方志榮， 阿來阿呷， 清 源， 顏 朗， 李佩華

(西昌學院廳州共建攀西特色作物研究與利用四川省重點實驗室， 四川 西昌 615013)

馬鈴薯起源于南美洲大陸安第斯山脈，隨著時代的變遷輾轉進入中國，成為中國人民餐桌上的常見食物[1]。馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)又名山藥蛋、洋芋，是重要的糧菜兼用和工業(yè)原料作物，經濟價值高，適應性好[2]。馬鈴薯屬于高寒作物，宜居高海拔地區(qū)，我國的青藏高原、黃土高原、內蒙古高原和西南的云貴高原是馬鈴薯的主產區(qū)。馬鈴薯富含淀粉、維生素C、干物質、蛋白質及碳水化合物，營養(yǎng)價值豐富[1]。

改革開放初期，肯德基和麥當勞率先進軍中國馬鈴薯深加工產品市場，由此開啟了馬鈴薯深加工時代。由此馬鈴薯深加工得到的各色產品類型與日俱增，豐富多樣，促進了食品、醫(yī)藥和農業(yè)等行業(yè)的發(fā)展。據調查，隨著全球人口的增長和耕地面積的減少，使得人民的需求對馬鈴薯的產量、質量及品質提出了更高的要求[3]。

四川省是我國馬鈴薯種植大省，涼山州位于四川省的西南部，屬于典型的高原山地，立體氣候明顯，區(qū)內光照充足、晝夜溫差大，十分有利于馬鈴薯的生長，是四川省馬鈴薯的主產區(qū)，已建成全國最大的綠色食品原料馬鈴薯標準化生產基地[4]。尤其是海拔1 800 m以上的彝族聚居區(qū)，馬鈴薯不僅是農民糧食的主要來源，也是經濟的主要來源，在這些地區(qū)發(fā)展馬鈴薯產業(yè)是貧困彝區(qū)農民脫貧致富的重要渠道[5]。2015年，涼山州馬鈴薯平均單產22.5 t·hm-2，遠遠低于美國、比利時、新西蘭等國。涼山州馬鈴薯栽培品種單一[5]，高原山區(qū)多年不換種，易形成病害流行和抗災能力降低的風險[6]。涼山州地處低緯度的高海拔地區(qū)，各地由于海拔高度和生態(tài)條件的差異較大，導致地形地貌的復雜性和氣候類型的多樣性。為了豐富適宜涼山州栽培的春馬鈴薯品種和尋找適宜涼山州春馬鈴薯栽培的海拔及氣候條件，于冕寧縣和布拖縣選取了試驗點，開展了關于涼山州不同生態(tài)種植區(qū)對春馬鈴薯產量、質量及品質的研究，為涼山州馬鈴薯引種及合理布局提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地分別設置在兩個不同的海拔梯度地帶，低海拔地區(qū)(<1 700 m)和高海拔地區(qū)(>2 100 m)，其中低海拔地區(qū)分別選在冕寧縣回坪鄉(xiāng)，冕寧縣宏模鄉(xiāng)；高海拔地區(qū)分別選在布拖縣拉達鄉(xiāng)，布拖縣火烈鄉(xiāng)、布拖縣樂安鄉(xiāng)。各試驗點土壤理化性質見表1。

表1 各試驗點的海拔、前茬作物及土壤理化性質

1.2 供試材料

供試材料為高山品種黃洋芋、烏洋芋(購于布拖縣農戶家中)，西薯3號(西昌學院自育品種)。

1.3 試驗方法

低海拔地區(qū)冕寧縣及喜德縣的種植時間為3—8月，布拖縣的種植時間為3—8月。每個點分為9個小區(qū)，每個小區(qū)內隨機種植3個品種的馬鈴薯，3次重復。供試肥料為油枯500 kg·(667 m2)-1、尿素(N 46%)20 kg·(667 m2)-1、過磷酸鈣(P2O518%)50 kg·(667 m2)-1、硫酸鉀(K2O 50%)10 kg·(667 m2)-1。所有肥料全作基肥一次施入。常規(guī)大田管理，結薯期每個小區(qū)分別選取5株植株測定株高、莖數，收獲時分別選取5穴，測定每穴總薯重量、總薯數、大薯重、大薯數、中薯重、中薯數、小薯重、小薯數。收獲時每個小區(qū)分別選取5株，測定單株薯重、單株結薯數、大薯重、大薯數、中薯重、中薯數、小薯重、小薯數。同時測定薯塊干物質、粗蛋白質、可溶性糖、維生素C及淀粉含量。

