品種和農藝措施對南方馬鈴薯抗凍效果的影響

戴亨仁，曾宜永，胡平華，曠秋蘭，張昌茂

（1.泰和縣蔬菜局，江西 泰和 343700；2.泰和縣灌溪鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江西 泰和 343725；3.泰和縣塘洲鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江西 泰和 343715；4.泰和縣沙村鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江西 泰和 343719；5.泰和縣碧溪鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務站，江西 泰和 343709）

霜凍是南方馬鈴薯生產季節(jié)常遇的災害性氣候，不同生育期受凍會產生不同的危害結果。2010年2月20日和3月9～11日兩次嚴重霜凍，危及江西全省。此時江西的馬鈴薯正處幼苗期和第一次凍死后剛復蘇不久的幼苗，幾乎全部凍死。馬鈴薯種植面積最大的泰和縣播種較早，死苗缺蔸尤為嚴重，約20%受凍特嚴重的地塊，因種薯被凍腐爛而無法復蘇，甚至無收。即使復蘇較好的，經強力補救，也只能挽回＜50%的產量，損失程度重于2008年1月份在馬鈴薯未出苗前遭遇特大冰凍造成的損失。2010年泰和縣馬鈴薯平均產量650 kg/667 m2，而實際成為商品的只有551.7 kg/667 m2；相當于2007年春產量1 600 kg/667 m2的40.625%。2009年冬，筆者在泰和縣塘洲鎮(zhèn)紅丘陵萬畝馬鈴薯基地開展了品種對比試驗，意在尋找能適宜當地推廣的高產高抗優(yōu)質新品種。試驗安排了6個品種，配套設計了品種、肥料配方和栽培方式3大因子的高產正交試驗，恰遇嚴重凍災，在全面死苗兩次的同等條件下，由于品種、肥料配方和栽培方式的不同，表現出了極顯著的差異。最低產的小區(qū)只有17.7 kg/667 m2，而最高產的小區(qū)達到1872.5 kg/667 m2。為此，本文以泰和縣試驗結果為基礎，從抗凍災奪高產的角度，對馬鈴薯生產三大因子的抵御凍災及其經濟效果進行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地為塘洲鎮(zhèn)洲頭村紅壤丘陵地。馬鈴薯品種選用從黑龍江調入的波蘭2號、荷蘭7號、克新1號、東農303、花525和南方馬鈴薯研究中心所引進的微型脫毒原種鄂薯8號共6個品種；肥料選用腐熟雞糞、坑糞尿、薯類專用微生物有機肥、尿素、45%硫酸鉀復合肥、氯化鉀；0.005 mm微膜、免深耕；配套材料為乙草胺、15%多效唑、塊莖膨大素。

1.2 試驗方法

試驗設計了A品種、B肥料配方、C栽培方式3個因素。A因素6個水平、B和C各2個水平。據此，試驗選用L12（6×22）混合水平正交表[1]。

A因素品種：A1波蘭2號、A2荷蘭7號、A3克新1號、A4東農303、A5鄂薯8號、A6花525。

B因素肥料配方：B1采用筆者研究的“紅壤丘陵馬鈴薯‘兩微一免’兩高一優(yōu)集成技術模型”667 m2產量2 t的配方[2]；B2采用由江西省科學院紅中生物肥廠配制的馬鈴薯專用生物肥，用量按B1配方肥總量零售價款之和380元折合專用肥250 kg/667 m2。

C因素栽培方式：C1采取傳統的小壟單行，牛犁開行、起壟、蓋土；C2大壟雙行、機械成壟，播種后，少量稻草包芯（667 m2用稻草50 kg）后培土。試驗共分12個處理，分開單雙行隨機排列，3次重復，每小區(qū)面積6.67 m2，周邊保護區(qū)2 m以上。記載田間生長進度和生物經濟指標，對產量、效益、抗逆性進行統計分析。

2010年1月9日開行成壟，小壟單行區(qū)按50 cm行距開播種溝；大壟雙行區(qū)按壟距1 m，壟寬80 cm，機械成壟，壟中間同時開20 m寬的播種溝，壟間溝寬20 cm。按設計要求一次性施肥于播種溝底，少量蓋土后播種。

播種方法：倒芽播種，種薯不得接觸肥料。大壟區(qū)擺放少量稻草包芯。小壟單行株距25 cm，大壟雙行20 cm×25 cm，667 m2播5 400穴。播種后培土成壟，待雨后噴免深耕加乙草胺，即時蓋膜。出苗時破孔引苗。2月20日第一次霜凍，3月9～11日，第二次連續(xù)3 d嚴重霜凍，將副（側）芽長出剛恢復生機的幼苗再次凍死。3月20日約有50%由側芽形成的新苗出土，經連續(xù)二次搶救，促使成苗。5月31日收獲。

