不同种植密度对秋马铃薯生长及产质量的影响

马燕燕，姜艳芳，贡丹敏，蔡林志，秦玉芝，周华兰，熊兴耀，胡新喜

（1. 湖南农业大学园艺学院，湖南省马铃薯工程技术研究中心，蔬菜生物学湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；2. 中国农业科学院深圳农业基因组研究所，广东 深圳 518120）

马铃薯（Solanum tuberosumL.）又称为洋山芋、土豆、地蛋等，是茄科属一年生草本块茎作物，原产美洲，富含蛋白质、碳水化合物、膳食纤维、维生素等营养及功能成分，故有“地下苹果”的美称[1-2]。马铃薯是继水稻、小麦、玉米之后的世界第四大粮食作物[3]，具有生长周期短、单位面积产量高、块茎营养成分丰富、用途广等优点，在全球广泛栽种，种植面积越来越大[4]。目前，全球有158 个国家和地区栽培马铃薯，约10 亿人将马铃薯作为主食[5]。我国的马铃薯种植区域非常广泛，除河南、广西、浙江等地种植面积相对较小外，其余各省的种植面积均相对较大[6]。2018 年我国马铃薯栽培面积达481.35 万hm2，产量达到9 032.14 万t，约占世界总产量的24.53%[2]。马铃薯作为粮饲兼用型作物，不仅可以促进农民增收，而且在优化农业产业结构、助力脱贫攻坚等方面发挥了重要的作用[7]。

湖南省种植马铃薯以冬春作为主。然而，发展秋马铃薯种植可实现马铃薯错季上市，补充春季马铃薯的市场空缺。此外，我国南方地区6—7 月水涝灾害严重，灾后遭遇干旱，秋马铃薯亦是解决粮食短缺和救灾补损的重要作物之一[8]。秋马铃薯从种植到收获主要集中在9—12 月，于元旦和春节期间上市，销售价格高且可就地贮藏，边卖边收，经济效益好，风险低。

湖南秋季前期气温高，播种后烂薯较严重，出苗率低，后期受早霜的影响，生育期短，产量低，合理密植是获得高产的前提。在保证田间管理一致的情况下，根据实际情况适当增加马铃薯的种植密度，可以起到改善田间光照和小气候条件、提高光合强度、协调群体和个体发展的作用，从而最大程度获得高产[9]。密度是影响产量的因素之一，在一定范围内增加种植密度，可使单位面积上的株数和茎数增加，叶面积系数提高，结薯数增加[10]。

有关秋马铃薯种植密度的研究报道较少见，笔者以兴佳2 号和华薯1 号马铃薯为供试品种，研究不同种植密度对秋马铃薯生长及产质量的影响，旨在筛选湖南地区秋马铃薯主栽品种的适宜种植密度，为湖南秋马铃薯高产高效栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试品种

试验在株洲市石燕村试验田进行，土质为沙壤土，前作为白菜。试验基地在播种前10 d 左右用旋耕机进行旋耕，深度要达30 cm 以上。施硫酸钾型三元复合肥（N-P2O5-K2O = 15-15-15）75 kg/667m2，全 部 沟施做基肥。供试马铃薯品种为兴佳2 号、华薯1 号，由湖南省马铃薯工程技术研究中心提供。

1.2 试验设计

每个品种设置3 个种植密度，分别为5 100、4 100 和3 400 株/667m²，3 个密度处理均采用相同的行距，均采用单垄双行种植，宽行95 cm，窄行35 cm，株距分别为20、25 和30 cm，共6 个处理。采用随机区组设计，各处理小区面积为20 m2，重复3 次。统一于2020 年9 月9 日播种，2020 年12 月8 日收获。

1.3 测定项目与方法

在马铃薯膨大期，每小区随机选取10 株，调查株高、茎粗、主茎数、SPAD 值。收获时以小区为单位，称重并计算折合产量，块茎按照大小分级后称重，单薯重≥50 g 的为商品薯，其余为非商品薯，并调查单株块茎数、单株块茎重、单薯重、商品薯率。烘干法测定块茎干物质含量，根据Mepkep 干物质含量表测定马铃薯块茎淀粉含量[11]。采用钼蓝比色法[12-13]测定块茎VC 含量。

1.4 数据处理与分析

运用WPS 软件处理数据和绘图，采用SPSS 24.0软件进行统计分析，用单因素ANOVA 检验进行方差分析与显著性分析、单变量检验进行主体间相关效应分析。

2 结果与分析

2.1 种植密度对马铃薯植株生长的影响

由表1 可知，华薯1 号的出苗率为92.67%～98.67%，株高为52.86～58.59 cm，茎粗为9.26～11.46 mm，主茎数为1.07～1.87 个，SPAD 值为46.59～49.16，茎粗随种植密度增加而变细，SPAD 值随种植密度增加而降低，不同种植密度间茎粗、主茎数和SPAD 值差异显著；兴佳2 号的出苗率为95.33%～98.67%，株高为54.80～65.22 cm，茎粗为9.19～10.78 mm，主茎数为1.13～1.80 个，SPAD 值为45.18～51.01，株高和主茎数随种植密度增加而增加，茎粗随种植密度增加而变细，SPAD 值随种植密度增加而降低，不同种植密度间株高、茎粗、主茎数和SPAD 值差异显著。相关性分析表明，种植密度对茎粗、主茎数和SPAD值的影响显著，种植密度与品种的互作效应对株高有显著影响。

