南方马铃薯品种引种适应性评价
2021-05-26崔长磊孙莎莎张志凯陈晓辉冯玉钿董云忠胡柏耿
王 乾,崔长磊,孙莎莎,张志凯,陈晓辉,冯玉钿,李 兵,董云忠,胡柏耿*
(1.国家马铃薯工程技术研究中心,山东 乐陵 253600;2.乐陵希森马铃薯产业集团有限公司,山东 乐陵 253600;3.鲁甸新兴马铃薯开发公司,云南 鲁甸 657100;4.云南省会泽县农业技术推广中心,云南 会泽 654200)
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是一年生草本植物,在全球大约148个国家和地区有所种植[1]。中国马铃薯种植面积和总产值均居于世界首位[2],2015年农业部下达马铃薯主粮化战略[3],使之成为中国继小麦、水稻和玉米之后的第4大主粮作物[4]。
山东省是中原地区马铃薯主产区之一,马铃薯主要被作为蔬菜作物进行种植[5]。近年来,随着山东省农业经济不断发展,种植业结构也发生改变,市场需求也随之扩大,但是目前山东省优质专用型马铃薯品种比较单一,95%以上是荷兰系列鲜食品种[6]。为丰富山东省马铃薯种植品种,一方面需要在本土加大马铃薯新品种选育研究,另一方面需要从国内外引进适合不同生态类型、不同市场目的的新品种进行筛选。本试验从云南省农业科学院经济作物研究所和四川省农业科学院作物研究所等引进15个品种,以山东省主栽品种‘费乌瑞它’作为对照,在山东省6地区进行试验,通过对参试品种产量、商品性状等综合评价,为筛选出适宜山东省种植的南方马铃薯品种提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
参试品种共16个,具体品种及来源见表1。
1.2 各试验地区气候概况
2019年在山东省区域内选取了6个县(市、区)作为试验地点。东营市农高区广北农场,属暖温带季风气候,年平均无霜期为198 d;肥城市王瓜店镇聂庄村属温带季风气候,无霜期200 d;平度市南村镇姜家东庄村,属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候,无霜期195.5 d;泰安市岱岳区良庄镇西良庄村,属暖温带湿润季风气候区,无霜期199 d;乐陵市黄夹镇许家村,暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均无霜期为198 d;平阴县孝直镇后店子村,属暖温带大陆性半湿润季风气候,无霜期204 d。
1.3 试验设计及播种期
各试验点均采取单因素随机区组试验,每个品种重复3次,共48个小区,每个小区4垄,面积9 m2,株距20 cm,行距75 cm,小区苗数60株,试验地四周设保护行,采用3膜拱棚种植方式,对照品种为山东主栽品种‘费乌瑞它’。东营农高区2月26日播种,7月2日收获;肥城1月17日播种,6月16日收获;平度2月23日播种,7月5日收获;泰安岱岳区1月8日播种,6月17日收获;乐陵1月15日播种,6月24日收获;平阴1月20日播种,6月19日收获。其他田间管理均与各试验点当地大田管理相同。
表1 参试品种及品种来源Table 1 Sources of tested varieties
1.4 田间调查
参照刘喜才和张丽娟[7]的方法对马铃薯品种(系)的物候期、植株形态特征、田间性状、收获产量等项目进行调查。
1.5 数据分析
各试验地数据分析方法使用一年多点[8]的方法,数据分析使用IBMSPSSStatistics23软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 参试品种植株性状表现
2.1.1 参试品种整齐度、茎色、叶色、花冠色和花繁茂性
‘云薯506’、‘鄂马铃薯4号’、‘会薯15号’、‘会薯19号’和‘云薯107’整齐度表现为不整齐,其余品种均表现为中等;‘靖薯7号’茎色为紫色,‘云薯506’、‘鄂马铃薯12号’、‘会薯15号’、‘会薯19号’和‘合作88’茎色局部有紫,其余品种茎色为绿色;‘云薯306’、‘川芋50’、‘鄂马铃薯4号’、‘会薯19号’、‘云薯107’和‘靖薯7号’叶色为深绿色,其余品种叶色均为绿色;‘川芋50’和‘靖薯7号’花冠色为紫色,‘云薯901’、‘云薯902’、‘川芋117’、‘鄂马铃薯4号’、‘云薯107’和‘费乌瑞它’(CK)花冠色为白色,其余品种花冠色均为浅紫色;‘川芋117’花繁茂性表现为少,‘会薯19号’、‘云薯107’、‘靖薯7号’、‘合作88’和‘费乌瑞它’(CK)花繁茂性表现为多,其余品种均表现为中(表2)。
2.1.2 参试品种各参试点株高
