研究论文/Research Article
恰蒂斯加尔邦平原农业气候条件下磨芋球茎(minisetts)无机、有机物质种植预处理对生长与产量的影响 
Sarita Sahu1 
,
Vijay Kumar2 
,
Vijay Kumar2
1 Scientist Horticulture, College of Agriculture & Research Station, Raigarh (C.G.), India
2 Department of Horticulture, Indira Gandhi Krishi Vishvavidyalaya, Raipur, India
作者 通讯作者
植物药与药理学杂志, 2016 年, 第 5 卷, 第 11 篇 doi: 10.5376/jpmp.cn.2016.05.0011
收稿日期: 2016年11月06日 接受日期: 2016年11月16日 发表日期: 2016年11月27日
2 Department of Horticulture, Indira Gandhi Krishi Vishvavidyalaya, Raipur, India
作者 通讯作者
植物药与药理学杂志, 2016 年, 第 5 卷, 第 11 篇 doi: 10.5376/jpmp.cn.2016.05.0011
收稿日期: 2016年11月06日 接受日期: 2016年11月16日 发表日期: 2016年11月27日
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本文首次以英文发表在 《International Journal of Horticulture》(2016, Vol.6, No.10)上。现依据版权所有人授权的许可协议，采用 Creative Commons Attribution License 协议对其进行授权，用中文再次发表与传播。只要对原作有恰当的引用, 版权所有人允许并同意第三方无条件的使用与传播。如果读者对中文含义理解有歧义，
推荐引用：
引用格式(中文)：
Sarita S., Vijay K., 2016, 恰蒂斯加尔邦平原农业气候条件下磨芋球茎(minisetts)无机、有机物质种植预处理对生长与产量的影响, 植物药与药理学杂志(online) Vol.5 No.11 pp.1-9 (doi: 10.5376/jpmp.cn.2016.05.0011)
引用格式(英文)：
Sahu S., and Kumar V., 2016, Studies on the effect of pre-planting treatments of corms (Minisetts) with different organic and inorganic substances on growth and yield of elephant foot yam under agro-climatic condition of Chhattisgarh Plain, International Journal of Horticulture, 5(11): 1-9 (doi: 10.5376/jpmp.cn.2016.05.0011)
摘要
在试验中，播种前将磨芋(minisetts)在400 ppm的硫脲溶液中浸种，其播种后120天时的植株高度最高，为48.36 cm；其次是300 ppm的硫脲溶液，植株高度能达47.65 cm。在各个不同的播前浸种处理中，浸种于400 ppm的硫脲溶液，能获得最高的假茎围 (叶柄周长)9.52 cm，假茎 (叶柄)数量为4.34个，平均冠幅42.37 cm。与其他的处理比较，用400 ppm硫脲浸种，磨芋到达成熟初期、50%成熟期和完熟期的天数最长。在众多播前浸种处理中，300 ppm硫脲溶液能使磨芋获得最大的球茎直径7.34 cm和最高的球茎产量0.54 kg；其次的是400 ppm硫脲溶液，获得球茎直径为7.33 cm，球茎产量为0.539 kg；处于第三位的是200 ppm的硫脲溶液，球茎直径为7.16 cm，球茎产量为0.522 kg。除硫脲溶液外，获得磨芋球茎最高产量的是50%牛粪+50%牛尿处理，为0.506 kg。与对照相比，400 ppm播前浸种处理可以可以获得磨芋(minisetts)每公顷内的最高产量，即12.57吨/公顷；以及最高的球茎形成率31.07%。第二高产处理为300 ppm硫脲浸种，产量12.43吨/公顷；第三高产处理为200 ppm硫脲浸种，产量12.24吨/公顷；第四高产处理为250 ppm KNO3浸种，产量12.11吨/公顷。
关键词
磨芋；生长；产量；硫脲；KNO3
