‘浙薯255’茎基部腐烂病的抗性及主要栽培技术研究

2021-02-03刘也楠刘伟明

农学学报 2021年5期

刘也楠刘伟明

摘要：為充分发挥抗病品种在甘薯茎基部腐烂病防控中的作用，以‘浙薯255’等甘薯品种为试验材料，采用病圃抗病性鉴定、生产示范与多点验证的方法，鉴定筛选抗病甘薯品种；并对筛选出的抗病甘薯品种进行特征特性观察试验和主要栽培技术研究。结果表明，‘浙薯255’在甘薯茎基部腐烂病病区种植具有较强的抗病性，发病率较低。‘浙薯255’前期地上部分生长较快，但开始结薯较迟；茎蔓长、较细；单株结薯数3个左右，10月下旬开始收获，大中薯率较高；薯块纺锤形，淡红皮桔红肉，口感软，食味好；耐贮性一般。试验选择扦插密度、尿素用量和硫酸钾用量3个主要农艺因子，采用单形格子设计布置田间试验，建立了3个供试因子对鲜薯产量和净产值的回归数学模型。模型解析表明，本试验条件下，‘浙薯255’以扦插密度42000～48000株/hm2、追肥尿素用量185～210 kg/hm2、基肥硫酸钾用量225～300 kg/hm2为宜。

关键词：甘薯；抗病品种；茎基部腐烂病；‘浙薯255’；特征；栽培技术

中图分类号：S531文献标志码：A论文编号：cjas2020-0114

‘Zheshu 255’： Resistance to Stem Base Rot and Main Cultivation Techniques

Liu Yenan1， Liu Weiming2

（1Taizhou Academy of Agricultural Sciences， Linhai 317000， Zhejiang， China；

2Taizhou Vocational College of Science & Technology， Taizhou 318020， Zhejiang， China）

Abstract： To give full play to the role of disease-resistant cultivars in the prevention and control of the stem base rot of sweet potato， different cultivars including‘Zheshu 255’were identified and screened and subsequently the characteristics of the selected disease- resistant cultivars were observed and the main cultivation techniques were studied using disease- resistant identification in disease nursery， production demonstration and multi-point verification methods. The results showed that‘Zheshu 255’planted in the area where sweet potato stem rot occurred were strongly disease-resistant and the disease incidence was low. The above ground part of‘Zheshu 255’grew faster at the early stage， but the tuberlization of this cultivar was late； the stems were long and thin； the number of tubers per plant was about 3； the harvest began in late October and the rate of large-and-medium sized tubers with spindle shape was high. The sweet potatoes were soft and nice in taste with light-red skin and orange-colored meat and general-storability. In the research， cutting density， urea consumption and potassium sulfate consumption were selected as three main agronomic factors， and the field was arranged with a single-lattice design， and the regression mathematical model of three test factors on the yield and net output value was established. The model analysis shows that the cutting density of 42000-48000 plants/hm2， the topdressing urea of 185-210 kg/hm2， and the basal fertilizer potassium sulfate of 225-300 kg/hm2are appropriate for‘Zheshu 255’under the experimental conditions.

Keywords： Sweet Potato； Disease- resistant Cultivar； Stem Base Rot of Sweet Potato；‘Zheshu 255’； Characteristics； Cultivation Techniques

0引言

21世纪10年代初，在浙江台州市内多个县（市、区）出现了甘薯茎基部发病变褐（或黑）、坏死等症状[1]，此后几年相继在温州、杭州、宁波、丽水等地发现甘薯类似病症，发病甘薯中后期薯块出现腐烂，产量明显下降，重则绝收。笔者2011—2012年开展了不同耕作制度（6种耕作制、5种不同前作）对甘薯茎基部腐烂病的防控试验，2013—2016年又连续4年定点开展了不同轮作模式对甘薯病害和产量的影响研究，同期，还进行了脱毒苗扦插、地膜覆盖和施有机肥等农业防控试验，但所有这些措施都不能减轻甘薯茎基部腐烂病的危害[2]。虽然适当推迟甘薯扦插期至6月底前后能一定程度上降低发病率、减轻产量损失[2]，但若扦插太迟，遇高温甚至干旱薯苗就难成活。2016—2018年连续3年的药剂防控试验也筛选出了防治效果达到60%的药剂，并明确了其使用技术[3-5]，但药剂防治的大面积应用在防效上和绿色防控上都难以令人满意。通过一系列的试验分析，笔者提出了防控甘薯茎基部腐烂病的策略、途径[2]。2015—2018年在浙江省内11个县（市、区）的51个村（甘薯病区）采集127份甘薯茎基部腐烂病病样，进行病原菌分离鉴定[1，6]，重点开展了引选、选育抗病甘薯品种。近年来，笔者对900多份甘薯低代材料、50多个高代材料和新品系进行了病圃抗病性鉴定，已选育出了抗病性较强的新品系‘浙薯38’（原名YA3008），而在现有甘薯品种中，鉴定筛选出了‘浙薯255’。鉴于‘浙薯255’审定后，一直未得到有效利用，其特征特性和主要栽培技术也未见刊物公开报道，为充分发挥‘浙薯255’在甘薯茎基部腐烂病病区的抗病增产作用，特进行了本次研究。

