高花青素型甘薯新品种济紫薯2号的选育及栽培技术

董顺旭, 侯夫云, 李爱贤, 秦 桢, 周媛媛, 王庆美

(山东省农业科学院 作物研究所/黄淮海薯类观测实验站/山东省特色作物工程实验室,山东 济南 250100)

甘薯是重要的粮食、饲料和工业原料作物[1]．随着科技的发展,我国甘薯育种目标逐步由满足高产的需求转变为满足口味、保健需求[2]．紫色甘薯富含花青素,其生物学功效在预防和治疗现阶段人类疾病中作用越来越大[3]．紫色甘薯中的花青素作为安全的天然食用色素[4],越来越受到市场的重视．Ayamurasaki是色素加工业常用的色素含量较高的紫甘薯品种,但在国内产量低,不能满足甘薯色素产业的需求．“十一五”期间,中国已开始紫肉甘薯品种的选育,但选育的紫薯品种多数存在产量、品质、抗病性不能兼顾的问题[5]．为满足市场需求,以解决实际问题为导向,山东省农业科学院甘薯创新团队从2005年开始紫色甘薯品种育种研究,先后培育出济薯18号、济紫薯1号2个市场影响较大的紫甘薯品种．其中,济薯18是鲜食型紫甘薯品种,鲜薯花青素含量为10～15 mg/100 g,济紫薯1号为色素和全粉加工兼用型品种,鲜薯花青素含量为70～80 mg/100 g,它们还不能满足市场对花青素提取专用薯的需求．济紫薯2号是2021年选育出的高花青素甘薯新品种,为色素提取专用型品种．本文对济紫薯2号的选育过程、品种特性以及高产高效栽培技术进行分析和阐述,以期推广专用型紫甘薯品种,增加原生态花青素的市场份额,使色素加工厂能够获得具有市场竞争力的原材料,让甘薯种植户增加收益．

1 选育过程

为了培育出高花青素甘薯新品种,2009年山东省农业科学院作物研究所采用集团杂交法,以徐紫薯3号为母本,以济紫薯1号、威海紫薯、Ayamurasaki、宁紫1号、京薯6号、农林54 6个品种为父本集团,放任授粉获得实生种子,2010—2014年通过实生苗、初选圃、复选圃以及品系比较和抗病性鉴定等试验,逐级选拔,选育出多抗性、高产、高花青素含量的优质甘薯新品种济紫薯2号(原系号济10023)．

2 主要特征特性

济紫薯2号为高花青素品种,生育期130 d,属中熟品种．顶部3片叶,叶色紫红,成年叶心形、正面及叶脉呈绿色．植株生长习性匍匐,叶无裂片,蔓长1.5～2.0 m,为中蔓,茎粗中等,茎蔓主要颜色绿色,茎基部分枝数为6～10个,茎顶芽花青甙显色强度中,薯块呈柱形,薯皮和薯肉深紫色,萌芽均匀性中等,结薯习性集中．

3 品种表现

3.1 鲜薯产量、花青素含量比较试验

为了确定济紫薯2号在田间的鲜薯产量和花青素含量,以日本的高花青素甘薯品种Ayamurasaki为对照,2020年在山东省农业科学院济南基地进行了对比试验．结果表明(表1),济紫薯2号的鲜薯产量和花青素含量均高于Ayamurasaki,分别比对照增产31%、104%．因此,济紫薯2号可以替代Ayamurasaki成为花青素加工企业的生产原料．

表1 2020年2个品种鲜薯产量及花青素含量Tab.1 Fresh sweetpotato yields and anthocyanin contents of 2 varieties in 2020

表2 不同地区济紫薯2号和济紫薯1号鲜薯产量、花青素含量和干率Tab.2 Yields， anthocyanin contents and dry rates of Jizishu 2 and Jizishu 1 in different regions

