甘肃早熟马铃薯种质资源引进鉴定试验

王 鹏，李芳弟，颉炜清，窦俊焕，罗照霞，郭天顺，赵中梁，齐小东，杨 晨，宋 怡，吕 汰

(1.天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741001；2.国家马铃薯产业技术体系天水综合试验站，甘肃 天水 741001)

马铃薯(SolanumtuberosumL.)是种植面积最广和食用国家最多的作物，同时也是在全球经济中继玉米、水稻和小麦之后的第四大作物。我国大部分地区的土壤及气候条件都适合种植马铃薯，甘肃是全国马铃薯生产的大省，马铃薯也是甘肃三大粮食作物之一，种植栽培马铃薯的历史已有400多年，在农业和农村经济中占有重要地位[1,2]。天水地处甘肃省三大马铃薯优势生产区域陇东南早熟菜用型生产区之中，年种植面积6.7万hm2左右，气候温和，年降雨量425.0～553.2 mm，年平均气温8～12 ℃，海拔748～3 120 m，素有“陇上江南”之称[3,4]。近年来受全国马铃薯市场和周边马铃薯产业发展的影响，马铃薯生产在当地日趋得到政府和农户的重视，但一直缺乏适合本区域的早熟马铃薯品种。本试验引进中国农业科学院、郑州蔬菜市蔬菜研究所、延边朝鲜族自治州农业科学院及本溪市马铃薯研究所等11家科研院所的29份马铃薯品种(系)，对其生育期、植株性状、块茎性状、产量性状及抗病性等方面进行鉴定评价，为筛选和选育适宜当地种植的马铃薯新品种、育种亲本及中间材料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料29份，其中，本溪市马铃薯研究所7份，中国农业科学院4份，延边族朝鲜自治州4份，甘肃省农业科学院2份，安康市农业科学研究院2份，郑州市蔬菜研究所2份，青海农林科学院1份，定西马铃薯研究所1份，宣威市马铃薯种薯研发中心1份，龙岩市农业科学研究所1份，黑龙江省农业科学院1份(详情见表1)。对照品种为克新2号，为当地的主栽品种。

表1 供试材料名称及来源

1.2 试验田概况

试验布置在天水市农业科学研究所武山县马力镇付门村早熟马铃薯试验基地内，海拔高度1 566 m。试验地为水浇地，土质为沙壤土，前茬作物冬油菜，肥力中等，四周无树木、建筑等。

1.3 试验田管理

于4月5日播种，9月11日收获入库。基肥施600 kg·hm-2沃润得精制有机肥(有机质含量≥45%，N+P2O5+K2O≥5.0%，天水润德沼气开发工程有限公司生产)、900 kg·hm-2福瑞达复合肥(总养分≥36%，N∶P2O5∶K2O为30∶6∶0，鲁西化工集团股份有限公司生产)、450 kg·hm-2碘钾(K2O≥50%，美国TVA国际化工集团有限公司生产)，齐苗时追尿素150 kg·hm-2(N≥46.4%，中国石油天然气股份有限公司生产)。6月5日、6月23日各人工除草1次；在5月10日、6月15日、7月5日、7月25日各灌溉1次；其它农艺措施与当地大田管理一致。

1.4 试验方法

采用随机区组设计，3次重复，单垄覆白色地膜种植，每垄种植1行马铃薯，垄距为0.8 m。小区长4.0 m，宽4.0 m，垄距0.8 m，株距0.2 m，每小区5垄，小区面积16.0 m2，每垄种植21株，每小区105株。密度为62 520株·hm-2。

1.5 试验项目及调查方法

调查项目及记载方法根据国家马铃薯品种试验调查记载项目及标准执行[5,6]，包括：

1)生育期、出苗率。

2)植株性状包括有株高、主茎数、植株繁茂性、结果性、花色、叶色、茎色。

3)块茎性状包括皮色、薯皮光滑度、芽眼深浅、芽眼多少、匍匐茎长短。

4)抗病性包括病毒病、早疫病、环腐病。

5)产量性状包括单株产量、单株薯数、平均薯重、商品薯率及单产。

收获后，室内调查各品种(系)各干物质含量及淀粉含量，蒸煮各品种(系)品尝食味。其中采用比重法测定马铃薯块茎淀粉含量，称取5 kg的鲜薯放入水中称其重量，马铃薯比重计算公式为：

