王娟,陳小麗,譚偉軍,馮梅,陳自雄,何萬春,黃凱,何小謙,水建兵*
(1.定西市農(nóng)業(yè)科學研究院,甘肅定西743000;2.甘肅定西百泉馬鈴薯有限公司,甘肅定西743000)
馬鈴薯是甘肅省旱作區(qū)的優(yōu)勢農(nóng)作物,也是重點培育的戰(zhàn)略性主導產(chǎn)業(yè),在保障全省農(nóng)民增收、助力鄉(xiāng)村振興和服務全國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。定西市馬鈴薯連續(xù)多年種植面積在20萬hm2以上,占甘肅省馬鈴薯播種總面積的31%,占定西市農(nóng)作物總播種面積的34%,年產(chǎn)量達到500萬t[1,2]。優(yōu)良品種的應用是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)增效的首要因素,在品種方面,定西市采用引育結(jié)合的模式,一方面加強自主知識產(chǎn)權(quán)的品種選育,另一方面引進國內(nèi)外優(yōu)良品種進行篩選,豐富品種資源[3-7]。但總體來看,由于馬鈴薯專用品種缺乏,市場競爭力不強,嚴重制約著定西市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。為進一步提高馬鈴薯市場競爭力,優(yōu)化品種結(jié)構(gòu),提高馬鈴薯生產(chǎn)效益,以‘隴薯6號’為對照品種,開展了抗病優(yōu)質(zhì)專用馬鈴薯新品種引進篩選試驗,對參試品種物候期、植株性狀、塊莖性狀、豐產(chǎn)性、抗病性和塊莖品質(zhì)等綜合性狀進行了為期兩年的適應性鑒定和評價,以期篩選出適宜甘肅中部地區(qū)推廣種植的馬鈴薯新品種,并在此基礎上對新選育及篩選的品種進行脫毒種薯繁育,建立新品種展示示范基地,為甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)、快速發(fā)展提供技術(shù)支撐。
試驗設在定西市安定區(qū)魯家溝鎮(zhèn)小岔口村。當?shù)睾0? 803 m,年平均降水量350 mm。試驗地土壤為灰鈣土,地面平整,具有水肥一體化條件。供試土壤理化性狀見表1。
表1 供試土壤理化性狀Table 1 Physical and chemical properties of tested soil
參試品種10個,分別為‘L品種’(外引品種,定西馬鈴薯研究所供種);‘維拉斯’(呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)科學研究所選育,定西市農(nóng)業(yè)科學研究院供種);‘隴薯16號’(甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所選育并供種);‘青薯10號’(青海省農(nóng)林科學院生物技術(shù)研究所選育,甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所供種);‘天14-20-18’和‘天14-6-55’(天水市農(nóng)業(yè)科學研究所選育并供種);‘同薯29號’(山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所選育,定西市農(nóng)業(yè)科學研究院供種);‘中薯19號’和‘中薯22號’(中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所選育,天水市農(nóng)業(yè)科學研究所供種);對照品種‘隴薯6號’(CK)(甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所選育并供種)。2020年所用種薯由各供種單位提供原種,2021年所用種薯為2020年試驗收獲的塊莖。
