劉凌云，包麗仙，盧麗麗，尹自友，楊瓊芬*

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，云南 昆明 650205；2農(nóng)業(yè)部云貴高原馬鈴薯與油菜科學(xué)觀測實驗站，云南 昆明 650205；3.昆明云薯農(nóng)業(yè)科技有限公司，云南 昆明 651708)

【研究意義】馬鈴薯原原種是用脫毒苗或脫毒試管薯在防蟲網(wǎng)、溫室等隔離條件下生產(chǎn)的符合國家標準的馬鈴薯種薯[1]，是種薯三級繁育體系(原原種-原種-一級種)的首要環(huán)節(jié)，隨著馬鈴薯主糧化趨勢的加強和脫毒種薯普及率的提高，原原種的使用需求也逐漸增加。由于受到基質(zhì)更換時成本因素限制，種薯生產(chǎn)單位使用連作基質(zhì)進行原原種繁育的情況比較常見[2-4]，而連作基質(zhì)鹽堿化嚴重、瘡痂病等土傳病害加劇的問題會對馬鈴薯原原種繁育造成嚴重影響[5-10]?！厩叭搜芯窟M展】針對連作基質(zhì)鹽堿化的問題，目前通過外源酸溶液介導(dǎo)處理降低基質(zhì)pH值是一種有效的方法，但基質(zhì)酸化過程對結(jié)薯會有一定脅迫[11-12]。酸度介導(dǎo)處理對薯塊正常生長的脅迫程度以及對瘡痂病的防控效果究竟如何，在找到能夠獲得穩(wěn)定結(jié)薯性和降低瘡痂病發(fā)生率的酸度介導(dǎo)合適范圍都需要開展相關(guān)研究?！颈狙芯壳腥朦c】以此為出發(fā)點，本試驗在馬鈴薯原原種結(jié)薯期，利用不同pH值磷酸溶液介導(dǎo)處理基質(zhì)的方法，研究了連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種時不同品種的薯塊單株結(jié)薯數(shù)、單株有效結(jié)薯數(shù)(薯塊質(zhì)量≥2 g)、薯塊瘡痂病感病率以及病情指數(shù)，分析了酸度介導(dǎo)處理與品種間的互作效應(yīng)，以及酸度介導(dǎo)處理下馬鈴薯結(jié)薯產(chǎn)量和瘡痂病對基質(zhì)pH變化的影響。【擬解決的關(guān)鍵問題】找到能夠獲得穩(wěn)定原原種產(chǎn)量同時降低瘡痂病發(fā)病率的酸度介導(dǎo)濃度和最佳處理時期，為馬鈴薯原原種繁育時連作基質(zhì)的處理和使用提供一定的理論依據(jù)，也為基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種時防控瘡痂病提供一種有效技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院昆明市嵩明基地馬鈴薯繁育大棚進行，海拔1980 m，試驗期2019年8-12月。試驗大棚自2015年秋季起已連作繁育馬鈴薯原原種8季，試驗用基質(zhì)為連作第2茬基質(zhì)，前茬作物馬鈴薯，基質(zhì)使用珍珠巖與草泥炭體積比為3∶1。試驗開始前對大棚和基質(zhì)進行藥劑消毒，消毒方式為澆施濃度0.5 %甲醛溶液10 L·m-2，閉棚熏悶7 d之后，開棚透氣再進行基質(zhì)鋪裝和種苗定植。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采取裂區(qū)設(shè)計，設(shè)4種不同酸度介導(dǎo)溶液為主處理，分別為處理A1(清水對照)、處理A2(pH 4.0)、處理A3(pH 5.0)、處理A4(pH 6.0)，設(shè)“云薯304”和“云薯505”2個馬鈴薯品種為副處理，分別為處理B1(云薯304)、處理B2(云薯505)，重復(fù)3次，共計24個小區(qū)。小區(qū)面積為1.2 m×1.5 m，脫毒苗定植株行距為10 cm×10 cm，每小區(qū)定植150株。定植前苗床內(nèi)基質(zhì)鋪裝厚度約10 cm，定植后觀察到匍匐莖萌發(fā)時覆土1次，苗床內(nèi)基質(zhì)覆土高度約5 cm。