表1 不同种植密度不同品种马铃薯植株生长指标

2.2 种植密度对马铃薯产量及其构成因子的影响

由表2可知，华薯1号各处理产量在1 385.3～1 947.98 kg/667m2，种植密度为4 100 株/667m2时产量最高，各处理单株块茎重为317.33～596.67 g，单株结薯数为2.60～5.13 个，单薯重为80.07～154.09 g，商品薯率为89.97%～93.62%；不同种植密度间产量、单株块茎重、单株结薯数、单薯重差异显著。兴佳2 号各处理产量在1 200.6～1 537.52 kg/667m2，种植密度为5 100 株/667m2时产量最高，各处理单株块茎重为344.00～429.67 g，单株结薯数为3.33～4.53 个，单薯重为99.49～108.87 g，商品薯率为89.62%～95.81%；随着种植密度的增加，产量呈上升趋势，而商品薯率呈下降趋势；但不同种植密度间产量差异不显著，而商品薯率差异显著。相关性分析表明，种植密度对产量、单株结薯数的影响显著，品种对产量的影响显著，种植密度与品种的互作效应对马铃薯产量及构成因子均无显著影响。

表2 不同种植密度不同品种马铃薯产量及构成因子

2.3 种植密度对马铃薯块茎品质的影响

由表3 可知，华薯1 号各处理干物质含量为19.67%～22.13%，淀粉含量为13.9%～16.36%，VC 含量为41.62～44.22 mg/100g，各处理间差异不显著；兴佳2 号的干物质含量为19.35%～21.26%，淀粉含量为13.57%～15.50%，VC 含量为41.19～41.91 mg/100g，干物质含量、淀粉含量均随种植密度增加而减少。相关性分析表明，种植密度对马铃薯干物质含量、淀粉含量、VC 含量均无显著影响，种植密度与品种的互作效应对马铃薯块茎品质也无影响。

表3 不同种植密度不同品种马铃薯块茎品质

3 讨论与结论

研究表明，马铃薯的种植密度与植株以及块茎的生长发育和块茎的大小分布具有明显的相关性，在一定范围内，随着种植密度的加大，马铃薯的产量也增加，但商品薯率却会有所下降[14-17]。因此，合理密植是保证马铃薯获得高产的前提。马铃薯产量和单位面积块茎的数量随着种植密度的减小而降低，单株块茎重随着种植密度的减小而增加[18]。该试验结果表明，随种植密度的增加，马铃薯株高呈现上升趋势，而茎粗呈现变细趋势，这与陈丽文等[19]的研究结果一致，但种植密度对株高的影响因品种而异，对兴佳2 号影响显著，对华薯1 号影响不显著。试验结果还显示，种植密度显著影响马铃薯的主茎数，兴佳2 号的主茎数随种植密度增加而增加，与金光辉等[20]的研究结果一致。叶片SPAD 值是反映作物营养和生长状况的重要指标[21]，梁晓丽等[22]研究表明在现蕾期SPAD值随种植密度增加呈现先升后降的趋势。笔者的试验结果也显示种植密度对马铃薯叶片SPAD 值的影响显著，2 个品种叶片的SPAD 值均随种植密度增加呈下降趋势。这可能与种植密度增加后植株对养分特别是氮素和光照的竞争变强，造成叶片叶绿素含量降低有关。

试验结果显示，华薯1 号不同种植密度处理间的产量差异显著，呈现出随种植密度增大产量先升后降的趋势，与前人的研究结果一致[18,23]。兴佳2 号不同种植密度处理间的产量差异不显著，但产量随种植密度增加而增加，在试验设置的最大种植密度时产量达到最高，与曲亚英等[24]的研究结果一致。因此，种植密度对不同马铃薯品种的产量的影响不尽相同。2个品种的单株块茎重、单株结薯数和商品薯率随种植密度增加呈下降趋势，与前人的研究结果基本一致[19,25]。

吴利晓[26]的研究结果表明，种植密度对马铃薯淀粉含量、VC 含量有一定的影响，种植密度在3 600～4 400 株/667m2范围内，有利于提高马铃薯块茎的淀粉含量。康鹏玲等[27]研究发现，种植密度影响马铃薯块茎干物质含量与淀粉含量，种植密度为3 500 株/667m2时马铃薯块茎干物质含量最高。笔者的试验结果显示，不同种植密度对马铃薯块茎品质无显著影响，但是兴佳2 号块茎干物质含量和淀粉含量随密度增加呈下降的趋势。

综上所述，在一定的范围内增加马铃薯的种植密度，可以显著提高马铃薯的产量，当种植密度为4 100 株/667m2时，华薯1 号的产量最高，为1 947.98 kg/667m2；当种植密度为5 100 株/667m2时，兴佳2号的产量最高，为1 537.52 kg/667m2。因此，生产中应根据具体的品种进行合理密植，既可增加产量，也可减少种薯用量。