雾培马铃薯不同品种生长及微型薯产量比较

贺晓霞

（甘肃省庄浪县农业技术推广中心，甘肃 庄浪 744699）

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是一种重要的粮菜兼用型经济作物，在中国农作物生产中占有重要地位。马铃薯具有产量高、适应性强、营养丰富及加工用途广泛等特点，已成为世界上仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物[1,2]。雾培（Aeroponics）是一种直接利用喷雾装置将营养液雾化直接喷射到植物根部的栽培方法，可以为植物生长提供水、气、肥的一种无土栽培模式，具有节水、节肥等特点，被认为是未来温室栽培重要技术之一[3]。雾培法生产马铃薯脱毒微型薯是中国近年来开发和研究的一项新型的无土栽培技术。这种栽培技术不仅能大幅度提高微型薯繁殖效率，还可以解决马铃薯原原种生产中的气候和地域问题，实现微型薯的周年工厂化生产[4,5]。

近年来，甘肃马铃薯常年播种面积66.7万hm2以上，主栽品种陇薯、青薯和庄薯系列，存在品种数量较少、品种多样性程度较低的问题，阻碍了甘肃省马铃薯产业化发展。引进筛选出适宜雾培法种植的产量较高的马铃薯微型薯新品种，对当地马铃薯产业发展具有较大的促进作用。本研究引进马铃薯微型薯雾培法生产技术，选用‘庄薯4号’、‘陇薯10号’、‘天薯11号’和‘冀张薯8号’共4个马铃薯品种脱毒瓶苗，对不同马铃薯品种雾培生产过程中的形态指标、生理指标及产量指标进行研究，比较不同品种的相关生长指标，筛选出适宜当地雾培生产脱毒微型薯的高产马铃薯品种，以期为今后马铃薯新品种的生产推广提供有力的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为‘庄薯3号’（Z-3）、‘庄薯4号’（Z-4）、‘天薯 11号’（T-11）、‘陇薯 10号’（L-10）和‘冀张薯8号’（J-8）脱毒试管苗，脱毒苗使用前经DAS-ELISA法检测无马铃薯X病毒、Y病毒、卷叶病毒和S病毒。试验于2016年4～10月在庄浪县马铃薯脱毒种薯繁育中心雾培室进行。

1.2 试验方法

试验采用雾培方式进行，以MS为喷雾营养液，所用试剂均为分析纯。以不同品种为处理，当地雾培主栽品种Z-3为对照（CK），共设5个处理，4次重复，每个品种移栽4个雾培床。

栽培床660 cm×95 cm×130 cm，栽培密度20 cm×15 cm，每个雾培床移栽288株脱毒水培苗。营养液pH 5.5～6.0，EC值2.0～2.5，每周更换一次营养液。白天喷雾时间每隔5 min喷雾24 s，夜晚每隔30 min喷雾24 s。将脱毒试管苗于1/2MS营养液中水培30 d，选取高15 cm左右、长势一致的薯苗，移栽到栽培孔后开启喷雾系统[6]。

1.3 测定指标

定植后28 d开始对植株生长势进行调查，每14 d测定1次，生育期内共测定5次，每个处理随机选取15株，测定株高（用直尺测量茎基部到顶端生长点的距离）、茎粗（用游标卡尺测量茎基部最粗处）、根长（用直尺测量茎基部到侧根末端的距离）、叶面积（用叶面积测量仪YMJ-C测量，从植株顶端数倒数第4片展开的复叶作为测量叶片）、叶绿素SPAD值（Chlorophyll Meter SPAD-502仪测定，从植株顶端数倒数第3片展开的复叶作为测量叶片）和匍匐茎数量。结薯后开始收获质量＞5 g的微型薯，每周采收1次，第4次全部收获，测定单株结薯数、单株结薯重及平均单薯重[7]。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010对试验数据进行整理，采用DPS 7.05软件进行方差分析，采用Duncan's新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 雾培马铃薯不同品种不同生长时期形态指标比较

