李 林,褚佳豪,李晨陽(yáng),郭曉敏,龔學(xué)臣,尹 江,祁利潘
(河北北方學(xué)院,河北 張家口 075000)
馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是繼小麥、玉米、水稻之后的世界第四大糧食作物,是最大的非谷類食品[1]。在歐洲,馬鈴薯一直是餐桌上的主糧,素有“第二面包”之稱,足見其在糧食消費(fèi)中的重要地位[2]。近年來(lái),中國(guó)馬鈴薯種植形勢(shì)喜人,面積和產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速[3]。針對(duì)馬鈴薯大量種植的現(xiàn)狀,解決馬鈴薯收獲前的殺秧問(wèn)題至關(guān)重要[4]。在收獲和流通的不同環(huán)節(jié),馬鈴薯塊莖會(huì)發(fā)生不同程度的損傷,造成損傷的兩個(gè)主要因素是碰撞和壓力[5],因此殺秧顯得極為重要。
冀張薯8 號(hào)是河北省高寒作物研究所用720087與X4.4 雜交后代選育而成的鮮食菜用馬鈴薯新品種[6],塊莖橢圓形,淡黃皮、乳白肉,芽眼淺,薯皮光滑,商品薯率75.8%。但是,冀張薯8 號(hào)野生性很強(qiáng),收獲時(shí)地上部植株為綠色,馬鈴薯并未完全成熟,塊莖表皮幼嫩,含水量高,未形成木栓層,收獲和運(yùn)輸過(guò)程中容易擦傷,導(dǎo)致病原菌容易侵害到馬鈴薯塊莖內(nèi),增加了感病率,爛窖現(xiàn)象嚴(yán)重,不易儲(chǔ)藏。殺秧作為一種收獲前的管理措施,能有效促進(jìn)薯皮木栓化,降低收獲過(guò)程中對(duì)塊莖的機(jī)械損傷,提高收獲質(zhì)量[7]。
馬鈴薯殺秧作為一項(xiàng)重要的栽培措施,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于脫毒馬鈴薯生產(chǎn)中[8]。殺秧的目的是清除壟面植株遮蓋,增加光照,降低地表濕度,使土壤疏松,不黏犁樺和薯塊,以利于收獲[9],還能控制塊莖大小,防止土傳或種子傳疾病,便于儲(chǔ)藏[10]。因此,本試驗(yàn)通過(guò)采用機(jī)械殺秧和3 種不同濃度的立收谷殺秧,比較其殺秧效果、對(duì)產(chǎn)量的影響以及經(jīng)濟(jì)效益,旨在篩選出既適合生產(chǎn)應(yīng)用、節(jié)約成本,又可以保證種薯質(zhì)量的殺秧措施,為馬鈴薯種薯生產(chǎn)提供安全實(shí)用的技術(shù)保障。
供試馬鈴薯品種為冀張薯8 號(hào),由河北北方學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究中心提供;供試除草劑為立收谷,是市場(chǎng)購(gòu)買的由先正達(dá)生產(chǎn)的1 L 裝產(chǎn)品。
試驗(yàn)于2018 年5—9 月在張家口市張北縣喜順溝河北北方學(xué)院馬鈴薯育種試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地為栗鈣土,土壤肥力中等。該區(qū)位于河北省西北部,屬中溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候區(qū),氣候冷涼,適合馬鈴薯生長(zhǎng)。年均降水量350~450 mm,降水主要集中在7 月、8 月、9 月這3 個(gè)月。
試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)殺秧處理,分別為機(jī)械殺秧和3 種不同濃度立收谷殺秧,3個(gè)濃度分別為3.0、6.5、10.0 g/L,以不殺秧為對(duì)照(CK)。所有殺秧重復(fù)3 次,共15 個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積18 m2,隨機(jī)區(qū)組排列。所有小區(qū)馬鈴薯于2018 年5 月9 日播種,行距90 cm,株距20 cm,田間管理同大田常規(guī)管理。所有殺秧處理均于2018 年8 月30 日統(tǒng)一殺秧,9 月20 日統(tǒng)一收獲。收獲后每小區(qū)取100 個(gè)馬鈴薯稱重后進(jìn)行窖藏,并于2019 年4 月30 日出庫(kù),計(jì)算爛薯率。
1.4.1 產(chǎn)量 每小區(qū)選取20 株樣品,測(cè)量每株每個(gè)薯塊質(zhì)量,區(qū)分大、小薯,并記錄每株大、小薯的個(gè)數(shù)。單薯質(zhì)量在50 g 以下的為小薯,單薯質(zhì)量在50 g 以上(包括50 g)的為大薯。
