趙明明,孫亞偉,胡新燕,陳曉光,李 可,李衛(wèi)華
(江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 徐州 221131)
馬鈴薯是世界第四大糧食作物,僅次于小麥、水稻和玉米[1,2]。馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)豐富,有“第二面包”“地下蘋果”的美稱[3]。馬鈴薯用途廣泛,可作糧食、蔬菜及飼料。食用馬鈴薯對(duì)改善飲食結(jié)構(gòu)有重要意義,能夠緩解小麥、水稻等糧食的需求壓力,對(duì)保證糧食安全也具有十分重要的戰(zhàn)略意義[4,5]。
江蘇徐淮地區(qū)是以江蘇省徐州市為中心的淮河以北地區(qū),包括蘇、皖、豫、魯四省的各一部分,屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,氣候溫和,雨量適中,四季分明,陽光條件充足,適合馬鈴薯種植,區(qū)劃上處在中原二季作區(qū)[6]。本地區(qū)經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯,有利于馬鈴薯加工業(yè)發(fā)展以及充分挖掘馬鈴薯的價(jià)值,也有助于推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)及提高土地利用效率,對(duì)帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富、鄉(xiāng)村振興和脫貧攻堅(jiān)都有重要意義。馬鈴薯主糧化發(fā)展戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)和種植結(jié)構(gòu)的深入調(diào)整,加速了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,但在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程中,種植品種單一、品種退化和新品種推廣慢的問題也逐漸暴露出來[7]。通過開展優(yōu)良馬鈴薯品種篩選引進(jìn),優(yōu)化馬鈴薯種植品種,不僅能解決馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題,同時(shí)為馬鈴薯新品種(系)在本地區(qū)的選育和推廣提供科學(xué)依據(jù)。
供試馬鈴薯品種(系)5個(gè),分別為本溪市馬鈴薯研究所育成的‘本薯11號(hào)’、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所育成的‘龍薯7號(hào)’和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所育成的3個(gè)品種(系)‘中薯148’、‘中薯215’、‘中薯3號(hào)’,以‘中薯3號(hào)’為對(duì)照,各供試材料均為一級(jí)種。
試驗(yàn)設(shè)在徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地進(jìn)行,E 34.3°,N 117.4°,海拔19 m,全年日照時(shí)間2 423 h,年氣溫14℃,無霜期210 d,年均降水量800~930mm。試驗(yàn)點(diǎn)地勢(shì)平坦,供試土壤為砂壤土,肥力中等,排灌方便,土壤理化性質(zhì)見表1。試驗(yàn)地前茬作物為棉花,棉花秸稈粉碎還田,冬前深耕養(yǎng)地。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),單壟單行覆膜種植。行長(zhǎng)5.7 m,行距0.70 m,株距0.24 m,5行區(qū),小區(qū)面積20 m2,密度為4 000株/667m2,四周設(shè)保護(hù)行。2019~2020年連續(xù)2年試驗(yàn),均在3月13日播種,6月20日收獲。播種前一周,選用健康種薯,切刀消毒后,切成25 g左右小塊,用草木灰拌種、催芽。
機(jī)械起壟,地膜覆蓋。翻耕播種前,施腐熟優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥2 500 kg/667m2、硫酸鉀(K2O 52%)50 kg/667m2作基肥,在現(xiàn)蕾期及開花期結(jié)合降雨分別追施尿素(N 46%)15 kg/667m2。選用寬1 m,厚0.02 mm白色地膜,覆膜前,用乙草胺兌水均勻噴施,防治雜草。馬鈴薯生長(zhǎng)期間,中耕除草2次,排灌水3次。
