高花青素紫薯福薯317的選育與栽培技術(shù)

邱永祥， 邱思鑫， 林趙淼， 李國良， 紀(jì)榮昌

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 a作物研究所，b農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南方薯類觀測實驗站，福建 福州 350013)

大量研究表明，花青素具有較好的抗氧化功能，甘薯薯塊花青素含量很大程度上影響紫色甘薯營養(yǎng)保健的功能。在紫色甘薯育種越來越受重視的同時，目前中國甘薯種植以鮮食型和淀粉型為主，紫薯型占比不高[1-3]，主要是因為品種不足和加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢。高花青素品種不僅作為食用型品種具有良好的保健功能，同時還可以作為花青素提取、紫色地瓜干產(chǎn)品的加工型品種，具有廣闊的市場前景。因此，高花青素紫甘薯選育也成為重要的育種目標(biāo)。福建省紫色甘薯育種起始于2000年，目前選育出的紫色甘薯品種有十余個，在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。但福建省內(nèi)乃至全國紫色甘薯新品種的花青素含量都屬于中等水平，大多在10～40 mg·kg-1，福建省紫色甘薯育成品種中僅1個品種花青素含量在40～70 mg·kg-1。為了選育高花青素品種，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所在2005年創(chuàng)制出高花青素育種新材料福薯13，以該材料為親本，開啟了福建省高花青素紫色甘薯育種工作。

1 選育過程

1.1 高花青素育種材料創(chuàng)制

選用高花青素資源材料Ayawyasky、山川紫開展新材料創(chuàng)制。2006年，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所以日本紫色甘薯材料Ayawyasky為母本，美國紫色甘薯品種夏引1號為父本進(jìn)行雜交，創(chuàng)制出紫色甘薯育種新材料福薯13。福薯13薯塊長筒形，薯皮、薯肉深紫色，曬干率32.1%，出粉率19.6%，花青素含量77.3 mg·kg-1，2006年在福建莆田市、霞浦縣等10個點進(jìn)行鑒定，平均每667 m2鮮薯產(chǎn)量2 090.3 kg，比高產(chǎn)型普通品種金山57減產(chǎn)24.5%；平均每667 m2薯干產(chǎn)量667.3 kg，比對照減產(chǎn)8.4%；平均每667 m2淀粉產(chǎn)量408.9 kg，比對照增產(chǎn)2.5%。抗病性鑒定結(jié)果為感蔓割病，中抗薯瘟病。鑒定結(jié)果表明，該材料鮮薯產(chǎn)量中等，適應(yīng)性中等，但花青素含量高，食味品質(zhì)好。以該材料為親本，雜交后代高花青素品系的入選率高。

1.2 育種目標(biāo)

2010年確定高花青素甘薯品質(zhì)育種目標(biāo)為：薯皮色紅到紫紅色，薯形較為光滑美觀、無明顯不規(guī)則扭曲，薯塊無或少條溝，薯肉深紫色；干物率25%～33%，食味品質(zhì)較好，可以有花青素所特有的苦澀味；每667 m2鮮薯產(chǎn)量不低于1 800 kg·hm-2，花青素含量不低于80 mg·kg-1，中抗蔓割病和薯瘟病[4]。

1.3 品種選育

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所于2010年以福薯13為母本，以廣薯155、泉薯9號、龍薯9號多父本雜交獲得實生種子。2011年在福州進(jìn)行播種后開展株系選擇，獲得優(yōu)良單株，編號10317。該株系田間薯塊薯形美觀、表皮光滑，薯肉深紫色且顏色均勻亮麗，單株結(jié)薯數(shù)中等，大中薯率較高，單株產(chǎn)量較高。2012—2013年在福州閩侯青口農(nóng)科教試驗基地、南安縣基地等5地7點(次)進(jìn)行品種復(fù)選和多點性狀鑒定，2014年在福建省閩侯縣、清流縣基地等5個點開展多點適應(yīng)性鑒定。試驗結(jié)果表明，該品系達(dá)到高花青素甘薯新品種育種目標(biāo)，2015年命名為福薯317，并推薦參加2015—2016年福建省甘薯區(qū)域試驗，2020年獲得非主要農(nóng)作物品種登記，登記號為GPD甘薯(2020)350037。

