抗旱加工专用型马铃薯品种的引进筛选

李丰先，李啸云，韩儆仁，李亚杰，姚彦红，范 奕，董爱云，刘惠霞，牛彩萍，李珍妮，马菁菁，李德明，罗 磊*

（1.甘肃省定西市农业科学研究院，甘肃定西 743000；2.甘肃省马铃薯工程技术研究中心，甘肃定西 743000）

马铃薯（Solanum tuberosumL.）作为中国第四大粮食作物，种植面积不断扩大，在国民经济中发挥着主导作用，不仅营养全面、结构合理，含有丰富的膳食纤维[1-3]，也是巩固脱贫攻坚成果和助力乡村产业振兴的主导产业。甘肃省马铃薯主产区土质疏松，土壤富含钾，气候凉爽，适宜马铃薯生长。据统计，2020 年甘肃省全省粮食播种面积263.8 万hm2，其中马铃薯播种面积占全省粮食播种面积的21.8%[4]，因此马铃薯已成为当地的特色优势农作物。

近年来，甘肃省马铃薯产业发展迅速，基本实现了品种的更新换代和脱毒种薯全覆盖，但在目前产业转型升级阶段，瓶颈问题和潜在危机越来越突出，适合甘肃省生态条件、综合性状优良的加工专用型品种仍然缺乏，不能满足加工企业需求，因此，需要加快筛选和选育优质抗旱加工专用型马铃薯新品种进程，丰富品种资源，优化品种布局。本试验从国内外引进马铃薯新品种（系），以品种‘陇薯6 号’为对照，于2021—2022 年进行了优质抗旱加工专用型马铃薯新品种的引进筛选试验，对各参试品种（系）的物候期、植株性状、块茎性状、抗病性、丰产性、抗旱性及品质等指标进行分析评价，以期筛选出适宜西北旱作区示范推广的马铃薯新品种（系），为旱作区马铃薯产业健康快速发展提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为12 个马铃薯新品种（系），品种（系）名称及来源如表1 所示。

表1 试验材料Table 1 Test materials

1.2 试验设计

试验于2021 年、2022 年在定西市农科院科研创新基地种植，采取随机区组排列，参试品种12 个，对照品种‘陇薯6 号’，行长5.7 m，行距70 cm，株距28 cm，5 行区，小区面积20 m2。2021 年前茬作物为党参，2022 年前茬作物为玉米。

1.3 试验期间气象数据

试验期间试验地点的气象数据见表2（见下页）。

表2 试验期间气象数据表Table 2 Meteorological data during the test

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生育期

记载参试品种（系）各生育时期[5]。

1.4.2 出苗率

出苗后20 d 内，调查各小区出苗数，计算出苗率。

1.4.3 生理性状

株高：采用卷尺测量茎基部到生长最高点的距离。茎粗：采用游标卡尺测量地上部第二茎节直径。主茎数：由种薯从地下直接生长出来的茎的数目。并记载植株形态特性、块茎性状等[5]。

1.4.4 病害调查

分别调查各小区马铃薯早疫病[6]、晚疫病[7-10]和疮痂病[11-12]的病害情况。晚疫病：小区出现中心病株后，每周调查病株率，第3 或4 周调查病情指数。植株叶片出现晚疫病病斑即为病株。早疫病：现蕾期和收获前1 个月各调查1 次，调查方法同晚疫病。疮痂病：收获时每小区取100 个块茎调查发病情况，计算病薯率。

按照下面的标准进行统计。0 级：无病；1 级：病斑面积不超过整个叶片面积的5%；3 级：病斑面积不超过整个叶片面积的6%～10%；5 级：病斑面积不超过整个叶片面积的11%～20%；7 级：病斑面积不超过整个叶片面积的21%～50%；9 级：病斑面积占整个叶片面积的50%以上。病株率和病情指数计算公式见式（1）（2）。

1.4.5 二次生长块茎百分数

收获时每小区连续调查10 株，计算发生二次生长块茎百分数。

1.4.6 大中薯率

单薯质量50 g（含）以上为大中薯，收获时分级后称重，计算大中薯率。

1.4.7 比重

收获后1 周内用水比重法测定。每品种按大、中、小块茎比例，每小区取混合样品2.5 kg，在水温17.5 ℃条件下，分别称出空气中块茎质量和水中块茎质量，按公式（3）计算比重。