东营农高区各参试品种平均株高42.2~126.3 cm。株高最高的是‘云薯306’,最低的是‘费乌瑞它’(CK);肥城各参试品种株高在48.8~199.5 cm,株高最高的是‘云薯306’,最低的是‘费乌瑞它’(CK);平度各参试品种株高在42.2~120.3 cm,株高最高的是‘云薯306’,最低的是‘闽薯1号’;泰安岱岳区各参试品种株高在49.5~181.2 cm,最高的是‘合作88’,最低的是‘费乌瑞它’(CK);乐陵各参试品种株高在54.4~191.8 cm,最高的是‘云薯306’,最低的是‘闽薯1号’;平阴各试品种株高在61.4~196.3 cm,最高的是‘靖薯7号’,最低的是‘费乌瑞它’CK(表3)。
表2 参试品种植株性状Table 2 Plant traits of tested varieties
2.1.3 参试品种各参试点茎粗
东营农高区各参试品种平均茎粗在8.9~16.3 mm,最粗的是‘川芋50’,最细的是‘鄂马铃薯4号’;肥城各参试品种茎粗在5.3~14.2 mm,最粗的是‘云薯902’,最细的是‘费乌瑞它’(CK);平度各参试品种茎粗在7.4~16.8 mm,最粗的是‘云薯306’,最细的是‘闽薯1号’;泰安岱岳区各参试品种茎粗在7.5~15.8 mm,最粗的是‘川芋50’,最细的是‘鄂马铃薯12号’;乐陵各参试品种茎粗在10.6~20.4 mm,最粗的是‘云薯902’,最细的是‘闽薯1号’;平阴各参试品种茎粗在6.9~14.2 mm,最粗的是‘云薯901’,最细的是‘鄂马铃薯12号’(表4)。
2.1.4 参试品种各参试点主茎数
东营农高区各参试品种主茎数在1.0~3.2个,最多的是‘鄂马铃薯4号’,最少的是‘会薯15号’;肥城各参试品种主茎数在1.1~2.8个,最多的是‘云薯306’,最少的是‘合作88’;平度各参试品种主茎数在1.1~4.6个,最多的是‘鄂马铃薯4号’,最少的是‘云薯506’;泰安岱岳区各参试品种主茎数在1.2~4.0个,最多的是‘鄂马铃薯4号’,最少的是‘云薯902’;乐陵各参试品种主茎数在1.0~4.4个,最多的是‘川芋117’,最少的是‘云薯306’;平阴各试品种主茎数在1.4~2.8个,最多的是‘靖薯7号’,最少的是‘闽薯1号’(表5)。
表4 参试品种茎粗Table 4 Stem thickness of tested varieties
表5 参试品种主茎数Table 5 Main stem number of tested varieties
2.1.5 参试品种各参试点分枝数
东营农高区各参试品种单株分枝数在2.8~27.7个,最多的是‘云薯306’,最少的是‘闽薯1号’;肥城各参试品种单株分枝数在1.6~10.7个,最多的是‘鄂马铃薯4号’,最少的是‘费乌瑞它’(CK);平度各参试品种单株分枝数在3.2~16.9个,最多的是‘云薯306’,最少的是‘闽薯1号’;泰安岱岳区各参试品种单株分枝数在1.6~8.2个,最多的是‘靖薯7号’,最少的是‘闽薯1号’;乐陵各参试品种单株分枝数在4.2~20.8个,最多的是‘合作88’,最少的是‘闽薯1号’;平阴各参试品种单株分枝数在2.6~9.4个,最多的是‘云薯306’,最少的是‘云薯502’(表6)。
表6 参试品种分枝数Table 6 Branch numbers of tested varieties
2.2 参试品种成熟期和块茎性状表现
每个参试品种的成熟期、薯形、皮色、肉色以及芽眼深浅性状在试验地区之间均无明显差异。‘闽薯1号’与‘费乌瑞它’(CK)表现为早熟,‘云薯306’、‘云薯502’、‘云薯901’、‘云薯902’、‘鄂马铃薯4号’和‘鄂马铃薯12号’表现为中熟,其余均表现为晚熟;‘云薯306’、‘云薯506’、‘川芋50’、‘川芋117’和‘会薯15号’薯形为圆形,‘云薯902’、‘鄂马铃薯4号’和‘靖薯7号’为扁圆形,其余品种均为椭圆形;除‘云薯306’与‘合作88’皮色为红色外,其余品种皮色均为黄色;‘云薯506’、‘云薯901’、‘川芋50’和‘川芋117’肉色为白色,‘云薯502’、‘鄂马铃薯4号’、‘会薯15号’和‘会薯19号’为浅黄色,其余均为黄色;‘川芋50’芽眼深,‘云薯306’、‘云薯901’、‘川芋117’、‘鄂马铃薯4号’、‘会薯15号’、‘会薯19号’和‘靖薯7号’芽眼深度中等,其余品种芽眼均浅(表7)。
2.3 参试品种块茎产量
2.3.1 各试验区参试品种产量
参试品种在各试验点产量表现列于表8。