2 結果與分析

2.1 出苗、成苗和抗凍能力

2.1.1 出 苗

根據記載資料，同一天播種，由于品種、肥料配方和栽培方式的不同，直接影響了出苗始期、歷期、出苗率。從表1可知，各處理的出苗始期相差較大，最早的在2月1日出苗（大壟雙行區(qū)的6、10處理），最遲的在2月24日出苗（小壟單行區(qū)9處理）；出苗停止期，最早在3月3日（單行區(qū)3處理），出苗歷期10 d；最遲的在3月31日（單行區(qū)1、9處理），出苗歷期分別為47、35 d。第一次霜凍后，主芽死亡，副芽很快長出苗；第二次（3月9～11日）霜凍后，經搶救，有1/3的處理能保持已出苗數的成苗率。從表1極差值可知，影響出苗的主導因素分別是：C因素對出苗始期和出苗率影響最大，作用力C＞A＞B。同一品種出苗期C2比C1平均早17 d；出苗率C2比C1平均高56.69個百分點。同一C水平，由于A水平不同，出苗始期相差10～12 d；出苗率相差16.05～57.41個百分點。而B因素對出苗始期和出苗率的影響力相對較小。

2.1.2 成 苗

從表1可知，影響出苗停止期和凍后成苗率的主導因素是A。其中A2、A3的平均出苗停止期在3月25日，即凍災后能恢復出苗并有新出苗；A4出苗停止期平均在3月21日；A1在3月11日；A5在3月10日；A6在3月17日停止出苗。A1、A5和A6出苗率極低，其中7處理A1B2C1、3處理A5B2C1和11處理A6B2C1出苗率僅分別為11.73%、17.28%和21.6%，成苗率僅6.17%、16.67%和17.28%。

2.1.3 抗凍能力

表1直觀顯示出苗率最好的處理是4（A2B2C2）、6（A1B1C2）、10（A6B1C2）、12（A3B2C2）4個處理，出苗率平均在92.59%以上，其中C2較穩(wěn)定地出現在4個處理中。最好的是4（A2B2C2）和12（A3B2C2）處理，成苗率均在93.21%以上。出苗率與成苗率直接反映了抗凍能力。但按因素綜合分析可得出，出苗率和成苗率最佳因素水平組合為A2B1C2。根據3大因素的極差值占比分析，3大因素對出苗率的極差值占比（以總值為100%作為分析基礎，下同）分別是A 31.85%、B 14.96%、C 53.19%；對成苗率的極差值占比分別是A 51.93%、B 8.05%、C 40.02%。由此可推算出最佳組合A2B1C2的出苗率、成苗率分別是：85.42%和74.95%。綜觀表1各因素綜合加權平均值的出苗率、成苗率列表中，表示出播種至出苗的抗凍能力強-弱順序為：A2＞A4＞A3＞A6＞A1＞A5，B1＞B2、C2＞C1；出苗后抗凍復生能力強-弱順序為A2＞A3＞A4＞A5＞A6＞A1、B1＞B2、C2＞C1。

表1 3因素抗凍力及相關經濟指標分析Table 1 Analysis of three factors as related to economic index

2.2 各因素水平對產量、收益的影響

產出結果分析見表2、3、4、5。直觀表2、3得知本試驗以第1、4處理最佳，組合分別為A2B1C1、A2B2C2。第1、4處理的667 m2產量分別是1 310.6 kg和1 387.9 kg；純收益分別是1 435.68元和1 337.17元。通過計算最佳組合是A2B1C2，與前述出苗率、成苗率最佳組合相同，符合生態(tài)因果規(guī)律。由極差值反映出三大因素對產量效益的作用力大小順序是A＞C＞B。從表4的分析結果顯示出本試驗區(qū)組間差異不顯著，A、C兩大因素對產量和收益均表現出差異極顯著，B因素對產量指標表現出差異顯著，對收益表現差異不顯著。這種差異顯著性結果與前述作用力大小順序A＞C＞B是相吻合的。A因素6個水平間存在極顯著差異，經新復極差測驗SSR法[3]對各品種經濟指標平均值進行顯著性比較，結果（表5）顯示了A2的產量、效益居首位，與位于第二位的A3比較，產量高475.7 kg，增幅達35.26%，差異顯著；效益提高了862.23元，增幅達164.49%，差異顯著。與A4、A5、A1、A6比較，差異極顯著。與位于第六位的A6比較，667 m2增產985.3 kg，增純收益1 776.64元。體現出品種A2荷蘭7號在2010年嚴重凍災的情況下表現出的特別優(yōu)勢。品種A3克新1號與A4、A5差異不顯著，但比A1和A6在產量和效益中均表現差異顯著。