2 結果與分析

2.1 不同品種植株形態(tài)特征、結薯性狀及薯塊品質

2.1.1不同品種植株形態(tài)特征、結薯性狀及薯塊品質

從表2可知，不同品種的馬鈴薯的株高和主莖數方面存在顯著差異，西薯3號在株高方面低于烏洋芋，但二者未表現出顯著差異；黃洋芋的株高最高，顯著高于黃洋芋。西薯3號的主莖數顯著多于黃洋芋和烏洋芋。在結薯性狀方面，西薯3號的單株產量明顯高于烏洋芋和黃洋芋，與烏洋芋相比，黃洋芋和西薯3號的單株產量分別提高了115.2%和186.6%。，西薯3號的單株結薯數明顯高于烏洋芋和黃洋芋，與烏洋芋相比，黃洋芋和西薯3號的單株產量分別提高了21.0%和59.8%。西薯3號的大薯數顯著多于烏洋芋和黃洋芋，中薯數與黃洋芋無顯著差異，但顯著多于烏洋芋。小薯數方面，西薯3號仍然顯著多于黃洋芋和烏洋芋，烏洋芋和黃洋芋無顯著差異。西薯3號和黃洋芋在大中薯率方面無顯著差異，顯著高于烏洋芋，烏洋芋的小薯率較高。

表2 不同品種馬鈴薯的植株形態(tài)特征和結薯性狀

2.1.2不同品種薯塊品質分析

從表3可知，不同品種的馬鈴薯在粗蛋白質含量方面無顯著差異。烏洋芋的淀粉含量顯著高于黃洋芋和西薯3號，黃洋芋和西薯3號的淀粉含量無顯著差異。烏洋芋的維生素C含量顯著低于黃洋芋和西薯3號，黃洋芋的維生素C含量高于西薯3號，但二者無顯著差異。不同品種的干物質含量存在顯著差異，烏洋芋的干物質含量最高，比黃洋芋和西薯3號分別提高23.21%和47.42%。

表3 不同品種馬鈴薯薯塊品質分析

2.2 不同海拔植株形態(tài)特征、結薯性狀及薯塊品質

2.2.1不同海拔黃洋芋植株形態(tài)特征及結薯性狀

從表4可知，不同海拔高度黃洋芋的株高存在顯著差異，回坪鄉(xiāng)的株高最高，為143.0 cm，顯著高于其他5個點，火烈鄉(xiāng)植株高度最矮(98.7 cm)，比回坪鄉(xiāng)低了27.4%。在主莖數方面，不同海拔高度黃洋芋的主莖數存在顯著差異，樂安鄉(xiāng)的最高，為6.27個，宏模鄉(xiāng)的最低，為2.3。在單株產量方面，拉達鄉(xiāng)的最高，每株達到1.4 kg，最低為宏模鄉(xiāng)，每株僅為0.2 kg；總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的黃洋芋單株產量高于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的單株產量。在單株結薯數方面，回坪鄉(xiāng)的單株結薯數最多，其次為拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)和樂安鄉(xiāng)，宏模鄉(xiāng)的單株結薯數最少。在大薯數方面，拉達鄉(xiāng)的最多，為3.3個，宏模鄉(xiāng)的大薯數最少，為0；在中薯數方面，拉達鄉(xiāng)的最多，其次為回坪鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)，宏模鄉(xiāng)的最少；在小薯數方面，回坪鄉(xiāng)最多，與其他點之間無顯著差異，其余5點之間無顯著差異。魯基鄉(xiāng)、拉達鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的黃洋芋在大中薯率方面高于回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)，回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)的小薯較多。拉達鄉(xiāng)的黃洋芋由于結薯數和大中薯率都較高，因而單株產量高于其他5個點?；仄亨l(xiāng)的黃洋芋雖然單株結薯數最高，但是由于小薯率最高，因而單株產量低于高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的單株產量。

