播期和密度對(duì)馬鈴薯原種擴(kuò)繁生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

王天文 李長(zhǎng)忠 陳廣海

（甘肅省山丹縣種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，734100，甘肅山丹）

馬鈴薯在解決中國(guó)的糧食供給和提高人們生活水平方面發(fā)揮了巨大的作用[1]，是目前及今后甘肅省寒旱地區(qū)主糧化發(fā)展的方向[2-3]，如何提高馬鈴薯的產(chǎn)量和商品質(zhì)量，脫毒種薯培育及推廣應(yīng)用顯得尤為重要[4]。甘肅省山丹縣氣候冷涼，光照充足，晝夜溫差大，海拔2 000～2 500m的區(qū)域，山川交錯(cuò)，天然隔離條件良好，病蟲(chóng)為害輕，蚜蟲(chóng)等傳毒媒介發(fā)生危害遲且繁殖代數(shù)少，東南季風(fēng)風(fēng)力大，不利于蚜蟲(chóng)的自由潛飛與降落，是高山隔離繁育馬鈴薯原種的理想?yún)^(qū)域。山丹縣馬鈴薯年繁育原種面積在0.2萬(wàn)hm2，一、二級(jí)種薯在0.4萬(wàn)hm2，目前，已被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為國(guó)家區(qū)域性馬鈴薯良種繁育基地縣。近年來(lái)，由于繁種農(nóng)戶對(duì)原種繁育播期和密度選擇不當(dāng)，出現(xiàn)產(chǎn)量和種薯合格率低等問(wèn)題。為探索馬鈴薯在當(dāng)?shù)卦耘鄺l件下，采用不同播期和密度互作，對(duì)所生產(chǎn)原種的產(chǎn)量以及薯塊的大小、重量、數(shù)量和質(zhì)量等情況的影響[5-8]，篩選豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的最佳播期密度組合，本研究選擇當(dāng)?shù)刂髟云贩N大西洋于2017-2018年在同一地點(diǎn)相同栽培條件下進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以期為大西洋原種繁育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為大西洋，原原種，重量10g/粒，由甘肅天潤(rùn)薯業(yè)有限責(zé)任公司提供，播種時(shí)從恒溫庫(kù)提取。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選擇在甘肅省山丹縣馬鈴薯脫毒種薯優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)區(qū)域的霍城鎮(zhèn)新莊村。試驗(yàn)區(qū)域（101°04′52″E、38°27′09″N）海拔 2 276m。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、地塊肥力均勻、土壤結(jié)構(gòu)疏松、排水通氣良好并富含有機(jī)質(zhì)，前茬作物為啤酒大麥。土壤類型為灰鈣土，pH 8.3，偏堿性，有機(jī)質(zhì)15.8g/kg，全氮1.0g/kg，堿解氮64.6mg/kg，有效磷15.6mg/kg，速效鉀216mg/kg。試驗(yàn)地屬河灌區(qū)，底墑灌冬水，土壤墑情良好。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017-2018年進(jìn)行。試驗(yàn)采用二因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。因素A為播期，設(shè)5個(gè)水平：A1（4月25日）、A2（5月5日）、A3（5月15日）、A4（5月25日）和A5（6月5日）；因素B為種植密度，設(shè)5個(gè)水平：B1（60 000粒/hm2）、B2（90 000粒/hm2）、B3（120 000 粒/hm2）、B4（150 000 粒/hm2）和B5（180 000粒/hm2）。B1、B2、B3、B4和B5的株距根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣分別確定為：33.3、22.2、16.7、13.3和11.0cm，大壟雙行覆膜種植，壟距100cm，行距30cm。小區(qū)面積為12m2（4m×3m），3次重復(fù)，各重復(fù)之間設(shè)人行走道，走道寬0.5m，小區(qū)之間不留人行走道，試驗(yàn)地塊四周設(shè)保護(hù)行2m（即2壟）。播前整地、施肥，追肥及其他田間管理措施均與當(dāng)?shù)卮筇锓N薯生產(chǎn)相同。

