謝一芝，賈趙東，郭小丁，馬佩勇，邊小峰，蘇興智，徐宗進(jìn)

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，江蘇 南京 210014;2.江蘇省東?？h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，江蘇 東海 222300)

甘薯具有生物產(chǎn)量高、種植區(qū)域廣、抗旱耐瘠性強(qiáng)等特點(diǎn)，甘薯不僅是重要的糧食、飼料、工業(yè)原料作物，而且還是新型能源用塊根作物，甘薯單位面積生產(chǎn)的干物質(zhì)居各類作物之首，是生產(chǎn)燃料乙醇的理想原料，甘薯將在再生能源開(kāi)發(fā)中起到極其重要的作用［1-3］。甘薯產(chǎn)量的提高主要在于品種的改良和栽培技術(shù)的改進(jìn)［4-5］。為了滿足淀粉加工及能源開(kāi)發(fā)利用的需要，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選用高淀粉品種蘇薯2號(hào)和南薯99為雜交親本，采用有性雜交的方法育成了高產(chǎn)、高淀粉型甘薯新品種蘇薯17號(hào)，該品種于2012年通過(guò)國(guó)家甘薯新品種鑒定，并獲得了國(guó)家新品種保護(hù)［6］。通過(guò)對(duì)蘇薯17號(hào)生理指標(biāo)的測(cè)定擬探明其高產(chǎn)形成的生理特性;通過(guò)不同肥料處理及氮、磷、鉀配比試驗(yàn)，探討蘇薯17號(hào)的高產(chǎn)栽培技術(shù)，為蘇薯17號(hào)的大面積推廣應(yīng)用提供配套技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 親本選擇

選用江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所育成的高淀粉、高抗根腐病品種蘇薯2號(hào)［7］為母本，四川省南充市農(nóng)科所育成的淀粉型甘薯品種南薯99［8］為父本，2005年通過(guò)與蕹菜為砧木進(jìn)行嫁接和短日照處理誘導(dǎo)開(kāi)花，經(jīng)配組雜交獲得雜交種子。

1.2 生產(chǎn)力鑒定

2010—2011年在長(zhǎng)江流域薯區(qū)南昌、杭州、南京、長(zhǎng)沙、武漢、重慶、成都、南充、綿陽(yáng)等地設(shè)置18個(gè)點(diǎn)次，2011年在南昌、重慶和南充設(shè)置3個(gè)點(diǎn)。田間試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)種植100株，區(qū)域試驗(yàn)小區(qū)面積為20 m2，生產(chǎn)試驗(yàn)面積為200 m2。根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行田間管理。

1.3 特性鑒定

參照張永剛等［9］甘薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、李強(qiáng)等［10］甘薯DUS測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行性狀調(diào)查。

1.4 抗病鑒定

根腐病、莖線蟲(chóng)病和蔓割病采用病地自然誘發(fā)鑒定，黑斑病采用室內(nèi)薯塊人工接種鑒定法［11-12］。

1.5 采苗量試驗(yàn)

供試品種為蘇薯17號(hào)，對(duì)照品種為徐薯22，每品種各選10塊薯塊，平均每薯塊500 g，采用大棚+小弓棚+電熱絲，大棚+小弓棚和小弓棚3種育苗方式研究品種的萌芽性，于3月25日排種，當(dāng)薯苗長(zhǎng)到20 cm時(shí)進(jìn)行采苗，共采苗6次，每次采苗后進(jìn)行稱重，并統(tǒng)計(jì)苗數(shù)。

1.6 生理指標(biāo)測(cè)定

供試品種為蘇薯17號(hào)，對(duì)照品種為生產(chǎn)上的主栽品種徐薯22［13］。試驗(yàn)在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行，于6月13日栽插，栽插密度為4.95×104株/hm2，11月3日收獲，全生育期142 d。在栽插后第40、60、80、100和120天進(jìn)行田間生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)調(diào)查，選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致有代表性單株作為調(diào)查對(duì)象，每個(gè)品種每次調(diào)查10株，調(diào)查測(cè)定項(xiàng)目有地上部莖葉鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、地下部塊根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、塊根干物率、葉面積指數(shù)、凈同化率、生物產(chǎn)量(地上部分+地下部分)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)等。