表4 不同海拔的黃洋芋植株形態(tài)特征和結薯性狀

從表5可知，粗蛋白質含量呈現隨海拔的增加而降低的趨勢，不同海拔高度黃洋芋的粗蛋白質含量差異明顯，宏模鄉(xiāng)的最高，為3.0%，拉達鄉(xiāng)的最低，為1.6%，比宏模鄉(xiāng)低46.7%。隨海拔的增加，淀粉含量表現出增加的趨勢，宏模鄉(xiāng)的最低，為11.1%，拉達鄉(xiāng)的株高最高，為15.3%，比宏模鄉(xiāng)高37.8%。低海拔的黃洋芋薯塊維生素C的含量低于高海拔地區(qū)薯塊重維生素C的含量，回坪鄉(xiāng)薯塊的維生素C含量最低，為4.6 mg·(100 g)-1，拉達鄉(xiāng)薯塊維生素C的含量最高，為22.4 mg·(100 g)-1，比回坪鄉(xiāng)高386.9%。除魯基鄉(xiāng)外，黃洋芋薯塊的干物質含量隨海拔的增加而增加，拉達鄉(xiāng)的干物質含量為20.9%，宏模鄉(xiāng)的最低，為16.8%，拉達鄉(xiāng)比宏模鄉(xiāng)提高了24.40%。樂安鄉(xiāng)的黃洋芋薯塊可溶性糖含量最高，為1.0%，宏模鄉(xiāng)的最低，為0.5%，不同海拔的黃洋芋薯塊可溶性糖含量沒有表現出明顯的海拔趨勢。

表5 不同海拔的黃洋芋薯塊品質性狀分析

2.2.2不同海拔西薯3號植株形態(tài)特征及結薯性狀

從表6可知，不同海拔高度西薯3號的株高存在顯著差異，回坪鄉(xiāng)的株高最高，為143.0 cm，顯著高于其他5個點，樂安鄉(xiāng)植株高度為66.7 cm，比回坪鄉(xiāng)低了51.6%。在主莖數方面，不同海拔高度西薯3號的主莖數存在顯著差異，魯基鄉(xiāng)的最高，為6.27個，樂安鄉(xiāng)的最低，為3.9個。在單株產量方面，回坪鄉(xiāng)的最高，達到1.6 kg，最低為宏模鄉(xiāng)，僅為0.6 kg。在單株結薯方面，回坪鄉(xiāng)的單株結薯數最多，達到28.8個，其次為魯基鄉(xiāng)，樂安鄉(xiāng)最低，為7.9個，比回坪鄉(xiāng)減少72.4%；總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的烏洋芋單株薯數低于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的單株薯數。在大薯數方面，回坪鄉(xiāng)的最多為3.5個，樂安鄉(xiāng)的大薯數最少，為0.8個；總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的烏洋芋大薯數低于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的大薯數。在中薯數方面，回坪鄉(xiāng)的最多，其次為魯基鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、拉達鄉(xiāng)，樂安鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)的最少；在小薯數方面，回坪鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)最多高于其他4個點，其余4點之間無顯著差異?；鹆亦l(xiāng)、拉達鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的西薯3號在大中薯率方面高于回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)，回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)的小薯較多。拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)和樂安鄉(xiāng)的西薯3號雖然大中薯率較高，但是由于單株結薯數較少因而在單株產量方面并不高于回坪鄉(xiāng)?；仄亨l(xiāng)的西薯3號雖然大中薯率低于高海拔的拉達鄉(xiāng)，樂安鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)，但是由于單株結薯數最高，大薯數和中薯數也顯著高于其他個點，因而單株產量在所有點中是最高的。

表6 不同海拔的西薯3號植株形態(tài)特征和結薯性狀

從表7可知，不同海拔高度西薯3號的粗蛋白質不存在顯著差異，魯基鄉(xiāng)的最高，為2.8%，拉達鄉(xiāng)的最低，為1.5%，比魯基鄉(xiāng)低了46.4%。隨海拔的增加，淀粉表現出增加的趨勢，回坪鄉(xiāng)的最低，為10.5%，樂安鄉(xiāng)的高，為16.6%，比回坪鄉(xiāng)高了58.1%。除魯基鄉(xiāng)外，低海拔的西薯3號薯塊維生素C的含量低于高海拔地區(qū)薯塊重維生素C的含量，回坪鄉(xiāng)薯塊的維生素C含量最低，為6.5 mg·(100 g)-1，拉達鄉(xiāng)薯塊維生素C的含量最高，為18.1 mg·(100 g)-1，比回坪鄉(xiāng)高178.4%。除魯基鄉(xiāng)外，西薯3號薯塊的干物質含量隨海拔的增加而增加，拉達鄉(xiāng)的干物質含量為17.1%，宏模鄉(xiāng)的最低，為13.8%，拉達鄉(xiāng)比宏模鄉(xiāng)提高了23.91%。樂安鄉(xiāng)的西薯3號薯塊可溶性糖含量最高，為1.0%，宏模鄉(xiāng)、回坪鄉(xiāng)的最低，為0.6%，樂安鄉(xiāng)的西薯3號薯塊可溶性糖含量比回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)提高了66.7%，高海拔的西薯3號薯塊可溶性糖含量顯著高于低海拔地區(qū)。

