SM2828-28的农艺性能与品质：哥伦比亚湿润和干燥加勒比地区首个适合延期收获的工业木薯品种

《Horticulturae》：Agronomic Performance and Quality of SM2828-28, the First Industrial Cassava Variety Suitable for Extended Harvest in the Humid and Dry Caribbean of Colombia

　　

木薯是哥伦比亚具有重要社会经济和文化意义的作物。主要挑战之一是生产季节性，它由限制种植和收获期的气候条件所驱动。目前，栽培品种在雨季开始后表现出块根干物质含量（dry matter content, DMC）的大幅下降。本研究在哥伦比亚加勒比地区的塞萨尔省、玻利瓦尔省和马格达莱纳省的半商业田间条件下，评估了基因型SM2828-28的农艺性能。该基因型表现出更高的稳定性和生产力，优于商业对照品种。该基因型还表现出高且稳定的DMC。同时评估了块根品质和淀粉功能特性。来自SM2828-28的淀粉在回生值上数值较低，并在不同收获期下呈现相对一致的流变学特征，表明其在冷却过程中具有更高的凝胶稳定性——这是需要一致质构特性的工业应用所期望的属性。关键工业性状所取得的遗传进展，凸显了SM2828-28在旨在减少木薯淀粉工业原料供应季节性的延期收获系统中的潜力。这些结果表明，遗传因素有助于在延期收获条件下维持DMC的稳定性，并支持将该性状纳入木薯育种计划的选育目标。

木薯是哥伦比亚具有重要社会经济与文化意义的作物，但其生产受到季节性制约，雨季来临时栽培品种的块根干物质含量（DMC）显著下降，导致原料供应集中、淀粉加工厂利用率低。针对这一问题，研究人员在哥伦比亚加勒比地区的塞萨尔省、玻利瓦尔省和马格达莱纳省开展了半商业田间试验，评估了基因型SM2828-28在延期收获条件下的农艺性能、块根品质及淀粉功能特性，并与广泛种植的商业品种Corpoica Tai和Corpoica Belloti进行比较。研究设置了10、14和18个月三个收获期，测定了株高等株型性状、商业根产量、总根产量、干根产量、叶产量、DMC、氰苷含量（HCN）及淀粉理化性质，并采用方差分析和Lin-Binns稳定性指数进行分析。结果发现，SM2828-28在产量和DMC上均显著优于两个商业对照，其DMC在10、14和18个月收获期均保持在较高水平，且在Carmen和Codazzi随收获期延迟而增加，在Sevilla也稳定在32%以上；而对照Tai的DMC普遍较低且不稳定。淀粉功能特性方面，SM2828-28的糊化温度和时间较高，峰值黏度和崩解值较低，表明其淀粉在加热和冷却过程中具有较好的热稳定性和凝胶稳定性，且这些特性在不同收获期保持相对一致，适合工业应用。此外，SM2828-28的HCN含量较低（73.7 μg g^?1），符合食品安全要求。该基因型在Lin-Binns稳定性分析中表现出最低的稳定性指数，说明其在不同环境下具有更高的产量和DMC稳定性。上述结果表明，SM2828-28是首个明确具备延期收获DMC稳定性特征的哥伦比亚工业木薯品种，已由哥伦比亚农业与畜牧研究所（ICA）注册为品种AGROSAVIA-CIAT Almidona 28。这一品种有望延长木薯收获窗口，缓解原料供应季节性，提高中小生产者议价能力和加工厂产能利用率。

研究人员采用的主要技术方法包括：在三个代表性地点（Agustin Codazzi、El Carmén de Bolívar和Sevilla）建立半商业试验田，采用随机区组设计，设置10、14和18个月三个收获期，每个处理三次重复；通过测定农艺性状和产量构成要素评价基因型表现；采用烘干法测定块根DMC；使用分光光度法测定氰苷含量；分离淀粉后，用碘比色法测定直链淀粉含量，用快速黏度分析仪（RVA）测定糊化特性，并测定膨胀势、溶解度和糊透明度；最后通过方差分析、Tukey HSD检验和Lin-Binns稳定性指数对数据进行分析。

### 3.1 株型性状
通过对株高、第一分枝高度和每株种茎数的测定，研究人员发现不同地点、基因型和收获期之间存在强烈互作。SM2828-28在Codazzi地点表现出最高的株高（306 cm），而在Carmen地点则相对较低。种茎数从10个月到14个月明显增加，18个月趋于平稳，但未呈现其他明显规律。

### 3.2 生产力性状
方差分析表明，地点与收获期的互作以及基因型对商业根产量和DMC均有显著影响。SM2828-28的平均商业根产量为58 t/ha，显著高于对照Belloti和Tai（均低于35 t/ha）。在DMC方面，SM2828-28的平均值为35.0%，显著高于Belloti的32.6%和Tai的29.0%。在Carmen和Codazzi，产量在14个月时最高；而在Sevilla，产量随收获期延迟持续下降。SM2828-28在所有地点和收获期的DMC均高于32%，且在Carmen和Codazzi随收获期增加而上升。

### 3.3 Lin和Binns稳定性分析
利用Lin-Binns稳定性指数对商业根产量和DMC进行分析，SM2828-28在有利环境（Carmen和Codazzi）和不利环境（如Sevilla）中均表现出最低的稳定性指数值，说明其产量和DMC在不同环境中具有更低的变异性和更高的稳定性，优于两个商业对照。

### 3.4 氰化物含量、干物质与淀粉表征
方差分析显示，基因型是影响大多数品质性状的主要变异来源。SM2828-28的DMC最高（39.0%），Hanslope含量最低（73.7 μg g^?1），显著低于Tai（156.6 μg g^?1）。直链淀粉含量在22%左右，基因型间无显著差异。SM2828-28表现出较低的峰值黏度和崩解值，表明其淀粉在加热过程中具有更好的热稳定性。随收获期从10个月延长至18个月，崩解值显著下降，说明延迟收获可进一步提高淀粉糊稳定性。SM2828-28的糊化特性在不同收获期保持相对一致，提示延期收获不会明显改变其淀粉的流变性能。

讨论部分指出，基因型与环境互作是影响木薯产量和品质的重要因素，而SM2828-28在多环境和多收获期下表现出稳定的高DMC和产量，主要得益于其遗传上的优势。该基因型的DMC稳定性使其适合作为延期收获品种，有助于缓解雨季导致的DMC下降问题，延长加工厂原料供应期。低HCN含量满足食品安全要求，但若要直接食用还需进一步评价。淀粉的RVA糊化特性在不同收获期变化不大，表明延期收获对淀粉功能性质影响有限。研究人员认为，将DMC稳定性纳入木薯育种选育目标，可提高工业木薯生产系统的韧性和操作灵活性。最终，SM2828-28被注册为哥伦比亚首个以延期收获DMC稳定性为核心价值主张的工业木薯品种AGROSAVIA-CIAT Almidona 28，其推广有望减少季节集中供应，提升小农和加工企业的经济效益。