1材料与方法

1.1试验材料

供试甘薯品种‘浙薯255’[7]、‘浙薯13’[8- 10]、‘心香’[11-12]、‘浙薯132’[13-15]、‘浙薯70’[16-18]等，以及其他甘薯新品系、高代材料和低代材料由浙江省农科院或笔者单位提供。除‘浙薯255’外，‘浙薯13’、‘浙薯132’、‘心香’和‘浙薯70’是目前当地甘薯生产中的主栽或具有一定种植面积的品种。

1.2试验方法

1.2.1‘浙薯255’病圃抗病性鉴定、生产示范与多点验证

（1）2017年在临海市东塍镇试点的甘薯茎基部腐烂病病圃进行包括‘浙薯255’内的甘薯新品种（系）、高代材料抗病性鉴定试验。采用大区对比，6月17日扦插，11月20日收获。试验田不喷药，其他管理与大田常规栽培相同。收获时调查发病率，剔除腐烂薯块后（测产时只称重完好薯块，下同）称重鲜薯产量。

（2）2018年和2019年在玉环市瑶岙甘薯茎基部腐烂病病区进行‘浙薯255’示范种植。2018年‘浙薯255’于6月5日扦插，面积0.3 hm2，11月14日收获时调查发病率、测产；2019年‘浙薯255’于5月下旬—6月中旬扦插，面积2.0 hm2，10月16日开始收获时调查发病率、测产。

（3）2019年在开展‘浙薯255’示范的同时，进行‘浙薯255’病区抗病性多点验证，‘浙薯255’和对照‘浙薯13’、‘浙薯26’和‘浙薯70’的种植面积不少于333 m2，收获时调查发病率、测产。

1.2.2‘浙薯255’特征特性观察试验试验地点位于浙江省临海市永丰镇，土壤为培泥砂土，肥力中等。‘浙薯255’于2019年6月8日扦插，11月12日收获，扦插密度45000株/hm2，垄距0.85 m。分别以300 kg/hm2過磷酸钙和硫酸钾作基肥，以360 kg/hm2尿素作追肥，其中栽后滴株用尿素60 kg/hm2，栽后30天210 kg/hm2，8月中下旬施用裂缝肥90 kg/hm2。试验用尿素、过磷酸钙、硫酸钾的N、P2O5、K2O含量分别为46.0%、16.0%、50.0%。

甘薯扦插后记载还苗期、分枝期、封垄期和收获期，扦插后第30天开始取样5株考查分枝数、主蔓长度、薯块大小比例、单株结薯数、单株薯块重、茎叶鲜重等，以后每隔15天左右考查一次，于11月8日完成最后一次考查。

1.2.3‘浙薯255’主要栽培技术试验试验采用单形格子设计[19-21]，选择‘浙薯255’扦插密度（x1，株/hm2）、尿素用量（x2，kg/hm2）和硫酸钾用量（x3，kg/hm2）3个主要农艺因子，采用P（3，2）设计方法，试验方案见表1。研究以‘浙薯255’的鲜薯产量（y1，kg/hm2）和净产值（y2，元/hm2）为目标函数。根据设计要求，田间试验共设置6个小区，小区面积12.9 m2。

各小区统一以300 kg/hm2用量的过磷酸钙作基肥。试验各处理所用的硫酸钾均作为基肥。各处理尿素的分配为“栽后滴株+栽后30天+8月中下旬”施用，其中150 kg/hm2处理的分配为60 kg/hm2+90 kg/hm2+ 0kg/hm2，330kg/hm2处理的分配为60kg/hm2+180kg/hm2+ 90 kg/hm2，510 kg/hm2处理的分配为60 kg/hm2+ 300 kg/hm2+150 kg/hm2。

