隴中黃土高原丘陵區(qū)馬鈴薯適栽品種選擇試驗

羅 磊，李亞杰，李德明，姚彥紅，王 娟，馬 瑞，李豐先，李城德

（1.定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 定西743000；2.甘肅省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，甘肅 定西743000；3.甘肅省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州730000）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界上主要的糧食作物之一，可在廣泛的土壤和氣候條件下大量生產(chǎn)[1]。在中國，馬鈴薯已成為稻米、小麥、玉米外又一主糧，這是促進中國農(nóng)業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式、可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，是新形勢下保障國家糧食安全，促進農(nóng)民持續(xù)增收的積極探索。在年降水量稀少、蒸發(fā)量大、水資源缺乏的西北干旱半干旱地區(qū)，谷物類作物生長發(fā)育困難，而馬鈴薯不僅能正常生長，還能減少水土流失。隴中高淀粉型、菜用型馬鈴薯生產(chǎn)基地是甘肅省三大馬鈴薯生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)域之一[2-4]，年種植面積占全省的45%，該區(qū)高海拔冷涼氣候與馬鈴薯原產(chǎn)地氣候相近，且該區(qū)多山地和丘陵，土壤肥沃，富含鉀素[4]，生產(chǎn)的馬鈴薯塊大，淀粉含量高出國內(nèi)其他省區(qū)2～3個百分點，食味上乘[5]。生產(chǎn)上要獲得較高的馬鈴薯產(chǎn)量，一方面是由種植環(huán)境決定的，不同的生態(tài)條件對產(chǎn)量有很大的影響[6]；另一重要因素就是品種基因型，即高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種；此外不同馬鈴薯品種的品質(zhì)差異，除受遺傳基因型控制外，還受到種植環(huán)境條件的影響[7]。隴中地區(qū)種植的馬鈴薯品種以隴薯系列為主，品種單一、不能滿足市場需求，成為制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。因此，根據(jù)不同的生態(tài)條件，選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的適栽馬鈴薯品種，對提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)非常有意義。

本試驗在位于黃土高原丘陵區(qū)通渭縣和岷縣2地進行，以12個優(yōu)良鮮薯食用型、淀粉加工型馬鈴薯品種為試驗材料，通過對2地馬鈴薯生育期、抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)的測定，分析參試馬鈴薯品種在不同生態(tài)區(qū)的不同表現(xiàn)，確定不同生態(tài)區(qū)適宜栽培的優(yōu)良品種，為種植者及加工企業(yè)跨地區(qū)引種栽培馬鈴薯提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1試驗點概況

通渭縣試驗點，平均年降雨量415.5 mm，年平均溫度7.6℃，無霜期130 d左右，屬中溫帶半干旱區(qū)[8,9]，在馬鈴薯適宜種植區(qū)劃中屬適宜生態(tài)氣候區(qū)[10,11]；岷縣試驗點，平均年降雨量577.8 mm，年平均溫度6.2℃，無霜期120 d左右，屬溫帶半濕潤區(qū)[8,9]，在馬鈴薯適宜種植區(qū)劃中屬最適宜生態(tài)氣候區(qū)[10,11]。播種前取20 cm處土樣測定土壤的堿解氮、速效磷、速效鉀和有機質(zhì)含量。通渭縣試驗點土壤類型為黃綿土，前茬為燕麥，4項指標(biāo)含量分別為72 mg/kg、20.7 mg/kg、225 mg/kg和15.3 g/kg；岷縣試驗點土壤類型為黑土，前茬為當(dāng)歸，4項指標(biāo)含量分別為66 mg/kg、15.3 mg/kg、218 mg/kg和16.2 g/kg。

1.2試驗材料

2014年在2個試驗點進行了品種篩選，篩選出‘定薯1號’、‘定薯3號’、‘定薯4號’、‘隴薯6號’、‘隴薯7號’、‘隴薯10號’、‘天薯11號’、‘天薯12號’、‘冀張薯8號’、‘冀張薯12號’、‘冀張薯14號’和‘青薯9號’12個馬鈴薯品種。2015年以這12個品種為試驗材料，以‘隴薯6號’為統(tǒng)一對照，進一步進行生育期、抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)研究。種薯等級為原種。

