巴 圖,支中生,李 倩
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)
馬鈴薯起源于南美洲,被人們尊奉為“豐收之神”[1]。西班牙考察隊員沈沙·德·勒奧在1538年考察秘魯時發(fā)現(xiàn)馬鈴薯[2],將馬鈴薯的故事編成書普及到歐洲大陸,立即引起了“革命”性的變化[3]。
在17世紀馬鈴薯傳入到中國,開始引種到北京、天津、山東種植,接著推廣到內(nèi)蒙古,在科學技術相對落后的時代,馬鈴薯栽培經(jīng)歷了曲折而漫長的發(fā)展過程[4],最后普及到整個中國[5]。北方冷涼地區(qū)和西南山區(qū)是我國的主要種植區(qū)[6],云南省引進中甸紅等馬鈴薯品種[7],壯大了馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)和國內(nèi)菜薯市場,使得冬季種植馬鈴薯成為主流;黑龍江省黑河農(nóng)業(yè)科學研究所從俄羅斯引入早熟馬鈴薯品種,使得淀粉含量、單位面積產(chǎn)量分別提高了1.4%、10.1%[8];寧南山區(qū)通過從原原種、一級種、二級種繁育無病種薯,現(xiàn)已實現(xiàn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)?;⒖缭绞桨l(fā)展[9];國外種質(zhì)對我國貢獻率達 89.2%[10],其中83個品種是由國外引進的親本選育而成的,2004年張家口市農(nóng)業(yè)科學院從法國、比利時引進冀張引1號、冀張引2號等18個品種,結果表明,冀張引1號、3號分別比對照冀張薯3號增產(chǎn)88.5%、101.9%[11]。而近些年,內(nèi)蒙古品種單一,引種速度相對緩慢。本試驗立足實際,從山東希森中聯(lián)集團引入中聯(lián)紅品種,比較其形態(tài)、生理特性,為壩上地區(qū)噴灌圈提供新的馬鈴薯栽培品種。
材料為脫毒微型薯,品種為克新1號、大西洋、夏波蒂、費烏瑞它、中聯(lián)紅。
試驗在內(nèi)蒙古商都縣東西坊子鄉(xiāng)、小海子鎮(zhèn)、大六號鄉(xiāng)基本同時進行,東徑 113°10′、北緯 40°01′,海拔1400 m,年均日照3088.9 h,年均氣溫3.1℃,年降水量351.5 mm,無霜期120 d。
地力較均勻,微堿性,pH=7.5,前茬為玉米,667 m2施肥N:P2O5:K2O=10:5:20 kg。
試驗于2008年4~10月進行,3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別設5個噴灌圈,種植克新1號、大西洋、夏波蒂、費烏瑞它、中聯(lián)紅,以克新1號品種為對照,面積分別是26.7、21.3、18.7、13.3、12.0 hm2,機械化、規(guī)?;?、節(jié)約化種植;起壟播種,壟寬90 cm,株距8~12 cm,四周是天然的屏蔽,林帶隔離條件好。噴灌圈之間的距離1~2 km,沙質(zhì)土壤,耕層35 cm,土壤肥沃,指針式噴灌,隨時補充充足的水源。
脫毒微型薯專用荷蘭播種機,可按照級別播種;播后苗前噴施除草劑田普,中耕兩次,每隔一個星期定時噴保護性殺菌劑百泰,殺蟲劑啶蟲咪。
馬鈴薯出苗后15 d參照張志良[12]的方法,采用聚丙烯酰胺凝膠電泳法測定過氧化物酶同工酶。
在田間調(diào)查生育期及形態(tài)指標和病蟲害的發(fā)生情況。
成熟期取塊莖,依據(jù)張永成和田豐[13]的《馬鈴薯試驗研究方法》,測定品質(zhì)指標:淀粉含量(碘比色法)、還原糖(比色法)。
成熟期測產(chǎn),隨機取3個點,每個取樣點面積為1.8 m2,壟寬為90 cm,沿著壟的方向取長度2 m,稱量該面積內(nèi)薯塊重量。
由表1可見,5個馬鈴薯品種生育期均在內(nèi)蒙古-河北壩上無霜期范圍之內(nèi),適合該地區(qū)種植。播期略有不同,早熟品種費烏瑞它播種后12 d達到出苗期,從現(xiàn)蕾開花期到成熟期經(jīng)過了41 d;中晚熟品種大西洋、克新1號分別播種后13、14 d達到出苗期,從現(xiàn)蕾開花期到收獲期分別經(jīng)過了51、49 d;而晚熟品種中聯(lián)紅、夏波蒂分別在5月17、14日播種,7月20、10日達到現(xiàn)蕾開花期,經(jīng)過56、55 d達到收獲期;中聯(lián)紅較其他4個微型薯品種塊莖膨大期長,淀粉積累時間長,但可正常收獲。
