榆林南部旱地马铃薯新品种比较试验
2022-05-18方玉川高青青
汪 奎,韩 强,方玉川*,韩 宝,吕 军,高青青
(1.榆林市农业科学研究院,陕西 榆林 719000;2.陕西省马铃薯工程技术研究中心,陕西 榆林 719000;3.清涧县农业技术推广中心,陕西 清涧 718399)
榆林市位于陕西省最北部,黄土高原和毛乌素沙地交界处,是黄土高原与内蒙古高原的过渡区。气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候,年平均气温10℃,年平均降水量400 mm 左右。榆林市北部是毛乌素沙漠南缘风沙草滩区,南部是黄土高原的腹地,沟壑纵横,丘陵峁梁交错[1]。榆林市旱地主要在榆林市南部,同时也是马铃薯主要种植区域,该区域常年种植面积在17万hm2以上,占整个榆林市马铃薯种植面积的75%[2],由于不能灌溉,导致马铃薯单产低,一般单产在15 t/hm2,如遇特殊干旱年份,马铃薯产量会更低,只有9 t/hm2左右。
在榆林市,马铃薯育种滞后,旱地品种主要为外引品种,‘克新1号’[3]为主栽品种,该品种在该区域称为‘紫花白’,已经推广多年。‘青薯9号’[4]、‘冀张薯 8 号’[5]、‘陇薯 7 号’[6]、‘冀张薯 12 号’[7]、‘晋薯16 号’[8]为辅助品种。目前,生产上品种存在结构单一、抗病性差、抗逆性差等问题。同时,由于马铃薯连作,病害加剧,引起马铃薯产量和品质下降[9],制约了榆林旱地马铃薯产业快速发展。为了引进适宜榆林市旱地种植的马铃薯品种,加速马铃薯品种更替步伐,榆林市农业科学研究院从西部地区引进了11 个优良品种(系),2021 年在榆林市清涧县下廿里铺镇贺家塬村开展了马铃薯新品种比较试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2021 年在陕西省榆林市清涧县下廿里铺镇贺家塬村进行(N 37°3′46″,E 110°9′54″),土地平整,土壤类型为黄绵土,前茬作物是谷子。
1.2 参试品种
参试品种总计12 个,从宁夏农林科学院固原分院、甘肃省农业科学院马铃薯研究所、甘肃省天水市农业科学研究所和陕西省安康市农业科学研究院引进了8 个品种(系),分别是‘宁薯17 号’[10]、‘宁薯 18 号’[11]、‘陇薯 15 号’[12]、‘陇薯 16 号’[13]、‘天薯 14 号’[14]、‘天薯 15 号’[15]、‘安 1106-175’和‘安1305-32’;榆林市农业科学研究院选育的3个品种(系),分别是‘榆薯5 号’‘秦薯101’‘秦薯102’。对照为‘克新1 号’,该品种已经在榆林市种植20 多年,是榆林市旱地种植的主栽品种,中熟、高产、耐旱、商品薯率高,在榆林市年种植面积超过10万hm2以上。
1.3 试验设计
试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积20 m(25 m × 4 m),每小区8 行,行距50 cm,行长5 m,株距38 cm,每行13 株,共104 株。设立保护行2 行,小区之间不设走道,重复之间及四周设走道,宽1 m。
1.4 栽培管理
1.4.1 播种期
机械耕地,整理平整,6 月10 日播种,人工穴播,平种,不起垄,与当地旱地种植方式相同。
1.4.2 中耕除草
6月21日、7月5日、7月23日、8月11日、8月28 日人工除草。人工除草的同时,用锄头把植株周围的土向植株钩去,起到一定的培土作用。
1.4.3 施 肥
基肥(时间、种类、方法):6 月10 日施碳酸氢铵(N≥17.1%)100 kg/667m2,马铃薯专用肥(N∶P2O∶5K2O = 10∶15∶20)40 kg/667m2,撒施随耕翻入,7月23日人工追尿素(N≥46%)30 kg/667m2。
1.4.4 灌排水情况
在整个生育期无灌水和排水。
1.4.5 病虫草害防治
6 月5 日用辛硫磷800 g/667m2拌麸防治地下害虫(蝼蛄),7 月24 日用2.5%高效氯氟氰菊酯乳油40 mL/667m2防治二十八星瓢虫。
1.4.6 生长期间特殊事件
6月20日至8月20日,出现严重干旱。
1.4.7 收获日期
10月28日收获。
1.5 调查记载和分析