比重=A/(A-B)其中，A为空气中块茎重量，B为水中块茎重量。通过比重与淀粉含量换算表得到淀粉含量[7,8]。

1.6 试验数据分析

采用Excel 2003软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同来源材料的性状分析比较

2.1.1生育期及出苗率

参试的29份材料的生育期(出苗至成熟)变化幅度较大，为75～116 d，极差为41 d，同时在当地种植部分材料的生育期也发生变化。主要是因为，这批材料的选育来源地差异较大，从地理位置看有最南端福建的材料闽薯1号，最北端有吉林的延薯系列种薯，最西端有青海的青薯系列品系青2014-6，中原地区的郑薯系列品种除宣薯5号外，其余的品种(系)在其选育地区都是早熟或中早熟的种质材料，但在天水因其适应性、抗病性的不同，造成其生育期的差异较大。生育期最长的是宣薯5号，生育期116 d，为中晚熟品种；生育期最短的是中薯7号，生育期75 d，为早熟品种；对照克新2号，生育期为100 d，为中熟品种。根据生育期的长短，可以把该批材料分为4个组，其中早熟品种(系)(生育期≤75 d)2份，中早熟(生育期在76～90 d)11份，中熟(生育期在91～105 d)13份，中晚熟(生育期在106～120 d)3份(见表2)。

表2 生育期及植株性状比较

具体而言：早熟材料有中薯7号、尤金；中早熟材料有延薯8、9号、郑薯6、8号、青2014-6、秦芋30、早大白、Ba 66、1436-3、富金、Ba 39；中熟材料有中薯3、5、10、12、13号、延薯7、10号、L 08103-6、L 0529-2、秦芋32、莱柯1号、Ba 11、克新2号；中晚熟材料有华恩1号、宣薯5号及闽薯1号。早熟、中早熟、中熟材料共计26份，可作为天水河谷川道区域或相似地区的适宜品种(系)进行示范推广，也可作为亲本或中间材料加以利用，并可进一步开展抗病性、丰产性及稳产性等相关的研究工作，以便筛选出适宜种植的马铃薯品种(系)，从而填补该类区域缺乏主栽品种的空白。

由于种植技术配套，种薯大小适宜，4—5月份降雨和温度符合马铃薯出苗的需要，从而各品种(系)的出苗率良好，出苗率在90.0%～100.0%之间；其中华恩1号的出苗率最低，为90.0%；中薯12号、Ba 66的较低，均为93.3%；中薯5号、莱柯1号、早大白、尤金、1436-3、富金、Ba 39、Ba 11及对照克新2号等9份材料的出苗率较高，在95.0%～97.0%之间；其它品种(系)的出苗率均为100.0%。

2.1.2植株性状

对照克新2号的植株性状中，除花色这一性状外，其它性状总是处于大部分材料的特征特性中，从而便于标识出特异性的品种(系)。从株型上看，中薯13号、中薯7号、L 0529-2为扩散型的株型；延薯10号、宣薯5号为直立型；对照克新2号及其它23份材料均为半直立型。从植株繁茂性看绝大部分材料长势良好，其中1436-3的繁茂性弱；14份材料繁茂性中等；14份材料繁茂性强，这些长势强的材料依次为中薯3号、延薯7、8、9、10号、青2014-6、L 08103-6、宣薯5号、秦芋32、莱柯1号、Ba 66、Ba 39、Ba 11及对照克新2号。从主茎数看，各品种(系)变化幅度不大，在1.2～3.8个之间；其中尤金和Ba 11的主茎数最少，均为1.2个；Ba 39、1436-3、Ba 66、早大白、华恩1号、延薯7号、中薯12号等7份材料的主茎数较少，在1.4～1.8个之间；中薯10号和秦芋32的主茎数最多，均为3.8个；克新2号及其它17份材料的主茎数较多，在2.0～3.4个之间。从结实性看，宣薯5号的结实性最好；L 08103-6的结实性较好；中薯10号、延薯7号、青2014-6的结实性少；其它品种(系)未结实。从开花习性和花色看，各品种(系)差异较大，延薯8号、闽薯1号、郑薯8号、早大白、尤金、Ba 66、1436-3、富金、Ba 11等9份材料均在天水未开花；Ba 39、克新2号及青2014-6开浅紫色花；中薯7号、L 0529-2及华恩1号开浅红色花；其它15份材料开白色花。从叶色上看，中薯5、10、12、13号、延薯8、10号、闽薯1号、郑薯6号、1436-3等9份材料叶色为浅绿色；青2014-6和宣薯5号为深绿色；其它18份材料均为绿色。从茎色看，中薯7号、青2014-6、L 0529-2的茎色均为绿色带褐色条纹，其它26份材料均为绿色。

