新疆塔额垦区优质抗病甜菜新品种适应性评价
2021-03-25罗静静王贺亚王付成白如霄
罗静静,王贺亚,王 康,王付成,王 霞,崔 瑜,白如霄,杨 哲
(新疆生产建设兵团第九师农业科学研究所(畜牧科学研究所),新疆额敏 834600)
我国是世界第三大食糖生产国、第二大食糖消费国[1-2]。甜菜种植区主要集中在新疆、黑龙江、吉林及内蒙古等地,总种植面积和总产量均占全国90%左右。目前,甜菜种植面积最大的是新疆,种植面积为6.39 万hm2,其中,新疆生产建设兵团种植面积为1.79 万hm2左右(包括塔额垦区兵团第九师甜菜种植面积,约为0.64 万hm2左右,占兵团种植面积的36%,是兵团甜菜种植面积最大的区域)。塔额垦区具有独特的地理位置和自然条件,非常适合种植甜菜,现已形成了一套甜菜从播种到收获全程机械化高产高效栽培技术[3]。近年来,甜菜种植面积锐减,主要原因是甜菜单产的下降[4-6]。目前,塔额垦区甜菜单产不高的原因除积温不足、保苗率差、施肥水平低[7-9]外,主要是甜菜种植年限的增加及种植环境的改变,导致病虫害严重,尤其是甜菜根腐病逐渐加重。国内的甜菜产区每年都不同程度地发生甜菜根腐病,尤其在甜菜种植老区(塔额垦区)危害更为严重。发生病害的甜菜田一般减产10%~40%,发病严重时减产可达60%以上,甚至造成绝产[10]。为了筛选出适合新疆塔额垦区种植的优质抗病甜菜新品种,第九师农业科学研究所分别从德国的KWS 公司、美国的Beta 公司共引进9个甜菜新品种进行比较试验,观察在塔额垦区的丰产性、抗病性和适应性,为在该地区的推广应用提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验地设在新疆塔城地区额敏县第九师农业科学研究所病圃地(46°31′N,83°36′E),已连作4年甜菜,为春播试验地。供试土壤为砂质壤土,耕层土壤(0~20 cm)有机质含量29.34 g/kg、碱解氮含量101.5 mg/kg、有效磷含量46.66 mg/kg、速效钾含量371.97 mg/kg,pH值8.06。属典型的大陆性温带气候,四季分明,昼夜温差大;夏季日照时间长,光热资源充足[11-12]。
1.2 试验设计及处理
参试甜菜品种共10份,名称及来源见表1。其中Beta796(CK)为当地主栽品种之一,作为对照品种,10个品种均由石河子农业科学研究院甜菜研究所提供。试验采用随机区组排列设计,每个处理3次重复,小区面积10 m2,等行距50 cm,行株距19 cm,设保护行及走道,保护行两边各1 行,走道60 cm。
1.3 主要栽培措施
播种:人工点种,理论株数10.43万株/hm2,覆膜栽培,一膜2行,膜下滴灌。生育期间防虫不防病。
表1 甜菜品种名称及来源
田间管理:田间管理与当地田间管理一致,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施肥量分别为225.0、180.0、180.0 kg/hm2,分6次滴灌随水施入,灌溉量5 000 m3/hm2,共灌水7次。
1.4 调查项目及方法
出苗率:整体出苗后,以出苗穴数与播种穴数的百分数记载出苗率。
出苗整齐度:以出苗整齐程度及幼苗生长整齐程度,按5 分制分值记载出苗整齐度。
生长势:苗期、叶丛繁茂期、开垄时期以目测法调查各品种的生长势,按5 分制分值记载。
1.5 病害调查及分级标准
1.5.1 白粉病 白粉病调查以整个试验小区的植株为调查对象,每个试验区随机取样20株,根据甜菜植株发病情况,记载病株数及病级。
病级分级标准如下:(1)0级。全区植株无病。(2)1级。全区有少数植株发病。(3)2级。全区有多数植株发病。(4)3级。全区有多数植株发病,在叶片上有灰黑色霉层。
1.5.2 褐斑病 褐斑病调查以整个试验小区的植株为调查对象,每个试验区随机取样50株,根据甜菜植株发病情况,记载病株数及病级。
病级分级标准如下:(1)0级。全区无病或少数植株有少数病斑。(2)1级。多数植株有少数病斑或少数植株有多数病斑。(3)2级。多数植株有多数病斑,1/4 以下外叶因病枯死。(4)3级。多数植株有多数病斑,1/4~2/4 外叶因病枯死。(5)4级。多数植株有多数病斑,2/4~3/4 外叶因病枯死。(6)5级。除心叶外大部分叶片因病枯死。
