趙玉平,戎素平,王金霞,黃修梅,楊忠仁,張鳳蘭

(1.烏蘭察布市種業(yè)工作站,內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000;2.包頭市農(nóng)牧科學技術(shù)研究所,內(nèi)蒙古包頭 014017;3.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,內(nèi)蒙古呼和浩特 010019)

馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)為茄科茄屬一年生草本植物,在我國已經(jīng)有400多年的栽培歷史,是我國第四大糧食作物和重要的經(jīng)濟、飼料以及工業(yè)原料作物[1-2],從南美洲起源時就被人們尊奉為 “豐收之神”[3]。馬鈴薯在推進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進農(nóng)民持續(xù)增收、振興農(nóng)村區(qū)域經(jīng)濟和滿足市場需求等方面起著不可替代的作用[4]。但隨著市場銷售的馬鈴薯品種越來越多,農(nóng)民和經(jīng)銷商面對眼花繚亂的品種開始變得無所適從。品種篩選很好地調(diào)動了多方選良種、用良種、推良種的積極性,解決了農(nóng)技推廣的“最后一公里”問題[5]。

陰山北麓農(nóng)牧交錯帶位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部, 海拔高、氣候冷涼、晝夜溫差大,其自然氣候特點具有發(fā)展馬鈴薯得天獨厚的生產(chǎn)優(yōu)勢,馬鈴薯已成為當?shù)氐膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),種植面積和總產(chǎn)量在全國地區(qū)級位居第一,約占全國馬鈴薯年均種植面積和產(chǎn)量的6%,是我國重要的種薯、加工和商品薯專用基地[6]。近年來,隨著馬鈴薯品種逐漸增多,不同品種在該區(qū)域適應性、豐產(chǎn)性、抗逆性等生長特性表現(xiàn)的良莠不齊,缺乏對區(qū)域內(nèi)馬鈴薯品種的適應性評價,然而適宜的品種是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展、鄉(xiāng)村振興的重要支撐[7]。因此收集該區(qū)域內(nèi)持證種薯企業(yè)的現(xiàn)有品種,篩選適應當?shù)厣鷳B(tài)區(qū)域、種植習慣、市場需求的主導品種,加快新品種更新?lián)Q代步伐,為提高優(yōu)良品種增產(chǎn)增效能力和保障農(nóng)作物品種安全提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料馬鈴薯參試品種有 30 個,分別為華頌58、希森6號、中加33、中加11、華頌香早、中加16、大西洋、民豐12號、中加7、中加10、中薯27、英尼維特、華頌7號、滕育1號、京張薯4號、京張薯2號、東農(nóng)310、民豐紅、張薯12號、中加2號、冀張薯26號、中薯早35號、京張薯3號、華頌19、墾薯1號、后旗紅、青薯9號、京張薯1號、中薯早43號、晉薯16號。種薯級別均為原種,種薯均來自持證種薯企業(yè)。

1.2 試驗地概況農(nóng)牧交錯帶地區(qū)是連接農(nóng)區(qū)與牧區(qū)的過渡地帶,試驗地設(shè)在烏蘭察布市四子王旗,屬于典型的陰山北麓農(nóng)牧交錯帶,平均溫度偏低、晝夜溫差大,年平均氣溫 0～18 ℃,年有效積溫2 300 ℃,平均海拔1 300～1 700 m,光照充足,無霜期 100～135 d,降水量250～400 mm,蒸發(fā)量1 800～2 200 mm。前茬作物為玉米,土質(zhì)為栗鈣土,地塊平整、肥力中等。

1.3 試驗設(shè)計采用單壟單行種植,大壟寬90 cm、株距25 cm,每小區(qū)種植5壟,壟長200 m。機械深翻旋耕起壟整地,土壤狀況、種植密度、施肥水平、田間管理均相同,2022年5月20日播種,播種前結(jié)合整地施入硫酸鉀復合肥(18-18-18)240 kg/hm2,在生長期中耕除草2次,防治病蟲害9次,9月5日統(tǒng)一收獲,整個生育期滴灌澆水。