1.3試驗設(shè)計

根據(jù)張武[5]的研究結(jié)果，在隴中地區(qū)采用壟作栽培種植馬鈴薯能提高耕作層土壤水分含量，達到抗旱保墑增加產(chǎn)量的效果。2個試驗點均采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積19.95 m2，5行區(qū)，行長5.7 m，行距70 cm，株距30 cm，穴播種植100株/小區(qū)，播種后打磨平地，現(xiàn)蕾期至開花期取植株兩側(cè)的土壤培土起壟。播前施用900 kg/hm2穩(wěn)定性復(fù)合肥（總養(yǎng)分≥40%，N∶P2O5∶K2O=20∶10∶10，施可豐化工股份有限公司）作基肥。通渭縣試驗點4月30日播種，10月1日收獲；岷縣試驗點5月12日播種，10月15日收獲。

1.4測定指標(biāo)與方法

生育期和熟期調(diào)查采用張永成和田豐[12]的方法：生育期按出苗期至生理成熟期時間計算，熟性分極早熟（＜60 d）、早熟（60～75 d）、中熟（75～105 d）、晚熟（105～120 d）和極晚熟（＞120 d），收獲時小區(qū)單收記產(chǎn)（病爛薯除外）。在通渭點對12個參試品種塊莖品質(zhì)進行抽樣調(diào)查，鮮薯品質(zhì)送樣甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)測試中心測定，測定方法為直接干燥法測定干物質(zhì)含量，凱氏定氮法測定粗蛋白含量，旋光法測定粗淀粉含量，熒光法測定維生素C含量。根據(jù)胡誠[13]提出的晚疫病分級標(biāo)準(zhǔn)，將植株抗病水平分5個等級（表1）。

表1離體葉片抗性等級評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for evaluation of late blight resistance of varieties using in vitro leaf method

1.5數(shù)據(jù)處理

對各項數(shù)據(jù)用Excel 2010制表，產(chǎn)量和各項品質(zhì)指標(biāo)差異顯著性測驗均采用新復(fù)極差法（SSR法）進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同生態(tài)區(qū)參試品種生育期表現(xiàn)

由表2可見，12個品種在通渭縣和岷縣2個試驗點的生育期變異系數(shù)分別為10.30%和10.04%，而不同生態(tài)區(qū)參試品種生育期變異系數(shù)為10.17%，說明參試品種在不同生態(tài)區(qū)生育期差化不大，受環(huán)境影響較小，生育期的長短還是由品種自身固有特性決定，其中，‘冀張薯8號’、‘冀張薯12號’和‘冀張薯14號’為中熟品種，其他為晚熟和極晚熟品種。

2.2不同生態(tài)區(qū)參試品種晚疫病調(diào)查

生育期間主要調(diào)查了12個參試品種的晚疫病、花葉病和卷葉病的田間發(fā)病情況，因為試驗選用了高質(zhì)量的脫毒原種，12個品種均未發(fā)現(xiàn)花葉病和卷葉病的發(fā)病癥狀。對12個品種晚疫病發(fā)病情況進行隨機抽樣調(diào)查結(jié)果如表3顯示，12個品種在通渭縣和岷縣2個試驗點的病斑率變異系數(shù)分別為60.88%和56.34%，而不同生態(tài)區(qū)參試品種病斑率變異系數(shù)為58.61%，通渭縣試驗點的變異系數(shù)要高于岷縣試驗點和平均變異系數(shù)，岷縣試驗點變異系數(shù)低于平均變異系數(shù)，說明通渭縣試驗點品種晚疫病抗性的強弱受自身抗病特征影響較大，岷縣試驗點的氣候環(huán)境對品種晚疫病的發(fā)生影響較大。在抗病水平上，‘定薯3號’、‘隴薯7號’和‘青薯9號’為抗病，‘冀張薯8號’和‘冀張薯12號’為感病，其他品種為中抗。