东营农高区16个品种的产量变化在630~5 090 kg/667m2,高于‘费乌瑞它’(CK)的品种有2个,其中产量最高的是‘云薯502’,为5 090 kg/667m2,较‘费乌瑞它’(CK)增产12.72%,第2位是‘云薯902’,产量为4 586 kg/667m2,较CK增产1.54%。方差分析表明,品种间产量差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯502’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,‘云薯902’、‘川芋50’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著,其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平。
表7 参试品种熟期和块茎性状Table 7 Maturity and tuber traitsof tested varieties
肥城试验点的产量变化在1 525~5 403 kg/667m2,高于‘费乌瑞它’(CK)的品种有5个,其中最高的‘云薯902’,产量为5 403 kg/667m2,较‘费乌瑞它’(CK)增产39.07%,其次的‘川芋50’,产量为4 997 kg/667m2,较‘费乌瑞它’(CK)增产28.62%,‘云薯901’产量4 614 kg/667m2,较‘费乌瑞它’(CK)增产18.75%。方差分析表明品种间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯107’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,‘云薯901’、‘鄂马铃薯4号’、‘云薯502’、‘闽薯1号’、‘川芋117’和‘鄂马铃薯12号’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著,其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平。
平度试验点品种间产量变化1151~3541kg/667m2,产量最高的是‘费乌瑞它’(CK),产量为3541kg/667m2,其次是‘云薯502’,产量为3 221 kg/667m2。对各品种产量进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯502’和‘云薯902’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著,‘闽薯1号’、‘川芋50’、‘鄂马铃薯12号’、‘鄂马铃薯4号’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平。
泰安岱岳区试验点品种间产量变化在1 724~3 841 kg/667m2,超过‘费乌瑞它’(CK)的品种有6个,分别为‘云薯902’、‘川芋50’、‘云薯901’、‘鄂马铃薯4号’、‘云薯107’和‘川芋117’。其中,‘云薯902’、‘川芋50’和‘云薯901’增产率均超过30%,依次为38.68%、33.72%和33.69%。方差分析表明品种间产量差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯902’、‘川芋50’、‘云薯901’、‘合作88’与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平;‘云薯506’与‘费乌瑞它’(CK)差异达到显著水平;其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。
乐陵试验点品种间产量变化在362~3424kg/667m2,‘费乌瑞它’(CK)产量最高,产量达3 424 kg/667m2,第2和第3位分别是‘云薯502’和‘云薯902’、产量依次为3 257和3 016 kg/667m2。对各品种产量进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯502’和‘云薯902’与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。其余品种与CK差异均达到极显著水平。
平阴试验点产量变化在1 440~5 788 kg/667m2,产量超过‘费乌瑞它’(CK)的品种有6个,分别为‘云薯902’、‘川芋50’、‘云薯502’、‘云薯901’、‘鄂马铃薯12号’和‘川芋117’,其中,‘云薯902’产量达5 788 kg/667m2,增产52.83%,其次是‘川芋50’,产量为4 719 kg/667m2,增产24.60%。对各品种产量进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯902’、‘云薯306’、‘云薯107’、‘云薯506’、‘合作88’均与‘费乌瑞它’(CK)差异达到极显著水平;‘川芋50’、‘闽薯1号’和‘会薯19号’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平;其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。