1.4 測定項目與方法試驗期內(nèi)觀察記載不同品種的產(chǎn)量、淀粉含量和干物質(zhì)含量。產(chǎn)量測定時,每個小區(qū)隨機取壟長2 m進行產(chǎn)量及結(jié)薯個數(shù)測定,重復3次。商品薯率=單薯重>150 g的重量/總重量×100%。其中,結(jié)薯個數(shù)分別為單薯重>150 g、50～150 g和<50 g。干物質(zhì)含量測定和淀粉含量測定采用水比重法。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯種薯不同品種測試指標差異顯著性分析30個馬鈴薯種薯品種間的產(chǎn)量(F=19.97**)、商品薯率(F=44.14**)、結(jié)薯總個數(shù)(F=20.72**)、單株結(jié)薯個數(shù)(F=11.66**、11.22**、6.0**)、淀粉含量(F=159.9**)和干物質(zhì)含量(F=157.3**)均達極顯著差異;其中淀粉含量品種間差異最大,單株50 g以下結(jié)薯個數(shù)品種間差異最小。

2.2 馬鈴薯種薯不同品種間產(chǎn)量變化30個馬鈴薯種薯品種平均產(chǎn)量變化較大,在21～70 t/hm2,平均產(chǎn)量為50 t/hm2。由圖1可知,冀張薯12號、中加16號和民豐12號產(chǎn)量處于較高水平,分別為70 、69和62 t/hm2,產(chǎn)量在60 t/hm2以上的品種還有中加7號,共4個品種;產(chǎn)量較低的品種是中薯早43號和東農(nóng)310,分別為25和21 t/hm2;產(chǎn)量在30～45 t/hm2的品種有4個,分別是后旗紅、墾薯1號、晉薯16號、青薯9號;其余20個品種產(chǎn)量在45～60 t/hm2。因此,參試30個品種中,產(chǎn)量在60 t/hm2及以上有4個,產(chǎn)量在45～60 t/hm2有20個,產(chǎn)量在30～45 t/hm2有4個,產(chǎn)量在25 t/hm2及以下有2個,產(chǎn)量在60 t/hm2及以上的4個品種平均產(chǎn)量是產(chǎn)量較低的2個品種的3.02倍。

注:不同小寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercases indicated significant difference between different varieties at 0.05 level.

2.3 馬鈴薯種薯不同品種間商品薯率變化由圖2可知,30個馬鈴薯種薯品種商品薯率在23.4%～94.6%,平均為72.1%。京張薯1號、冀張薯12號和京張薯3號商品薯率處于較高水平,平均為93.3%;商品薯率在80%～90%的品種有6個,分別是中薯早35號、晉薯16號、冀張薯26號、中加16、民豐12號和京張薯4號,平均為83.9%;商品薯率70%～80%的品種有10個,分別為后旗紅、京張薯2號、滕育1號、民豐紅、中加33、英尼維特、中薯27、華頌7號、中加2號和青薯9號,平均為75.5%;東農(nóng)310商品薯率最低,為23.4%;其次低的是華頌香早和墾薯1號,平均為49.1%;其余8個品種在55.3%～68.8%,平均為63.0%。

注:不同小寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercases indicated significant difference between different varieties at 0.05 level.

2.4 馬鈴薯種薯不同品種間結(jié)薯個數(shù)變化由表1可知,30個馬鈴薯品種單株結(jié)薯總個數(shù)為3.3～13.3個,平均為7.3個。華頌58單株結(jié)薯總個數(shù)最高,為13.3個,且各重量級別的結(jié)薯個數(shù)也較高。單株結(jié)薯總個數(shù)在9個以上的品種有6個,分別為華頌58、希森6號、中加33、中加11、華頌香早、中加16,平均結(jié)薯個數(shù)為10.4個,其中希森6號、中加33和中加16在150 g以上的結(jié)薯個數(shù)與華頌58差異不顯著,均處于較高水平。單株結(jié)薯總個數(shù)較低的品種有5個,分別為后旗紅、青薯9號、京張薯1號、中薯早43號和晉薯16號,平均為3.9個。其余19個品種單株平均結(jié)薯總個數(shù)在5.2～8.9個,平均為7.2個,其中這19個品種中民豐12號、英尼維特、京張薯2號、京張薯4號、冀張薯12號150 g以上的結(jié)薯個數(shù)較高,平均為4.7個;東農(nóng)310的150 g以上的結(jié)薯個數(shù)最低,為0.2個。

表1 30個馬鈴薯種薯品種的結(jié)薯個數(shù)

2.5 馬鈴薯種薯不同品種間干物質(zhì)含量變化由圖3可知,

注:不同小寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。Note:Different lowercases indicated significant difference between different varieties at 0.05 level.