1.7 栽培技術(shù)研究

供試品種為蘇薯17號(hào)，試驗(yàn)在東?？h雙店鎮(zhèn)季嶺村試驗(yàn)地上進(jìn)行，試驗(yàn)地土質(zhì)為沙壤土，土壤中有機(jī)質(zhì)含量為 0.75%，堿解氮為 145.5 mg/kg，有效磷為 5.88 mg/kg，速效鉀為 61.0 mg/kg，土壤 pH 值為 5.69。本試驗(yàn)通過(guò)不同肥料處理研究施肥水平及配比對(duì)蘇薯17號(hào)主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響。氮肥為尿素(含N46%)、磷肥為過(guò)磷酸鈣(含P2O512%)、鉀肥為硫酸鉀(含k2O 50%)，所有肥料均一次性基施。本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)8個(gè)處理，小區(qū)面積33 m2，5行區(qū)，重復(fù)3次，試驗(yàn)于2013年5月17日栽插，栽插密度為5.25×104株/hm2，10月30日收獲，全生育期165 d。具體處理及編號(hào)見(jiàn)表1。

表1 肥料處理及編號(hào)Tab.1 Fertilizer treatment and its code

2 結(jié)果與分析

2.1 蘇薯17號(hào)的選育

2005年選用江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所育成的高淀粉品種蘇薯2號(hào)為母本，四川省南充市農(nóng)科所育成的淀粉型品種南薯99為父本，通過(guò)與蕹菜為砧木進(jìn)行嫁接和短日照處理誘導(dǎo)開(kāi)花，經(jīng)配組雜交獲得雜交種子200粒，2006年春天種子經(jīng)催芽處理后在南京苗床播種，然后移栽到大田，收獲時(shí)根據(jù)產(chǎn)量、薯形、品質(zhì)等綜合性狀的表現(xiàn)而選出，原系號(hào)為寧M51-5，2007年進(jìn)行復(fù)選鑒定，2008—2009年進(jìn)行鑒定品比試驗(yàn)，2010—2011年參加國(guó)家長(zhǎng)江流域薯區(qū)甘薯品種區(qū)域試驗(yàn)，因在2010年的長(zhǎng)江流域薯區(qū)甘薯品種區(qū)域試驗(yàn)中表現(xiàn)突出，于2011年提前1年同步進(jìn)行了長(zhǎng)江流域薯區(qū)甘薯品種生產(chǎn)試驗(yàn)，2012年3月通過(guò)國(guó)家甘薯品種鑒定委員會(huì)的品種鑒定。

2.2 主要特性

2.2.1 形態(tài)特征 蘇薯17號(hào)頂葉色綠，葉脈淡褐色，葉色深綠，葉片形狀心形，莖色綠帶褐;最長(zhǎng)蔓長(zhǎng)202.4 cm，單株分枝數(shù)4.78個(gè)，莖粗0.73 cm。薯形長(zhǎng)紡錘形，薯皮紅色，薯肉黃色，單株結(jié)薯數(shù)3～4個(gè)，結(jié)薯集中整齊，大中薯率92.06%，薯塊萌芽性較好。

2.2.2 抗病性 2010—2011年參加國(guó)家長(zhǎng)江流域薯區(qū)甘薯品種區(qū)域試驗(yàn)，經(jīng)區(qū)域試驗(yàn)指定單位鑒定表明，蘇薯17號(hào)中抗黑斑病和莖線蟲(chóng)病。經(jīng)徐州甘薯研究中心田間誘發(fā)鑒定表明蘇薯17號(hào)抗根腐病，經(jīng)福建省農(nóng)科院作物研究所接種鑒定表明蘇薯17號(hào)抗蔓割病。

2.2.3 品質(zhì) 經(jīng)國(guó)家長(zhǎng)江流域薯區(qū)多年多點(diǎn)的鑒定，蘇薯17號(hào)的塊根平均烘干率33.20%，比對(duì)照品種徐薯22高2.14個(gè)百分點(diǎn);平均淀粉率22.53%，比對(duì)照品種徐薯22高1.86個(gè)百分點(diǎn)。熟食甜面味香，品質(zhì)優(yōu)良。