試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復。小區(qū)長4.2 m,寬4.8 m,面積20 m2。采用全膜覆蓋壟上側(cè)播種植,壟寬70 cm,壟溝40 cm,壟高20 cm,每小區(qū)種植4壟,每壟種植2行,播種密度50 000株/hm2,每小區(qū)100株。小區(qū)間距為50 cm。起壟覆膜前結(jié)合整地施入有機肥22 500 kg/hm2,馬鈴薯專用肥(N∶P2O5∶K2O=10∶15∶20)1 200 kg/hm2。2020年試驗于4月21日整地、施肥、起壟、覆膜并鋪設滴灌帶,4月23日進行人工點播,中期管理采用滴灌補水3次。2021年試驗于4月15日整地、施肥、起壟、覆膜并鋪設滴灌帶,4月18日進行人工點播,中期管理采用滴灌補水4次。試驗期間不進行疫病防治。
1.4.1 生育期記載
記載播種期、出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期和收獲期[8]。馬鈴薯的生育期按從出苗到可以收獲分為極早熟(生育期<60 d)、早熟(60~75 d)、中早熟(76~90 d)、中熟(91~105 d)、中晚熟(106~120 d)、晚熟(121~135 d)、極晚熟(135 d以上)[9]。
1.4.2 出苗率
馬鈴薯出苗后15 d內(nèi),調(diào)查出苗數(shù),計算出苗率。
1.4.3 農(nóng)藝性狀調(diào)查
進行株高、莖色和花色;薯形、皮色、肉色、薯皮類型以及芽眼深淺等調(diào)查[8]。
1.4.4 病害調(diào)查
小區(qū)內(nèi)分別調(diào)查馬鈴薯花葉病毒病、卷葉病毒病、環(huán)腐病、青枯病、晚疫病、早疫病發(fā)病期、發(fā)病率和病情指數(shù)[10,11]。調(diào)查小區(qū)瘡痂病、黑痣病等植株的發(fā)病率和塊莖的發(fā)病率[12]。
發(fā)病率(%)=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100
病情指數(shù)=∑(病級株數(shù)×代表值)(/調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值)×100
1.4.5 產(chǎn)量測定
在馬鈴薯達到完全成熟時進行測產(chǎn),測定每小區(qū)的實際產(chǎn)量。
1.4.6 品質(zhì)測定
測定各品種塊莖干物質(zhì)、粗淀粉、蛋白質(zhì)、維生素、還原糖含量[8]。
收獲后,每個品種取中等大小塊莖,蒸1 h后,采取10人制塊莖口感評價。10分制,1分為最差、10分為最優(yōu)。計算平均分值后,口感≤3分為差,3<口感≤6分為中,口感>6分為優(yōu)。
試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2017進行統(tǒng)計匯總,并使用SPSS 19.0對各處理數(shù)據(jù)進行方差分析。
2020年參試品種生育期在104~138 d,2021年在100~140 d,為中熟、晚熟品種?!甃品種’2021年較2020年生育期減少了16 d,主要原因是品種在經(jīng)過一年的種植后退化嚴重?!S拉斯’‘隴薯16號’‘天14-6-55’生育期相對較長,超過130 d;對照‘隴薯6號’(CK)兩年的生育期分別為126和127 d(表2)。
表2 不同品種物候期Table 2 Phenophase of various tested varieties
2020年參試品種的總體出苗率高于2021年。2020年各品種出苗率在94.0%~95.0%,無顯著差異;2021年各品種出苗率在85.0%~100%,有顯著差異,‘L品種’和‘同薯29號’出苗率達到100%,‘隴薯16號’出苗率最低,為85.0%,其他品種出苗率均在90.0%以上。2020年不同品種株高存在顯著差異,其中‘維拉斯’‘隴薯16號’‘青薯10號’和‘天14-20-18’株高分別為91.3,90.0,95.7和94.7 cm,顯著高于其他品種,對照‘隴薯6號’為69.5 cm;2021年各品種株高相對較低,在36.7~56.0 cm,長勢較2020年差,原因是7月遇到了嚴重干旱和高溫天氣,影響了馬鈴薯的生長。不同品種莖粗也存在顯著差異,2020年‘維拉斯’‘隴薯16號’‘青薯10號’和‘天14-20-18’莖粗分別為1.24,1.16,1.19和1.21 cm,顯著高于‘L品種’‘天14-6-55’‘中薯22號’和‘隴薯6號’;2021年‘隴薯16號’莖粗最粗,為1.25 cm。不同品種主莖數(shù)2020年在1.7~2.7個,2021年在1.0~3.7個。各品種莖色除‘L品種’‘天14-20-18’‘中薯22號’是紫色外,其他均為綠色。除‘隴薯16號’和‘青薯10號’開花中等外,其他品種開花繁茂;各品種花冠形狀均為星形,無天然結(jié)實(表3)。