磨芋是起源于印度，属于天南星科。磨芋球茎是社会的弱势群体的一种廉价的能源来源，并且它有许多药用价值如健胃、滋补、驱风，也可作为补品。由于磨芋单位面积的光合效率高，干物质生产能力高，即使在恶劣气候条件下，甚至在贫瘠的和贫瘠的土壤中，也可能获得高产量。这种作物的在印度的种植势头是继无刺激性的光滑球茎型栽培种(如Gajendra)之后兴起的。传统上，磨芋繁殖是通过球茎栽培完成的。整个球茎，或将球茎切割成包含一部分顶端分生组织的重约500克至750克的球茎块，用于用作无性栽培的繁殖材料。收获的农产品中有很大一部分(约25%)被用作种植材料的来源。有时，给农民提供大量的优质种植材料是很困难的。然而，用有机和无机物质对种茎进行播前浸种，这种处理对磨芋影响的研究之前非常少。
1结果与讨论
1.1植株高度
第120天时，磨芋的植株高度测量情况见表1。用浓度为400 ppm的硫脲溶液播前浸种minisetts能获得显著最高的植株平均高度，为48.36 cm；其次是用300 ppm的硫脲浸种，植株平均高度为47.65 cm；用250 ppm的KNO3溶液浸种，植株平均高度为44.64 cm。几种处理下较高的植株高度可能是由于在本研究中观察到的较早的发芽时间造成的。Ravi等(2009)和Das等(1995)的研究结论与此相似，他们的研究表明在300 ppm硫脲和750 ppm KNO3溶液处理下磨芋第120天能获得更高的植株高度。Germchi等(2011)在增加土豆植株高度的研究中也得出了相似的结论。
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表 1 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋第80、100、120天的植株高度的影响
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1.2假茎围(叶柄周长)
不同的播前浸种处理显著地影响了磨芋在第80、100和120天时假茎围的长短(表2)。第120天时，处理8即400 ppm硫脲溶液浸种使磨芋获得了最长平均假茎围9.52 cm；其次是处理7即300 ppm硫脲溶液，平均假茎围为9.42 cm；处理9的250 ppm KNO3溶液，平均假茎围为9.28 cm。Mondal等(2005)报道称用硫脲和KNO3溶液浸种，磨芋能获得更长的假茎围。在本试验中，用牛粪进行播前浸种处理(T1和T5)与对照相比也能显著提高磨芋假茎围，处理1的平均假茎围为8.89 cm，处理5的平均假茎围为8.96 cm。Mondal等(2005)用牛粪悬浮液处理种茎也能获得更长的假茎围。
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表 2 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋第80、100、120天的假茎围的影响
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1.3假茎(叶柄)数量
不同的播前浸种处理显著地影响了磨芋第80、100和120天的假茎数量，从而影响了其第120天时的作物产量(表3)。处理8 (400 ppm硫脲溶液)、处理9 (250 ppm KNO3溶液)、处理7 (300 ppm硫脲溶液)和处理10 (500 ppm KNO3溶液)这4个处理能使魔芋(minisetts)获得最多的假茎数量，平均假茎数量取值范围为4.23~4.34个，说明这4个处理在假茎数量方面比别的处理更优。100、200和300 ppm三种浓度的GA3溶液浸种处理均未显著增加磨芋假茎的数量。
Das等(1995)的研究表明当作物长至120天时，其假茎数量会增加；Germchi等(2011)发现用硫脲溶液浸种能使土豆长出最多的茎。本研究表明，用硫脲和KNO3溶液进行播前浸种处理可以增加磨芋营养生长性状，增加假茎数量。
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表 3 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋第80、100、120天的假茎数量的影响
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1.4冠幅
在第80、100和120天不同的作物生长时期，磨芋的冠幅显著不同，第120天时达到最大冠幅(表4、表5、表6)。用300ppm和400ppm硫脲溶液对磨芋(minisetts)进行播前浸种处理可以获得最大的平均冠幅，分别为42.25和42.37cm；其次，是250和500ppm的KNO3溶液，获得的平均冠幅分别为40.29和40.69cm，这4种处理显著优于其他处理。本次试验观察到，在这些处理下较大的冠幅可能是由于发芽早造成的。在这些处理中，以牛粪为主的两个处理T1和T5也能在磨芋生长的各个时期获得较大冠幅，可能也是由于发芽早造成的。
这些结果证实了Mondal等人(2005)的结论，Mondal等人发现用硫脲、KNO3和牛粪悬浮液在播前浸种能增大磨芋的冠幅。本研究表明更大的冠幅可能是由于更早的发芽时间和更好的根部分支造成的，这与Sen and Das (1991)的报道相同。