2 生物學(xué)特性

該品種株型中長蔓，半直立，單株分枝數(shù)5～11條，成葉淺復(fù)缺刻，葉片中等，頂葉紫色，成葉、葉主脈、葉側(cè)脈、葉柄、脈基、柄基、莖為綠色，蔓粗中等偏粗；單株結(jié)薯3～5個，大中薯率84.33%，薯塊紡綞形，薯皮紫色，薯肉深紫色。

3 生產(chǎn)力和適應(yīng)性

3.1 品系早期多點鑒定

2012—2014年3 a多點多年鑒定試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，2～3次重復(fù)，小區(qū)面積13.3 m2，對照為福寧紫3號。福薯317鮮薯有83.3%的鑒定點(10個點)產(chǎn)量比對照增產(chǎn)，其中增產(chǎn)幅度最大的是2013年南安試點，增產(chǎn)274.33 kg；減產(chǎn)幅度最大的是2013年清流試點，減產(chǎn)179.45 kg。由于福薯317干物率和淀粉率低于對照，所以該品種薯干產(chǎn)量比對照增產(chǎn)的鑒定點數(shù)為41.67%(5個點)，淀粉產(chǎn)量比對照點增產(chǎn)的鑒定數(shù)為33.33%(4個點)(表1)。由此可見，該品種可以作為食用型和地瓜片(干)加工型紫薯，但不太適宜作為淀粉型品種利用。

3.2 福建省區(qū)試產(chǎn)量表現(xiàn)

2015年和2016年在福建省福州、泉州、龍巖、南平、寧德等地進(jìn)行甘薯區(qū)試，區(qū)域試驗采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)長方形，每小區(qū)種兩畦，每畦種一行，面積13.32 m2，每個小區(qū)70株，不套種。春薯種植時間為5月下旬，生育期控制在150 d左右；秋薯種植時間為7月1—20日，生育期控制在135～140 d。

2015年福建省甘薯區(qū)試平均每667 m2鮮薯產(chǎn)量2 104.79 kg，比對照品種福寧紫3號增產(chǎn)306.02 kg，達(dá)極顯著水平，居第3位，7個試點增產(chǎn)，1個試點減產(chǎn)；平均每667 m2薯干產(chǎn)量592.53 kg，比對照增產(chǎn)65.70 kg，達(dá)極顯著水平，居第2位，6個試點增產(chǎn)，2個試點減產(chǎn)；平均每667 m2淀粉產(chǎn)量381.61 kg，比對照增產(chǎn)37.70 kg，達(dá)極顯著水平，居第2位，4個試點增產(chǎn)，4個試點減產(chǎn)(表2)。

表2 福薯317參加福建省區(qū)試的產(chǎn)量表現(xiàn)

2016年福建省甘薯區(qū)試，平均每667 m2鮮薯產(chǎn)量1 967.62 kg，比對照增產(chǎn)29.75 kg，未達(dá)顯著水平，居第4位，5個試點增產(chǎn)，3個試點減產(chǎn)；平均每667 m2薯干產(chǎn)量560.54 kg，比對照減產(chǎn)14.23 kg，未達(dá)顯著水平，居第5位，3個試點增產(chǎn)，5個試點減產(chǎn)；平均每667 m2淀粉產(chǎn)量362.50 kg，比對照減產(chǎn)14.26 kg，達(dá)顯著水平，居第5位，3個試點增產(chǎn)，5個試點減產(chǎn)。

2 a平均每667 m2鮮薯產(chǎn)量2 036.20 kg，比對照增產(chǎn)167.88 kg；平均每667 m2薯干產(chǎn)量576.54 kg，比對照增產(chǎn)25.74 kg；平均每667 m2淀粉產(chǎn)量372.05 kg，比對照增產(chǎn)11.72 kg。

3.3 鮮薯產(chǎn)量豐產(chǎn)性和適應(yīng)性分析

福薯317參加2015—2016年福建省區(qū)試16個試點，鮮薯產(chǎn)量共有12個試點增產(chǎn)，增產(chǎn)點率為75%，且豐產(chǎn)性效應(yīng)高于對照，可見該品種有較好的豐產(chǎn)優(yōu)勢。分析福薯317的穩(wěn)定性參數(shù)，穩(wěn)定性方差和變異度均小于對照；從回歸系數(shù)看，2015年回歸系數(shù)為0.849 9，對照為0.503 5；2016年回歸系數(shù)為0.854 5，對照為0.765 0(表3)?？梢姼Ｊ?17品質(zhì)穩(wěn)定性優(yōu)于對照。該品種對不同栽培區(qū)域的產(chǎn)量和適應(yīng)性均優(yōu)于對照。