本试验与特征特性观察试验安排在同一地块，扦插期、垄距、施肥时期、收获期和所用化肥也与特征特性观察试验的相同。收获时测定各小区鲜薯产量。

1.3数据处理

采用Microsoft Excel 2003和DPS数据处理系统对数据进行分析处理。

2结果与分析

2.1‘浙薯255’抗病性鉴定、生产示范与多点验证结果分析

2017年在浙江省临海市东塍镇试点甘薯茎基部腐烂病重病区进行的抗病性鉴定，结果（表2）表明，9个甘薯新品种（系）、高代材料中，‘浙薯255’表现最好，发病率57.1%，产量26190.5 kg/hm2；而其他品种（系）、高代材料的发病率均达100.0%，最高产量也只有9622.5 kg/hm2，‘浙薯132’甚至绝收，其他品种（系）、高代材料比‘浙薯255’的减产达63.3%以上。

2019年在3个市4个甘薯茎基部腐烂病病区进行的抗病性多点验证，结果（表3）表明，其他品种的发病率比‘浙薯255’高16.7%～92.3%，产量减49.3%～ 95.2%。另据观察，‘浙薯255’开始发病也较其他品种迟些，所以往往即使发病产量损失也较其他品种轻。

为更好地发挥‘浙薯255’在甘薯茎基部腐烂病重病区的增产效果，2018年和2019年在玉环瑶岙进行‘浙薯255’抗病种植示范，平均发病率为6.0%、平均产量63537.0 kg/hm2，对照‘浙薯13’平均发病率46.0%、平均产量23850.0 kg/hm2，‘浙薯255’比对照增产166.4%；2019年‘浙薯255’平均发病率13.6%、平均产量27851.3 kg/hm2，对照‘浙薯70’、‘浙薯26’、‘莫东’3个品种的平均发病率91.5%～100.0%，平均产量3897.8kg/hm2，‘浙薯255’比3个对照品种平均增产614.6%。值得一提的是，2019年8月虽受“利奇马”台风的严重影响，‘浙薯255’仍取得了显著的增产效果。

2.2‘浙薯255’特征特性观察试验结果分析

据观察，‘浙薯255’于6月8日扦插，还苗期、分枝期和封垄期分别为6月15日、6月25日和7月5日，3个时期均比同期扦插的‘浙薯38’早3天左右。

试验结果（表4，图1）表明，‘浙薯255’扦插后30天未见结薯，开始结薯较迟；单株分枝数最高值出现在扦插后92天（9月8日），为5.8个，然后逐步减少，最后一次考查（11月8日）为3.8个‘；浙薯255’茎蔓长、较细，主蔓长度从第一次考查到最后一次考查一直在伸长，长度达到381.0 cm；单株茎叶鲜重最高值出现在9月23日（扦插后107天），为850 g；单株结薯数变幅2.4～3.4个；薯块前期膨大慢，中后期薯块膨大速度明显加快，扦插后第92～107天和122～137天的薯块膨大速度有2个加快过程，T/R比值相应地从4.4降到3.1、从2.5降到1.2；‘浙薯255’前期的T/R比值很高，扦插后第45天和第61天的T/R比值分别高达18.0和9.0，到扦插后第76天T/R比值才降到4.7，这也显示‘浙薯255’前期地上部分的生长特别明显，而薯块生长则显得较慢。由表5可知，在扦插后第107天（9月23日）考查，还未出现大薯，而中薯比例达到65.4%，扦插后第122天（10月8日）开始出现大薯，大中薯比例达到70.6%，扦插后第137天和第153天大中薯比例分别达到88.9%和78.8%。

2.3浙薯255高产高效主要栽培技术试验结果分析

2.3.1产量结果与分析把试验1～6号处理的小区鲜薯产量换算为公顷产量，分别为28123.5、20596.2、28096.2、27107.1、28462.5、26538.5 kg/hm2，依据P（3，2）设计的参数估计一般计算公式[式（1）～（2）][22-23]对鲜薯产量结果进行参数估计，建立‘浙薯255’鲜薯产量对3个供试因子的回归数学模型，如式（3）。

利用6个处理组合码值（x1，x2，x3）分别代入建立的回归数学模型，求出的预测产量与实收产量十分吻合。用x2测定法检验，差异不显著。因为试验设计为饱和设计，理论值与实际值吻合，建立的回归数学模型能够反映实际情况[12，17]。

