(shù)高即表明植株吸收的養(yǎng)分和光合作用的產(chǎn)物主要用于塊根的增長(zhǎng)和淀粉的積累，投入的回報(bào)率高。因此，選育塊根產(chǎn)量高（一般單產(chǎn)37 500 kg/hm2以上）且有較高收獲指數(shù)（≥0.5）的品種，有更高的生產(chǎn)力，利于降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。endprint

3.2 速生早熟、高淀粉含量

選育發(fā)芽快、發(fā)根早、塊根形成早、淀粉積累快的速生早熟品種（全生育期在8個(gè)月左右），有利于更好地使用土地，提高復(fù)種指數(shù)和抗旱能力，減小土壤沖刷，增強(qiáng)商業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)還有利于提早開工，延長(zhǎng)企業(yè)的生產(chǎn)加工時(shí)間。木薯塊根的淀粉含量高（30%以上），加工時(shí)淀粉和酒精的產(chǎn)出率便高，亦有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

3.3 適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)

云南木薯多種植在南亞熱帶的滇南地區(qū)，該生態(tài)區(qū)的土壤和肥力條件較差，坡地和山地占旱地面積的85%以上，較為平整和稍微肥沃的土地大多被烤煙或當(dāng)?shù)氐奶禺a(chǎn)作物所占用，故木薯的種植只能被邊緣化，地力貧瘠、酸性大、土壤干旱和氣候陰濕便成為該區(qū)木薯生產(chǎn)的幾大痼疾。因此，抗旱性強(qiáng)、耐酸瘠、耐陰雨寡照、耐寒等亦便成為該區(qū)十分重要的木薯育種目標(biāo)。

3.4 抗病能力強(qiáng)、無(wú)重大疫病

由于木薯傳入中國(guó)的時(shí)間較晚，只有近200 a左右的歷史，故木薯與其它農(nóng)作物相比，抗逆性較強(qiáng)，抵御病蟲害的能力亦相對(duì)較強(qiáng)，一般情況下病蟲害的發(fā)生較少，所以在栽培上人們一般是不進(jìn)行病蟲害防治的。但又由于中國(guó)木薯種植的區(qū)域較廣，立體氣候特征顯著，氣候條件復(fù)雜，故在一些特定的環(huán)境條件下亦會(huì)引發(fā)一些特定的病害，從而導(dǎo)致產(chǎn)量的劇減。從基因遺傳與環(huán)境互作的角度來(lái)看，木薯有4大疾病是育種工作者必須加以確定和考慮的：一是細(xì)菌性枯萎病，主要發(fā)生在木薯的原產(chǎn)地南美州和首入地非洲，它是木薯生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病害之一；二是花葉病，仍然主要發(fā)生在南美洲和非洲，它是一種病毒病，十分難以防治；三是炭疽病，這是一種有莖髓的植物常見的病害（比如烤煙），可以說是一種世界性的病害，但它的發(fā)源地仍然是非洲；四是蛙皮病，首先在拉丁美洲發(fā)現(xiàn)，是木薯生產(chǎn)上最嚴(yán)重的病害之一，它亦是一種病毒病，十分難以防治。以上4種疫病我們應(yīng)該特別重視，尤其是從美洲和非洲引種時(shí)，必須嚴(yán)格按照FAO—IPGRI提供的技術(shù)流程進(jìn)行操作[4]，作嚴(yán)格的檢測(cè)。另在自己的選育過程中，要有“一票否決”的魄力，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，堅(jiān)決舍棄。

3.5 薯塊淺生集中、易收獲，株型較好

木薯塊根粗壯均勻，淺生集中，容易收獲，有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少收獲時(shí)的工時(shí)費(fèi)和生產(chǎn)成本。另外，木薯薯塊大小均勻且淺生集中，育葉節(jié)密、株高適中（2～3 m）、分枝部位高、分枝少、株型理想的品種可充分地利用地面空間，有利于密植或間作，從而提高單位面積的產(chǎn)量和產(chǎn)值。

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