參照劉喜才和張麗娟[8]的方法對(duì)馬鈴薯品種(系)物候期、田間性狀、植株性狀、塊莖性狀等項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查并實(shí)收計(jì)產(chǎn)。出苗率、主莖數(shù)、株高、商品薯率、干物質(zhì)含量、二次生長(zhǎng)、裂薯率和空心率為兩年平均值。早疫病、晚疫病、花葉病毒病、卷葉病毒病、青枯病和環(huán)腐病[9]按照從重原則,取兩年中的最大值。
2019年,分別于5月10日、5月24日、6月10日分3次調(diào)查早疫病、晚疫病、花葉病毒病和卷葉病毒病,于4月29日、5月15日、5月29日分3次調(diào)查青枯病。2020年,分別于5月18日、5月25日、6月8日分3次調(diào)查早疫病、晚疫病、花葉病毒病和卷葉病毒病[9],于4月29日、5月19日、5月26日分3次調(diào)查青枯病。在收獲當(dāng)日調(diào)查環(huán)腐病。
發(fā)病率(%)=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100。病情指數(shù)=∑(病級(jí)株數(shù)×代表值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí)代表值)×100。
表1 供試土壤的理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of tested soil
塊莖二次生長(zhǎng)率、裂薯率于收獲時(shí)每小區(qū)連續(xù)調(diào)查10株,計(jì)算百分?jǐn)?shù)。于收獲時(shí)每小區(qū)挑選調(diào)查最大的10個(gè)塊莖,計(jì)算空心塊莖百分?jǐn)?shù)。
采用Microsoft Excel 2007對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做初步整理,使用SPSS20.0進(jìn)行分析。多重比較采用新復(fù)極差法。
由表2可知,2019年,‘中薯148’出苗期最早,比對(duì)照‘中薯3號(hào)’早1 d,其他品種(系)的出苗期均晚于對(duì)照;‘中薯148’和‘中薯215’的現(xiàn)蕾期分別比對(duì)照早2和1 d,‘本薯11號(hào)’現(xiàn)蕾期最晚,比對(duì)照晚1 d;‘中薯148’開花期最早,比對(duì)照早1 d,‘龍薯7號(hào)’開花期最晚,比對(duì)照延遲4 d,‘本薯11號(hào)’開花期比對(duì)照延遲2 d;‘中薯148’成熟期最早,比對(duì)照早1 d,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’的成熟期分別比對(duì)照晚5和6 d。參試品種(系)生育期差異較大,變幅在73~79 d,對(duì)照‘中薯3號(hào)’的生育期為75 d,除‘中薯215’的生育期比對(duì)照短2 d外,其他參試馬鈴薯品種(系)等于或長(zhǎng)于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’的生育期最長(zhǎng),比對(duì)照長(zhǎng)4 d。
2020年,‘中薯148’出苗期與對(duì)照‘中薯3號(hào)’相同,其他品種(系)的出苗期晚于對(duì)照;‘中薯148’和‘中薯215’的現(xiàn)蕾期分別比對(duì)照提前2和1 d,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’現(xiàn)蕾期均比對(duì)照延遲1 d;‘中薯148’開花期最早,比對(duì)照提前2 d,‘本薯11號(hào)’開花期比對(duì)照晚2 d,‘龍薯7號(hào)’開花期最遲,比對(duì)照遲5 d;‘中薯148’成熟期最早,比對(duì)照提早2 d,‘中薯215’成熟期比對(duì)照提早1 d,‘本薯11號(hào)’成熟期比對(duì)照晚4 d,‘龍薯7號(hào)’成熟期最晚,比對(duì)照晚6 d。參試品種(系)生育期差異較大,變幅在71~77 d,對(duì)照‘中薯3號(hào)’的生育期為74 d,‘中薯215’和‘中薯148’的生育期分別比對(duì)照提早3和2 d,‘龍薯7號(hào)’和‘本薯11號(hào)’生育期長(zhǎng)于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’的生育期最長(zhǎng),比對(duì)照長(zhǎng)3 d。
綜合兩年的表現(xiàn)可以看出,‘中薯215’的生育期明顯短于對(duì)照,‘中薯148’的生育期與對(duì)照接近,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’的生育期均長(zhǎng)于對(duì)照。