1.4.2 馬鈴薯干物質(zhì)、淀粉含量測(cè)定 干物質(zhì)含量測(cè)定采用烘干稱重法[11];淀粉含量測(cè)定采用比重法[12]。
1.4.3 爛薯率 計(jì)算各小區(qū)的爛薯率,爛薯率=爛薯質(zhì)量/儲(chǔ)藏質(zhì)量×100%。
1.4.4 經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算
CK:每公頃經(jīng)濟(jì)效益=每公頃產(chǎn)量×(1-爛薯率)×單價(jià);立收谷殺秧:每公頃經(jīng)濟(jì)效益=每公頃產(chǎn)量×(1-爛薯率)×單價(jià)-750,式中,750 為用立收谷殺秧每公頃投入成本;機(jī)械殺秧:每公頃經(jīng)濟(jì)效益=每公頃產(chǎn)量×(1-爛薯率)×單價(jià)-3 000,式中,3 000 為用機(jī)械殺秧每公頃投入成本。
利用Microsoft Word 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖、利用SPSS 18.0 進(jìn)行差異顯著性分析。
如表1 所示,采用不同殺秧方式對(duì)冀張薯8 號(hào)單株性狀和產(chǎn)量的影響不同。采用機(jī)械殺秧和立收谷殺秧后產(chǎn)量都有所減少,機(jī)械殺秧產(chǎn)量減少2.0%,采用立收谷殺秧濃度越高減產(chǎn)越明顯,其中3.0 g/L立收谷殺秧減產(chǎn)0.7%,6.5 g/L 立收谷殺秧減產(chǎn)11.0%,10.0 g/L 立收谷殺秧減產(chǎn)13.2%;機(jī)械殺秧、3.0 g/L 立收谷殺秧和對(duì)照三者之間產(chǎn)量差異均不顯著。對(duì)于單株性狀,殺秧增加小薯數(shù),機(jī)械殺秧小薯個(gè)數(shù)增加15.4%,立收谷殺秧濃度越高小薯增加越少,其中3.0 g/L立收谷殺秧小薯數(shù)增加38.5%,6.5 g/L立收谷殺秧增加26.9%,10.0 g/L 立收谷殺秧增加23.1%;機(jī)械殺秧大薯數(shù)基本不變,立收谷濃度越高,大薯數(shù)越多,其中3.0 g/L 立收谷殺秧減少25.0%,6.5 g/L 立收谷殺秧減少5.0%,10.0 g/L 立收谷殺秧增加20.0%;殺秧會(huì)降低單株總薯質(zhì)量,機(jī)械殺秧降低21 g,立收谷殺秧濃度越大總薯質(zhì)量降低越多,其中3.0 g/L 立收谷殺秧降低6 g,6.5 g/L 立收谷殺秧降低10 g,10.0 g/L 立收谷殺秧降低28 g。
如表2 所示,機(jī)械殺秧和立收谷殺秧都會(huì)降低冀張薯8 號(hào)淀粉含量,立收谷降低的更明顯,機(jī)械殺秧降低了0.67 個(gè)百分點(diǎn),立收谷殺秧時(shí),濃度越高淀粉含量減少的越多,其中3.0 g/L 立收谷殺秧降低1.00 個(gè)百分點(diǎn),6.5 g/L 立收谷殺秧降低1.42 個(gè)百分點(diǎn),10.0 g/L 立收谷殺秧降低1.70 個(gè)百分點(diǎn)。機(jī)械殺秧、立收谷殺秧都能降低馬鈴薯干物質(zhì)含量,機(jī)械殺秧降低了1.01 個(gè)百分點(diǎn),立收谷殺秧使用濃度越大,干物質(zhì)含量降低的越多,其中3.0 g/L 立收谷殺秧降低1.31 個(gè)百分點(diǎn),6.5 g/L 立收谷殺秧降低2.06 個(gè)百分點(diǎn),10.0 g/L 立收谷殺秧降低2.61 個(gè)百分點(diǎn)。低濃度立收谷殺秧和機(jī)械殺秧干物質(zhì)含量接近。
表1 不同殺秧方式下冀張薯8 號(hào)的產(chǎn)量和單株性狀
表2 不同殺秧方式下冀張薯8 號(hào)的淀粉和干物質(zhì)含量
如圖1 所示,化學(xué)殺秧和機(jī)械殺秧都可以降低冀張薯8 號(hào)的爛薯率。其中,不殺秧對(duì)照爛薯率為4.7%,機(jī)械殺秧爛薯率為2.5%,降低了46.8%;立收谷殺秧濃度越高,爛薯率越低,3.0 g/L 立收谷殺秧爛薯率為2.5%,比對(duì)照降低了46.8%,6.5 g/L 立收谷殺秧爛薯率為1.8%,比對(duì)照降低了61.7%,10.0 g/L 立收谷殺秧爛薯率最低,僅為0.6%,比對(duì)照降低了87.2%??梢姎⒀砜擅黠@降低爛薯率,增加耐儲(chǔ)性,且中高濃度立收谷殺秧效果強(qiáng)于機(jī)械殺秧。CK 和各殺秧處理間有顯著差異,3.0 g/L 立收谷殺秧、6.5 g/L 立收谷殺秧和機(jī)械殺秧之間沒(méi)有顯著差異,10.0 g/L 立收谷殺秧和3.0 g/L 立收谷殺秧、6.5 g/L 立收谷殺秧、機(jī)械殺秧之間有顯著差異。
圖1 不同殺秧方式下冀張薯8 號(hào)的爛薯率