表3 不同年份济紫薯2号的抗病性鉴定

3.2 甘薯新品系多点鉴定试验

2019—2020年,山东省农业科学院作物研究所组织北方薯区部分甘薯科研与育种单位在济南、烟台、阜阳、商丘、宝鸡、运城6个地点进行多点试验,以济紫薯1号作为对照,对济紫薯2号的产量和品质等综合性状表现进行鉴定．结果表明(表2):济紫薯2号2年平均鲜薯产量为1 593.8 kg/667 m2,比济紫薯1号减产7.3%;干率为35.3%,比济紫薯1号低5.0%．济紫薯2号的鲜薯平均花青素含量为159.03 mg/100 g,比对照高28.60%．

4 抗病性鉴定

根腐病鉴定采用田间自然诱发鉴定法,在收获时进行病情指数调查,以胜利百号为感病对照,徐薯18为抗病对照;茎线虫病鉴定采用田间自然诱发鉴定法[6],以栗子香为感病对照,郑红22为抗病对照;黑斑病鉴定采用室内针刺法[7],以栗子香为感病对照,南京92为抗病对照．抗性分级标准如下:免疫,病情指数为0;高抗,0<病情指数<20;抗,20≤病情指数<40;中抗,40≤病情指数<60;感,60≤病情指数<80;高感,80≤病情指数≤100．2年抗病鉴定试验结果表明(表3):济紫薯2号抗黑斑病,中抗根腐病,感茎线虫病．在生产中应重点防治茎线虫病．

5 栽培技术要点

1)精选种薯,培育壮苗.生产上应选用无病虫害的健康薯块作种薯．由于SPVD病毒在全国大范围发生,最好采用一年制脱毒繁育技术生产种薯[8]．排种前苗床施适量的有机肥,排种密度20 kg/m2左右．为减少病毒侵染,苗床应采用高剪苗的方式进行剪苗[9]．剪苗后要及时对苗床进行消毒、施肥、浇水和增温处理[10]．

2)适时早栽,合理密植.济紫薯2号可作春茬和夏茬薯种植．为了获得高的花青素含量,5月中下旬种植最好．山区丘陵地块垄宽75～85 cm,栽插密度为3 000～3 300株/667 m2;平原地块可以采用120 cm宽的大垄双行栽插模式,栽插密度为3 100～3 500 株/667 m2．

3)施足基施,适当追施.济紫薯2号适宜在中等肥力地块种植．一般情况下以氮、磷、钾复合肥基施,施用量40 kg/667 m2左右,另加施10 kg/667 m2左右的硫酸钾肥料．追肥应根据长势而定,地上生长势差的情况下可适当追施速效肥,水肥一体化条件下可以通过滴灌适当追施水溶肥,普通条件下可以考虑施夹边肥．济紫薯2号容易旺长,在封垄前有旺长迹象应及时喷施烯效唑控制旺长[11],用5%的烯效唑粉剂0.05～0.10 kg/667 m2,兑水15 kg,每5～7 d喷施1次,连续喷施2～3次．

4)轮作换茬,防治病虫.济紫薯2号中抗根腐病、感茎线虫病,不宜种植在病害严重的区域．生产上尽量做到轮作换茬．栽插前薯苗用50%多菌灵或70%甲基托布津可湿性粉剂500倍液浸苗10～20 min,移栽时穴施辛硫磷微胶囊剂1～1.5 kg/667 m2或三唑磷微胶囊剂1～1.5 kg/667 m2,能有效防治茎线虫病[12]．

5)中耕除草,及时排涝.移栽后可用33%二甲戊灵350～400 mL/667 m2定向喷施进行封闭,以防止草害发生．封垄前及时中耕除草和培土．如雨水较多,应及时清沟理墒,排除田间积水,做到雨后田间无积水．

6)加强田间管理,适时收获.栽后及时中耕松土,使土壤保持良好的通气状态,促进块根的快速膨大．适时收获,种薯宜在霜降前完成收获,以防薯块受冻,影响种薯发芽．商品薯可以适当延期收获,但是应注意防冻,以免影响济紫薯2号的花青素产量．