表1 不同馬鈴薯品種生育期比較(日/月)Table1 The growth stage of various potato varieties(Date/Month)
由圖1可見,5個馬鈴薯品種中,中聯(lián)紅、克新1號發(fā)病相對較輕。費烏瑞它、夏波蒂發(fā)生細菌性環(huán)腐病、真菌性早疫病的情況較為嚴重,其次是大西洋;費烏瑞它感染真菌性晚疫病的情況較嚴重,夏波蒂和大西洋感染該病的情況略輕,克新1號較輕,中聯(lián)紅沒有感染此??;而X病毒發(fā)病最重的是大西洋,其次是夏波蒂、費烏瑞它,克新1號相對較輕,中聯(lián)紅沒有染病;Y病毒發(fā)病率最高的是夏波蒂,大西洋次之,費烏瑞它相對較輕,克新1號略有感病。卷葉病毒發(fā)病順序為:夏波蒂>費烏瑞它>大西洋>克新1號>夏波蒂>中聯(lián)紅。綜上所述,中聯(lián)紅、克新1號抗病能力相對較強。
圖1 不同馬鈴薯品種發(fā)病率情況比較Figure1 Comparison of the disease percentage for various potato varieties
如表2所示,在苗期,5個馬鈴薯品種中,分枝數(shù)最高的是費烏瑞它,大西洋次之,中聯(lián)紅最低;莖稈顏色差異明顯,克新1號和費烏瑞它的是綠色,夏波蒂的是淺綠色,大西洋和中聯(lián)紅的是綠帶紫網(wǎng)紋。在淀粉積累期,中聯(lián)紅株高最高,夏波蒂次之,克新1號和大西洋的株高接近相等,費烏瑞它品種最低;而匍匐莖數(shù)最高的是中聯(lián)紅,為7.8個,是克新1號匍匐莖個數(shù)的1.73倍,有利于形成塊莖,且花冠顏色為白色;克新1號和大西洋的薯型為圓形,中聯(lián)紅為橢圓形。就芽眼深淺而言,大西洋、夏波蒂和中聯(lián)紅相對較淺。費烏瑞它的薯皮和薯肉顏色均為黃色,中聯(lián)紅為紅皮黃肉。
如表3可見,經(jīng)方差分析,中聯(lián)紅品種產(chǎn)量與夏波蒂無顯著差異,與大西洋、費烏瑞它、克新1號產(chǎn)量均達到極顯著差異水平,且大西洋、費烏瑞它、克新1號產(chǎn)量之間均達到極顯著差異水平。中聯(lián)紅產(chǎn)量是對照克新1號的1.39倍,是費烏瑞它的1.25倍,是大西洋的1.18倍;夏波蒂是克新1號的1.38倍,大西洋是克新1號的1.17倍??梢?,中聯(lián)紅與夏波蒂品種,在高水、高肥的噴灌圈種植管理下,能獲得較高產(chǎn)量。
表2 不同馬鈴薯品種形態(tài)特征比較Table2 Comparion of the morphological traits for various potato varieties
表3 不同馬鈴薯品種產(chǎn)量差異比較Table3 Yield comparion for variouspotato varieties
如圖2所示,夏波蒂和大西洋的還原糖含量較低,最高是克新1號。就淀粉和塊莖干物質(zhì)含量而言,占薯塊中的比例相對較大,所以其含量與產(chǎn)量有密切關系。中聯(lián)紅品種干物質(zhì)含量、淀粉含量分別最高,淀粉含量占干物質(zhì)含量的82.3%,其次是大西洋、夏波蒂,最低的是費烏瑞它;中聯(lián)紅具有較高的淀粉和干物質(zhì)含量,為其高產(chǎn)奠定了基礎。
圖2 不同馬鈴薯品種品質(zhì)比較Figure2 Comparison of the quality indexes for various potatoes varieties
參試的5個品種葉片過氧化物酶共有遷移率Rf=0.14、Rf=0.18、Rf=0.24、Rf=0.28、Rf=0.29、Rf=0.32、Rf=0.35、Rf=0.37、Rf=0.40、Rf=0.42、Rf=0.44、Rf=0.46、Rf=0.49、Rf=0.53 計 14 條譜帶。著色最重譜帶分布在Rf=0.14、Rf=0.18、Rf=0.32、Rf=0.35,說明在這4條譜帶的位點上過氧化物酶活性最高,品種間有較大差異。