1.5.3 根腐病 根腐病调查在起收时进行,以整个试验小区的植株为调查对象,每个试验区随机取样50株,调查每株甜菜块根根体的发病症状,记载病株数及病级。
病级分级标准如下:(1)0级。甜菜根体无病症。(2)1级。根尾及根表组织有轻微病变,病变尚未侵及根体内组织。(3)2级。根尾及根表组织明显病变,维管束呈褐色,但尚未木质化。(4)3级。维管束呈深褐色,导管木质化,生育严重受阻,病根已有部分开始腐烂,腐烂部分占块根的10%以下。(5)4级。病根腐烂部分占块根的10%~30%。(6)5级。病根腐烂部分占块根的30%以上或全株因病枯死。
1.5.4 丛根病 丛根病调查以整个试验小区的植株为调查对象,每个试验区随机取样50株,调查记载甜菜植株叶片褪绿、焦枯、叶脉黄化及叶片枯死等发病情况,记载病株数及病级。
病级分级标准如下:(1)0级。不表现任何症状。(2)1级。叶片轻微褪绿、焦枯、黄脉或混合症状,植株无矮化现象。(3)2级。叶片轻微褪绿、焦枯、黄脉或混合症状,植株轻度矮化。(4)3级。叶片轻微褪绿、焦枯、黄脉或混合症状,植株明显矮化。(5)4级。叶片严重褪绿、焦枯、黄脉或混合症状,少数叶片枯死,植株严重矮化。(6)5级。叶片严重褪绿、焦枯、黄脉或混合症状,多数叶片枯死,植株极度矮化或死亡。
各病害病情指数计算公式如下
病情指数=100×∑(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×最高级代表值)
1.6 产量与含糖量测定方法
根产量:小区全区实产实收。
含糖率:每区取10株甜菜块根采用手持折光仪进行测定[13-15]。
对所获试验数据利用Microsoft Excel 2016 软件进行录入和处理,使用SPSS 21.0 统计软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 生育性状分析
由表2可知,参试的10个品种生育期均为153 d左右,出苗期为12 d左右;出苗整齐度较高。KWS7748出苗率最高,为98.57%;KWS5599、KWS0066、Beta468出苗率分别为92.86%、94.29%、97.14%;KWS9968、Beta796(CK)、KWS3354 出苗率分别为82.86%、85.71%、88.57%;KWS3410 出苗率最低,为64.29%;10个品种均未出现抽薹和变异;KWS7748、KWS3354、Beta468、KWS5599 生长势从苗期到开垄期长势均较强,KWS9899、KWS3410 整个生育期长势较弱。
表2 参试品种的生育性状
2.2 农艺性状分析
由表3可知,10个参试品种株高较高的有KWS7748、KWS0066、Beta468 和KWS5599,株高中等的有KWS9968、KWS9962 和Beta796(CK),株高较低的有KWS9899、KWS3410 和KWS3354;参试品种叶丛均为直立型,适合密植、机收;多以长叶柄为主,叶片形状为舌形和柳叶形;叶色均为深绿色,光合作用较强;参试品种的块根根形以纺锤形为主,仅KWS7748为圆锤形;根头均为大根头和中根头;块根不整齐的品种有KWS9899、KWS3410,其余品种块根均整齐,适合机收;根沟以浅沟为主,仅KWS3354为深沟。
表3 参试品种的农艺性状
2.3 抗病性分析
由表4可知,在参试的10个品种中KWS7748、KWS3354 和Beta468 未发生白粉病,其余品种均有不同程度发生,发生严重的品种有KWS9899、Beta796(CK)。品种KWS7748、KWS9968、KWS3410褐斑病发生较重,病情指数分别为1.07、1.20、1.60,其余品种未发生。品种KWS3410 根腐病病情指数较高,为8.13,其次是KWS9899,为6.27,Beta796(CK)病情指数为3.73;其余品种均有轻度发生,品种Beta468 病情指数最低,为0.40,品种KWS7748 病情指数较低,为0.67。丛根病发病率较低且发病级数不高。整个生育期抗病性较强的品种有Beta468、KWS7748、KWS3354、KWS0066、KWS5599;抗病性较差的品种有KWS9899、KWS3410。