2.3不同生態(tài)區(qū)參試品種產(chǎn)量分析

由表4可見，品種間的差異顯著，區(qū)組間、地點間以及品種與地點交互作用均極顯著。由表5可見，各試驗點產(chǎn)量‘青薯9號’最高、‘冀張薯12號’最低。在通渭縣試驗點，‘青薯9號’、‘天薯12號’和‘定薯4號’產(chǎn)量分別為38.63，35.73和34.59 t/hm2，和‘隴薯6號’（CK）產(chǎn)量相比差異顯著，其他品種產(chǎn)量和‘隴薯6號’（CK）差異不顯著；其中‘青薯9號’、‘天薯12號’、‘定薯4號’、‘定薯3號’、‘天薯11號’、‘隴薯10號’和‘隴薯7號’較‘隴薯6號’（CK）增產(chǎn)2.56%～28.55%，其他品種則減產(chǎn)0.37%～5.76%。在岷縣試驗點，‘青薯9號’、‘定薯3號’、‘定薯4號’、‘天薯12號’、‘隴薯10號’和‘隴薯7號’產(chǎn)量在31.63～37.24 t/hm2，和‘隴薯6號’（CK）產(chǎn)量相比差異顯著，其他品種產(chǎn)量和‘隴薯6號’（CK）差異不顯著；其中除‘冀張薯12號’其他品種較‘隴薯6號’（CK）增產(chǎn)1.48%～37.98%，‘冀張薯12號’減產(chǎn)0.85%。

表2不同生態(tài)區(qū)各品種生育期Table 2 Growing stage of different varieties in different regions

表3不同生態(tài)區(qū)晚疫病田間調(diào)查Table 3 Field investigation of late blight in different regions

表4不同生態(tài)區(qū)參試品種產(chǎn)量方差分析Table 4 Analysis of variance for yields of tested varieties in different regions

2.4參試品種品質(zhì)比較

由表6可見，塊莖性狀上，薯形多以圓形和橢圓形為主，皮色除‘青薯9號’為紅色外，其他品種為白色或黃色，肉色多以白色、黃色和淡黃色為主。平均單薯重最大的是‘隴薯10號’，為127.86 g，較‘隴薯6號’（CK）高9.50%；其次是‘青薯9號’，為123.81 g，較‘隴薯6號’（CK）高6.03%；‘冀張薯8號’最小，為110.76 g，較‘隴薯6號’（CK）低5.15%；‘隴薯6號’（CK）為116.77 g。商品薯率最高的是‘定薯3號’，為88.30%，較‘隴薯6號’（CK）高3.90個百分點；其次是‘青薯9號’，為87.90%，較‘隴薯6號’（CK）高3.50個百分點；‘冀張薯8號’最低，為83.20%，較‘隴薯6號’（CK）低1.20個百分點；‘隴薯6號’（CK）為84.40%。干物質(zhì)含量最高的是‘定薯3號’，為26.70%，較‘隴薯6號’（CK）高1.00個百分點；其次是‘隴薯6號’（CK），為25.70%；‘冀張薯12號’最低，為19.85%，較‘隴薯6號’（CK）低5.85個百分點。粗淀粉含量最高的是‘定薯3號’，為20.47%，較‘隴薯6號’（CK）高0.79個百分點；其次是‘隴薯6號’（CK），為19.68%；‘冀張薯12號’最低，為13.29%，較‘隴薯6號’（CK）低6.39個百分點。粗蛋白含量最高是‘定薯3號’，為2.64 g/100g，較‘隴薯6號’（CK）高5.60%；其次是‘定薯4號’，為2.57 g/100g，較‘隴薯6號’（CK）高2.80%；‘青薯9號’最低，為1.75 g/100g，較‘隴薯6號’（CK）低30.00%；‘隴薯6號’（CK）為2.50 g/100g。維生素C含量最高的是‘天薯11號’，為22.10 mg/100g，較‘隴薯6號’（CK）高39.00%；其次是‘隴薯7號’，為20.70 mg/100g，較‘隴薯6號’（CK）高30.20%；‘冀張薯14號’最低，為11.80 mg/100g，較‘隴薯6號’（CK）低25.80%。

表5不同生態(tài)區(qū)參試品種產(chǎn)量分析Table 5 Analysis of yield for tested varieties in different regions