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表 4 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋第80天的冠幅的影响
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1.5到达成熟初期、50%成熟期和完熟期所需时间
处理8，即用400 ppm硫脲溶液浸种，磨芋到达成熟初期所花的时间最久，平均需要154.83天(表7)；其次是处理6 (200 ppm硫脲)和处理7 (300 ppm硫脲)，平均需花154.17天；处理5 (50%马粪+50%马尿)和处理9 (250 ppm KNO3溶液)平均需153.83天。到达成熟初期所需时间最短的处理是处理15 (水，空白处理)，平均需150.00天；其次是处理12 (100 ppm GA3溶液)，平均需150.83天；处理13 (200 ppm GA3溶液)平均需151.17天；和处理14 (200 ppm GA3溶液)平均需152.00天。
到达50%成熟期和完熟期需要的天数与成熟初期有非常相似的趋势，各处理中磨芋到达50%成熟期所需天数情况见表7。到达50%成熟期所需最长天数的处理是处理8，即用400 ppm硫脲溶液浸种，平均需要164.67天；其次是处理7 (300 ppm硫脲溶液)，平均需要164.17天；处理6 (200 ppm硫脲溶液)平均需要163.67天；处理9 (250 ppm KNO3溶液)平均需要163.00天。到达50%成熟期所需最短天数的处理是处理15，即对照，平均需157.83天；其次是处理13 (200 ppm GA3溶液)，平均需158.50天；以及处理12 (100 ppm GA3溶液)和处理14 (300 ppm GA3溶液)，平均需要158.67天。
到达完熟期所需最长时间的处理是处理8 (400 ppm硫脲)，平均需要180.33天(表7)；其次是处理7 (300 ppm硫脲)，平均需要180.17天；以及处理6 (200 ppm硫脲)和处理9 (250 ppm KNO3溶液)，平均需要179.17天。观察到的到达完熟期所需时间最短的处理是处理15 (对照)，平均需要173.00天；次短的是处理12 (100 ppm GA3溶液)和处理14 (300 ppm GA3溶液)，分别平均需要174.17天和174.33天。
在本试验中，发现较长的生长时间会显著提高魔芋球茎的产量，较晚收获会导致更大的球茎直径和更大的单株球茎产量。这与刘和陈(1986)的研究结果一致，他们曾报道种茎膨大与收获的时间有密切关系，而与早熟、中熟作物相比，晚熟作物有较长的生育时间。这可能是由于较长的生育时间拥有较长的光合产物合成时间，以及充分的将光合产物转运至球茎中进行贮藏的时间。Bhagavan (2005)在磨芋研究上得到了类似的结果。
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表 7 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋到达成熟初期、50%成熟期和完熟期所需天数的影响
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1.6磨芋球茎直径
研究表明，获得最大磨芋球茎直径的是处理7 ( 300ppm硫脲)，平均7.34 cm；其次是处理8 (400 ppm硫脲)和处理6 (200 ppm 硫脲)，平均直径分别为7.33 cm和7.16 cm。用不同浓度的KNO3溶液进行浸种处理也都能使磨芋获得较长的直径，仅次于硫脲溶液处理。据Kumar等(2009)的报道，这可能是由于这些处理可以使磨芋(minisetts)更早地发芽，从而导致充分的营养生长，生长出较大的植株冠幅；而反过来，较大的冠幅又能增加光合产物，这些物质被运送到球茎中导致球茎的膨胀，从而增加其直径。Mohan等(1973)得出了类似的研究结果，他认为改善植物的营养性状可以促进球茎的膨胀。
1.7单株植物球茎产量
表8的数据显示，用不同浓度(200、300、400 ppm)的硫脲溶液进行播前浸种处理可以使磨芋获得最高的单株球茎产量，平均0.522到0.540 kg/株。Germchi等(2011)在土豆研究中得出了类似的结果，他的研究表明硫脲可以增加土豆块茎的产量。除了硫脲处理，最能使单株球茎增产的是处理5，即50%牛粪+50%牛尿，平均产量为0.506 kg/株，而用KNO3溶液(250和500 ppm)进行播前浸种处理达到的效果与处理5相同。
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表 8 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋直径和单株产量的影响