使用建立的‘浙薯255’鲜薯产量对各供试因子的回归数学模型，以频数分析法寻优[24-26]，x1、x2、x3各因子按步长系数为0.1，且满足∑xi=1的设计要求，构成了66个‘浙薯255’扦插密度、尿素用量和硫酸钾用量的不同处理组合。结合当地甘薯茎基部腐烂病病区的生产实际，把‘浙薯255’鲜薯产量设定在28000 kg/hm2以上，结果在66套组合方案中，有34套符合产量要求，其中x1的平均取值为0.4735、x2的平均取值为0.1206、x3的平均取值0.4059，其在95%置信区间内的取值分别为0.3781～0.5689、0.0834～0.1578、0.3044～0.5074，相应的农艺变量取值为扦插密度44746.0～52187.0株/hm2，尿素用量180.0～206.8 kg/hm2，硫酸钾用量182.6～ 304.4 kg/hm2。

2.3.2效益结果与分析本研究中鲜薯、薯苗、尿素、硫酸钾和过磷酸钙价格分别按1.20元/kg、15.00元/100株、2.60元/kg、5.60元/kg和0.90元/kg计算，并将其换算成每公顷净产值，则1～6号试验小区的净产值分别为22738.2、18619.4、25195.4、23975.5、24390.0、24538.2元/hm2。根据试验的净产值结果，建立‘浙薯255’的净产值对3个供试农藝因子的回归数学模型，如式（4）。

经x2测定法检验，上述回归数学模型能反映实际情况。

把‘浙薯255’的净产值设定在24000元/hm2以上，同样以步长系数为0.1进行模拟寻优，结果在66套组合方案中，有44套方案符合净产值要求，x1、x2、x3的平均取值分别为0.3273、0.2341、0.4386，其在95%置信区间内的取值分别为0.2579～0.3967、0.1852～0.2830、0.3588～0.5184，相应的农艺取值为扦插密度40058.1～ 45471.3株/hm2，尿素用量216.7～251.9 kg/hm2，硫酸钾用量215.3～311.0 kg/hm2。可见，与鲜薯产量为目标的优化结果相比，扦插密度明显下降，尿素和硫酸钾用量有所提高。

2.3.3产量与效益结果的联合分析以建立的y？1和y？2模型为基础，对同时满足鲜薯产量大于28000 kg/hm2、净产值大于24000元/hm2的农艺方案进行筛选，结果有28套方案同时满足上述产量要求，x1、x2、x3的平均取值分别为0.3929、0.1393、0.4679，其在95%置信区间内的取值分别为0.3053～0.4805、0.0979～0.1808、0.3591～ 0.5767，相应的农艺取值为扦插密度41906.7～ 48739.5株/hm2，尿素用量185.2～215.1 kg/hm2，硫酸钾用量215.5～346.0 kg/hm2。可见，扦插密度和尿素用量介于以产量为目标和以效益为目标的优化结果的取值之间，硫酸钾用量与以效益为目标的优化结果比较接近，而高于以产量为目标的优化结果。

3结论与讨论

抗病性鉴定、生产示范与多点验证表明，‘浙薯255’在甘薯茎基部腐烂病病区种植，表现了较强的抗病性，能够明显减轻病害危害，增产作用显著。

特征特性观察试验显示，‘浙薯255’前期地上部分生长较快，但开始结薯较迟，扦插后30天考查还未见薯块，结薯后前期薯块膨大慢，中后期薯块膨大速度明显加快，对产量形成的贡献大，不宜过早收获。该品种茎蔓长、较细；单株结薯数3个左右，10月下旬开始收获，大中薯率较高；薯块纺锤形，淡红皮桔红肉，口感软，食味较好；耐贮性一般。

通过田间试验，测定有关参数，建立了‘浙薯255’扦插密度、尿素用量和硫酸钾用量对鲜薯产量和净产值的回归数学模型。对模型进行解析，结合生产实际，认为在本试验条件下，‘浙薯255’的扦插密度、追肥尿素用量、基肥硫酸钾用量分别以42000～48000株/hm2（扦插期较迟，肥水条件较差的地块扦插密度相对高些）、185～210 kg/hm2、225～300 kg/hm2为宜。

目前，在浙江类似甘薯茎基部腐烂病病区，‘浙薯255’的应用已逐步获得关注，并已开始在病区试种、示范，增产增收明显。但据品种选育单位介绍，‘浙薯255’感黑斑病和茎线虫病，因此，应避免在甘薯黑斑病和茎线虫病病区种植。

由于在甘薯茎基部腐烂病病区，适当推迟甘薯扦插期能降低发病率、减少产量损失[2]，因此，结合几年的试验研究和生产实践，综合考虑甘薯茎基部腐烂病防控、品种特性、丰产稳产和有较高的大中薯率等因素，认为‘浙薯255’扦插期一般可掌握在6月，于6月下旬扦插完成。

参考文献

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