甘肅中部旱作區(qū)專用型馬鈴薯品種篩選與評價

劉悅善, 第紅君, 王 華, 張 宇, 胡 丹, 師 祎

(1.甘肅省種子總站, 蘭州 730020; 2.安定區(qū)種子站, 甘肅 定西 743000)

甘肅省作為全國重要的馬鈴薯商品薯生產(chǎn)基地、精深加工基地和最佳的種薯繁育基地,馬鈴薯常年種植面積穩(wěn)定在66.67萬hm2左右,年產(chǎn)鮮薯1 500萬t以上[1],主栽品種主要包括隴薯3號、隴薯7號、隴薯10號、青薯9號、莊薯3號、克新1號、費烏瑞它、隴薯6號、大西洋、冀張薯8號等,品種更新?lián)Q代慢,品種市場競爭力嚴(yán)重不足。甘肅中部旱作區(qū)主要包括白銀市會寧縣、定西市、臨夏州(沿黃灌區(qū)除外)及天水市北部部分縣[2],該區(qū)域晝夜溫差大,無霜期較長,日照充足,年平均氣溫低,降水偏少且時間分布不均,豐水期主要集中在7—9月,降水分布與馬鈴薯生長的需水規(guī)律正好吻合[3],既有利于馬鈴薯干物質(zhì)積累和抑制馬鈴薯疫病的蔓延,又可以延緩品種、品質(zhì)的退化速度,該區(qū)域已發(fā)展成為甘肅省最主要的馬鈴薯產(chǎn)區(qū)。近年來,隨著馬鈴薯鮮食消費市場需求的不斷更新變化和加工用途的不斷細化完善,甘肅省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)種植的馬鈴薯品種與當(dāng)前加工、消費市場的需求已不相適應(yīng),存在品種結(jié)構(gòu)單一、專用型品種缺乏、鮮薯銷售市場不對路、品種布局不合理等“瓶頸”問題,嚴(yán)重制約了甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和市場綜合競爭力的提升。因此,本試驗通過引進適應(yīng)性強、市場受歡迎程度高、推廣應(yīng)用廣泛的不同類型優(yōu)質(zhì)品種20個,在以定西市安定區(qū)為典型代表的中部旱作區(qū)開展馬鈴薯品種比較試驗,以期篩選出適宜在該區(qū)域推廣種植的不同用途馬鈴薯優(yōu)良品種,為進一步優(yōu)化馬鈴薯區(qū)域品種布局結(jié)構(gòu)、加快新品種更新?lián)Q代和提高甘肅省主產(chǎn)區(qū)馬鈴薯市場競爭力提供種植依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于定西市安定區(qū)魯家溝鎮(zhèn)小岔口村,屬于甘肅中部典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。海拔1 800 m,年平均降水量350 mm,年平均氣溫7.5 ℃,≥10 ℃有效積溫2 365.1 ℃,無霜期150 d。土壤有機質(zhì)含量10.37 g/kg,全氮含量0.78 g/kg,速效磷含量13.3 mg/kg,速效鉀含量204 mg/kg,土壤類型為黃綿土,地力均勻,肥力中等,地面平整,田間排水良好,前茬種植作物為玉米。

1.2 供試材料

本試驗參試品種有20份,分別是隴薯14號、隴薯15號、青薯10號、冀張薯12號、冀張薯14號、希森6號、V 7、中薯19號、中薯22號、甘農(nóng)薯7號、甘引6號、甘引8號、云薯2號、云薯304、晉薯16號、麗薯6號、同薯29號、華頌7號、吉倉1號、吉倉2號,均由定西市安定區(qū)種子站征集提供。對照品種為隴薯7號,由甘肅省農(nóng)科院馬鈴薯研究所提供。所有參試品種種薯級別均為原種。