表3 不同品種植株性狀Table 3 Plant traits of various tested varieties
參試品種薯形多為圓形。2020年‘青薯10號’和‘中薯19號’裂薯率分別為2%和3%。2021年‘青薯10號’‘天14-20-18’‘天14-6-55’‘同薯29號’‘中薯19號’‘中薯22號’均存在二次生長,‘天14-6-55’二次生長率高達80%,這主要與7月定西市嚴重干旱天氣和高溫有關(guān)(表4)。
表4 不同品種塊莖性狀Table 4 Tuber traits of various tested varieties
參試品種‘中薯22號’卷葉病發(fā)病嚴重,2年發(fā)病率均高達70%,病情指數(shù)為52.5。晚疫病方面除‘天14-20-18’‘天14-6-55’和‘中薯19號’無晚疫病發(fā)生外,其他品種均發(fā)生晚疫病。2020年晚疫病發(fā)病率為20%~50%,病情指數(shù)為6.7~37.5;2021年晚疫病發(fā)病率為10%~20%,病情指數(shù)為3.3~6.7。2020年8、9月降雨量多,除‘維拉斯’‘同薯29號’‘中薯22號’外,其他品種晚疫病發(fā)病較2021年嚴重。各品種均有早疫病發(fā)生,2020年發(fā)病率為10%~50%,病情指數(shù)為5.0~37.5;2021年發(fā)病率為5%~50%,病情指數(shù)為5.0~37.5,‘維拉斯’早疫病發(fā)病嚴重。各品種均無花葉病、瘡痂病、黑痣病、青枯病、環(huán)腐病發(fā)生?!?4-20-18’和‘天14-6-55’2年綜合表現(xiàn)為抗病性強,其次為‘中薯19號’(表5)。
表5 不同品種主要病害情況Table 5 Main diseases of various tested varieties
2020年參試品種塊莖產(chǎn)量最高的是‘天14-20-18’,為67 662 kg/hm2,較對照‘隴薯6號’(44 180 kg/hm2)增產(chǎn)53.2%,顯著高于其他品種。其次是‘同薯29號’‘中薯19號’和‘中薯22號’,分別為54 594,53 811和52 536 kg/hm2,分別較對照增產(chǎn)23.6%、21.8%、18.9%;產(chǎn)量最低的為‘L品種’,較對照減產(chǎn)8.8%。商品薯率最高的是‘中薯19號’,為77.2%,其次為‘同薯29號’‘天14-6-55’和‘隴薯16號’,分別為76.5%、74.9%和74.0%。各品種單株結(jié)薯數(shù)最多的是‘L品種’,為8.6個,最少的是‘隴薯16號’,為5.0個。平均單株產(chǎn)量‘天14-20-18’達1.35 kg,顯著高于其他品種。
2021參試品種比對照‘隴薯6號’增產(chǎn)的品種有5個,減產(chǎn)的品種有4個。塊莖產(chǎn)量最高的是‘中薯19號’,為54 069 kg/hm2,較對照‘隴薯6號’(41 135 kg/hm2)增產(chǎn)31.4%,顯著高于對照。其次是‘同薯29號’,為50 869 kg/hm2,較對照‘隴薯6號’增產(chǎn)23.7%,顯著高于對照?!?4-6-55’‘L品種’和‘天14-20-18’產(chǎn)量分別為46 802,46 402和45 202 kg/hm2,分別較對照增產(chǎn)13.8%、12.8%、9.9%;‘青薯10號’‘隴薯16號’‘維拉斯’和‘中薯22號’均較對照減產(chǎn),分別減產(chǎn)8.5%、16.7%、17.2%和17.7%。商品薯率在62.4%~80.3%,‘天14-6-55’商品薯率最高,為80.3%,其次是‘同薯29號’,為79.6%;‘中薯22號’和‘維拉斯’商品薯率較低,分別為62.4%和62.5%。各品種單株結(jié)薯數(shù)最多的是‘L品種’,為9.1個,最少的是‘中薯22號’,為5.2個。平均單株產(chǎn)量‘中薯19號’最高,達1.15 kg(表6)。