1.4 試驗(yàn)基本情況

2年試驗(yàn)均于4月25日開(kāi)始播種，每隔10d播1次，6月5日播種結(jié)束，播種深度5cm。5月28日-6月23日出苗，6月13日-7月5日現(xiàn)蕾，6月26日-7月23日開(kāi)花，9月14日-9月30日成熟，9月20日-10月3日收獲。生育期間灌水3次，與大田相同。試驗(yàn)從出苗到終花期，用甲霜靈錳鋅、霜尿錳鋅配合春雷霉素及殺蟲(chóng)劑交替防治病蟲(chóng)害4次，有效控制了病蟲(chóng)害發(fā)生，生育期間未發(fā)生馬鈴薯花葉病毒病、卷葉病毒病等病毒病以及其他馬鈴薯病害。

1.5 生物學(xué)特性調(diào)查

1.5.1 田間性狀調(diào)查 調(diào)查各處理的出苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、成熟期、出苗率、主莖數(shù)等。

1.5.2 測(cè)定項(xiàng)目 產(chǎn)量測(cè)定：收獲時(shí)按小區(qū)單收,稱取實(shí)收薯塊，取3次重復(fù)的平均值折算產(chǎn)量。每個(gè)處理調(diào)查10株，取3次重復(fù)平均值的基礎(chǔ)上，將2年數(shù)據(jù)合并再取平均值。測(cè)定株高、莖粗、單株產(chǎn)量、單薯重，考察單株結(jié)薯數(shù)、大薯數(shù)、中薯數(shù)、小薯數(shù)，計(jì)算中種薯率。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和DPS v7.55軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期對(duì)大西洋生育期的影響

由表1可以看出，不同播期馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育有明顯差異，隨著播期推遲，馬鈴薯出苗速度加快，整個(gè)生育期縮短。A5～A1生育期為97～110d，全生育期為115～143d。4月25日-6月5日，每推遲10d播種，生育期相對(duì)縮短2～4d；自播種至出苗，4-6月，發(fā)芽出苗速率加快，出苗日數(shù)縮短，每推遲10d播種，出苗日數(shù)縮短2～5d；自開(kāi)花至成熟，7-9月，是馬鈴薯塊莖生長(zhǎng)膨大期，開(kāi)花至成熟的日數(shù)為69～80d，每推遲10d播種，塊莖生長(zhǎng)期縮短2～3d。分析原因，可能是生長(zhǎng)前期受當(dāng)?shù)卮合慕惶嫒照諘r(shí)間逐漸延長(zhǎng)，氣溫逐漸回升，地溫不斷提高，微型薯發(fā)芽加快，后期進(jìn)入秋季日照逐漸縮短，氣溫逐漸降低，生育進(jìn)程放緩，從而影響生育動(dòng)態(tài)。從整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程看，表現(xiàn)為前期播種的生長(zhǎng)緩慢，后期播種的生長(zhǎng)加快，使同一品種覆膜栽培下不同播期出現(xiàn)了不同的生育動(dòng)態(tài)。

表1 不同播期大西洋物候期記錄（2017-2018）Table 1 Phenophase of tested variety Atlantic under different sowing date (2017-2018)