2.3.2 参试品种多点综合评价分析
采用一年多点联合分析方法,得出各试点变异系数分别为东营10.21%、肥城10.89%、平度11.97%、泰安13.97%、乐陵13.41%、平阴12.70%,变异系数均小于15%,说明试验具有可靠性,可以参加多点试验结果的联合分析。通过联合分析可以看出,各品种6点平均产量变化在1 139~4 290 kg/667m2,超过‘费乌瑞它’(CK)的品种有3个,分别为‘云薯902’、‘云薯502’和‘川芋50’,其中,产量最高的品种是‘云薯902’,产量达4 290 kg/667m2,增产17.40%,其次是‘云薯502’,产量为3 829 kg/667m2,增产为4.78%。对各品种产量进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯502’、‘川芋50’、‘鄂马铃薯4号’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著;其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异达极显著水平(表8)。
2.4 参试品种大薯率差异分析
2.4.1 参试品种各试点大薯率
东营农高区试验点大薯率最高的是‘费乌瑞它’(CK),达到88.05%,其次是‘闽薯1号’,大薯率达84.68%。对各品种大薯率进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘闽薯1号’、‘会薯15号’和‘云薯502’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著,‘川芋50’、‘鄂马铃薯12号’、‘云薯306’、‘云薯107’、‘云薯901’和‘会薯19号’均与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平。
肥城试验点大薯率高于‘费乌瑞它’(CK)的品种有‘闽薯1号’、‘云薯502’和‘云薯901’,分别为89.21%、83.05%和82.12%。方差分析显示,品种间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘合作88’和‘川芋117’与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平,‘云薯506’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。
在平度试验点,大薯率最高的品种是‘费乌瑞它’(CK),达到91.24%,其次是‘闽薯1号’,为84.90%。方差分析显示,品种间大薯率差异达极显著性水平(P<0.01)。‘合作88’、‘鄂马铃薯4号’和‘川芋117’与‘费乌瑞它’(CK)差异均达到极显著水平,‘鄂马铃薯12号’、‘云薯107’、‘云薯506’和‘川芋50’均与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。
泰安岱岳区试验点大薯率高于‘费乌瑞它’(CK)的品种有‘闽薯1号’、‘云薯901’、‘云薯502’、‘云薯902’、‘鄂马铃薯12号’和‘会薯19号’,分别为81.83%、80.61%、75.87%、68.75%、68.36%和65.93%。方差分析表明,品种间大薯率差异达极显著性水平(P<0.01)。‘川芋117’和‘合作88’与‘费乌瑞它’(CK)差异达极显著水平,‘闽薯1号’和‘云薯107’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著。
乐陵试验点大薯率高于‘费乌瑞它’(CK)的有‘闽薯1号’、‘云薯502’和‘云薯107’,分别为79.54%、69.92%和63.00%。品种间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯502’、‘会薯15号’、‘会薯19号’、‘鄂马铃薯12号’和‘云薯107’均与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著,‘鄂马铃薯4号’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平,其余品种均与‘费乌瑞它’(CK)差异达极显著水平。