1.3 試驗設(shè)計

采取單因素隨機區(qū)組設(shè)計,共21個處理,每處理3次重復(fù)。試驗小區(qū)長6.5 m,寬10.8 m,每個小區(qū)面積70.2 m2。行距0.45 m,株距0.25 m,小區(qū)采取黑色地膜覆蓋單壟雙行微溝壟側(cè)栽培模式,每小區(qū)種植9壟,種植密度66 705株/hm2。小區(qū)間設(shè)置走道寬度1 m,不同重復(fù)間設(shè)置走道寬度1.2 m。試驗于4月20日開始播種,播種前通過機械深松、旋耕施用農(nóng)家肥1 500 kg/667 m2、馬鈴薯專用復(fù)合肥80 kg/667 m2,通過機械起壟覆膜,人工點播方式種植,種薯用0.1%雙功嘧啶和11%精甲·咯·嘧菌進行拌種處理。生長期間田間管理與當(dāng)?shù)卮筇锕芾硐嗤?/p>

1.4 觀測指標(biāo)及方法

生長期內(nèi)按照田間調(diào)查記載規(guī)范和植株實際長勢,對不同品種的物候期、主要農(nóng)藝性狀分別進行記載[4]。收獲前每個小區(qū)隨機抽取植株10株,對塊莖性狀和產(chǎn)量性狀進行考種記載,大薯:單薯重>150 g的塊莖,中薯:75 g≤單薯重≤150 g的塊莖,小薯:單薯重<75 g的塊莖,所有采樣點分級后稱重計算商品薯率。小區(qū)測產(chǎn)以所有小區(qū)單收單測,以3次重復(fù)平均值代表該品種平均產(chǎn)量水平。

表1 參試品種生育期Table 1 Growing stage of tested potato varieties

所有參試品種統(tǒng)一收獲后,放置在陰涼通風(fēng)的條件下貯藏,7 d內(nèi)按大、中、小塊莖比例混合樣品,測定塊莖品質(zhì)性狀指標(biāo)。其中,干物質(zhì)含量采用直接干燥法測定,蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍法測定[5],還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定,淀粉含量采用碘比色法測定,維生素C含量采用2,6- 二氯靛酚滴定法測定[6]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

運用Excel 2010軟件進行處理,利用SPSS 20.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,各處理間數(shù)據(jù)采用方差分析(ANOVA),以 Duncan 法檢測差異顯著性,差異水平p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種生育期比較分析

從表1可以看出,冀張薯12號、冀張薯14號、希森6號、V 7、甘引6號、甘引8號、云薯2號、云薯304、晉薯16號、華頌7號、吉倉1號、吉倉2號等12個品種的生育期明顯較對照(隴薯7號)短,其中以吉倉1號生育期最短(90 d),較對照短40 d,其次為華頌7號,生育期為95 d,較對照短35 d,其余品種生育期較對照短5～25 d;生育期與對照無差異的品種有3個,分別是甘農(nóng)薯7號、中薯19號、同薯29號,生育期均為130 d;隴薯14號、隴薯15號、青薯10號、中薯22號、麗薯6號等5個品種生育期明顯長于對照,其中以隴薯14號和隴薯15號生育期最長,均為145 d,較對照長15 d,其余3個品種生育期分別較對照長10 d。