2.2 不同處理對(duì)大西洋生物學(xué)性狀的影響

由表2可以看出，同一播期，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量隨種植密度增大而減少。播期為A1（4月25日），密度從B5～B1，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量分別變化為 0.9～1.2cm、2.2～5.0、0.25～0.66kg；播期A2（5月5日）時(shí)，密度從B5～B1，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量分別變化為0.9～1.2cm、2.1～4.4、0.23～0.66kg；播期A3（5月15日）時(shí)，密度從B5～B1，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量分別變化為 0.8～1.1cm、2.0～5.3、0.24～0.65kg；播期為 A4（5月25日）時(shí)，密度從B5～B1，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量分別變化為0.8～1.0cm、1.9～4.3、0.23～0.61kg；播期為A5（6月5日）時(shí)，密度從B5～B1，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量分別變化為0.7～0.9cm、1.8～4.3、0.18～0.60kg。均表現(xiàn)為逐漸遞增的趨勢(shì)。在相同密度下，不同播期，單株產(chǎn)量、結(jié)薯個(gè)數(shù)、單薯重卻沒(méi)有明顯的規(guī)律性變化。說(shuō)明密度變化對(duì)莖粗、單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)影響較大，隨著種植密度的逐漸增加，植株生長(zhǎng)空間縮小，莖粗、單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)逐漸減少。

表2 不同處理對(duì)生物學(xué)特性與經(jīng)濟(jì)性狀的影響(2017-2018)Table 2 Effects of different treatments on biological and economic characteristics (2017-2018)

2.3 不同處理對(duì)大西洋合格種薯的影響

經(jīng)田間調(diào)查，所有小區(qū)出苗率為95%～98%，基本全苗。整個(gè)試驗(yàn)田塊大西洋品種生物學(xué)性狀一致。由表3可以看出，大、中薯數(shù)由A1B1-A1B2-A1B3-A1B4-A1B5～A5B1-A5B2-A5B3-A5B4-A5B5均表現(xiàn)為逐漸遞減的趨勢(shì)，而小薯數(shù)呈遞增的趨勢(shì)。說(shuō)明同一播期，隨著種植密度的增加，植株生長(zhǎng)空間縮小，地上和地下部分競(jìng)爭(zhēng)加劇，導(dǎo)致大薯數(shù)和中薯數(shù)逐漸減少，而小薯數(shù)逐漸增加。表3中，中種薯率在64.8%～79.6%。A1B1～A5B1中種薯率在64.8%～69.4%；A1B2～A5B2中種薯率在70.0%～75.2%；A1B3～A5B3中種薯率在75.3%～79.3%；A1B4～A5B4中種薯率在 75.9%～79.6%；A1B5～A5B5中種薯率在69.4%～73.7%。可以看出，無(wú)論播期是否相同，B3、B4密度下的中種薯率最高。說(shuō)明B3、B4密度是提高中種薯率的最佳密度。大西洋芽眼相對(duì)少，大種薯切種時(shí)浪費(fèi)種薯，小種薯易失水影響發(fā)芽，因此，在生產(chǎn)上中種薯率是衡量合格種薯的重要指標(biāo)。

表3 不同處理對(duì)大西洋種薯的影響(2017-2018)Table 3 Effects of different treatments on seed potato (2017-2018)

2.4 不同處理對(duì)大西洋種薯產(chǎn)量的影響

2017-2018年產(chǎn)量方差分析結(jié)果（表4）表明，年份間、區(qū)組間產(chǎn)量差異不顯著，而處理間、A因素、B因素以及A×B互作效應(yīng)產(chǎn)量均極顯著。說(shuō)明無(wú)論調(diào)整播期，還是調(diào)整種植密度，或是同時(shí)調(diào)整播期和種植密度，均對(duì)大西洋品種原種繁育產(chǎn)量有顯著影響。當(dāng)播期選擇4月25日-5月15日，即A1、A2和A3，產(chǎn)量差異不顯著，而與A4（5月25）、A5（6月5日）相比存在極顯著差異；當(dāng)密度選用120 000和150 000粒/hm2，即B3和B4，產(chǎn)量差異不顯著，而與B1（60 000粒/hm2）、B2（90 000粒/hm2）和B5（180 000粒/hm2）相比存在極顯著差異（表5）。

表4 產(chǎn)量結(jié)果的方差分析(2017-2018)Table 4 Variance analysis of yield results(2017-2018)