如表3 所示,機(jī)械殺秧、3.0 g/L 立收谷殺秧2 種殺秧方式都增加了冀張薯8 號(hào)出庫(kù)好薯質(zhì)量,機(jī)械殺秧增加了108 kg/hm2,3.0 g/L 立收谷殺秧增加了635 kg/hm2,6.5 g/L 立收谷殺秧、10.0 g/L 立收谷殺秧雖然降低了爛薯率,但產(chǎn)量降低的緣故導(dǎo)致最終降低了出庫(kù)好薯質(zhì)量,6.5 g/L 立收谷殺秧降低了3 235 kg/hm2,10.0 g/L立收谷殺秧降低了3 694 kg/hm2。3.0 g/L 立收谷殺秧增加了冀張薯8 號(hào)的經(jīng)濟(jì)效益,增加1 409 元/hm2,其余3 種殺秧方式降低了經(jīng)濟(jì)效益,機(jī)械殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低2 633 元/hm2,6.5 g/L 立收谷殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低11 749 元/hm2,10.0 g/L 立收谷殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低12 560 元/hm2。由此可知,冀張薯8號(hào)采用3.0 g/L 立收谷殺秧為最佳殺秧方式。
化學(xué)制劑殺秧可迅速殺死綠色組織,使莖葉迅速干燥,所以殺秧速度與氣溫、莖稈成熟度、植株密度和茂盛度相關(guān)?;瘜W(xué)制劑殺秧要求掌握收獲時(shí)的溫度和濕度條件,其中溫度不能低于10 ℃,濕度達(dá)到田間土壤最大持水量的60%~80%[13]。選擇殺秧時(shí)期也非常重要,如果在晚疫病大暴發(fā)年份,為了得到無(wú)病原菌種薯可以適當(dāng)提前殺秧,如果氣候干旱的年份,無(wú)晚疫病害發(fā)生,為了獲得更高產(chǎn)量,可以適當(dāng)推遲進(jìn)行。當(dāng)植株70%的莖葉枯黃時(shí)即可進(jìn)行殺秧[14]。
表3 不同殺秧方式下冀張薯8 號(hào)的經(jīng)濟(jì)效益
本試驗(yàn)采用機(jī)械和不同濃度立收谷對(duì)冀張薯8號(hào)進(jìn)行殺秧,結(jié)果表明,采用機(jī)械殺秧和立收谷殺秧后冀張薯8 號(hào)產(chǎn)量都有所減少。其中,機(jī)械殺秧產(chǎn)量減少2.0%,采用立收谷殺秧濃度越高減產(chǎn)越明顯,3.0 g/L 立收谷殺秧減產(chǎn)0.7%,6.5 g/L 立收谷殺秧減產(chǎn)11.0%,10.0 g/L 立收谷殺秧減產(chǎn)13.2%。機(jī)械殺秧和立收谷殺秧都會(huì)降低冀張薯8 號(hào)的淀粉含量,立收谷降低的更明顯,且其濃度越高淀粉含量減少的越多,其中機(jī)械殺秧降低0.67 個(gè)百分點(diǎn),3.0 g/L立收谷殺秧降低1.00 個(gè)百分點(diǎn),6.5 g/L 立收谷殺秧降低1.42 個(gè)百分點(diǎn),10.0 g/L 立收谷殺秧降低1.70 個(gè)百分點(diǎn)。機(jī)械殺秧和立收谷殺秧都能降低冀張薯8號(hào)的干物質(zhì)含量,立收谷殺秧使用濃度越大,干物質(zhì)含量降低的越多,其中機(jī)械殺秧降低了1.01 個(gè)百分點(diǎn),3.0 g/L 立收谷殺秧降低1.31 個(gè)百分點(diǎn),6.0 g/L 立收谷殺秧降低2.06 個(gè)百分點(diǎn),10.0 g/L 立收谷殺秧降低2.61 個(gè)百分點(diǎn)。機(jī)械殺秧和立收谷殺秧都可以明顯降低冀張薯8 號(hào)的爛薯率,立收谷濃度越高效果越明顯,其中機(jī)械殺秧降低46.8%,3.0 g/L 立收谷殺秧降低46.8%,6.5 g/L 立收谷殺秧降低61.7%,10.0 g/L 立收谷殺秧降低87.2%。3.0 g/L 立收谷殺秧后冀張薯8 號(hào)經(jīng)濟(jì)效益增加,增加1 409 元/hm2,其余3種殺秧方式經(jīng)濟(jì)效益降低,機(jī)械殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低2 633元/hm2,6.5 g/L立收谷殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低11 749元/hm2,10.0 g/L 立收谷殺秧經(jīng)濟(jì)效益降低12 560元/hm2。綜上所述,冀張薯8 號(hào)采用3.0 g/L 立收谷殺秧為最佳殺秧方式。
此試驗(yàn)為第一次試驗(yàn),一般田間試驗(yàn)要進(jìn)行3次才可以進(jìn)行推廣,所以本試驗(yàn)有待進(jìn)一步研究。