2.2 不同品種植株表型特征分析

從表2可以看出,在出苗率方面,所有參試品種中除冀張薯12號和青薯10號出苗率顯著低于對照外,其余品種出苗率與對照無顯著差異,其中,晉薯16號出苗率最高(98.3%),其次為V 7(出苗率98%),甘農(nóng)薯7號出苗率為97%,其余品種出苗率在94.3%～96.7%之間;在株高方面,同薯29號和隴薯15號株高分別為72.7 cm和72.2 cm,顯著高于對照,V 7、甘農(nóng)薯7號、云薯2號、云薯304、中薯19號、中薯22號、隴薯14號、甘引8號等8個品種與對照無差異,剩余10個品種株高顯著低于對照,吉倉1號株高最低,為44.3 cm;在莖色方面,中薯22號為紫色,中薯19號和吉倉1號為淺紫色,甘農(nóng)薯7號、華頌7號、甘引8號、甘引6號等4個品種莖色為綠帶紫斑,其余品種莖色為綠色或淺綠色;在葉色方面,V 7、云薯2號、希森6號、隴薯14號、冀張薯12號等5個品種為淺綠色,冀張薯14號、甘引8號、甘引6號、隴薯15號、同薯29號等5個品種葉色為綠色,剩余品種葉色均為深綠色;在花色方面,中薯19號為深紫色,冀張薯12號和青薯10號為紫色,其余品種花色均為白色;在植株田間長勢方面,對照隴薯7號及晉薯16號、V 7、云薯2號、希森6號、隴薯14號、云薯304、冀張薯14號、甘引8號、甘引6號、隴薯15號、冀張薯12號等12個品種長勢好,甘農(nóng)薯7號、中薯22號、中薯19號、華頌7號、麗薯6號、同薯29號、吉倉1號、吉倉2號等8個品種長勢相對較好,青薯10號長勢一般。

2.3 不同品種塊莖性狀分析

從表3可以看出,在商品薯率方面,參試品種商品薯率普遍較高,其中晉薯16號最高,商品薯率高達97.0%,V 7最低,為77.7%,對照隴薯7號商品薯率為88.2%,晉薯16號、云薯2號、華頌7號、冀張薯12號等4個品種商品薯率顯著高于對照,V 7、希森6號、冀張薯14號、隴薯15號、青薯10號等5個品種商品薯率顯著低于對照,其余品種商品薯率與對照無顯著差異;在薯形方面,V 7、隴薯14號、華頌7號、麗薯6號、青薯10號等5個品種薯形為橢圓形,甘農(nóng)薯7號、希森6號、甘引8號、甘引6號、吉倉1號、隴薯7號等7個品種薯形為長橢圓形,其余品種薯形均為卵圓形;在薯皮類型方面,云薯2號、中薯19號、隴薯14號、吉倉2號等4個品種薯皮粗糙,隴薯15號和同薯29號為麻皮,甘農(nóng)薯7號和華頌7號為略麻皮,其余品種表皮光滑;在薯皮顏色方面,除麗薯6號和青薯10號薯皮為白色外,其余品種薯皮顏色為黃色或淡黃色;在薯肉顏色方面,吉倉2號和同薯29號薯肉顏色為乳白色,甘農(nóng)薯7號、中薯22號、吉倉1號、青薯10號等4個品種薯肉顏色為白色,其余品種薯肉顏色為黃色或淡黃色;在芽眼深淺方面,晉薯16號、中薯19號、云薯304、吉倉2號等4個品種芽眼深度中等,其余品種芽眼淺,特別是V 7、冀張薯14號和吉倉1號等3個品種芽眼少而淺。