試驗于2019年8月16日定植，12月5日收獲，生長期約110 d。定植7 d內(nèi)澆水頻率為每天噴灌1 h；7 d后觀察到定植苗新根萌發(fā)時澆水頻率為每周噴灌1.5 h，遇棚內(nèi)溫度升高時適當(dāng)增加噴灌量。觀察到定植苗新根萌發(fā)后開始施肥，生育期60 d內(nèi)每隔10 d施用濃度0.1 %平衡型水溶肥(N∶P∶K=20∶20∶20)，施肥量10 L·m-2，共計5次；60 d至收獲前每隔20 d施用濃度0.1 %高K型水溶肥(N∶P∶K=15∶15∶30)，施肥量10 L·m-2，共計2次。觀察到薯塊萌發(fā)后于10月25日(生育期70 d)、11月2日(生育期78 d)、11月9日(生育期85 d)、11月17日(生育期93 d)、11月25日(生育期101 d)對進行不同酸度介導(dǎo)處理，使用H3PO4(分析純)調(diào)節(jié)pH值，H3PO4溶液施用量5 L·m-2，pH值測定儀器為Mettler Toledo公司便攜式pH測定儀，主機型號F2，電極型號Inlab Solids Pro-ISM，電極長度5 cm。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 基質(zhì)pH值 在每次酸度介導(dǎo)處理前后1 h時分別測定1次基質(zhì)pH值，測定儀器見1.2所示。測定時隨機選取小區(qū)3處基質(zhì)，將電極完全插入，儀器讀數(shù)穩(wěn)定后記錄數(shù)值，2次測定結(jié)果的平均數(shù)為該測定期的基質(zhì)pH值。

1.3.2 薯塊結(jié)薯情況 按照云南省原種繁育時播種使用的原原種規(guī)格習(xí)慣，將薯塊分級為≥2 g和<2 g 2個級別，根據(jù)分級結(jié)果按下式統(tǒng)計單株結(jié)薯數(shù)和單株有效結(jié)薯數(shù)：

單株結(jié)薯數(shù)=結(jié)薯總數(shù)/定植株數(shù)；

單株有效結(jié)薯數(shù)= 薯塊數(shù)(≥2 g)/定植株數(shù)。

1.3.3 薯塊瘡痂病感病率及病情指數(shù) 試驗收獲后按照表1所示的瘡痂病分級標準進行分級，根據(jù)分級結(jié)果按下式統(tǒng)計感病率及病情指數(shù)：

表1 瘡痂病分級標準

表2 馬鈴薯原原種單株結(jié)薯數(shù)的方差分析

小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示處理間差異極顯著(P<0.01)，下同

瘡痂病感病率( %)=帶病薯塊數(shù)/薯塊收獲總數(shù)×100；

病情指數(shù)=∑(各級個體數(shù)×該病級數(shù))/(個體總數(shù)×最高病級數(shù))。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

試驗結(jié)果采用軟件Excel 2010和DPS 7.01進行繪圖和分析，利用Duncan新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸度介導(dǎo)對馬鈴薯原原種單株結(jié)薯數(shù)的影響

馬鈴薯原原種單株結(jié)薯數(shù)的方差分析表明(表2)，酸度介導(dǎo)對原原種單株結(jié)薯數(shù)的影響(F=3.521處理A4 >處理A2>處理A3。在云薯304中，處理A1(CK)單株結(jié)薯數(shù)最高，隨著酸度介導(dǎo)pH值降低，單株結(jié)薯數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，處理A2、處理A3和處理A4相比處理A1(CK)，單株結(jié)薯數(shù)分別降低了21.3 %、19.1 %和13.4 %。在云薯505中，處理A1(CK)單株結(jié)薯數(shù)最高，處理A3單株結(jié)薯數(shù)最低，處理A2，處理A3和處理A4相比處理A1(CK)，單株結(jié)薯數(shù)分別降低了4.0 %、12.7 %和6.1 %。