依据相关的农作物品种试验技术规程[16]以及马铃薯种质资源描述规范和数据标准[17],调查各个供试品种(系)的生育期、植株性状、块茎性状、小区产量以及干物质含量。利用WPS Office(11.1.0.11194)和DPS 7.05软件录入和分析数据。
2 结果与分析
2.1 生育期
各参试品种6 月10 日播种,出苗期在6 月19~22 日,最早的是‘陇薯 15 号’,为 6 月 19 日,最晚的是‘安 1106-175’‘榆薯 5 号’‘秦薯 101’‘秦薯102’‘克新 1 号’(CK),为 6 月 22 日,相差 3 d。现蕾期在7 月9~13 日,最早的是‘宁薯17 号’,为7 月 9 日,最晚的是‘陇薯 16 号’,为 7 月 13 日,相差4 d。开花期在7月17~22日,最早的是‘宁薯17号’,为7月17日,最晚的是‘陇薯16号’‘天薯15 号’,为 7 月 22 日,相差 5 d。成熟期在 10 月8~20 日,最早的是‘榆薯 5 号’,为 10 月 8 日,最晚的是‘天薯 14 号’‘天薯 15 号’,为 10 月 20 日,相差12 d。生育期在109~123 d,最短的是‘榆薯5 号’,为 109 d,最长的是‘陇薯 15 号’‘天薯 14号’‘天薯15号’,为123 d,相差14 d(表1)。
表1 不同品种物候期Table 1 Phenophase of different varieties
2.2 植株形态特征
在花冠色方面,‘榆薯5号’和‘克新1号’(CK)为浅紫色,‘秦薯101’为紫色,其余为白色。在花繁茂性方面,‘安1106-175’和‘安1305-32’开花少,‘宁薯 18 号’‘秦薯 101’‘克新 1 号’(CK)开花繁盛,其余品种花繁茂性中等。在叶色方面,‘宁薯18号’‘天薯14号’‘秦薯101’‘克新1号’(CK)为深绿色,其余品种为绿色。在茎色方面,‘天薯14 号’和‘天薯 15 号’为绿色带褐色,‘宁薯 18 号’‘秦薯101’‘克新1号’(CK)为深绿色,其余品种为绿色。在株高方面,株高在52.7~89.1 cm,‘安1305-32’最低,为52.7 cm,‘天薯15号’最高,为89.1 cm,最高和最低相差36.4 cm(表2)。
表2 不同品种形态特征Table 2 Morphological characteristics of different varieties
2.3 块茎性状
在薯形方面,‘宁薯18 号’为长圆形,‘宁薯17 号’‘天薯 14 号’‘天薯 15 号’品种为卵圆形,其余品种为椭圆形。在表皮方面,‘陇薯15 号’和‘榆薯5 号’为略麻皮,其余光滑。在芽眼深浅方面,‘秦薯101’芽眼浅带紫色,‘宁薯17 号’‘宁薯18 号’‘天薯 14 号’和‘克新 1 号’(CK)品种芽眼中等深度,其余品种芽眼浅。在皮色方面,‘陇薯15 号’‘天薯 15 号’和‘秦薯 102’品种为黄色,‘宁薯 17 号’‘宁薯 18 号’‘陇薯 16 号’和‘天薯 14 号’品种为浅黄色,其余品种为白色。在肉色方面,‘陇薯15 号’和‘秦薯102’为黄色,‘宁薯17 号’‘宁薯 18 号’‘陇薯 16 号’‘天薯 14 号’和‘天薯 15号’品种为浅黄色,其余品种为白色。在商品薯率方面,马铃薯商品薯率在45.3%~53.3%,‘秦薯101’商品薯率最低,为45.3%,‘宁薯18 号’商品薯率最高,为53.3%,最高和最低之间相差8.0 个百分点。干物质含量采用水比重法测定。马铃薯干物质含量在17.93%~23.47%,‘安1305-32’干物质含量最低,为17.93%,‘宁薯18号’干物质含量最高,为23.47%,最高和最低之间相差5.54 个百分点(表3)。
表3 不同品种块茎性状Table 3 Tuber traits of different varieties
2.4 块茎生理缺陷
在二次生长方面,发生率在1.95%~3.27%,‘天薯15号’二次生长率最低,为1.95%,‘宁薯17号’二次生长率最高,为3.27%,最高和最低之间相差1.32 个百分点。在裂薯率方面,发生率在4.03%~6.54%,‘秦薯101’裂薯率最低,为4.03%,‘宁薯17号’裂薯率最高,为6.54%,最高和最低之间相差2.51 个百分点。在空心率方面,发生率在4.33%~6.67%,‘秦薯101’空心率最低,为4.33%,‘克新1号’(CK)空心率最高,为6.67%,最高和最低之间相差2.34个百分点(表4)。