2.4 不同品種產(chǎn)量性狀分析

從表4可以看出,在單株結(jié)薯數(shù)方面,晉薯16號、中薯22號、中薯19號、甘農(nóng)薯7號、冀張薯14號、隴薯15號、麗薯6號、V 7、隴薯14號、云薯304、青薯10號、吉倉1號等12個品種平均單株結(jié)薯數(shù)顯著高于對照,麗薯6號最高,達12.3個,甘引6號、希森6號、云薯2號、吉倉2號等4個品種平均單株結(jié)薯數(shù)與對照相比無差異,同薯29號、冀張薯12號、甘引8號、華頌7號等4個品種平均單株結(jié)薯數(shù)顯著低于對照,甘引8號最低,僅4個;在平均單薯重方面,晉薯16號、中薯19號、甘農(nóng)薯7號、冀張薯14號、甘引6號、V 7、希森6號、同薯29號、冀張薯12號、甘引8號等10個品種平均單薯重顯著高于對照,晉薯16號最高,為230.2 g,中薯22號、隴薯15號、隴薯14號、云薯2號、華頌7號等5個品種平均單薯重與對照相比無差異,麗薯6號、云薯304、青薯10號、吉倉1號、吉倉2號等5個品種平均單薯重顯著低于對照,青薯10號最低,為81 g;從各參試品種的產(chǎn)量表現(xiàn)來看,晉薯16號、中薯22號、中薯19號、甘農(nóng)薯7號、冀張薯14號、隴薯15號、麗薯6號、甘引6號、V 7、希森6號、隴薯14號等11個品種產(chǎn)量顯著高于對照,增產(chǎn)率為12.4%～39%,其中晉薯16號產(chǎn)量表現(xiàn)在20個參試品種中位居第一,其小區(qū)產(chǎn)量為406.6 kg,折合產(chǎn)量為57 949.2 kg/hm2,較對照增產(chǎn)21 962.6 kg/hm2,增產(chǎn)率高達61%,其次為中薯22號,小區(qū)產(chǎn)量405.6 kg,折合產(chǎn)量為57 806.7 kg/hm2,較對照增產(chǎn)21 820.1 kg/hm2,增產(chǎn)率高達60.6%,云薯304、同薯29號、云薯2號、青薯10號、冀張薯12號、吉倉1號、吉倉2號、甘引8號、華頌7號等9個品種與對照相比出現(xiàn)不同程度減產(chǎn),除云薯2號和青薯10號與對照相比減產(chǎn)差異不顯著,其余7個品種與對照相比顯著減產(chǎn),其中折合產(chǎn)量最低為華頌7號,其折合產(chǎn)量為193 11.6 kg/hm2,較對照減產(chǎn)16 675 kg/hm2,減產(chǎn)幅度高達46.3%。

2.5 不同品種品質(zhì)性狀分析

從表5可以看出,在干物質(zhì)含量方面,隴薯14號干物質(zhì)含量最高,為26.7 g/100 g,顯著高于對照,吉倉1號、云薯2號、隴薯15號、甘農(nóng)薯7號和云薯304干物質(zhì)含量高于對照,但差異不顯著,其余14個參試品種干物質(zhì)含量在17.2～22.5 g/100 g之間,均低于對照,V 7干物質(zhì)含量最低,為17.2 g/100 g,顯著低于對照;在淀粉含量方面,甘農(nóng)薯7號、同薯29號、云薯2號、隴薯14號、隴薯7號(ck)等5個品種淀粉含量高于18%,品種間差異不顯著,甘農(nóng)薯7號淀粉含量最高,為18.67%,隴薯15號、甘引6號、云薯304、華頌7號和希森6號等5個品種淀粉含量低于對照,但差異不顯著,其余11個品種淀粉含量顯著低于對照,吉倉1號淀粉含量最低,僅10.07%;在還原糖含量方面,還原糖含量低于0.3 g/100 g的參試品種有17個,與對照相比均無顯著差異,其中還原糖含量最低的品種是云薯304,為0.13 g/100 g,還原糖含量顯著高于對照的品種有3個,其中晉薯16號還原糖含量最高,為0.48 g/100 g;在維生素C含量方面,參試品種中維生素C含量高于對照的品種有6個,但與對照相比差異均不顯著,其中最高的是華頌7號,為22.6 mg/100 g,其余14個品種維生素C含量低于對照,隴薯14號最低,為12.0 mg/100 g,顯著低于對照;在蛋白質(zhì)含量方面,對照隴薯7號最高,為3.01 mg/100 g,所有參試品種蛋白質(zhì)含量均低于對照,其中有9個品種蛋白質(zhì)含量顯著低于對照,最低的是希森6號,其蛋白質(zhì)含量為1.76 mg/100 g。

表4 參試品種產(chǎn)量表現(xiàn)Table 4 Yield performance of tested potato varieties

表5 參試品種品質(zhì)性狀Table 5 Qualitative character of tested potato varieties

圖1 參試品種品質(zhì)性狀聚類分析Fig.1 Cluster analysis on quality traits of tested potato varieties