2.2 酸度介導(dǎo)對馬鈴薯原原種單株有效結(jié)薯數(shù)(≥2 g)的影響

由于2 g以下馬鈴薯原原種個頭較小，實際生產(chǎn)中需要使用2 g以上的種薯進行播種，因此收獲時規(guī)格≥2 g的種薯可認定為有效結(jié)薯。馬鈴薯原原種單株有效結(jié)薯數(shù)的方差分析表明(表3)，酸度介導(dǎo)對原原種單株有效結(jié)薯數(shù)的影響(F=1.051處理A3>處理A2>處理A1(CK)。在云薯304中，除處理A2相比處理A1(CK)單株有效結(jié)薯數(shù)降低5.1 %之外，處理A3和處理A4相比處理A1(CK)，單株有效結(jié)薯數(shù)分別增加了6.1 %和14.2 %。在云薯505中，處理A2、處理A3和處理A4相比處理A1(CK)單株有效結(jié)薯數(shù)分別增加了13.2 %、12.9 %和16.8 %。

表3 馬鈴薯原原種單株有效結(jié)薯數(shù)(≥2 g)的方差分析

表4 馬鈴薯原原種瘡痂病感病率的方差分析

2.3 酸度介導(dǎo)對馬鈴薯原原種瘡痂病感病率的影響

馬鈴薯原原種瘡痂病感病率的方差分析表明(表4)，酸度介導(dǎo)對連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種的瘡痂病感病率的影響(F=17.327>F0.01=9.780)有極顯著差異，但試驗品種對感病率的影響(F=0.011

圖2 不同處理下馬鈴薯原原種單株有效結(jié)薯數(shù)(≥2 g)

2.4 酸度介導(dǎo)對馬鈴薯原原種瘡痂病病情指數(shù)的影響

馬鈴薯原原種瘡痂病病情指數(shù)的方差分析(表5)表明，酸度介導(dǎo)對連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種瘡痂病病情指數(shù)的影響(F=13.339>F0.01=9.780)有極顯著差異，但試驗品種對病情指數(shù)的影響(F=0.199

2.5 酸度介導(dǎo)對連作基質(zhì)pH值變化的影響

如圖5所示，10月25日至11月2日暨生育期70～78 d，隨著酸度介導(dǎo)處理進行，基質(zhì)pH值逐漸下降；11月2日至11月25日暨生育期78～101 d，基質(zhì)pH值基本保持穩(wěn)定。其中，10月25日暨生育期70 d時，基質(zhì)pH初始值為7.36～7.48，從低到高依次為處理A2<處理A1(CK)<處理A3<處理A4，11月2日至11月17日暨生育期78～93 d，基質(zhì)pH值從低到高依次為處理A2<處理A3<處理A4<處理A1(CK)，11月17日至11月25日暨生育期93～101 d，基質(zhì)pH值從低到高依次為處理A2=處理A3<處理A4<處理A1(CK)，這表明基質(zhì)pH值與酸度介導(dǎo)外源溶液的pH值保持一致，該時間段內(nèi)基質(zhì)pH值維持在6.33～6.81。

圖3 不同處理下馬鈴薯原原種瘡痂病感病率

表5 馬鈴薯原原種瘡痂病病情指數(shù)的方差分析

圖4 不同處理下馬鈴薯原原種瘡痂病病情指數(shù)

圖5 不同處理下連作基質(zhì)pH值變化

2.6 酸度介導(dǎo)下基質(zhì)pH值與馬鈴薯原原種結(jié)薯數(shù)及瘡痂病的關(guān)聯(lián)性分析

如表6所示，基質(zhì)pH值與馬鈴薯原原種結(jié)薯數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.2069～0.4020，與馬鈴薯瘡痂病感病率及病情指數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.1502～0.1456，總體表現(xiàn)為基質(zhì)pH值變化對結(jié)薯產(chǎn)量的影響要比對瘡痂病的影響更加明顯。其中，與結(jié)薯產(chǎn)量關(guān)系密切的時期是11月2日暨生育期78 d，該時間基質(zhì)pH值與單株結(jié)薯數(shù)、單株有效結(jié)薯數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別達到最大值0.4020、0.3549，可認為生育期78 d是本試驗中產(chǎn)量對基質(zhì)酸度介導(dǎo)處理的敏感期。與瘡痂病關(guān)系密切的時期是11月25日暨生育期101 d，該時間基質(zhì)pH值與感病率、病情指數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)分別達到最大值0.1551、0.1513，可認為生育期101 d是本試驗中瘡痂病對基質(zhì)酸度介導(dǎo)處理的敏感期。