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本试验的研究结果可以被Mondal等(2005)支持，Mondal报告称用硫脲、KNO3和牛粪悬浮液进行播前浸种处理可以获得最高的单株球茎产量。本研究表明较高的单株球茎产量可能最终归功于较早的发芽，造成较长的假茎围，从而导致较高的单株球茎产量。本试验发现，以上几个处理在假茎围、冠幅和球茎直径上也能获得最大值。
球茎公顷产量/球茎大田产量：每公顷磨芋球茎产量数据详见表9，与对照(用水浸种)相比，用不同的有机或无机物质对磨芋球茎进行播前浸种处理均能提高磨芋产量，平均提高9.41~31.07%。其中，用硫脲溶液进行浸种处理能获得最高的产量，平均12.24~12.58吨/公顷，然而200、300和400 ppm三种不同浓度的硫脲处理间差异不显著。其次是250 ppm的KNO3溶液，经其处理后的磨芋平均产量为12.11吨/公顷。通常，所有以牛粪为基础材料的处理，包括处理1和处理5，都能提高发芽从而增产，但是它的效果差于其他几种处理，仅优于GA3溶液处理。
Mondal等(2005)用牛粪悬浮液进行浸种处理，由于提高了磨芋的发芽和作物营养生长从而获得了最高的球茎产量。在本研究中以牛粪为基础材料的处理其他处理相比没有使球茎产量表现出很大的提高，这可能是由于相对较低的发芽率造成的。
硫脲和KNO3能增加球茎产量的研究结果与Das等(1995)相同，Das报道称。本研究表明，这些处理能使磨芋增产可能归功于种茎活力的增强以及更早的发芽，植株能更好地生长发育，单株球茎产量增加了，从而使总球茎产量也增加了。
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表 9 用不同有机或无机物质处理磨芋(minisett)种茎对磨芋大田产量的影响
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2结论
本研究中，处理7 (300 ppm硫脲)和处理8 (400 ppm硫脲)两种播前浸种处理使磨芋获得了最大的植株高度、假茎围、单株假茎数量和冠幅，显著高于其他处理。用400 ppm硫脲溶液处理种茎使磨芋到达成熟初期、50%成熟期和完熟期的时间最长。用300和400 ppm硫脲溶液浸种，磨芋的球茎直径最大，并能获得最高的单株产量，显著高于其他处理，但300 ppm和400 ppm硫脲溶液两个处理间差异不显著。在400 ppm硫脲处理下，磨芋总产量最高，显著高于对照。
3材料与方法
本试验于2010年11月和2011年12月的雨季在印度恰蒂斯加尔省Indira Gandhi Krishi Vishwavidyalaya, Raipur大学的园艺系教学研究农场进行。本试验采用随机区组设计(RBD)，共15个处理，重复3次。这些处理是利用不同浓度的有机和无机物质对球茎进行播前浸种，15个处理具体如下。处理1 (T1)，50%牛粪+50%水；处理2 (T2)50%牛尿+50%水；处理3 (T3)25%牛粪+25%牛尿+50%水；处理4 (T4)37.5%牛粪+37.5%牛尿+25%水；处理5 (T5) 50%牛尿+50%牛粪；处理6 (T6) 200 ppm硫脲；处理7 (T7) 300 ppm硫脲；处理8 (T8) 400 ppm；处理9 (T9) 250 ppm KNO3；处理10 (T10) 500 ppm KNO3；处理11 (T11) 750 ppm KNO3；处理12 (T12) 100 ppm GA3；处理13 (T13) 200 ppm GA3；处理14 (T14) 300 ppm GA3；处理15 (T15)水(空白对照)。
每个处理随机选择10个植株进行生产和产量方面参数的测定，重复3次。分别在第80、100、120天测量以下参数：用米尺从球茎基部到植株顶端进行植株高度的测量，计算平均高度，用厘米做单位；用卷尺测定假茎(叶柄)距地面5 cm以上部分的茎围，分别测定假茎基部、中部和上部的茎围，计算平均茎围，用厘米做单位；数每株植株的假茎(叶柄)数目，计算平均假茎数，用个做单位；用卷尺测量植株东西方向和南北方向的冠幅，计算平均冠幅，用厘米做单位。每天对试验地中的植株进行观察，记录不同处理磨芋初熟、50%成熟和全熟需要花费的天数，从磨芋种植的第一天开始算起，用天做单位。在收获时，用卷尺测量球茎的直径，求平均值，用厘米做单位；用天平称量每株植物的球茎产量，用千克做单位。记录每个处理的球茎产量，用千克做单位；计算其每公顷的平均球茎产量，用吨做单位。
致谢
感谢老板。感谢Indira Gandhi Krishi Vishwavidyalaya, Raipur (C.G.)学校农学院园艺系提供本研究必要的设施和基础设施。
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植物药与药理学杂志
• 第 5 卷