1.4.8 产量

各小区单收单测。

1.4.9 品质测定

收获时每小区选择长势一致的马铃薯5 株，块茎样品切成小块后使用匀浆机，测定各品种（系）蛋白质、维生素、还原糖含量[5]，块茎干物质和粗淀粉含量采用比重法测定[5]。

1.4.10 蒸煮口味

收获后，每个品种（系）取中等大小块茎蒸煮，选择15 人进行口感评价。10 分制，1 分为最差、10 分为最优。计算平均分值后，口感≤3 分为差，3＜口感≤6 分为中，口感＞6 分为优[13]。

1.5 数据分析

试验数据用Excel 2007 进行数据整理，SPSS 19.0 进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 参试品种（系）的生育时期

由表3 可知，参试品种（系）生育期2021 年为93～125 d，2022 年为102～134 d，为中晚熟、晚熟品种。2022年较2021 年生育期普遍长，主要是因为在生长前期遇到持续高温干旱天气，马铃薯未出现大范围开花，后期连续阴雨天气，导致植株出现返青现象，生育期较2021 年延长。

表3 各参试品种（系）的生育时期Table 3 Growth period of tested varieties（lines）

2.2 参试品种（系）的植株形态特征

由表4（见下页）可知，2022 年受到持续高温干旱气候的影响，所有参试品种（系）出现了零星开花的现象，也导致后期地下部分结薯受到影响，‘天薯17 号’‘DSS-20’‘京张薯1 号’2021 年结实性分别为中、中、少，2022 年分别为少、少、无。与2021 年匍匐茎长短相比，2022 年‘天薯18 号’和‘京张薯1 号’的匍匐茎变长。

表4 各参试品种（系）形态特征Table 4 Morphological characteristics of tested varieties （lines）

2.3 参试品种（系）的田间性状调查

如表5（见下页）所示，2021 年参试品种（系）的出苗率为89.0%～100.0%，其中品种‘陇薯6 号’全部出苗，出苗率为最高；品系‘DSS-20’出苗率显著低于其他品种（系），为89.0%。2022 年的出苗率为74.0%～98.7%，其中品种‘天薯18 号’的出苗率高于其他品种（系），为97.7%；品种‘京张薯1 号’的出苗率显著低于其他品种（系），为74.0%。2021 年参试品种（系）的主茎个数之间无显著差异，其中品种‘陇薯23 号’高于其他品种，主茎数为2.7 个，品系‘14W-3’、品种‘Z 品种’、品种‘天薯17号’和品种‘陇薯6 号’均低于其他品种（系），为2.2 个。2022 年的主茎个数较2021 年相比有所减小，其中品种‘京张薯1 号’高于其他品种，主茎数为2.7 个，品种‘Z 品种’和品种‘陇薯20 号’均低于其他品种（系），为1.6 个。2021 年参试品种（系）的株高为44.2～102.8 cm，其中品种‘陇薯6 号’显著高于其他品种，为102.8 cm，品种‘Z品种’显著低于其他品种（系），为44.2 cm。2022 年品种（系）的株高较2021 年有所下降，为27.0～70.9 cm，其中品种‘陇薯6 号’显著高于其他品种，为70.9 cm，品系‘DSS-20’显著低于其他品种（系），为27.0 cm。综合分析可得，品种‘陇薯6 号’和品种‘天薯18’生理性状表现优异，而品种‘Z 品种’和品系‘DSS-20’表现较差。随着年份的推移，出苗率和株高的减小不仅与干旱的气候条件有关，也与品种退化有很大关系。