第6條、第7條、第9條、第10條譜帶是所有品種共有的,著色最深的分布在第6條、第7條,其他譜帶的分布在不同品種間有一定的差異。而在Rf=0.14譜帶上,大西洋卻是所有品種及譜帶中最大、顏色最深的,酶活性最高(圖3)。
圖3 不同馬鈴薯品種POD酶譜圖Figure3 The POD zymogram graph of various potato varieties
對不同馬鈴薯葉片進行了POD酶譜分析,得到遷移率,如表4所示,通過最短距離法聚類分析可得知夏波蒂與大西洋分別成類;克新1號、中聯(lián)紅、費烏瑞它為一類。即{夏波蒂};{大西洋};{克新1號,中聯(lián)紅,費烏瑞它}。
表4 不同馬鈴薯品種POD酶酶譜分析Table4 The POD zymogram analysis of various potato varieties
圖4 不同馬鈴薯品種聚類圖Figure4 The cluster graph of various potato varieties
內(nèi)蒙古-河北壩上地區(qū)地勢平坦、遼闊無垠,適宜馬鈴薯規(guī)?;?、機械化生產(chǎn),同時具備高海拔、氣候冷涼、晝夜溫差大、土質(zhì)疏松等優(yōu)良條件,可繁育馬鈴薯脫毒種薯。5個馬鈴薯品種均表現(xiàn)播期適合、生長勢強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好,但中聯(lián)紅、夏波蒂較其他3個品種品質(zhì)好、經(jīng)濟效益高。
播期在5月中上旬,符合內(nèi)蒙古-河北壩上地區(qū)前期氣候冷涼特點,這與趙沛義等人[14]提出適期播種的結論吻合,從中原二作區(qū)引進的中聯(lián)紅品種,生育期118 d,在內(nèi)蒙古-河北壩上地區(qū)無霜期范圍之內(nèi),在微型薯噴灌圈種植下,能夠正常收獲。
就發(fā)病率而言,中聯(lián)紅、克新1號較其他品種抗病性強,中聯(lián)紅除輕度沾環(huán)腐病、早疫病外,無沾染其他病菌,而夏波蒂、大西洋對晚疫病、X、Y、卷葉病毒敏感,費烏瑞它次之。而且研究發(fā)現(xiàn),在較干旱的地段,5個馬鈴薯品種均不易發(fā)病,說明高濕是引起馬鈴薯晚疫病的直接原因。這與孫彥良[15]結論一致。
苗期觀測分枝數(shù)最多的是費烏瑞它,最少的是中聯(lián)紅,該品種植株高大,全生育期中最高可達到90 cm;淀粉積累期觀測主莖數(shù)、匍匐莖數(shù),中聯(lián)紅均最高;成熟期觀測塊莖,中聯(lián)紅、夏波蒂薯型均為橢圓形,薯皮光滑,芽眼較淺,中聯(lián)紅紅皮黃肉,深受當?shù)乩习傩諝g迎。
在馬鈴薯指針式噴灌圈條件下種植,5個品種均表現(xiàn)高產(chǎn)。中聯(lián)紅分別比夏波蒂、大西洋、費烏瑞它、克新1號高0.41%、19.05%、25%、38.89%;而與夏波蒂無顯著性差異,產(chǎn)量接近。
5個馬鈴薯品種塊莖中,中聯(lián)紅淀粉含量最高,達到19.5%,適宜淀粉、全粉加工;還原性糖含量大小順序為:克新1號>中聯(lián)紅>費烏瑞它>夏波蒂>大西洋,大西洋適宜薯片的加工,而夏波蒂宜加工薯條。干物質(zhì)含量高低順序為:中聯(lián)紅>夏波蒂>大西洋>克新1號>費烏瑞它。
在苗期,5個馬鈴薯品種葉片的過氧化物酶活性,最強的是大西洋,最弱的是克新1號,說明在干旱脅迫下,使大西洋通過加強酶的活性以調(diào)整總代謝,從而提高馬鈴薯幼苗的抗旱脅迫的能力,適應干旱脅迫環(huán)境,維持其正常的生命代謝活動,這與孫曉光[16]結論一致。
脫毒微型薯中聯(lián)紅、夏波蒂在壩上地區(qū)表現(xiàn)較好,能夠在噴灌圈大面積種植。而大西洋、費烏瑞它、克新1號仍需要進一步試驗,通過栽培條件、病蟲害防治等措施的改進,達到高產(chǎn)。
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