‘中薯148’、‘本薯11號(hào)’和‘中薯215’主莖淺綠色,‘龍薯7號(hào)’主莖褐綠色,‘中薯3號(hào)’(CK)主莖綠色。‘本薯11號(hào)’葉色深綠色,其他品種(系)葉色為淺綠色?!惺?48’和‘中薯215’花繁茂性中等,其他花繁茂。‘龍薯7號(hào)’花冠為紫色,其他品種(系)花冠為白色?!臼?1號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’匍匐莖長(zhǎng)度中等,其他品種(系)匍匐莖長(zhǎng)度短。‘中薯215’出苗率和對(duì)照相同,均達(dá)到100.00%,其他品種(系)均低于對(duì)照;參試品種(系)主莖數(shù)2.4~3.3個(gè),對(duì)照為2.7個(gè),只有‘中薯215’主莖數(shù)低于對(duì)照,其他品種(系)均高于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’主莖數(shù)最多,達(dá)到3.3個(gè);參試品種(系)的株高為42.1~55.5 cm,對(duì)照株高43.2 cm,‘龍薯7號(hào)’和‘中薯215’株高高于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’株高最高,達(dá)到55.5 cm,且與其他4個(gè)品種(系)間株高差異均達(dá)到顯著水平?!惺?48’和‘本薯11號(hào)’株高低于對(duì)照,其中‘中薯148’株高最低,但均和對(duì)照差異不顯著(表3)。
表2 參試馬鈴薯品種(系)物候期Table 2 Phenophase of tested varieties(lines)
表3 參試馬鈴薯品種(系)植株性狀Table 3 Plant traits of tested varieties(lines)
參試馬鈴薯品種(系)塊莖整齊度均為中等、薯皮均為麻皮;‘中薯148’和‘中薯215’薯形為卵圓形,‘本薯11號(hào)’薯形為扁圓形,‘龍薯7號(hào)’和‘中薯3號(hào)’(CK)薯形為長(zhǎng)卵圓形;只有‘中薯3號(hào)’(CK)皮黃褐色,其他均為黃色;‘中薯148’和‘中薯3號(hào)’(CK)塊莖肉色表現(xiàn)為黃色,‘中薯215’塊莖肉色表現(xiàn)為淺黃色,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’塊莖肉色表現(xiàn)為白色;‘中薯148’和‘中薯215’芽眼深,其他中等。參試品種(系)商品薯率為66.57%~74.05%,對(duì)照‘中薯3號(hào)’為72.23%,只有‘中薯215’商品薯率高于對(duì)照,達(dá)到74.05%,‘龍薯7號(hào)’商品薯率最低,為66.57%;參試品種(系)干物質(zhì)含量均高于對(duì)照,其中,以‘中薯148’干物質(zhì)含量最高,達(dá)21.82%,各品種(系)間的干物質(zhì)含量差異不大(表4)。
表4 參試馬鈴薯品種(系)塊莖性狀Table 4 Tuber traits of tested varieties(lines)
由表5可知,2019年,參試品種(系)單株結(jié)薯數(shù)均高于對(duì)照,其中,‘中薯148’最多,為5.1個(gè)/株,各品種(系)間單株結(jié)薯數(shù)差異不大;參試品種(系)單株產(chǎn)量為415.3~500.8 g/株,對(duì)照為465.7 g/株,‘中薯148’和‘中薯215’高于對(duì)照,其中,‘中薯215’單株產(chǎn)量最高,達(dá)到500.8 g/株,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’單株產(chǎn)量低于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’單株產(chǎn)量最低,為415.3 g/株。參試品種(系)鮮薯產(chǎn)量為1 251~1 736 kg/667m2,對(duì)照‘中薯3號(hào)’鮮薯產(chǎn)量達(dá)到1 671 kg/667m2,‘中薯215’鮮薯產(chǎn)量最高,達(dá)到1 736 kg/667m2,較對(duì)照增產(chǎn)3.89%,但差異不顯著,其他均低于對(duì)照,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’鮮薯產(chǎn)量分別是1 312和1 251 kg/667m2,顯著低于對(duì)照,減產(chǎn)幅度分別為21.48%和25.13%,其中,‘龍薯7號(hào)’產(chǎn)量最低?!惺?48’鮮薯產(chǎn)量1 571 kg/667m2,比對(duì)照減產(chǎn)5.98%,但差異不顯著?!臼?1號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’鮮薯產(chǎn)量分別與‘中薯148’和‘中薯215’鮮薯產(chǎn)量達(dá)到顯著差異。