表7 不同海拔的西薯3號薯塊品質性狀分析

2.2.3不同海拔的烏洋芋植株形態(tài)特征及結薯性狀

從表8可以看出，不同海拔高度烏洋芋的株高存在顯著差異，回坪鄉(xiāng)的株高最高，為124.0 cm，顯著高于其他5個點，火烈鄉(xiāng)植株高度(90.0 cm)，比回坪鄉(xiāng)低了31%。在主莖數方面，不同海拔高度烏洋芋的主莖數存在顯著差異，拉達鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的最高，為4.7個，宏模鄉(xiāng)的最低，為2.7個，總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的烏洋芋主莖數高于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的主莖數。在單株產量方面，拉達鄉(xiāng)的最高，達到0.66 kg，最低為魯基鄉(xiāng)，僅為0.1 kg；總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的烏洋芋單株產量高于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的單株產量。在單株結薯數方面，樂安鄉(xiāng)的單株結薯數最多，其次為宏模鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、回坪鄉(xiāng)和拉達鄉(xiāng)，魯基鄉(xiāng)的單株結薯數最少。在大薯數方面，火烈鄉(xiāng)的最多為0.7個，魯基鄉(xiāng)的大薯數最少，為0.1個，但是各點之間無顯著差異；在中薯數方面，樂安鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)的中薯數顯著高于回坪鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)，其次為回坪鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)，宏模鄉(xiāng)的最少；在小薯數方面，樂安鄉(xiāng)最多，其次為回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)和火烈鄉(xiāng)，拉達鄉(xiāng)最低?；鹆亦l(xiāng)、拉達鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)和宏模鄉(xiāng)的烏洋芋在大中薯率方面高于回坪鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)，回坪鄉(xiāng)和魯基鄉(xiāng)的小薯較多?；鹆亦l(xiāng)的烏洋芋由于結薯數和大中薯率都較高，因而單株產量高于其他5個點?；仄亨l(xiāng)的烏洋芋雖然單株結薯數最高，但是由于小薯率最高，因而單株產量低于高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的單株產量。

表8 不同海拔的烏洋芋植株形態(tài)特征和結薯性狀

從表9可知，不同海拔的烏洋芋薯塊粗蛋白質含量沒有表現出明顯的海拔趨勢。隨海拔的增加，淀粉表現出增加的趨勢，宏模鄉(xiāng)的最低，為14.7%，火烈鄉(xiāng)的最高，為20.3%,比宏模鄉(xiāng)高了38.09%。低海拔的烏洋芋薯塊維生素C的含量低于高海拔地區(qū)薯塊重維生素C的含量，魯基鄉(xiāng)薯塊的維生素C含量最低，為0.9 mg·(100 g)-1，火烈鄉(xiāng)薯塊維生素C的含量最高，為12.2 mg·(100 g)-1，比回坪鄉(xiāng)高1 255.5%。除魯基鄉(xiāng)外，烏洋芋薯塊的干物質含量隨海拔的增加而增加，拉達鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的薯塊干物質含量為26.0%，回坪鄉(xiāng)的最低，為20.2%，拉達鄉(xiāng)的烏洋芋薯塊干物質含量比回坪鄉(xiāng)的薯塊干物質含量提高了22.30%。樂安鄉(xiāng)的烏洋芋薯塊可溶性糖含量最高，為1.0%，回坪鄉(xiāng)的最低為0.5%，樂安鄉(xiāng)的烏洋芋薯塊比回坪鄉(xiāng)烏洋芋薯塊可溶性糖提高了100%，高海拔地區(qū)的烏洋芋的可溶性糖含量顯著高于低海拔地區(qū)。