表6參試品種品質(zhì)比較Table 6 Quality comparison of tested varieties

3 討論

品種是具有區(qū)域性的，一個品種只有種植在適宜的生態(tài)區(qū)才能發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。本研究通過對通渭縣和岷縣2個試驗點12個馬鈴薯品種的綜合評價，為隴中黃土高原丘陵區(qū)馬鈴薯適栽品種的選擇提供一定的技術(shù)指導(dǎo)，有其必要的研究意義。高淀粉品種要求淀粉含量≥18%，‘定薯3號’粗淀粉含量為20.47%，‘隴薯6號’粗淀粉含量為19.68%，均可作淀粉加工型品種種植，2個品種都抗晚疫病、產(chǎn)量高、極晚熟，‘定薯3號’可在通渭縣和岷縣2試驗點種植，‘隴薯6號’能在通渭縣栽培，可在岷縣生產(chǎn)條件較好，土壤肥力中等以上的高產(chǎn)地塊種植?！綇埵?號’、‘冀張薯12號’和‘冀張薯14號’是中熟品種，品質(zhì)好，不抗晚疫病，在通渭縣和岷縣2個試驗點種植產(chǎn)量都不高，但這些品種生育期只有100 d左右，在馬鈴薯生育期根據(jù)氣候的變化采取有效的晚疫病防治措施，產(chǎn)量穩(wěn)定，可以提早上市獲得可觀的經(jīng)濟效益；其余7個品種為晚熟或極晚熟品種，其中‘定薯4號’、‘隴薯7號’、‘隴薯10號’和‘天薯12號’品質(zhì)好，抗晚疫病，產(chǎn)量高，可在通渭縣和岷縣2點種植；‘天薯11號’品質(zhì)好，產(chǎn)量高，能在通渭縣種植，可在岷縣生產(chǎn)條件較好，土壤肥力中等以上的高產(chǎn)地塊種植；‘青薯9號’雖然在通渭縣和岷縣2點種植產(chǎn)量都很高，抗晚疫病，但其粗蛋白質(zhì)、維生素C和粗淀粉含量都較低，品質(zhì)較差，可在土壤肥力較差或降雨較少的山區(qū)適量種植；‘定薯1號’品質(zhì)好，抗晚疫病，但在通渭縣和岷縣2點種植產(chǎn)量都不高，可是耐旱性較強[14]，即使在不利環(huán)境條件下也能獲得相對較好的收成，可在無灌溉條件的干旱地區(qū)種植。

對不同馬鈴薯品種在不同生態(tài)區(qū)的表現(xiàn)進行綜合分析，12個馬鈴薯品種在不同生態(tài)區(qū)生育期差化不大；在晚疫病的抗病水平上，溫帶半干旱區(qū)品種晚疫病抗性的強弱受自身抗病特征影響較大，溫帶半濕潤區(qū)的氣候環(huán)境對品種晚疫病的發(fā)生影響較大，因此需在該區(qū)馬鈴薯生育期根據(jù)氣候的變化加強對晚疫病綜合防治；適宜在溫帶半干旱區(qū)種植的淀粉加工型品種有‘定薯3號’和‘隴薯6號’極晚熟品種，鮮薯食用型品種有‘冀張薯8號’、‘冀張薯12號’和‘冀張薯14號’中熟品種及‘定薯4號’、‘隴薯7號’、‘隴薯10號’、‘天薯12號’和‘天薯11號’晚熟或極晚熟品種；適宜在溫帶半濕潤區(qū)種植的淀粉加工型品種有‘定薯3號’，土壤肥力中等以上的高產(chǎn)地塊可種植‘隴薯6號’，鮮薯食用型品種有‘冀張薯8號’、‘冀張薯12號’、‘冀張薯14號’、‘定薯4號’、‘隴薯7號’、‘隴薯10號’和‘天薯12號’，土壤肥力中等以上的高產(chǎn)地塊可種植‘天薯11號’；在隴中黃土高原丘陵區(qū)土壤肥力較差或無灌溉條件的山區(qū)可適量種植‘定薯1號’和‘青薯9號’極晚熟品種。但本試驗僅在一年試驗基礎(chǔ)上做的，因此，要進行品種種植示范與推廣，還需再進行一年試驗。