平阴试验点大薯率高于‘费乌瑞它’(CK)的有‘闽薯1号’、‘云薯901’和‘云薯502’,分别为86.89%、85.15%和81.95%。方差分析表明,品种间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘云薯107’、‘合作88’和‘川芋117’与‘费乌瑞它’(CK)差异达极显著水平;‘云薯506’和‘靖薯7号’与‘费乌瑞它’(CK)差异达显著水平;其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均不显著。
2.4.2 多点大薯率综合分析
通过一年多点联合分析的方法,得出各试点大薯率变异系数分别为东营12.14%、肥城13.35%、平度11.76%、泰安14.87%、乐陵14.04%、平阴13.51%,变异系数均小于15%,说明试验具有可靠性,可以参加多点试验结果的联合分析。通过联合分析可知,大薯率超过‘费乌瑞它’(CK)的品种有2个,分别为‘闽薯1号’、‘云薯502’,大薯率依次是84.51%、78.31%。各品种大薯率进行方差分析,处理间差异达极显著性水平(P<0.01)。‘闽薯1号’、‘云薯502’、‘云薯901’和‘会薯15号’与‘费乌瑞它’(CK)差异不显著;其余品种与‘费乌瑞它’(CK)差异均达极显著水平(表9)。
2.5 参试品种产量稳定性
根据稳定性参数估计法的分析结果(图1)可以看出,‘云薯901’和‘川芋50’落在第Ⅰ象限,属于高产、不稳的品种;‘云薯502’、‘云薯902’、‘鄂马铃薯4号’、‘鄂马铃薯12号’、‘闽薯1号’和‘费乌瑞它’(CK)落在第Ⅱ象限,属于高产、稳定的品种;‘会薯19号’和‘云薯107’落在第Ⅲ象限,属于低产、稳定的品种;‘云薯306’、‘云薯506’、‘川芋117’、‘会薯15号’、‘靖薯7号’和‘合作88’落在第Ⅳ象限,属于低产、不稳的品种。
表9 参试品种各试验点大薯率Table9 Large-sized tuber percentageof tested varietiesat each test location
图1 参试马铃薯品种产量稳定性Figure 1 Yield stability of tested potato varieties
3 讨论
综合分析结果表明,‘云薯502’、‘云薯902’、‘鄂马铃薯12号’、‘闽薯1号’及‘云薯901’5个品种比较适合山东省早春塑料大棚种植。其中‘云薯902’、‘云薯502’产量均高于姜波等[9]在呼伦贝尔岭南地区种植的产量,‘闽薯1号’产量也高于黄小华等[10]在福建南平市及梁伟雄等[11]在广东省开平市种植的产量。这5个品种中,综合表现最好的是‘云薯502’,产量及大薯率均超‘费乌瑞它’(CK),且在产量稳定性方面也属于高产、稳定的品种;‘云薯902’也属于高产、稳定的品种,在泰安岱岳区、乐陵较‘费乌瑞它’(CK)增产分别高达38.68%和52.83%;‘云薯901’在产量稳定方面虽然属于高产不稳的品种,但是在产量以及大薯率方面表现相对较好;‘闽薯1号’在大薯率方面表现极好,在产量方面低于‘费乌瑞它’(CK),但是在产量稳定性方面属于高产稳定的品种;‘鄂马铃薯12号’属于高产稳定的品种,且在产量及大薯率方面也表现较好。从综合情况看,‘云薯502’和‘云薯902’两个品种适合在所有的试验地区种植。有些学者通过引种试验引进的品种具有产量上的优势[12-14],也有学者认为引进的品种具有很强的生态位选择[15-18],通过引种种植的品种虽然市场占有率高,但存在产量低,稳产性不高,大薯率低等问题[19,20]。针对上述5个品种,结合前人的研究,在后续试验中将探究其更适合的栽培模式,以使其在山东地区发挥最大的优势。
在其余10个品种中,‘鄂马铃薯4号’虽然在产量稳定性方面属于高产稳定的品种,但是其大薯率相对较低;‘云薯306’的产量与梁伟雄等[11]在广东省开平市的产量基本持平;‘云薯506’的产量低于陈艺婷[21]在福建省翔安市种植的产量;‘合作88’的产量低于谢春霞等[22]在云南省大理州种植的产量。这些品种大多为晚熟品种,在收获时均未能达到足够的生育期,若是延后收获,地温升高,块茎会二次生长。另外,山东地区进入6月中旬以后,气温升高,不利于马铃薯块茎的膨大,并且此时伴随雨季的到来,增大了在实际生产中收获的难度。因而在山东地区,马铃薯引种应尽量引进早熟或中熟品种。本试验在对照品种的选择上,使用了山东省主栽品种‘费乌瑞它’,此品种在山东地区具有广适性,对于南方马铃薯品种的引进具有很好的指导作用。