2.6 不同品種品質(zhì)性狀聚類分析

采取離差平方和法對參試品種的干物質(zhì)、淀粉、還原糖、維生素C和蛋白質(zhì)等品質(zhì)性狀進行系統(tǒng)聚類分析,當(dāng)歐氏距離達到10時,可以將21個品種(包括對照)分成兩大類(圖1)。第一類包含10個品種,分別是云薯2號、隴薯15號、云薯304、同薯29號、隴薯7號(ck)、甘引6號、甘農(nóng)薯7號、華頌7號、吉倉1號、隴薯14號,這類品種具有干物質(zhì)、淀粉含量普遍較高,還原糖含量較低的特點;第二類包含11個品種,分別是甘引8號、吉倉2號、V 7、晉薯16號、中薯19號、麗薯6號、冀張薯12號、希森6號、青薯10號、中薯22號、冀張薯14號,這類品種具有干物質(zhì)、還原糖、維生素C和蛋白質(zhì)含量適中,淀粉含量相對較低的特點。按照馬鈴薯不同用途品種對品質(zhì)性狀的要求[7-8],結(jié)合參試品種的聚類分析結(jié)果,發(fā)現(xiàn)第一類品種的品質(zhì)性狀指標(biāo)普遍比較符合淀粉或全粉加工型品種的品質(zhì)要求,適用于食品加工;第二類品種的品質(zhì)性狀指標(biāo)比較符合菜用型品種的品質(zhì)要求,適用于鮮食菜用。

3 討 論

目前,甘肅省馬鈴薯規(guī)模以上種植的品種有30多個,但絕大多數(shù)品種種植時間較長,普遍存在薯形、薯皮(肉)顏色、芽眼深等商品性狀欠佳,商品薯銷路不暢,加工品質(zhì)性狀表現(xiàn)不突出,加工專用型品種缺乏,品種用途混亂等突出問題[1,9-10],一方面造成甘肅省鮮薯在南方終端銷售市場占有率明顯下降,另一方面難以滿足馬鈴薯精深加工企業(yè)對專用型品種的需求,嚴(yán)重阻礙了甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)綜合競爭力的有效提升。因此,本研究引進了一批甘肅省內(nèi)外優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)新品種進行篩選試驗,對優(yōu)化區(qū)域品種布局結(jié)構(gòu)、加快品種更新?lián)Q代、豐富區(qū)域?qū)Ｓ眯推贩N類型、適應(yīng)終端銷售市場需求意義重大。

