陳 云,岳新麗*,王春珍,郭 芳,帥媛媛,王 娟,毛向紅
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所,山西 大同 037008;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,山西 太谷 030815)
大同市位于山西省最北端,地處黃土高原東北邊緣。平均海拔700~1 400 m,市區(qū)海拔1 000 m。境內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣,山地、丘陵、盆地、平川兼?zhèn)?。大同市處在溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),受季風(fēng)影響,四季分明。氣候冷涼,光照時間長,降水少。晝夜溫差大,年平均氣溫3.6~7.5 ℃,年降水量360~450 mm,降水多集中分布于7~9 月[1],雨熱同期,與馬鈴薯塊莖膨大期相吻合[2],馬鈴薯是需水較多的作物,全生育期需水量300~450 mm[3]。全市耕地面積約464 100 hm2,占全市國土總面積的33%,馬鈴薯的播種面積187 000 hm2。
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所是晉北地區(qū)唯一的一所農(nóng)業(yè)科研院所,從事多年農(nóng)作物育種和栽培研究。承擔(dān)著許多國家、省、市科研項目,已審定的馬鈴薯品種有50多個,在全省范圍得到大面積推廣。目前新品種‘晉薯16號’約占全省播種面積的30%左右[4]。
馬鈴薯是中國繼水稻、小麥、玉米之后第四大糧食作物[5-7],具有適應(yīng)性強(qiáng)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈長、開發(fā)前景廣闊等特點[8,9]。由于馬鈴薯具有抗旱、耐瘠薄、高產(chǎn)等特點,馬鈴薯在扶貧攻堅中的地位不言而喻。中國是世界馬鈴薯第一大生產(chǎn)國,栽種面積和產(chǎn)量約占世界的1/4,馬鈴薯既是糧食作物,又是重要的蔬菜作物和食品及工業(yè)加工原料[10,11],大力發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)對增加糧食總量、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要的意義[12,13]。當(dāng)前,晉北地區(qū)馬鈴薯生產(chǎn)普遍存在缺乏專用型品種、品種退化嚴(yán)重等問題,為加快晉北地區(qū)馬鈴薯品種更新?lián)Q代步伐,選育出適宜本地的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病馬鈴薯新品種,在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所原種場開展品種篩選試驗,為大同市開展種薯自繁提供新品種。
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所從國際馬鈴薯中心、河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)優(yōu)良親本材料,并進(jìn)行雜交。通過幾年對雜交后代的選育,選出了14個農(nóng)藝性狀較好的優(yōu)良品系(表1),以山西省主栽品種‘晉薯16號’為對照,進(jìn)行比較試驗。
‘00-3-180’的親本為‘壩薯10號’ב9201-59’,‘9806-122’的親本為‘K312-4’ב9333-10’,‘晉薯13號’的親本為‘晉薯11號’ב晉薯7號’,‘晉薯14號’的親本為‘9201-59’ב晉薯7號’,‘晉薯7號’的親本為‘6401-3-35’בSchwalbe’,‘晉薯11 號’的親本為‘H319-1’בNT/TBULK’,‘晉薯21號’的親本為‘K299-4’בNSO’。‘K312-4’、‘Schwalbe’、‘NSO’、‘K299-4’、‘H319-1’和‘NT/TBULK’為國際馬鈴薯中心引進(jìn)材料。
表1 馬鈴薯新品系父母本Table 1 Parents of new potato breeding lines