表4 不同品种块茎生理缺陷Table 4 Tuber physiological defect of different varieties
2.5 鲜薯产量
试验产量数据分析采用LSD 法。有6 个品种较‘克新1 号’(CK)产量高,从高到低顺序依次为‘宁薯 18 号’‘榆薯 5 号’‘安 1106-175’‘天薯 15 号’‘宁薯17 号’‘秦薯102’,产量分别为679,657,648,641,624 和 622 kg/667m2, 较‘克 新 1 号’(486 kg/667m2)分 别 高 193.10, 170.76, 162.42,155.75,138.41 和 136.40 kg/667m2,增产率分别为39.71%、35.12%、 33.40%、32.03%、28.47%、28.05%。在方差分析中,这6个品种与‘克新1号’(CK)差异达到极显著水平(表5)。
表5 不同品种产量比较Table 5 Yield comparison of different varieties
3 讨 论
榆林市位于西北地区陕西省最北部,榆林境内以长城为界,长城以北属于毛乌素沙地,南部属于黄土高原,亦称黄土丘陵沟壑区,占总面积的58%。南部区域土层深厚,年降水量400 mm 左右,除了河道两边有水浇地外,其余均为旱地,属于雨养农业。该区域生产上对马铃薯抗旱性要求较高,旱地马铃薯主栽品种为‘克新1 号’,该品种具有较好的抗旱性,商品薯率高,但抗病性差。2010 年后,‘冀张薯 8 号’‘青薯 9 号’‘晋薯 16号’在旱地也逐渐推广,‘冀张薯8 号’由于耐贮藏性较差,近些年种植面积较少。‘青薯9 号’淀粉含量高、抗病性强,‘晋薯16 号’产量高、商品薯率高,但是这2 个品种生育期过长,当地农民种植积极性不高,所以面积很难再扩大。
本试验中,参试品种由榆林市农业科学研究院从国内西部马铃薯育种单位引进。试验在陕西省榆林市清涧县下廿里铺镇贺家塬村实施。该县位于榆林市最南部,是榆林南部丘陵沟壑区的典型代表,该区域7月平均气温23.8℃,最高单日温度可在37℃以上。所以该区域农民喜欢在5 月底6月初种植马铃薯,避免薯块形成后遇到高温,致使薯块出现畸形。本试验比较了马铃薯各品种的生育期、植株形态特征、块茎性状、生理缺陷、产量等特征特性,以生育期、丰产性、商品性为主要指标开展了筛选工作。在生育期方面,‘克新1号’(CK)生育期110 d,‘榆薯5号’生育期109 d,较‘克新1号’(CK)少1 d,‘安1106-175’生育期111 d,较‘克新1号’(CK)多1 d。而其余品种生育期在115 d以上,尤其是120 d 以上的,如果遇到降霜提早,不易成熟,影响产量。马铃薯干物质含量方面,只有‘安1305-32’干物质含量低于‘克新1 号’(CK),其余10 个品种均高于‘克新1 号’(CK),最高的是‘宁薯18号’,干物质含量为23.47%。在商品薯率方面,‘宁薯18号’‘榆薯5号’‘安1106-175’3个品种较‘克新1 号’(CK)高,商品薯率分别达到53.3%、53.1%、52.8%。从鲜薯产量来看,‘宁薯18 号’‘榆薯 5 号’‘安 1106-175’‘天薯 15 号’‘宁薯17号’‘秦薯102’6个品种较‘克新1号’(CK)增产在28%以上,达到极显著水平,增产率分别为39.71%、35.12%、33.40%、32.03%、28.47%、28.05%。正常年份,‘克新1号’(CK)产量在1 000 kg/667m2以上,而2021 年才达到486 kg/667m2,减产达到50%以上。这是由于 2021 年从 6 月 20 日至 8 月 20 日,整个榆林市出现了50 年一遇的干旱,从而导致品种产量低,商品薯率下降。
综上所述,‘榆薯 5 号’‘安 1106-175’的生育期和‘克新1 号’(CK)类似,‘榆薯5 号’生育期较‘克新1 号’(CK)少1 d,‘安1106-175’生育期较‘克新1 号’(CK)多1 d,这2 个品种的产量、商品薯率和干物质含量均高于‘克新1 号’(CK),适宜在榆林南部丘陵沟壑区域推广。‘宁薯18 号’‘宁薯 17 号’‘天薯 15 号’‘秦薯 102’4 个品种的产量和干物质含量均高于‘克新1 号’(CK),但生育期偏长,类似本区域有一定面积的‘青薯9 号’‘晋薯16号’,可以作为搭配品种推广。