2.2.4 萌芽性 萌芽試驗(yàn)結(jié)果表明3種育苗方式蘇薯17號(hào)的平均產(chǎn)苗數(shù)為207.33株/kg，徐薯22的平均產(chǎn)苗數(shù)為273.17株/kg，蘇薯17號(hào)比徐薯22少產(chǎn)65.84株/kg。但百株苗質(zhì)量高于徐薯22，蘇薯17號(hào)3種育苗方式的平均百株苗質(zhì)量為1.70 kg，徐薯22為1.56 kg。3種育苗方式中以大棚+小弓棚+電熱絲育苗方式對(duì)蘇薯17號(hào)產(chǎn)苗更為有利。

2.3 生產(chǎn)力鑒定

2010—2011年經(jīng)21點(diǎn)次的鑒定，蘇薯17號(hào)的平均鮮薯產(chǎn)量33.85 t/hm2，比對(duì)照徐薯22增產(chǎn)13.80%，薯干平均產(chǎn)量 11.16 t/hm2，比對(duì)照增產(chǎn) 22.80%，淀粉平均產(chǎn)量 7.58 t/hm2，比對(duì)照增產(chǎn) 25.34%(表 2)。

表2 蘇薯17號(hào)區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果Tab.2 The yield results of Sushu17 in the regional and production test

2.4 產(chǎn)量形成的生理究特點(diǎn)

2.4.1 葉面積指數(shù)變化動(dòng)態(tài) 葉面積指數(shù)研究表明，蘇薯17號(hào)生育期的平均葉面積指數(shù)為2.12，略低于對(duì)照品種徐薯22的2.20，在生育期前90 d蘇薯17號(hào)的葉面積指數(shù)低于對(duì)照品種徐薯22，但在生育后期則一直保持較高的葉面積指數(shù)(圖1)。

2.4.2 凈同化率變化動(dòng)態(tài) 蘇薯17號(hào)全生育期的平均凈同化率為5.45，比對(duì)照品種徐薯22高13.97%，在40～80 d時(shí)，蘇薯17號(hào)一直保持了較高的凈同化率，且在生長(zhǎng)后期其凈同化率下降較為緩慢，而徐薯22則衰減較快。蘇薯17號(hào)的平均凈同化率高是其獲得高產(chǎn)的主要生理基礎(chǔ)(圖1)。

圖1 不同階段葉面積指數(shù)和凈同化率的變化Fig.1 The development trend of leaf area index and net assimilation rat during different growing period

表3 不同生育時(shí)期的干物質(zhì)積累與分配動(dòng)態(tài)Tab.3 The trend of dry matter accumulation and distribution during different growing period

2.4.3 干物質(zhì)積累與分配 蘇薯17號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在生育期的前60 d均高于徐薯22，具有早熟特性;蘇薯17號(hào)在中期的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于徐薯22，但在后期的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量又高于徐薯22。塊根干物質(zhì)積累在生長(zhǎng)后期的100～120 d時(shí)蘇薯17的積累速率顯著高于對(duì)照品種徐薯22。蘇薯17號(hào)在栽后60 d后始終保持較高的經(jīng)濟(jì)系數(shù)，并最終獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。蘇薯17號(hào)的T/R值在甘薯的生長(zhǎng)進(jìn)程中整體呈下降趨勢(shì)，蘇薯17號(hào)的T/R值除中期高于徐薯22外，前期和后期的T/R值均低于徐薯22(表3)。

2.5 高產(chǎn)栽培技術(shù)研究

2.5.1 肥料處理效應(yīng) 經(jīng)方差分析表明，鮮薯產(chǎn)量、莖葉產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和薯干產(chǎn)量在處理間差異均達(dá)極顯著水平，總結(jié)薯數(shù)和干物率在處理間差異不顯著(表4)。

表4 施肥處理對(duì)蘇薯17號(hào)主要性狀的影響Tab.4 The effects of fertilizer on characters of Sushu17