表5 各参试品种（系）田间性状Table 5 Field traits of tested varieties（lines）

2.4 参试品种（系）的块茎性状

由表6 可知，参试品种（系）薯块主要是圆形和卵圆形。2021 年薯块大而整齐，‘天薯18 号’和‘京张薯1 号’的裂薯率分别为6.5%和15.3%，‘Z 品种’‘DSS-20’和‘陇薯6 号’的二次生长块茎百分数分别为13.2%、15.3%、12.3%。2022 年薯块大小、整齐度不一，‘F1-1-42’‘天薯18 号’和‘京张薯1 号’的裂薯率分别为8.7%、18.6%和21.8%，‘Z 品种’‘F1-1-42’‘天薯17 号’‘DSS-20’和‘陇薯6 号’的二次生长率分别为18.4%、16.8%、8.3%、24.7%、22.6%。裂薯率和二次生长除与品种特性有关外，还与这两年的前期干旱高温、后期阴雨天气有关。

表6 各参试品种（系）块茎性状Table 6 Tuber traits of tested varieties (lines)

2.5 参试品种（系）的主要病害情况

西北旱作区常见的马铃薯病害有晚疫病、早疫病、卷叶病、疮痂病。2021 年9 月13 日对病害进行了第3 次调查，由表7（见下页）可知，2022 年较2021 年晚疫病和早疫病发病率和病情指数低，主要是因为2022 年干旱高温持续时间长，不利于病害发生。2021 年前茬作物是药材，2022 年前茬作物是玉米，药材和马铃薯有共同的病害，导致2021 年的疮痂病发生率较2022 年发生率高。

表7 各参试品种（系）主要病害调查Table 7 Main disease questionnaire of tested vavietses（lines）

2.6 参试品种（系）的产量

由表8 可知，由于2022 年遇到了持续高温干旱天气，参试品种（系）的产量较2021 年低。根据两年实验结果分析，‘14W-3’‘陇薯23 号’‘天薯18 号’‘DSS-21’和‘京张薯1 号’受到干旱影响后，2022 年产量较对照（‘陇薯6 号’）增产率比2021 年高，抗旱性较强。

表8 各参试品种（系）产量Table 8 Yield of tested varieties (lines)

表9 各参试品种（系）品质检测Table 9 Quality detection of tested varieties (lines)

2.7 参试品种（系）的品质分析

2021 年各参试品种（系）的干物质含量高于对照的品种为‘Z 品种’‘陇薯20 号’‘陇薯23 号’‘天薯18 号’，分别为23.72、23.52、24.65、23.92 g/100 g。2021 年淀粉含量高于18.0%的品种为‘DSS-21’，为18.42%。2022 年淀粉含量高于18.0%的品种为‘Z 品种’和‘DSS-21’，分别为21.25%和18.43%。综合两年的品质分析数据和口感蒸煮食味，品系‘DSS-21’两年淀粉含量都高于18.0%，适用于淀粉加工。‘陇薯23 号’和‘DSS-21’口感优，属于鲜食型品种。‘陇薯23 号’和‘天薯18 号’还原糖含量低于0.2 g/100 g，属于低还原糖型品种。

3 结论

在西北旱作区，干旱缺水是限制马铃薯产业绿色健康可持续发展的主要因素，会引起马铃薯产量[14-15]和品质下降[16-17]。马铃薯病害的发生导致种性退化[18]、品质下降[19-20]、产量减小[21-24]。因此本试验对引进的11 份马薯新品种（系）进行了抗病性、品质、抗旱性、丰产性等综合性状评价分析。

综合两年试验结果分析，品种（系）‘14W-3’‘陇薯23 号’‘天薯17 号’‘天薯18 号’和‘DSS-21’的抗病性较强。‘14W-3’‘陇薯23 号’‘天薯18 号’‘DSS-21’和‘京张薯1 号’抗旱性较强。通过品质分析，‘陇薯23 号’和‘DSS-21’口感优，属于鲜食型品种；‘陇薯23 号’和‘天薯18 号’还原糖含量低于0.2 g/100 g，属于低还原糖型品种；品系‘DSS-21’两年淀粉含量都高于18.0%，属于淀粉加工型品种。品种（系）‘陇薯23 号’‘天薯18 号’‘DSS-21’综合性状突出，既可作马铃薯新品种选育的亲本材料，也可在西北旱作区大面积示范推广。优质抗旱加工专用型马铃薯新品种（系）的推广应用，必将为甘肃省马铃薯产业持续健康发展提供技术支撑。