几个马铃薯品种块茎品质在榆林地区的综合评价

张慧慧，曹娟云，王秀康，王 宁，贠 佳，杜常亮，吕文娟

(延安大学 生命科学学院，陕西 延安 716000)

马铃薯(Solanum tuberosum L.)为茄科茄属一年生草本植物，又名土豆、洋芋等，其块茎可作粮食和蔬菜，同时也是工业与食品加工业不可或缺的原料［1］。马铃薯作为世界四大主粮之一，仅次于玉米、水稻和小麦［2］，其产量大和适应力强的特点深受农民青睐。中国作为世界马铃薯第一大生产国，同时也是第一大消费国［3］。农业部2016 年2 月发布的《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》中指出，调整优化种植结构将会是一项艰巨任务，随着人们对马铃薯品质的关注增加，对马铃薯品种的筛选工作是目前的当务之急［4］。榆林市“主粮化”发展已成为当地马铃薯产业开发乃至现代农业建设的“重头戏”［5］。马铃薯作为主粮产品需有淀粉含量高，还原糖含量低，加工品质好等特点［6-7］，马铃薯主粮化加工对品种的要求也越来越高［8］。

榆林地处陕西省的最北部，是黄土高原与内蒙古高原的过渡区域，土壤以黄绵土为主，土质疏松，属于温带半干旱大陆性季风气候，雨热同季，昼夜温差大，日照时间长，非常适合马铃薯生长。近年来随着主粮化发展，该地区马铃薯种植规模不断扩大，种植的主要品种有冀张薯8 号、青薯9号等。就该地区种植的马铃薯品种对于目前的市场和生产过程来说，能够满足实际需求的数量并不多，并且能够同时满足高淀粉含量以及产量稳定的品种更是屈指可数［9］。2016 年常勇等人以冀张薯8 号为对照，试验认为陇薯13 号、中薯20号、冀张薯12 号适宜在榆林大面积推广［10］;同年杨永春等人通过对陇薯7 号、黑美人、陇薯13 号、紫花白、春薯9 号5 个品种筛选，表明陇薯13 号、春薯9 号可以在当地推广种植［11］;韩黎明和童丹以新大坪、陇薯6 号为对照，认为青薯9 号、冀张薯8 号、陇薯10 号等3 个可在干旱半干旱地区大面积示范种植［12］。针对目前生产中应用的马铃薯品种，我们选取了在榆林地区普遍种植的6 个新引进品种，通过测定其主要品质指标，采用主成分分析法对马铃薯的品质进行综合分析比较，筛选出最适合该地区种植的品种，为当地马铃薯产业发展服务。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试马铃薯(Solanum tuberosum L.)为甘引薯1 号、希森3 号、希森5 号、希森6 号、苏兰1号、冀张薯12 号等6 个品种，以冀张薯8 号作为对照。

1.2 试验设计

试验在榆林市农业示范基地马铃薯实验站进行，供试土壤pH 值为8.1，有机质含量为8.85 g·kg-1，全氮含量为0.36 g·kg-1，碱解氮含量为48.90 mg·kg-1，有效磷含量为13.95 mg·kg-1，速效钾含量为87 mg·kg-1。种植方式为机械起垄，每小区10 垄，每垄种植1 行马铃薯，垄底宽95 cm，株距23 cm，密度45 000 株·hm-2。土壤状况、种植密度、施肥水平、田间管理均相同一致。播种时用70%乙醇消毒过的刀切种，每块留2～4 个芽眼，6 月19 日播种，播种深度为8～10 cm，于10 月8 日收获。8 月22 日开始防治病害，田间管理同大田。植株成熟后统一收获，在田间进行块茎放置于阴凉且通风的仓库中贮藏。收获后第15 d 进行测试和比较。

1.3 测定方法

在马铃薯收获期，每个品种随机选取20 株测定马铃薯单株块茎重量。取各品种的鲜样，经清洗、晾干、去皮，切割为大小一致的块样［13］。选相同部位的块样，测定马铃薯品质，其中淀粉含量和可溶性总糖含量采用蒽酮比色法［14］;还原糖含量采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定［15］。

1.4 数据分析

马铃薯块茎品质数据用SPSS 19.0 统计软件进行方差分析(Duncan p ＜0.05)，用Sigmaplot14.0 作图。

2 结果与分析

2.1 单株块茎重量

对不同品种马铃薯单株块茎重量之间进行比较，(图1)，单株块茎重量最大的是希森6 号，比对照品种冀张薯8 号高出82.7%，比甘引薯1号、希森3 号、希森5 号、苏兰1 号、冀张薯12 号分别高出43.9%、42.5%、37.9%、13.9% 和9.0%。新引进品种都比原有品种单株块茎重量高，其中希森6 号单株块茎重显著高于对照组冀张薯8 号，甘引薯1 号、希森3 号、希森5 号、苏兰1 号、冀张薯12 号与对照组无显著性差异。