2020年,參試品種(系)單株結(jié)薯數(shù)均高于對(duì)照,其中,‘中薯215’最多,為5.0個(gè)/株,參試品種(系)間單株結(jié)薯數(shù)差異不大;參試品種(系)單株產(chǎn)量為418.8~523.3 g/株,對(duì)照為469.7 g/株,‘中薯215’單株產(chǎn)量最高,達(dá)到523.3 g/株,較對(duì)照增產(chǎn)顯著,且分別與其他3個(gè)參試品種(系)單株產(chǎn)量達(dá)到顯著差異,‘中薯148’單株產(chǎn)量高于對(duì)照,且分別與‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’單株產(chǎn)量達(dá)到顯著差異,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’單株產(chǎn)量均顯著低于對(duì)照,其中,‘龍薯7號(hào)’單株產(chǎn)量最低,為418.8 g/株。參試品種(系)鮮薯產(chǎn)量為1 321~1 862 kg/667m2,對(duì)照‘中薯3號(hào)’鮮薯產(chǎn)量達(dá)到1 633 kg/667m2,‘中薯215’鮮薯產(chǎn)量最高,達(dá)到1862 kg/667m2,顯著高于對(duì)照,增產(chǎn)幅度達(dá)到14.05%,‘中薯148’鮮薯產(chǎn)量1772kg/667m2,比對(duì)照增產(chǎn)8.51%,‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’鮮薯產(chǎn)量分別是1 481和1 321 kg/667m2,與對(duì)照相比,減產(chǎn)幅度分別為9.34%和19.13%,其中,‘龍薯7號(hào)’產(chǎn)量最低,且與對(duì)照達(dá)到顯著差異。‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’兩者鮮薯產(chǎn)量分別與‘中薯215’和‘中薯148’鮮薯產(chǎn)量達(dá)到顯著差異。
兩年的綜合表現(xiàn)可以看出,馬鈴薯參試品種(系)的單株結(jié)薯數(shù)、單株產(chǎn)量、鮮薯產(chǎn)量整體表現(xiàn)穩(wěn)定,只有‘中薯148’在單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量表現(xiàn)有所差異。2019年,馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育后期,由于天氣原因,干旱少雨,墑情較差,對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量等有一定影響,供試材料的鮮薯產(chǎn)量整體低于2020年的鮮薯產(chǎn)量。‘中薯215’單株結(jié)薯數(shù)較多,單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量都最高,高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn)?!惺?48’單株結(jié)薯數(shù)較多,單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量1年低于對(duì)照1年高于對(duì)照,2年鮮薯產(chǎn)量差異較大?!臼?1號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’單株結(jié)薯數(shù)高于對(duì)照,但兩者的鮮薯產(chǎn)量低于對(duì)照,從產(chǎn)量構(gòu)成來看,最主要是單株產(chǎn)量太低造成的。
表5 參試馬鈴薯品種(系)鮮薯產(chǎn)量比較Table 5 Comparison of yieldsof tested varieties(lines)