表9 不同海拔的烏洋芋薯塊品質

3 結果與討論

馬鈴薯產量、質量及品質的高低制約著馬鈴薯產業(yè)化的發(fā)展。馬鈴薯的產量和品質不僅受制于自身遺傳屬性外，很大程度上還受制于當地小氣候、土壤肥力狀況等因素[8-10]，如同樣是低海拔地區(qū)，回坪鄉(xiāng)和宏模鄉(xiāng)的西薯3號在單株產量及單株結薯方面存在顯著差異。根據以往的研究結果和本試驗研究結果表明，涼山州各地種植春馬鈴薯品種單一，且差異較大[7]。隨著馬鈴薯脫毒種薯青薯9號、米拉等在涼山州內推廣面積的增加，涼山州內馬鈴薯品種單一的局面將進一步加劇，試驗中發(fā)現西薯3號在不同的種植區(qū)單株產量、單株結薯數、大薯數均優(yōu)于黃洋芋和烏洋芋，表現了產量及質量優(yōu)勢，同時在不同海拔均表現出了良好的適應性，因此西薯3號可以作為主栽品種在涼山地區(qū)推廣種植。

由于本身遺傳物質的不同，各品種在同一地區(qū)產量和品質出現了顯著的差異。除此之外，海拔高度[11-12]、氣候條件[8,13]、土壤類型[14]等對馬鈴薯的產量、生物性狀、經濟性狀、品質均有影響。試驗中，從黃洋芋的各個農藝性狀看，雖然回坪鄉(xiāng)的黃洋芋單株結薯數最高，但小薯率也最高，因此單株產量低于高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的單株產量，總體趨勢表明高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的黃洋芋單株產量高于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的單株產量；同時，隨著海拔的升高，淀粉、維生素C和干物質含量表現增加的趨勢，而粗蛋白含量降低，可溶性糖含量不同海拔高度無差異。西薯3號雖然在不同海拔高度均有一定的適應性，但從總體農藝性狀來看，低海拔地區(qū)的產量高于高海拔地區(qū)，且回坪鄉(xiāng)表現明顯優(yōu)勢；但隨著海拔高度的增加淀粉含量增加，維生素C和干物質也變現增加趨勢，除魯基鄉(xiāng)外，高海拔地區(qū)可溶性糖含量顯著高于低海拔地區(qū)，粗蛋白無海拔趨勢。對于烏洋芋而言，總體上高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的烏洋芋單株產量高于低海拔地區(qū)回坪鄉(xiāng)、宏模鄉(xiāng)、魯基鄉(xiāng)的單株產量，雖然回坪鄉(xiāng)的烏洋芋單株結薯數最高，但是由于小薯率最高，因而單株產量低于高海拔地區(qū)拉達鄉(xiāng)、火烈鄉(xiāng)、樂安鄉(xiāng)的單株產量；除粗蛋白含量未出現明顯的海拔趨勢外，淀粉、維生素C、干物質及可溶性糖均與海拔高度呈正相關。所以，綜上所述，西薯3號較適宜低海拔地區(qū)生長，這可能與其自身遺傳屬性有關，隨著海拔的升高，烏洋芋和黃洋芋的單株產量、主莖數及單株結薯數有增加的趨勢，淀粉、維生素C及干物質含量均出現海拔趨勢，與海拔高度呈正相關，這與阮俊等、梁晶[11-12]的研究結果相一致。

研究表明，氣象因素直接影響作物產量，馬鈴薯是一種在短日照條件下進行塊莖化的干旱敏感作物，最適合寒冷氣候，涼山州屬于高原山地氣候，夜間的低溫保證了馬鈴薯的適應性，而長時間無云的天氣保證了冠層最大的輻射，從而保證了高干物質含量及最大生產潛力[15-16]。實踐證明，海拔高度并不能直接影響植物的生長發(fā)育過程，而是通過光、溫、水、肥和氣等間接影響植物的正常生理生態(tài)過程，如高海拔地區(qū)的降雨通常高于低海拔地區(qū)，由于其溫度較低，導致部分植物氣孔關閉加劇，從而影響光合作用的進行，區(qū)域局部溫度、水分以及氣壓的變化所形成的生態(tài)小氣候環(huán)境使得作物品質發(fā)生改變[17]。馬鈴薯喜歡冷涼的氣候條件，涼山高原地區(qū)立體氣候特征明顯，日照充足，雨熱同季，晝夜溫差大，獨特的生態(tài)氣候區(qū)十分利于馬鈴薯的生長[18]。所以，通過開展關于涼山州不同生態(tài)種植區(qū)對春馬鈴薯產量、質量及品質的影響試驗表明，高山地區(qū)的環(huán)境更有利于春馬鈴薯的種植。