30個品種干物質(zhì)含量為15.5%～28.0%,平均為20.5%。中加11干物質(zhì)含量最高,為28.1%,顯著高于其他品種;其次為東農(nóng)310,為26.6%;中加10和后旗紅兩者之間差異不顯著,平均含量為24.4%;中加2號、中加7和華頌香早之間差異不顯著,平均含量較低為15.9%;其余23個品種干物質(zhì)含量在16.0%～23.4%,平均含量為20.2%。

2.6 馬鈴薯不同品種間淀粉含量為進一步研究干物質(zhì)含量與淀粉含量之間的線性關(guān)系, 將干物質(zhì)含量與淀粉含量進行相關(guān)性驗證,2個變量之間的Pearson相關(guān)性系數(shù)為0.999,雙側(cè)顯著性P<0.01,干物質(zhì)含量與淀粉含量之間存在極顯著相關(guān)性。30個品種淀粉含量為9.8%～22.3%,平均為14.7%。對30個馬鈴薯品種淀粉含量進行聚類分析,將其劃分為高淀粉品種、中淀粉品種和低淀粉品種3種類型(圖4)。結(jié)果表明,東農(nóng)310和中加11為高淀粉品種 ,平均含量為 21.28%;中加10、后旗紅、民豐紅、墾薯1號、華頌7號、大西洋、京張薯2號、華頌19、冀張薯26號、京張薯4號和中薯27這11個品種為中淀粉含量,平均為16.94%;其余17個品種為低淀粉含量品種,平均為12.59%。與低淀粉品種相比,高淀粉品種的平均淀粉含量提高了69.0%。

圖4 30個馬鈴薯品種淀粉含量聚類分析Fig.4 Cluster analysis of starch content of 30 potato varieties

3 結(jié)論與討論

隨著市場需求多元化,馬鈴薯品種逐漸增多,截至2020年底,2017—2020年共登記馬鈴薯品種304個,2020年登記公示96個馬鈴薯品種,較2019年增加了23.01%[8]。馬鈴薯不同品種在各地受到當?shù)匦夂?、施肥水平、水分管理及管理?jīng)驗等條件的影響,導致馬鈴薯各方面性狀在不同地區(qū)的表現(xiàn)差異[9],因此種植戶應依據(jù)種植區(qū)域、生產(chǎn)目的、栽培模式的不同需求,選擇優(yōu)良的馬鈴薯品種,才能保障馬鈴薯產(chǎn)量和市場需求。該研究結(jié)果表明,30個馬鈴薯品種在產(chǎn)量、商品薯率、結(jié)薯個數(shù)、干物質(zhì)含量和淀粉含量均表現(xiàn)極顯著差異。綜合馬鈴薯產(chǎn)量、商品薯率和結(jié)薯個數(shù)分析,產(chǎn)量較高的有冀張薯12號、中加16號和民豐12號;其中冀張薯12號商品薯率也較高,平均結(jié)薯個數(shù)僅7個,說明其結(jié)薯個數(shù)居中,但大薯率高;中加16號和民豐12號商品薯率分別為84.0%和82.6%,結(jié)薯個數(shù)分別為9.1和8.3個,相對于冀張薯12號而言,其結(jié)薯個數(shù)偏多、單薯重相對偏小。商品薯率較高除冀張薯12號外,還有京張薯1號和京張薯3號,但其產(chǎn)量分別為46和55 t/hm2,結(jié)薯個數(shù)分別為3.8和6.0個,說明其結(jié)薯個數(shù)不多,但大薯居多。單株結(jié)薯個數(shù)華頌58最高,其產(chǎn)量為59 t/hm2,商品薯率為55.3%,說明其產(chǎn)量偏高、結(jié)薯多且小。馬鈴薯干物質(zhì)含量與品種、土壤類型、種植季節(jié)、田間管理等各方面都有關(guān)系,干物質(zhì)含量高的馬鈴薯有利于貯藏加工,其淀粉提取率和全粉成品率均會上升;馬鈴薯淀粉是馬鈴薯的重要能量來源,淀粉含量可作為檢驗馬鈴薯品質(zhì)的重要指標,可為探索馬鈴薯深加工方向提供理論依據(jù)與參考[10],30個馬鈴薯品種中干物質(zhì)含量高的品種是東農(nóng)310和中加11,且淀粉含量也最高,但其產(chǎn)量不高,分別為25和46 t/hm2。因此綜合淀粉含量和產(chǎn)量2項指標,聚類為中淀粉含量且產(chǎn)量在50 t/hm2以上的品種有華頌7號、京張薯2號、華頌19、京張薯4號和中薯27。產(chǎn)量偏低品種的適應性有待進一步驗證。