表2 L12（6×22）正交試驗產量分析Table 2 L12(6 x 22)orthogonal test yield analysis

2.3 最佳組合選優(yōu)和真值置信區(qū)間

從表2、3和表6可知，各因素對經濟指標綜合作用的較優(yōu)水平。表2、3反映了計算結果產量和效益的最佳組合都是A2B1C2。其中A是主導因素，C是差異極顯著的重要因素，B對產量表現差異顯著，對收益雖然差異不顯著，但B1比B2平均667 m2收益增加375.43元，效益可觀，所以三大因素對產量效益都有著重要影響作用。根據計算分析，產量和效益的工程平均值分別是1683.1kg和1957.88元（表6），經指標求真置信結果：按優(yōu)選組合A2B1C2條件安排生產，有95%的把握可望達到平均667m2產量指標1358.6～2 007.6kg，純收益1357.07～2 558.69元。

表3 L12（6×22）正交試驗效益分析Table 3 L12(6x22)orthogonal experiment benefit analysis

表4 方差分析Table 4 Anova table

表5 A因素水平間經濟指標差異顯著性Table 5 Significant difference of each level for factor A

表6 最優(yōu)水平組合及其工程平均值和真值置信區(qū)間Table 6 Superior combination,engineering average and confidence interval

3 討論

抗凍的主導因素是品種。其中，荷蘭7號抗凍能力最強，出苗成苗率、產量、經濟效益都領先于另5個品種，純收益1 386.42元，達到正常年份的較高效益?？诵?號和東農303兩個品種抗凍能力一般，產量接近，但遠低于荷蘭7號?？诵?號每667 m2產量873.6 kg，純收益524.19元；東農303由于受凍后成苗率降低了14.51個百分點，同時商品薯率最低，導致667 m2產量756.2 kg，收益只有198.18元?？诵?號比東農303增產117.4 kg，增收326.01元。品種鄂薯8號抗凍能力很差，低產負收益，667 m2產量597.9 kg，收益為－57.34元；比長期以來的當家品種波蘭2號667 m2產量高200.6 kg，純收益減少虧損237.6元。波蘭2號和花525兩個品種抗凍力極差，667 m2產量在400 kg以下，收益分別為－294.94元和－390.22元；這兩個品種的比較結果與戴亨仁[4]2006年進行的引種馬鈴薯南方種北方種栽培效益試驗研究中該兩品種的對比結果相似。

栽培方式對抗凍高產有重要作用。即采用大壟雙行栽培方式，比小壟單行出苗平均早17 d，停止出苗期很接近，出苗率提高56.69個點，成苗率提高37.34個點，商品薯率、產量和純收益一系列相關經濟指標都是大壟雙行遠強于小壟單行，每667 m2提高了產量440.5 kg，提高了純收益767.49元。同時可以減少青薯率，提高品質。

肥料配方對抗凍有一定作用。從出苗期、出苗率、成苗率、單株結薯、單產和純收益等相關經濟指標都是B1優(yōu)于B2。即在投資成本相等條件下，采用“兩微一免”集成技術配方肥比紅中牌薯類專用生物肥顯著增產，每667m2增產227.1kg，增純收益 375.43元。

根據結論，為了安全生產，有效避凍抗凍，穩(wěn)產高產，確保農民收益，建議：①更換當家品種，放棄種植多年現已表現退化的當家品種波蘭2號，改用抗凍能力強的荷蘭7號、克新1號等優(yōu)勢品種；②改進栽培方式，改傳統牛犁小壟單行為機械成壟大壟雙行種植，使農藝農機合理結合；③推廣“兩微一免”集成技術的肥料配方及施肥技術。

[1] 蕭兵,鐘俊維.農業(yè)多因素試驗設計與統計分析[M].長沙:湖南科學技術出版社,1985：116,192－199.

[2] 戴亨仁,吳建軍,韋祿春,等.江西紅壤區(qū)馬鈴薯高產、高效、優(yōu)質綜合栽培技術[J].江西農業(yè)學報,2010,22(2):74－76.

[3] 南京農學院.田間試驗和統計方法[M].北京:農業(yè)出版社,1979: 90－94.

[4] 戴亨仁,郭善銀,胡平華,等.紅壤區(qū)引種馬鈴薯北方種和南方種的栽培效益分析[J].福建農業(yè)科技,2007(增刊):52－55.