表4 参试品种的病情指数
2.4 根产量、含糖率和产糖量分析
2.4.1 根产量 由表5可知,在参试的10个品种中,KWS7748 品种根产量居第1位,为100.64 t/hm2,比对照品种Beta796(CK)增产43.15%;Beta468 品种根产量居第2位,为88.47 t/hm2,比对照品种Beta796(CK)增产25.83%;KWS0066 品种根产量居第3位,为83.51 t/hm2,比对照品种Beta796(CK)增产18.78%。5个品种的根产量高于对照,且与对照相比差异显著(P<0.05);KWS7748 根产量与其他品种相比差异显著(P <0.05);KWS0066 根产量与Beta468、KWS5599、KWS3354相比差异不显著(P>0.05);Beta468根产量与KWS5599、KWS3354 相比差异显著(P<0.05);KWS9968、KWS9899、KWS9962、KWS3410 根产量均低于对照,KWS9899、KWS9962、KWS3410 根产量与对照相比差异显著(P<0.05)。
2.4.2 含糖率 由表5可知,10个品种含糖率在8.17%~12.04%,其中含糖率最高的品种是Beta468,比对照品种Beta796(CK)提高0.77个百分点,与对照相比差异不显著(P>0.05);其次是KWS9968、KWS3354、KWS5599 和KWS7748,含糖率分别为11.54%、11.47%、11.32%和11.29%,分别比对照提高0.27、0.20、0.05、0.02个百分点,与对照相比差异不显著(P>0.05);其他品种块根含糖率低于对照,其中KWS3410 块根含糖率与对照相比差异显著(P<0.05)。
2.4.3 产糖量 由表5可知,10个品种的产糖量为2.40~11.37 t/hm2。产糖量最高的品种是KWS7748,为11.37 t/hm2,比Beta796(CK)增加43.50%,二者差异显著(P <0.05);其次是Beta468、KWS5599 和KWS3354,产糖量分别为10.65、9.01、8.91 t/hm2,分别比对照增加34.47%、13.76%、12.50%,与对照相比差异显著(P<0.05);品种KWS0066 和KWS9968产糖量高于Beta796(CK),与对照相比差异不显著(P>0.05);KWS9899、KWS9962、KWS3410产糖量均低于对照,与对照相比差异显著(P<0.05)。
表5 参试品种的根产量、含糖率和产糖量
3 结论与讨论
在参试的10个品种中,KWS7748、Beta468 和KWS5599 农艺性状较好,适应全程机械化种植,且在甜菜4年连作病圃抗病性表现较强。根产量优势突出的品种KWS7748、Beta468 和KWS0066,根产量均在83.00 t/hm2以上,分别比对照品种Beta796(CK)增产43.15%、25.83%、18.78%,差异达显著水平(P<0.05)。含糖率优势突出的品种有Beta468、KWS9968、KWS3354、KWS5599 和KWS7748,分别比对照品种Beta796(CK)增加0.77、0.27、0.20、0.05、0.02个百分点,但与对照品种Beta796(CK)相比差异均不显著(P>0.05)。产糖量达到8.90 t/hm2以上的品种有KWS7748、Beta468、KWS5599 和KWS3354,与对照品种Beta796(CK)相比差异均达显著水平(P<0.05)。在塔额垦区引进的9个品种中,品种KWS7748 和Beta468 农艺性状好,适宜全程机械化种植,抗病性强,属于丰产型品种。KWS7748 根产量和产糖量均居第1位,Beta468 根产量和产糖量均居第2位,这2个品种可以考虑在塔额垦区推广应用。本试验在甜菜4年连作病圃进行,为一年试验结果,表现较好的品种在病害和肥力不同的地块适应性是否稳定,有待进一步验证。