表3 福薯317福建省區(qū)試鮮薯產(chǎn)量及豐產(chǎn)性和適應(yīng)性分析結(jié)果

4 主要性狀指標(biāo)

4.1 抗病性鑒定

按福建省區(qū)試病害鑒定方法，對福薯317蔓割病和薯瘟病進(jìn)行鑒定。2015年蔓割病病情指數(shù)為55.56，抗性評價為中抗；2016年蔓割病病情指數(shù)為41.48，抗性評價為中抗；綜合評價為中抗蔓割病。2015年薯瘟病病情指數(shù)為51.32，抗性評價為中感；2019年薯瘟病病情指數(shù)為44.64，抗性評價為高感；綜合評價為中感薯瘟病。

4.2 食味品質(zhì)和外觀鑒定

從甜度、香味、薯肉質(zhì)、纖維量等方面對參試品種食味品質(zhì)綜合評價，從薯形、薯肉色、薯皮色、芽眼、根點、條溝開裂等方面對參試品種外觀品質(zhì)進(jìn)行綜合評價。2015年福薯317食味評分79.5分，比對照低0.6分；外觀評分81.0分，比對照高1.0分。2016年福薯317食味評分78.9分，比對照低1.4分；外觀評分79.1分，比對照低0.9分。福薯317作為鮮食型紫薯，在食味明顯差于對照最關(guān)鍵的原因是該品種花青素含量高，有明顯花青素的苦澀味，但這可以作為高品質(zhì)保健品種的標(biāo)識之一，當(dāng)消費者了解到這一重要的信息，該品種有較好的市場前景。

4.3 干物率、出粉率、花青素

按福建省區(qū)試鑒定方法開展品種的干物率和出粉率測定。2015—2016年福薯317平均干物率28.33%，比對照低1.02百分點；淀粉率18.32%，比對照低0.77百分點。依據(jù)《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程 甘薯》(NY/T 1320—2007)花青素含量測定方法，福薯317的薯塊花青素含量為100.19 mg·kg-1，是福建省甘薯花青素含量最高的品種。

5 栽培技術(shù)

5.1 適宜推廣區(qū)域

福薯317品種登記的推廣種植區(qū)域為福建省，該品種適應(yīng)性較好，可在南方薯區(qū)的各省份試驗示范種植，種植季節(jié)參照當(dāng)?shù)亓?xí)慣種植時間[5]。

5.2 種植密度

由于該品種藤蔓長勢和地下部結(jié)薯數(shù)中等，如作為加工用種植，對大薯率要求較高，推薦密度每667 m2為3 000～3 300株；如作為食用種植，春薯在6月下旬前栽種，推薦密度每667 m2為3 300～3 500株，短生長期種植可高于4 000株。

5.3 田間管理

肥料施用采用“控N增K適P”，并注意氮磷鉀比例適當(dāng)?shù)氖┓什呗?，盡量做到有機(jī)肥為主、速效肥為輔，每667 m2施純氮11～16 kg，N∶P2O5∶K2O比例為1∶0.45～0.48∶1.3～1.5。水分管理要注意苗期水分充分供應(yīng)，中后期干旱及時灌水，遇到澇害要及時排水。病蟲害防控方面，推薦選用優(yōu)質(zhì)健康種苗，并在種植前做好種苗消毒。種植期間注意防控食葉害蟲危害，利用中耕培土等技術(shù)防控小象甲蟲。

5.4 收獲

福薯317為中熟型品種，適宜生長期130～155 d。氣溫低于15 ℃時，地上部停止生長，要適時收獲。收獲期間如遇較長時間干旱，可在收獲前3 d灌一次跑馬水。選擇晴天收獲，要注意適當(dāng)深挖，避免傷薯，有條件的薯塊挖出后在田間攤晾3 h左右，以利于運輸和貯藏。