2.1.1 雾培马铃薯不同品种不同生长时期株高变化

由图1可知，不同品种不同生长时期株高存在差异，5个品种株高随着生长时间变化呈上升趋势。定植28 d时，L-10、T-11和Z-4与Z-3（CK）和J-8株高存在显著差异，Z-3（CK）株高最高，Z-4株高最低。定植后42 d，J-8株高最高，L-10和Z-4株高与其他3个品种存在显著差异，J-8、T-11与Z-3（CK）株高差异不显著。定植后56 d，5个品种株高差异显著。定植后70 d，J-8和Z-4株高差异不显著。定植后84 d，J-8株高最高，与其他品种株高差异显著。

2.1.2 雾培马铃薯不同品种不同生长时期茎粗变化

图1 雾培马铃薯不同品种不同生长时期株高变化Figure 1 Changes in plant height of different varieties at different growth stages in aeroponics

图2 雾培马铃薯不同品种不同生长时期茎粗变化Figure 2 Changes in stem diameter of different varieties at different growth stages in aeroponics

由图2可知，5个品种马铃薯茎粗随着生长时间变化而增加。定植后28 d，Z-3（CK）和Z-4茎粗差异不显著。定植后42 d及以后的测定期内Z-3（CK）茎粗明显高于其他品种，且茎粗显著大于其他4个品种。定植后56 d，5个品种茎粗差异显著。定植后70和84 d，Z-4和T-11茎粗差异不显著，其他品种茎粗差异显著。

2.1.3 雾培马铃薯不同品种不同生长时期根长变化

从图3可以看出，雾培马铃薯不同品种根系生长的动态变化趋势，各个品种根长随着生长时间不断的增加。在整个测定期内，Z-3（CK）根长最长，L-10根长低于其他品种。移栽后28 d，Z-4与T-11根长差异不显著。其余测定时期，雾培马铃薯5个品种根长差异均达到显著水平。

2.1.4 雾培马铃薯不同品种不同生长时期叶面积变化

雾培马铃薯不同生长时期叶面积测定结果如图4所示，定植后28 d，J-8叶面积最大，各品种叶面积差异显著。定植后42，56和70 d，T-11叶片面积高于其他品种，且差异达到显著水平。定植后84 d，J-8叶面积最大，Z-3（CK）和L-10叶面积差异不显著。

2.2 雾培马铃薯不同品种不同生长时期生理指标比较

图3 雾培马铃薯不同品种不同生长时期根长变化Figure 3 Changes in root length of different varieties at different growth stages in aeroponics

图4 雾培马铃薯不同生长时期叶面积变化Figure 4 Changes in leaf area of different varieties at different growth stages in aeroponics

图5 雾培马铃薯不同品种不同生长时期叶绿素SPAD值变化Figure 5 Changes in leaf SPAD value of different varieties at different growth stages in aeroponics

图6 雾培马铃薯不同品种不同生长时期匍匐茎数量变化Figure 6 Changes in stolon number of different varieties at different growth stages in aeroponics

由图5可知，定植后28 d，Z-3（CK）叶绿素SPAD值为37.8，Z-4叶绿素SPAD值为31.4，5个品种叶绿素SPAD值差异显著。定植28 d后，随着叶片数量的增加，不同品种叶绿素SPAD值也不断增加。定植后42 d，Z-4叶绿素SPAD值最小，与其他品种差异显著。定植后56，70和84 d，J-8叶绿素SPAD值最小，且与其他品种差异达到显著水平。

2.3 雾培马铃薯不同品种产量指标比较

2.3.1 雾培马铃薯不同品种不同生长时期匍匐茎数量变化

雾培马铃薯不同品种不同生长时期匍匐茎测定结果如图6所示，从图6中可以看出雾培马铃薯随着生长时间的变化，匍匐茎数量不断增加，定植后28 d，雾培马铃薯处于生根阶段，没有生出匍匐茎。定植后42，56和70 d，J-8匍匐茎数量多于其他品种。定植后84 d，T-11匍匐茎数量多于其他品种，匍匐茎数量为12条，与Z-3（CK）、J-8匍匐茎数量差异不显著，Z-4和L-10匍匐茎数量差异不显著。