試驗于2016年5月7日在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所原種場進(jìn)行。試驗地土質(zhì)疏松,地勢平坦,土壤肥力中等。前茬為黍子,秋季拖拉機(jī)深耕一次,春天犁耙耱一次。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計[14],3次重復(fù),共45個小區(qū)。小區(qū)面積16.67 m2,每小區(qū)種植100株,株行距為33 cm×50 cm,密度約為60 000株/hm2。播前施足基肥,施有機(jī)肥15 000 kg/hm2,復(fù)合肥(N∶P∶K=18∶18∶18)600 kg/hm2。人工鍬挖窩點籽。苗期澆水并追施尿素(N 46%)450 kg/hm2。
參照《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15],調(diào)查各品種(系)的出苗期、現(xiàn)蕾期、成熟期、莖色、葉色、株高、莖粗、主莖數(shù)、薯形、皮色、肉色、芽眼深淺、表皮光滑度、塊莖整齊度、淀粉含量、小區(qū)產(chǎn)量和商品薯率特性。
采用DPS 7.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,品系平均值多重比較采用LSD法進(jìn)行分析[16]。
由表2可知,各品系材料在5月7日同時播種,出苗期有所不同,‘12-13-19’出苗最早為5月26日,‘12-25-15’出苗最晚為6 月4 日,二者相差9 d?!?2-3-1’和‘12-13-4’現(xiàn)蕾期最早均為6 月21 日,‘11-16-3’現(xiàn)蕾期最晚為7月3日。不同品種(系)間生育期不同,‘10-20-40’生育期最短104 d,對照‘晉薯16號’生育期116 d,‘12-2-23’和‘12-14-3’生育期118 d,生育期集中在104~118 d,都屬于晚熟型品系。
由 表3 可知,除‘12-2-23’、‘12-3-1’和‘12-13-19’莖色為綠帶褐外,其余的莖色都為綠色;葉色‘12-3-1’、‘12-13-19’、‘晉薯16 號’和‘12-25-15’為深綠色,其余均為綠色;‘12-3-1’株高最高為97.5 cm,其次是‘12-13-19’為83.6 cm,株高最小的是‘10-20-40’為56.7 cm;‘12-25-15’的莖粗最大,為17.62 mm,其次是‘11-4-217’,為16.82 mm,‘11-25-21’最 小,為12.34 mm;‘10-20-32’主莖數(shù)最多,為2.8 個,‘11-25-21’主莖數(shù)最少,為1.1 個,其他品種(系)主莖數(shù)為1.2~2.2個。
表2 參試品種(系)物候期Table 2 Phenological phase of tested varieties(lines)
表3 參試品種(系)植株性狀表現(xiàn)Table 3 Botanical traits of tested varieties(lines)
由表4 可知,‘12-2-23’、‘晉薯16 號’、‘12-14-3’、‘12-25-15’和‘11-25-21’薯形為橢圓形,‘10-20-40’和‘10-20-32’為卵圓形,其余為圓形。除‘12-2-23’、‘12-13-19’、‘11-24-84’、‘12-14-3’、‘12-25-15’、‘11-16-3’、‘11-4-217’和‘11-14-10’薯皮光滑外,其余為中等光滑;‘12-13-19’薯皮為紅皮,‘11-4-217’薯皮為白皮,‘12-2-23’、‘12-3-1’、‘12-13-4’、‘晉薯16號’、‘11-24-84’、‘11-16-3’和‘11-25-21’薯皮為淡黃色,其 余 為 黃 色?!?2-2-23’、‘12-3-1’、‘12-13-19’、‘12-13-4’和‘11-16-3’肉色為白色,‘12-25-6’、‘晉薯16號’、‘12-25-15’和‘11-4-217’為淡黃肉,其余為黃肉。除‘11-4-217’芽眼淺外,其余品種(系)芽眼均為中等深淺。塊莖整齊度均為整齊。