表6 不同品種產(chǎn)量Table 6 Yields of various tested varieties
2020年各品種干物質(zhì)含量‘維拉斯’最高,為23.4 g/100 g,其次為對照‘隴薯6號’,為22.7 g/100 g,‘L品 種’‘隴薯16號’和‘同 薯29號’分 別 為22.0,21.2和20.8 g/100 g,‘天14-20-18’最低,為18.5 g/100 g。粗淀粉含量只有‘維拉斯’高于對照‘隴薯6號’(16.19%),為17.29%,其他品種粗淀粉含量在12.34%~14.76%。蛋白質(zhì)含量以‘同薯29號’最高,為2.23 g/100 g。維生素C含量在12.3~18.2 mg/100 g,以‘L品種’最高,為18.2 mg/100 g。還原糖含量‘同薯29號’較低,為0.16 g/100 g。蒸煮食味‘維拉斯’‘隴薯16號’和‘同薯29號’優(yōu)。
2021年各品種干物質(zhì)含量在13.6~21.1 g/100 g,其中‘同薯29號’最高(21.1 g/100 g),‘天14-20-18’最低(13.6 g/100 g)。粗淀粉含量在9.82%~15.50%,‘同薯29號’最高(15.50%),‘中薯22號’最低(9.82%)。蛋白質(zhì)含量在1.45~2.52 g/100 g,‘隴薯6號’最高,‘隴薯16號’最低;維生素C含量在11.2~19.0 mg/100 g,‘L品種’最高,‘隴薯16號’最低;還原糖含量在0.01~0.48 g/100 g,‘天14-20-18’最高,‘隴薯6號’最低。蒸煮食味以‘同薯29號’為最優(yōu),其次為‘天14-6-55’和‘中薯22號’(表7)。
表7 不同品種塊莖品質(zhì)Table 7 Tuber quality of various tested varieties
中國農(nóng)業(yè)發(fā)展正處于從數(shù)量擴張主導向質(zhì)量提升主導邁進的轉(zhuǎn)型期,馬鈴薯作為中國重要糧食作物,在過去40多年發(fā)展成績斐然。鼓勵技術(shù)創(chuàng)新,加快品種培優(yōu),推進品質(zhì)提升,緊盯消費需求變化,大力發(fā)展市場競爭力強、綠色、有機的優(yōu)質(zhì)品種高質(zhì)量發(fā)展也是其未來轉(zhuǎn)型升級的必然趨勢[13]。重點選育抗晚疫病和土傳病害、耐旱、高水肥利用效率的綠色優(yōu)質(zhì)、加工專用和高營養(yǎng)新品種是當前保障糧食安全、鄉(xiāng)村振興、美好生活和產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重大需求??购?、抗晚疫病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)是馬鈴薯品種引進篩選主要目標[14]。
2020和2021年在甘肅中部地區(qū)定西市開展馬鈴薯新品種引進篩選試驗,對參試品種物候期、植株性狀、塊莖性狀、抗病性、豐產(chǎn)性和塊莖品質(zhì)性狀進行了兩年的適應性鑒定和評價,以期篩選出適宜甘肅隴中地區(qū)推廣種植的馬鈴薯新品種。參試品種的熟性為中熟、晚熟品種,適合甘肅省中部干旱地區(qū)種植?!?4-20-18’和‘天14-6-55’2年綜合表現(xiàn)為抗病性強,其次為‘中薯19號’。產(chǎn)量方面2020年‘天14-20-18’‘同薯29號’和‘中薯19號’產(chǎn)量分別為67 662,54 594和53 811 kg/hm2,分別較對照‘隴薯6號’增產(chǎn)53.2%、23.6%和21.8%;2021年‘中薯19號’和‘同薯29號’產(chǎn)量分別為54 069和50 869 kg/hm2,分別較對照增產(chǎn)31.4%和23.7%,顯著高于對照‘隴薯6號’?!?9號’干物質(zhì)含量、粗淀粉含量、蛋白質(zhì)含量相對高,還原糖含量低,適合薯片或淀粉加工。蒸煮食味以‘同薯29號’最優(yōu)。綜合兩年試驗結(jié)果,‘同薯29號’‘中薯19號’品種表現(xiàn)優(yōu)良,應進一步加強示范種植。