表5 播期和密度的小區(qū)平均產(chǎn)量新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)（2017-2018）Table 5 New repolarization test of sowing date and density plot average yield（2017-2018）

通過(guò)多重比較，在A×B互作效應(yīng)下，A2B4、A3B3、A2B3、A3B4、A1B4和A1B3產(chǎn)量較高，均無(wú)顯著差異，但與其他組合差異顯著或極顯著（表6）。具體表現(xiàn)為A2B4產(chǎn)量最高，為46 770kg/hm2；A3B3產(chǎn)量位居第二，為46 755kg/hm2；A2B3產(chǎn)量位居第三，為46 740kg/hm2；A3B4產(chǎn)量位居第四，為46 695kg/hm2；A1B4產(chǎn)量位居第五，為45 735kg/hm2；A1B3產(chǎn)量位居第六，為45 285kg/hm2。說(shuō)明A1、A2、A3與B3、B4互作是A、B因素取得高產(chǎn)的水平。

3 討論

覆膜栽培利于集水、增溫、保墑，而土壤水分、溫度是影響馬鈴薯種薯前期萌發(fā)和后期生長(zhǎng)的主導(dǎo)因素[9]。本試驗(yàn)采用一次性機(jī)械起壟、人工覆膜、定時(shí)穴播、及時(shí)覆土的措施，做到精量播種，規(guī)范種植，保證了播種與出苗質(zhì)量，促使馬鈴薯早出苗、出全苗、早成熟，縮短了馬鈴薯生育期。本試驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明，春種覆膜，不同播期對(duì)馬鈴薯隨著播期推遲，出苗速率加快，生育期縮短。該結(jié)果與王耀[10]和沈嬌嬌等[11]的研究結(jié)果一致。這有利于根據(jù)品種屬性和生產(chǎn)目的適時(shí)安排播種。

馬鈴薯大西洋原種繁育中，同一播期不同密度條件下，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量，大、中、小薯數(shù)都有明顯的變化趨勢(shì)。其中，莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量，大、中薯數(shù)隨著密度增加逐漸減少，小薯數(shù)卻隨密度增加而增加。這與游正禮等[12]的結(jié)論一致。

表6 馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)果匯總表(2017-2018)Table 6 Summary of potato yield results(2017-2018)

本研究中，無(wú)論是調(diào)整馬鈴薯品種大西洋微型薯種植時(shí)間，還是種植密度，或者同時(shí)調(diào)整播期和密度，均對(duì)原種繁育產(chǎn)量有顯著影響，該結(jié)論與趙沛義等[13]的研究結(jié)論一致。由本試驗(yàn)可以看出，在4月25日-5月15日這段時(shí)間播種，選擇120 000和150 000粒/hm2的種植密度，不僅可有效地提高種薯繁育產(chǎn)量，同時(shí)也可提高原種種薯合格率。

品種特征特性包括熟性、株高、結(jié)薯集中性等，都與‘播期×密度’組合相關(guān)[14-15]。地理、氣候、耕作等條件在與本區(qū)域相似的生態(tài)類區(qū)進(jìn)行大西洋原種繁育，或與大西洋生育期接近、性狀類似的中早熟、矮稈品種在原種繁育中可參考本研究中的最佳播期和密度。只有通過(guò)多次試驗(yàn)，在適宜種植區(qū)域，找到不同品種的最佳適宜播期和密度，才能在生產(chǎn)上較好地應(yīng)用。

4 結(jié)論

在大壟雙行覆膜栽培下，既節(jié)約原原種投入成本又可取得高產(chǎn)，在產(chǎn)量差異不顯著、種薯合格率無(wú)明顯差異下，對(duì)取得高產(chǎn)的2種密度120 000和150 000粒/hm2，應(yīng)優(yōu)選密度為120 000粒/hm2，故此，大西洋原種繁育最佳方案為：播期應(yīng)選在4月25日-5月15日，密度應(yīng)選用120 000粒/hm2。