表3 块茎性状比较

2.1.3块茎性状

薯型的变化幅度不大，其中富金为扁圆，Ba 39为长椭圆，中薯5号、延薯9、10号、华恩1号、莱柯1号、早大白及Ba 11等7份材料的薯块为扁椭圆，其它20份为椭圆。从薯皮颜色看，中薯5、12号、闽薯1号及早大白的薯皮均为淡黄色，其它25份材料的薯皮为黄色。从薯皮光滑度看，仅有宣薯5号薯皮为略麻皮，其它28份材料的薯皮均光滑。表明选育早熟马铃薯的薯皮要光滑、细腻，便于消费者接受。

中薯3、5、7、12号、L 0529-2、闽薯1号及Ba 39等7份材料薯肉颜色为淡黄色，中薯10号、延薯7、10号、L 08103-6、郑薯6、8号、早大白、Ba 66及克新2号等9份材料的薯肉颜色为白色，其它13份材料的薯肉颜色均为黄色。从这29份材料也可以看出，选育的早熟材料的薯肉颜色多为黄色或淡黄色，仅有近1/3的材料为白色，也表明早熟马铃薯市场上，消费者喜爱薯肉偏黄的马铃薯。从芽眼多少看，仅有L 08103-6和1436-3的芽眼数量多，其它27份材料的芽眼数量少。从芽眼深浅看，仅有青2014-6、宣薯5号及莱柯1号的芽眼深，其它26份材料的芽眼浅。从匍匐茎长度看，青2014-6、华恩1号、宣薯5号及秦芋32等4份材料的匍匐茎长，其它25份材料的匍匐茎短。从29份材料的薯型、薯皮颜色、薯皮光滑度、薯肉颜色、芽眼的多少和深浅、匍匐茎长度等7个块茎性状看，选育出适于市场要求的早熟马铃薯品种的目标性状，应该是薯块椭圆的、薯皮光滑、皮色肉色偏黄、芽眼少且浅、匍匐茎短，此类马铃薯品种商品性好、易于加工和收获、符合消费者的饮食习惯。

2.2 不同来源材料的抗病性分析比较

2.2.1病毒病

由于2019年降雨较往年多，导致蚜虫繁殖量下降，从而各品种(系)发病较轻。于7月2日调查病毒病，中薯7号的发病最重，病株率为100.0%，病情指数为26.7；华恩1号和郑薯8号发病较重，病株率为100.0%，病情指数均为22.2；中薯5、13号、延薯8、10号、L 08103-6等5份材料发病最轻，病株率均为10.0%，病情指数均为1.1；延薯7号、青2014-6、L 0529-2、宣薯5号、莱柯1号等5份材料未发病；对照克新2号及其它15份材料发病较轻，病株率在20.0%～70.0%之间，病情指数在2.2～7.8之间(见表4)。

表4 主要病害情况比较

2.2.2早疫病

早疫病较往年发病迟，发病轻。8月5日调查发现，1436-3发病最重，病株率为100.0%，病情指数为83.7；Ba 66、尤金、富金及郑薯8号发病较重，病株率均为100.0%，病情指数在45.5～73.3之间；莱柯1号和闽薯1号感病最轻，病株率均为6.7%，病情指数为0.7；宣薯5号未发病；对照克新2号及其余20份材料发病较轻，病株率在20.0%～100.0%之间，病情指数在2.2～39.3之间。