表6 基質(zhì)pH值與結(jié)薯數(shù)和瘡痂病的灰色關(guān)聯(lián)度分析

3 討 論

3.1 酸度介導(dǎo)對連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種產(chǎn)量的影響

單株結(jié)薯數(shù)是對馬鈴薯原原種結(jié)薯穩(wěn)定性的重要評價指標，由于品種及繁育方式差異，原原種的單株結(jié)薯數(shù)一般為2～30粒不等[13-17]。在酸度介導(dǎo)處理下繁育馬鈴薯原原種，首先需要明確是否對結(jié)薯造成影響。本研究結(jié)果表明，針對云薯304，單株結(jié)薯數(shù)從高到低依次為清水處理>pH值6.0處理>pH值5.0處理>pH值4.0處理；針對云薯505，單株結(jié)薯數(shù)從高到低依次為清水處理>pH值6.0處理>pH值4.0處理>pH值5.0處理，這表明酸度處理對兩個品種結(jié)薯都有一定脅迫作用，隨著pH值降低，脅迫作用越明顯。從保證結(jié)薯產(chǎn)量穩(wěn)定的情況出發(fā)，pH值≤5.0的處理在連作繁育馬鈴薯原原種過程中需要謹慎使用?；疑P(guān)聯(lián)分析結(jié)果同時表明，在11月2日暨生育期78 d基質(zhì)pH值變化與結(jié)薯數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)達到最大值，這表明酸度介導(dǎo)處理下，保證馬鈴薯原原種產(chǎn)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵時期對應(yīng)著生育期中薯塊萌發(fā)期—薯塊膨大期，實際生產(chǎn)中需要密切關(guān)注該時間段內(nèi)的基質(zhì)酸堿度變化。

前人研究表明，馬鈴薯原原種大小對馬鈴薯原種繁育時的主要農(nóng)藝性狀有顯著影響，且隨著馬鈴薯原原種單薯重增大，原種產(chǎn)量有顯著增加[18-20]。同時云南及西南周邊省區(qū)馬鈴薯原種繁育易受大春干旱天氣影響，通常要求原原種單薯重在2 g以上才能用于播種[21]，因此本研究還關(guān)注了酸度介導(dǎo)處理下單株有效結(jié)薯數(shù)(≥2 g)的情況。結(jié)果表明，針對云薯304，單株有效結(jié)薯數(shù)從高到低依次為pH值6.0處理>pH值5.0處理>清水處理>pH值4.0處理；針對云薯505，單株有效結(jié)薯數(shù)從高到低依次為pH值6.0處理>pH值4.0處理>pH值5.0處理>清水處理，2個品種在pH值6.0處理下都達到了單株有效結(jié)薯數(shù)的最大值。同時，此結(jié)果可看出酸度介導(dǎo)處理主要是降低了2 g以下小種薯產(chǎn)量，對原原種的單株有效結(jié)薯數(shù)未造成不良影響。綜合以上結(jié)果，可認為pH值6.0處理在能夠獲得穩(wěn)定的原原種單株結(jié)薯產(chǎn)量的情況下，對提高原原種單株有效結(jié)薯產(chǎn)量有一定的促進作用。

3.2 酸度介導(dǎo)對連作基質(zhì)中馬鈴薯原原種瘡痂病的影響

前人研究表明，土壤pH值對馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生有重要影響，選擇適宜的pH值能夠有效減輕瘡痂病發(fā)生[22]。本研究結(jié)果表明連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種時，云薯304感病率從低到高依次為pH值6.0處理

4 結(jié) 論

通過對4個酸度介導(dǎo)處理下2個馬鈴薯品種的原原種結(jié)薯性狀和瘡痂病發(fā)生情況進行綜合分析，在采用連作基質(zhì)繁育馬鈴薯原原種的過程中，酸度介導(dǎo)pH值6.0處理的單株有效結(jié)薯數(shù)平均達到3.32粒，瘡痂病感病率和病情指數(shù)分別為48.41 %和3.41，具有穩(wěn)定的單株有效結(jié)薯數(shù)，最低的瘡痂病感病率和病情指數(shù)，是本試驗酸度介導(dǎo)研究中的最優(yōu)處理。而11月2日和11月25日暨生育期78和101 d則是酸度介導(dǎo)處理對原原種產(chǎn)量和瘡痂病影響最大的關(guān)鍵時期。