图1 不同品种马铃薯单株块茎重量

2.2 淀粉含量

不同品种马铃薯淀粉含量之间进行比较(图2)，不同品种马铃薯淀粉含量存在显著性差异，其中希森3 号淀粉含量最高，为22.98%，比对照品种冀张薯8 号高出120.6%，希森5 号、希森6号、苏兰1 号、冀张薯12 号分别比冀张薯8 号高出66.7%、56.1%、100.9%、89.5%，甘引薯1 号含量最低为9.35%，比对照品种冀张薯8 号低10.3%。希森3 号、希森5 号、希森6 号、苏兰1号、冀张薯12 号淀粉含量极显著高于对照品种，甘引薯1 号淀粉含量与冀张薯8 号无显著性差异。

图2 不同品种马铃薯淀粉含量

2.3 还原糖含量

实验将不同品种马铃薯还原糖含量之间进行比较(图3)，苏兰1 号的还原糖含量最低，为0.08%，比对照品种低了20.0%，其次是冀张薯12 号比对照品种低19.2%，希森3 号还原糖含量最高，为0.23%，比对照品种高125.0%，甘引薯1 号、希森5 号、希森6 号分别比冀张薯8 号高出55.0%、20.0%、29.2%。其中希森3 号还原糖含量显著高于冀张薯8 号，甘引薯1 号、希森5 号、希森6 号、苏兰1 号、冀张薯12 号与冀张薯8 号无显著差异。

图3 同品种马铃薯还原糖含量

2.4 可溶性总糖含量

不同品种马铃薯可溶性总糖含量之间进行比较(图4)，甘引薯1 号可溶性总糖含量最低，为0.88%，比对照品种低了62.2%，含量同样低于对照品种的还有希森3 号，低了25.1%，希森5号、希森6 号、苏兰1 号、冀张薯12 号分别比冀张薯8 号高4.6%、36.4%、54.5%、6.9%，其中苏兰1 号可溶性总糖含量最高，为3.60%。其中希森6 号、苏兰1 号含量显著高于冀张薯8 号，甘引薯1 号可溶性总糖含量显著低于冀张薯8 号，希森3 号、希森5 号、冀张薯12 号与对照品种差异不显著。

2.5 马铃薯块茎品质的综合评价

图4 不同品种马铃薯可溶性糖含量

采用主成分分析马铃薯块茎品质，对马铃薯的4 个品质指标进行标准化处理，结果如表1所示。之后根据相关矩阵得到了四个主成分，选取其中特征值＞1 的主成分，其特征值、贡献率和累计贡献率如表2 所示，第一主成分和第二主成分的累积贡献率达到85.8%，第一主成分的贡献率为56.4%。

表1 马铃薯不同品质指标的标准化处理

表2 主要成分的特征值、贡献率和累积贡献率

将特征向量与品质指标带入公式计算各品质指标与选取的两个主成分的关系，得到马铃薯品质指标的综合评价，排名如表3 所示，苏兰1 号的得分排名为第一，排名第二和第三的分别是希森6 号和冀张薯12 号。

表3 主成分分析法评价马铃薯品质综合指标分数与排名

3 讨论与结论

研究采用大田实验，以冀张薯8 号为对照品种，对6 个不同品种马铃薯在同等环境下种植得到的块茎品质进行对比研究，综合分析初步确定:苏兰1 号和冀张薯12 号2 个品种产量高，营养品质较好，淀粉含量较高，还原糖含量低，满足马铃薯主粮品种高产量、高淀粉含量以及低还原糖含量的要求。还原糖含量与马铃薯的加工品质密切相关，并且是选择优质鲜食或加工用品种的重要指标［16］。还原糖含量低不仅能够提高马铃薯加工工艺和产品品质，还会增加马铃薯制品的风味和营养价值，研究表明马铃薯加工过程中美拉德反应的发生几率会随着还原糖含量的增加而升高，进而导致加工后的产品颜色出现褐变现象［17］。所以在该地区种植这两个品种具有良好的主粮化开发前景;希森3号淀粉含量最高，马铃薯的基因型仍发挥着决定其特有特性淀粉含量的高低，并且长时间的生育过程可以使淀粉含量更好地积累［18］，淀粉含量高是全粉加工品种营养品质的重要指标之一，建议选用希森3 号作为马铃薯淀粉加工的专用品种;希森6 号产量最高，可作为鲜食专用品种［19］;甘引薯1 号、希森5 号和冀张薯8 号产量低，营养品质较差，不宜在本地区推广种植。在采用主成分分析法进行分析的过程中，选取了2 个主成分，通过这2 个主成分来描述原变量信息已经达到85.84%，可以替代4 个品质指标的综合分析，根据排名显示苏兰1号位居第一，可以推荐苏兰1 号在陕北地区大面积示范种植。

榆林市马铃薯发展目前存在品种单一，加工水平落后等问题。本研究引进的品种过少，从马铃薯的几个品质指标进行比较，未进行主食加工性状比对试验，研究结果中，希森6 号与苏兰1 号两个品种评分均高于冀张薯12 号。今后要加强马铃薯新品种的引进和选育，筛选出适合榆林地区种植的新品种。