2.3.2 雾培马铃薯不同品种结薯性能比较

由表1可知，Z-3（CK）单株结薯数和单株结薯重分别为43.25粒和143.59 g，均显著高于Z-4、T-11、J-8和L-10。单株结薯数最少的为J-8，单株结薯数为29.57粒。L-10单株结薯重最小，其单株结薯重为91.02 g。L-10平均单薯重最小，其平均单薯重为2.94 g，Z-3（CK）、T-11、J-8与L-10单薯重存在显著差异。

表1 雾培马铃薯不同品种微型薯产量Table 1 Minituber yields of different varieties in aeroponics

3 讨 论

试验结果表明，5个供试品种在形态指标、生理指标和微型薯产量等方面各有差异。不同生长时期、不同品种形态指标和生理指标存在差异。定植后84 d，J-8株高和叶面积高于其他品种，Z-3（CK）茎粗、根长和叶绿素SPAD值大于其他品种，T-11匍匐茎数量多于其他品种。微型薯产量最高的为Z-3（CK），单株结薯数达到43.25粒，单株结薯重143.59 g，平均单薯重3.32 g。微型薯产量最低的为J-8，单株结薯数达到29.57粒，单株结薯重94.92 g，平均单薯重3.21 g。Z-4、L-10和T-11微型薯产量居中。J-8植株生长势旺，雾培条件生长更容易徒长，生长后期倒伏严重，植株叶片荫蔽易引发病害，且微型薯产量较低。L-10雾培生产的微型薯收获后易失水萎蔫，贮藏期烂薯率严重。试验结果发现，马铃薯微型薯产量和株高、茎粗、根长、叶面积、叶绿素SPAD值无正相关关系，不同马铃薯品种微型薯产量和植株匍匐茎数量及长度存在一定的相关性。因此，从形态指标、生理指标和微型薯产量等方面综合考虑，Z-4和T-11可作为当地雾培生产微型薯的优势品种进行推广。

近年来，中国马铃薯的种植面积逐年增加，根据马铃薯的市场波动，各地区也不断的对品种结构进行调整[8,9]。优良品种的应用是提供高产、稳产、优质马铃薯的主要途径，引进适宜当地种植的马铃薯品种是推动马铃薯产业发展的关键。马铃薯微型薯雾培法生产技术可以解决马铃薯原原种生产中的气候和地域问题，实现微型薯的工厂化、规模化周年生产，是目前马铃薯脱毒种薯生产领域里一项具有较大研究价值和发展潜力的生产技术，经济、社会和生态环境效益明显，发展前景甚为广阔。庄浪县成功引进马铃薯微型薯雾培法生产技术，但目前主要栽培品种为‘庄薯3号’，品种单一问题突出，因此，筛选更多适宜雾培生产微型薯的马铃薯品种越来越迫切，应用不同品种进行微型薯生产也是丰富甘肃省马铃薯品种的重要途径。

何庆学等[10]研究表明，影响雾培马铃薯营养体生长的因素主要来自品种的遗传特性，在生产中有目的地选择马铃薯品种仍是提高雾培马铃薯结薯能力的重要方法。无土栽培模式可缓解土壤疾病、提高土地利用空间、省力化栽培和清洁生产[11]，本研究采用定植板创新改良后的第二代雾培栽培体系，通过比较马铃薯不同品种在营养生长及微型薯产量等指标，筛选出适合当地雾培生产微型薯的高产优势品种，但不同品种微型薯贮藏生理特性、适宜不同品种的雾培营养液配方、各品种在当地的表现特性等有待进一步研究，合理选用优质高产品种、科学完善雾培微型薯栽培体系，提高微型薯生产的经济效益与社会效益，可加速推进马铃薯产业化发展进程。