在試驗過程中,由于溫濕度適宜,日照充足,雨水適量,參試材料的產(chǎn)量較正常年份偏高。由表5可知,平均單產(chǎn)為1 088 kg/667m2,各參試品種(系)的產(chǎn)量在895~1 468 kg/667m2,共有9個品系與對照品種相比表現(xiàn)增產(chǎn),其中產(chǎn)量居第一位的是‘10-20-32’,折合產(chǎn)量1 468 kg/667m2,較對照‘晉薯16 號’增產(chǎn)49.88%,產(chǎn)量居第二位的是‘12-2-23’,折合產(chǎn)量1 458 kg/667m2,較對照‘晉薯16 號’增產(chǎn)48.86%,其余7 個品系‘10-20-40’、‘12-13-19’、‘12-25-6’、‘12-14-3’、‘11-25-21’、‘11-24-84’和‘12-3-1’的增產(chǎn)率在0.10%~33.54%;有5個品系較對照減產(chǎn),產(chǎn)量最低的是‘11-16-3’,較對照‘晉薯16號’減產(chǎn)8.62%。參試品種(系)的商
品薯率(≥50 g)在53.29%~90.39%,最高的是‘11-25-21’,最低的是‘12-3-1’;淀粉含量在10.06%~14.02%,其 中 最 高 的 是‘11-4-217’為14.02%,最低的是‘10-20-32’為10.06%。從差異顯著性來看,‘10-20-32’和‘12-2-23’產(chǎn)量極顯著高于對照品種‘晉薯16號’,其余品系均與對照差異不顯著。
表4 參試品種(系)薯塊性狀表現(xiàn)Table 4 Tuber traits of tested varieties(lines)
表5 參試品種(系)經(jīng)濟(jì)性狀Table 5 Economic traits of tested varieties(lines)
馬鈴薯在大同市有很大的增產(chǎn)空間,在大同市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中將占據(jù)重要的地位[17],品種選擇將成為馬鈴薯產(chǎn)量提升的重要因素[18],優(yōu)良品種的選育與推廣對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用[19]。大同市馬鈴薯生產(chǎn)方式多以小規(guī)模生產(chǎn)為主,生產(chǎn)水平低而落后。隨著馬鈴薯主食化的逐步推進(jìn),馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,暴露出的問題也越來越多,最主要的是品種類型單一,新品種推廣應(yīng)用速度慢,為了解決這一突出矛盾,本試驗旨在通過對一批新品系進(jìn)行比較試驗,篩選出適宜山西省一季作區(qū)種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)馬鈴薯新品種,優(yōu)化馬鈴薯種植品種結(jié)構(gòu)。山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高寒區(qū)作物研究所以科技創(chuàng)新為支撐,加快新品種、新技術(shù)的研究和推廣力度。
品系比較試驗結(jié)果是品系進(jìn)入省或國家區(qū)域試驗的重要依據(jù),因此開展品系比較試驗應(yīng)盡可能的評價品系特性[20]。綜合評價表明,‘10-20-32’產(chǎn)量居品比試驗第一位,薯形卵圓,薯皮黃色,薯肉黃色,薯皮中等光滑,芽眼深淺中等,株高75.9 cm,莖粗14.60 mm。商品薯重率70.92%,淀粉含量10.06%,小區(qū)產(chǎn)量36.69 kg/16.67m2,折合產(chǎn)量1 468 kg/667m2,較平均對照增產(chǎn)49.88%。該品系生長勢較強(qiáng)、出苗整齊,花冠白色,無退化。‘12-2-23’產(chǎn)量居品比試驗第二位,薯形橢圓,薯皮淡黃色,薯肉白色,薯皮光滑,芽眼深淺中等,株高72.8 cm,莖粗15.17 mm。商品薯重率78.97%,淀粉含量11.88%,小區(qū)產(chǎn)量36.44 kg/16.67m2,折合產(chǎn)量1 458 kg/667m2,較對照增產(chǎn)48.86%。該品系生長勢較強(qiáng)、出苗整齊,花冠白色,退化輕。本研究表明,‘10-20-32’和‘12-2-23’2個品系在產(chǎn)量、生育期、品質(zhì)等各方面均表現(xiàn)較好,可在山西省進(jìn)行下一步的多點試驗和示范推廣種植,其余各品系有待進(jìn)一步的試驗。