2.2.3环腐病

环腐病较往年发病轻，由于参试材料植株均未发生植株环腐病，所以在表4中未列出。收获时调查块茎环腐病，对照克新2号发病最重，病薯率为28.6%，病情指数为8.9；中薯5号和Ba 39发病较重，病薯率分别为21.1%、20.0%，病情指数分别为6.7、6.6；中薯10号、延薯8、9号、秦芋30号、华恩1号、莱柯1号、郑薯8号、富金等8份材料的发病较轻，病薯率为5.6%～11.1%，病情指数在1.4～2.8之间；延薯7号发病最轻，病薯率为5.3%，病情指数为1.3；其它17份材料均未发病。

2.2.4块茎晚疫病

由于8月中下旬持续下雨，未能及时收获，造成晚疫病侵染薯块，从而块茎晚疫病发病较重。收获时调查块茎晚疫病，郑薯8号发病最重，病薯率为39.3%；中薯3、7号、秦芋30、32号、闽薯1号、莱柯1号、早大白、尤金、1436-3、富金及克新2号等11份材料发病较重，病薯率为20.0%～36.9%；Ball发病最轻，病薯率为1.4%；其余16份材料的发病较轻，病情指数在12.9～19.1之间。

2.3 不同来源材料的产量性状及品质分析比较

2.3.1产量性状

延薯10号单株产量最高，为1 204.3 g；中薯3、5、10、13号、延薯7、8、9号、青2014-6、秦芋30号、L 08103-6、L 0529-2、华恩1号、宣薯5号、莱柯1号、Ba 39及对照克新2号等16份材料的单株产量较高，在503.3～1 074.3 g之间；富金最低，仅为180.4 g；其它11份材料的单株产量较低，在187.5～498.2 g之间。

表5 产量性状及品质比较

宣薯5号单株结薯数最多，为10.4个；中薯3、5号、延薯9号、青2014-6、秦芋30、32号、L 08103-6、L 0529-2等8份材料的单株块茎数较多，在5.2～8.5个之间；Ball单株结薯数最少，为1.8个；其余19份材料的单株结薯数在1.9～4.9个之间。

延薯7号的单薯重最重，为245.5 g；延薯9、10号、中薯10号、莱柯1号、Ba 66及对照克新2号等6份材料的单薯重较高，为166.4～244.1 g；闽薯1号单薯重最轻，为53.6 g；其它11份材料的单薯重在82.4～148.0 g之间。

所有参试材料的商品薯率差异较大。商品薯率在80 %以上的材料有13份，依次为中薯3、7、10、13号、延薯7、9、10号、青2014-6、华恩1号、莱柯1号、早大白、Ba 66、Ba 39、Ball，商品薯率为80.9%～95.6%；商品薯率最低的为郑薯8号，为12.0%；其余品种(系)在39.2%～78.9 %之间。

2.3.2品 质

由于干物质含量和淀粉含量呈正相关，故仅从淀粉含量分析即可。29份材料中，宣薯5号的淀粉含量最高，为22.571%；秦芋30、华恩1号、L 08103-6、富金及克新2号等5份材料淀粉含量较高，在15.160%～17.193%之间；延薯9号淀粉含量最低，为11.195%；其余22份材料的淀粉含量较低，在11.251%～14.903%。这表明适于水浇地的马铃薯品种(系)淀粉含量均较低，不适于淀粉加工，可用于鲜食食用。

从蒸煮食味上看，中薯5号、华恩1号及宣薯5号的食味优；中薯10号、延薯8、9号、青2014-6、秦芋30、L 0529-2、闽薯1号、莱柯1号、郑薯8号、尤金及富金等11份材料食味良好；对照克新2号及其它14份材料食味中等。