所有參試馬鈴薯品種(系)均未見卷葉病毒病、花葉病毒病、青枯病和環(huán)腐病的發(fā)生;所有參試馬鈴薯品種(系)早疫病均有不同程度發(fā)病,‘中薯3號(hào)’(CK)早疫病發(fā)病率和病情指數(shù),分別為29.67%和7.37,供試馬鈴薯品種(系)早疫病發(fā)病率和病情指數(shù)均低于對(duì)照,其中,‘中薯215’發(fā)病率和病情指數(shù)均最低,為11.67%和1.89,早疫病抗性較強(qiáng);所有參試馬鈴薯品種(系)晚疫病均有不同程度發(fā)病,‘中薯3號(hào)’(CK)晚疫病發(fā)病率最高,病情指數(shù)次之,分別為31.28%和7.81,‘龍薯7號(hào)’發(fā)病率次之,病情指數(shù)最高,分別為28.00%和7.95,晚疫病抗性較差,‘中薯148’發(fā)病率和病情指數(shù)均最低,分別為15.67%和3.30,晚疫病抗性較強(qiáng)。在所有試驗(yàn)材料中,‘龍薯7號(hào)’早疫病和晚疫病抗性均較差(表6)。
只有‘本薯11號(hào)’和‘龍薯7號(hào)’有塊莖生理缺陷,其中,二次生長(zhǎng)率分別為0.11%和0.18%,裂薯率分別為0.13%和0.11%;所有參試馬鈴薯品種(系)均無空心缺陷?!惺?48’、‘中薯215’和‘中薯3號(hào)’(CK)無塊莖生理缺陷(表7)。
表6 參試馬鈴薯品種(系)主要病害情況調(diào)查Table 6 Disease resistance of tested varieties(lines)
表7 參試馬鈴薯品種(系)塊莖生理缺陷情況Table 7 Tuber physiological detects of tested varieties(lines)
前期通過品種引進(jìn)比較試驗(yàn),篩選出了‘鄭薯7號(hào)’、‘鄭薯9號(hào)’等適宜本地種植的優(yōu)良品種[10],但常年種植馬鈴薯單一品種,會(huì)導(dǎo)致品種退化,抗病性減弱、產(chǎn)量和品質(zhì)降低等問題[11],這大大降低了農(nóng)戶種植馬鈴薯的積極性,嚴(yán)重阻礙了本地馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此,繼續(xù)通過馬鈴薯品種(系)引種比較試驗(yàn),篩選出更多適宜本地種植的高產(chǎn)、抗性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)品種,以期優(yōu)化本地馬鈴薯品種種植結(jié)構(gòu),促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
本研究結(jié)果表明,‘龍薯7號(hào)’出苗率較差,生育期最長(zhǎng),結(jié)薯集中性一般,商品薯率最低,早、晚疫病的發(fā)病率和病情指數(shù)均較高,單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量最低?!臼?1號(hào)’出苗率較差,各生育期都較晚,生育期較長(zhǎng),結(jié)薯集中性一般,商品薯率較低,單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量均低于對(duì)照?!埵?號(hào)’和‘本薯11號(hào)’綜合性狀均表現(xiàn)較差,不適宜徐淮地區(qū)春季種植。‘中薯148’出苗率較差,各個(gè)生育期都最早,生育期較短,商品薯率較高,干物質(zhì)含量最高,晚疫病發(fā)病率和病情指數(shù)均最低,早疫病發(fā)病率和病情指數(shù)較高,塊莖無生理缺陷。2019年,馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育后期,由于天氣原因,干旱少雨,墑情較差,對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量等有一定影響,‘中薯148’鮮薯產(chǎn)量第一年較對(duì)照減產(chǎn)5.98%,第二年較對(duì)照增產(chǎn)8.51%,適宜江蘇徐淮地區(qū)春季種植,但是,‘中薯148’的穩(wěn)產(chǎn)性,還需進(jìn)一步驗(yàn)證?!惺?15’齊苗,薯形卵圓形,黃皮淺黃肉,生育期最短,結(jié)薯集中,商品薯率最高,干物質(zhì)含量較高,早疫病發(fā)病率和病情指數(shù)均最低,晚疫病發(fā)病率和病情指數(shù)均低于對(duì)照,塊莖無生理缺陷。兩年的試驗(yàn)結(jié)果表明,‘中薯215’單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量均最高,高產(chǎn)且穩(wěn)產(chǎn),2020年單株產(chǎn)量和鮮薯產(chǎn)量均與對(duì)照達(dá)到顯著差異,兩年鮮薯產(chǎn)量較對(duì)照分別增產(chǎn)3.89%、14.05%,‘中薯215’綜合性狀表現(xiàn)好,適宜江蘇徐淮地區(qū)春季推廣種植。