本試驗通過對20份參試品種的生育期、植株表型特征、塊莖、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進行對比篩選研究。試驗結(jié)果表明,參試品種的生育期、出苗率、株高、商品薯率、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀等表現(xiàn)與其他種植區(qū)域相比,存在一定程度的差異,這很可能是因為受到氣候環(huán)境、土壤肥力、栽培方式和管理水平等因素的影響[11-12]。從生育期表現(xiàn)情況來看,參試品種生育期在90～145 d之間,在試驗區(qū)域均表現(xiàn)為中熟或晚熟品種,但與對照相比,參試品種均可在當(dāng)?shù)卣３墒?。從表型特征表現(xiàn)來看,參試品種出苗率普遍較高,除青薯10號出苗率較低以外,其余品種出苗率均在90%以上。株高在44.31～72.7 cm之間,株高相對適中,無植株徒長的品種。品種莖色、葉色與品種原有特性相比基本一致,花色完全一致,部分品種莖色、葉色深淺與其他地區(qū)表現(xiàn)不一致,這可能與水肥條件和栽培管理措施有關(guān)[13]。田間長勢除青薯10號較差以外,其余品種長勢相對好或較好, 田間長勢與出苗率高低存在一定程度的關(guān)系。從塊莖性狀表現(xiàn)來看,參試品種商品薯率普遍較高,均在75%以上。薯塊形狀均為橢圓形、長橢圓形或卵圓形,薯形規(guī)則均勻。除同薯29號芽眼較深以外,其余品種芽眼均表現(xiàn)為淺或較淺?？傮w來看,參試品種均表現(xiàn)出商品薯率高、薯形好、芽眼淺等優(yōu)質(zhì)特性。從參試品種綜合表現(xiàn)來看,甘農(nóng)薯7號、隴薯15號、甘引6號、隴薯14號等4個品種折合產(chǎn)量分別為47 659.1 kg/hm2、42 941.7 kg/hm2、41 972.5 kg/hm2、40 447.6 kg/hm2,分別較對照隴薯7號增產(chǎn)32.4%、19.3%、16.6%、12.4%,增產(chǎn)效果顯著。這4個品種干物質(zhì)含量均在22 g/100 g以上,淀粉含量均在17%以上,還原糖含量均在0.3 g/100 g以下,品質(zhì)性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)異,生育期適中,出苗整齊,田間長勢好,商品薯率在75%以上,平均單薯重在117 g以上,薯形好,芽眼淺,符合加工型品種對表觀特性和品質(zhì)性狀的要求[7],在試驗區(qū)域適應(yīng)性強,豐產(chǎn)性好,可作為食品加工型品種在中部旱作區(qū)進行示范推廣;同薯29號折合產(chǎn)量34 176 kg/hm2,與對照產(chǎn)量相比雖然減產(chǎn)5%,但差異不顯著,且由于同薯29號淀粉含量高達18.53%,為所有參試品種中淀粉含量第二高的品種,另外,其商品薯率高達93.4%,平均單薯重高達185.2 g。因此,可將同薯29號作為淀粉加工型品種,在甘肅省中部旱作區(qū)進行推廣種植;薯形、薯皮(肉)顏色、芽眼深淺在一定程度上影響鮮薯消費市場的接受度[14],當(dāng)前在華南、華東等鮮薯銷售市場,薯形整齊、大小適中、薯皮光滑、黃皮黃肉、芽眼少而淺的鮮食馬鈴薯品種受到市場青睞[1]。本試驗篩選出晉薯16號、中薯22號、中薯19號、冀張薯14號、V 7、希森6號等6個品種,折合產(chǎn)量分別為57 949.2 kg/hm2、57 806.7 kg/hm2、50 024.0 kg/hm2、47 017.8 kg/hm2、41 402.5 kg/hm2、40 447.6 kg/hm2,分別較對照隴薯7號增產(chǎn)61%、60.6%、39%、30.7%、15%、13.5%,增產(chǎn)效果顯著。這6個品種干物質(zhì)含量、淀粉含量和還原糖含量適中,薯形多為卵圓形或橢圓形,塊莖大小均勻,薯皮光滑,薯皮、薯肉顏色均為黃色或淺黃色,芽眼較淺,符合鮮食品種對薯塊外觀性狀要求和當(dāng)前鮮薯消費市場的需求。因此,可將上述6個品種作為中部旱作區(qū)鮮食型品種進行示范推廣。

4 結(jié) 論

本研究以參試品種的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀為主要篩選依據(jù),輔助參考生育期、出苗率、商品薯率、薯形、薯皮類型、薯皮(肉)顏色、芽眼深淺等表觀性狀,按照不同用途對參試品種進行綜合分析,初步篩選出適宜在甘肅中部旱作區(qū)推廣種植的專用型品種11個。其中,食品加工型品種4個,分別是甘農(nóng)薯7號、隴薯15號、甘引6號、隴薯14號;淀粉加工型品種1個,為同薯29號;鮮食型品種6個,分別為晉薯16號、中薯22號、中薯19號、冀張薯14號、V 7、希森6號。本試驗對參試品種的抗旱性、抗病性、加工特性、蒸煮品質(zhì)等指標(biāo)未進行詳盡的研究,有待下一步進行深入研究。