表6 产量比较

2.4 不同来源材料的产量分析

29份马铃薯资源的产量变化幅度较大，在18 875.9～89 442.0 kg·hm-2之间，对照克新2号为57 315.4 kg·hm-2，居29份材料第7位；单产超过75 000 kg·hm-2的有宣薯5号、莱柯1号及延薯10号，折合产量依次为89 442.0 kg·hm-2、77 003.9 kg·hm-2及75 191.3kg·hm-2，依次较对照增产56.1%、34.4%及31.2%，居29份材料的第1、2、3位。单产超过60 000 kg·hm-2的有Ba 39、L 0529-2及延薯9号，折合产量依次为69 878.5 kg·hm-2、67 065.9 kg·hm-2和61 065.6kg·hm-2，依次较对照增产21.9%、17.0%和6.5%，居29份材料的第4、5、6位。其它22份材料均较对照克新2号减产，单产在18 875.9～56 940.3 kg·hm-2之间，较对照减产0.7%～67.1%。

3 小结与讨论

在北方一作区，尤其是西北地区种植马铃薯的生产技术效率、种植收益还比较低[9]；而在我国中原二季作区、南方冬作区和部分西南混作区，广泛种植具有生育期短、产量高、质量优、经济效益高的早熟马铃薯[10-12]，是当地农户增收致富的重要作物之一。因此，北方的育种者可利用当地河谷川道区域的地理优势，鉴定、评价及筛选适宜该类区域的亲本材料、中间材料及已审定定名的马铃薯品种，进而选育符合市场需求、适应北方气候条件、商品性状优良的早熟马铃薯品种，进一步解决市场多元化需求、农户增产增收、马铃薯产业发展等问题。

通过对29份马铃薯材料进行鉴定评价，明确了这批材料在生育期、植株性状、块茎性状、发病程度及产量性状等方面的特点，初步筛选出一批可以在河谷川道区域种植的高产、抗病、综合性状良好的品种，包括：宣薯5号、莱柯1号、延薯10号、Ba 39、L 0529-2及延薯9号。其中宣薯5号的生育期(>105 d)稍长，生产中可适度控旺或选择后期休耕的地块种植；莱柯1号的块茎晚疫病发病较重，生产中注意及时防控晚疫病，以免侵染薯块，影响产量；Ba 39的块茎环腐病发病较重，生产中宜采用优良种薯或切刀消毒，来防控环腐病。通过病毒病、早疫病、环腐病及块茎晚疫病鉴定评价，初步筛选出抗病性较好的材料延薯7号和青2014-6，生育期适中，可以作为抗病亲本加以利用。筛选出结实性较好的材料宣薯5号、L 08103-6、中薯10号、延薯7号及青2014-6等5份，可作为早熟马铃薯育种亲本利用。筛选出平均薯重(>150 g)较好的延薯7、9、10号、中薯10号、莱柯1号及Ba 66等6份材料，因其结实性不佳，可作为早熟马铃薯的育种亲本的父本材料使用。

从这29份材料的亲本关系也可以看出，一个综合性状良好的马铃薯种质资源，可以研发出更多的综合性状优良的后代材料[13]，诸如以延薯4号为母本，以早大白为父本进行杂交，选育出早熟、鲜食的延薯7、8号，再以延薯8号为母本，以早大白为父本进行杂交，又选育出延薯9号，延边朝鲜族自治州农业科学院以早大白这一优势亲本持续选育出3个新品种；中国农业科学院蔬菜花卉研究所以中薯3号为亲本，选育出中薯5、13号。马铃薯常规育种的实质就是杂交育种，亲本的遗传关系越远，基因差异越大，所产生的后代群体中变异个体就越多，产生优秀后代材料的几率就越大。因此，可以利用优势亲本材料，通过回交或轮回选择的方法，与本区域适应性、丰产性、抗病性优良的主栽品种进行杂交选育，其后代群体中出现优势杂交个体的几率将大幅增加。研究表明，马铃薯块茎颜色和色素的分布由数量性状控制的[14,15]。目前，块茎颜色偏黄色的马铃薯商品市场占有率较高，从而以块茎颜色为黄色的马铃薯材料为亲本，选育出黄肉的马铃薯品种的概率就更高，引进的29份种质材料中块茎颜色多为淡黄色、黄色，尤其是宣薯5号、延薯9号、莱柯1号、青2014-6等均为黄皮黄肉的材料，是理想的黄肉马铃薯育种材料。今后要根据北方的地域气候特征，有计划地引进优良的马铃薯种质资源，不断丰富和提升北方马铃薯种质资源库，进而推动马铃薯新品种的选育及推广。