2.5.2 不同施肥處理及配比對(duì)產(chǎn)量性狀的影響 鮮薯產(chǎn)量:鮮薯產(chǎn)量不僅與氮和鉀的施用量有關(guān)，還與氮、磷、鉀配比有關(guān)，其中鉀占主導(dǎo)作用，本試驗(yàn)中以施鉀量為225 kg/hm2處理鮮薯產(chǎn)量最高，而該處理的施氮量為 112.5 kg/hm2，并不是施氮量最高的 150 kg/hm2處理，該處理的氮、磷、鉀配比為 1.5∶1∶3，其鮮薯產(chǎn)量比不施肥的對(duì)照處理增產(chǎn)38.41%，比氮、磷、鉀配比為1∶1∶1處理1增產(chǎn)22.47%，增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平。鮮薯產(chǎn)量其次的為氮、磷、鉀配比為2∶1∶3處理，該處理的鮮薯產(chǎn)量比不施肥的對(duì)照處理增產(chǎn)33.76%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，比氮、磷、鉀配比為 1∶1∶1 處理 1 增產(chǎn) 18.35%(表 4)。

莖葉產(chǎn)量:莖葉產(chǎn)量與施氮量有關(guān)，莖葉產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加，本試驗(yàn)中以施氮量為150 kg/hm2時(shí)莖葉產(chǎn)量最高，莖葉產(chǎn)量比不施肥的對(duì)照增產(chǎn)39.80%，增產(chǎn)達(dá)極顯著水平。其次為施氮為112.5 kg/hm2的處理4和處理3。從氮、磷、鉀配比來(lái)分析莖葉產(chǎn)量是以氮、磷、鉀配比為2∶1∶3的處理最高，也是各處理中氮比例最高的一個(gè)配比處理(表4)。

生物產(chǎn)量:生物產(chǎn)量以施氮量為150 kg/hm2，施鉀量為225 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為2∶1∶3的處理最高，比不施肥的對(duì)照處理增產(chǎn)36.63%，其次為施氮量為112.5 kg/hm2，施鉀量為225 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶3處理，生物產(chǎn)量比不施肥的對(duì)照處理增產(chǎn)32.62%。生物產(chǎn)量與莖葉產(chǎn)量的趨勢(shì)較為一致，均是以氮、磷、鉀配比為2∶1∶3的處理最高(表4)。

薯干產(chǎn)量:薯干產(chǎn)量以施鉀量為 225 kg/hm2，施氮量為 112.5 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為 1.5∶1∶3 處為最高，其薯干產(chǎn)量比不施肥的對(duì)照處理增產(chǎn)41.42%，比氮、磷、鉀配比為1∶1∶1處理1增產(chǎn)19.68%，增產(chǎn)均達(dá)極顯著水平(表4)。

3 結(jié)論與討論

蘇薯17號(hào)為江蘇省農(nóng)科院糧食作物研究所育成的一個(gè)淀粉加工型甘薯品種，本試驗(yàn)的對(duì)照品種徐薯22為全國(guó)長(zhǎng)江流域甘薯品種區(qū)域試驗(yàn)的對(duì)照品種，也是目前甘薯生產(chǎn)上的主栽品種之一。蘇薯17號(hào)與對(duì)照品種徐薯22相比，表現(xiàn)為鮮薯、薯干和淀粉產(chǎn)量高，為優(yōu)良的淀粉加工型甘薯品種。

蘇薯17號(hào)全生育期的平均凈同化率高，特別是在生育后期仍保持較高的葉面積指數(shù)是其獲得高產(chǎn)的主要生理基礎(chǔ)。

鮮薯產(chǎn)量不僅受氮和鉀的施用量影響，而且與氮、磷、鉀的配比有關(guān)，其中鉀占主導(dǎo)作用，本試驗(yàn)中以施鉀量為225 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶3時(shí)鮮薯產(chǎn)量最高，在土壤類型及土壤養(yǎng)份含量與本試驗(yàn)土壤相似的地區(qū)可參照本試驗(yàn)的施肥方案進(jìn)行施肥。

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