半干旱區(qū)9個(gè)馬鈴薯品種的產(chǎn)量表現(xiàn)及土壤含水量變化

黃凱 王娟 何萬春 劉全亮 韓儆仁 何小謙 譚偉軍

摘要：在甘肅中部半干旱區(qū)，對(duì)近年來當(dāng)?shù)胤N植表現(xiàn)突出的9個(gè)馬鈴薯品種的產(chǎn)量水平、農(nóng)藝性狀、生物量變化及水分利用效率等進(jìn)行了比較試驗(yàn)。結(jié)果表明，土壤含水量隨品種生育期變化而變化，與品種特性無關(guān)。青薯9號(hào)、定薯3號(hào)、冀張薯8號(hào)、隴薯10號(hào)和莊薯4號(hào)產(chǎn)量分別為44 727.3、42 666.7、41 515.2、 41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位，水分利用效率較高，田間表現(xiàn)較好，適應(yīng)能力強(qiáng)，建議在當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；品種；半干旱區(qū)；產(chǎn)量；比較試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-1463（2017）09-0044-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.09.015

Performance of 9 Potato Cultivars Yield in Semi-arid Region and Its Change of Soil Water Content

HUANG Kai1， WANG Juan1， HE Wanchun1， LIU Quanliang1， HAN Jingren2， HE Xiaoqian2， TAN Weijun2

（1. Dingxi Academy of Agricultural Sciences，Dingxi Gansu 743000， China；2. Dingxi Baiquan Limited Liability Company of Potato， Dingxi Gansu 743000， China ）

Abstract：In the semi-arid area of central Gansu， 9 potato cultivars have been compared with yield， agronomic traits， biomass and water use efficiency， which are prominent in the field of planting in recent years. The result shows that the soil water content varied with the growth period of cultivars， but not related to the cultivar characteristics. The yield of Qingshu 9， Dingshu 3，Jizhangshu 8，Longshu 10，Zhuangshu 4 are 44 727.3， 42 666.7， 41 515.2， 41 060.6， 40 121.2 kg/hm2， ranked in the top 5， the water use efficiency and field performance is good， strong ability to adapt， it is recommended in the local areas.

Key words：Potato；Cultivar；Semi-arid area；Yield；Comparison trial

馬鈴薯作為世界四大糧食作物之一[1 ]，種植面積僅次于小麥、水稻和玉米。近年來，我國(guó)馬鈴薯種植面積逐年在增加，單產(chǎn)水平不斷提高，種植面積和產(chǎn)量均居世界第1位[2 ]。甘肅中東部半干旱地區(qū)，馬鈴薯是當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)作物和農(nóng)民解決脫貧致富的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，種植面積占全省馬鈴薯種植面積的60%以上。僅定西市常年種植面積在20萬hm2以上[3 - 4 ]。我們對(duì)近年來當(dāng)?shù)胤N植表現(xiàn)優(yōu)異的9個(gè)馬鈴薯品種進(jìn)行了比較，以期為馬鈴薯綜合生產(chǎn)技術(shù)配套提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試馬鈴薯品種9個(gè)，隴薯7號(hào)、隴薯10號(hào)由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，冀張薯8號(hào)、冀張薯12號(hào)由河北省高寒作物研究所提供，莊薯3號(hào)、莊薯4號(hào)由甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供，青薯9號(hào)由青海省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)研究所提供，新大坪、定薯3號(hào)由甘肅省定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年4 — 10月在甘肅定西百泉公司香泉基地進(jìn)行。海拔2 109 m，年平均氣溫6.4 ℃，≥ 10 ℃的積溫為2 239.1 ℃，年降水量415.2 mm，年蒸發(fā)量1 531 mm。土壤類型為黃綿土，貯水性能良好，土層深厚，肥力均勻，前茬作物為馬鈴薯。試驗(yàn)期間氣象數(shù)據(jù)見表1。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積33 m2。試驗(yàn)播前深松土1次，結(jié)合整地施尿素 375.0 kg/hm2、普通過磷酸鈣（P2O5≥12%）1 125.0 kg/hm2、硫酸鉀（K2O≥52%）540.0 kg/hm2。試驗(yàn)采用全膜覆蓋雙行種植，5月11日人工起壟、覆膜、點(diǎn)播，株距32 cm、行距70 cm，密度60 000 株/hm2。馬鈴薯盛花期病蟲害綜合防控1次。全生育期共灌水5次，每次灌水量600 m3/hm2。其他管理同當(dāng)?shù)卮筇?，成熟時(shí)按小區(qū)收獲。

1.4 試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 土壤水分含量 全生育期分別在播前、苗期、盛花期、塊莖膨大期和收獲后對(duì)各處理0～100 cm土壤采用烘干法進(jìn)行土壤水分測(cè)定[5 - 6 ]。

土壤含水量=[（烘干前重量-烘干后重量）/烘干前重量]×100%

1.4.2 灌層溫度、LAI、SPAD測(cè)定 分別采用冠層溫度測(cè)定儀、葉面積指數(shù)儀和SPAD儀分項(xiàng)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行田間測(cè)定。

1.4.3 生物量測(cè)定 盛花期、塊莖膨大期和后期，每小區(qū)同一行區(qū)隨機(jī)選取5株，分別稱量地上部和地下部重量。

1.4.4 產(chǎn)量指標(biāo) 每小區(qū)分別取第2壟進(jìn)行產(chǎn)量、大薯率、商品薯率測(cè)定。其中單薯重≥250 g為大薯，單薯重50～250 g為中薯，單薯重 < 50 g為小薯。

大薯率=（大薯個(gè)數(shù)/總個(gè)數(shù)）×100

商品薯率=（大、中薯重量/總重量）×100

1.4.5 水分利用效率 水分利用效率（WUE）=Y/ ETa，Y為馬鈴薯產(chǎn)量，ETa為全生育期實(shí)際蒸散量。實(shí)際蒸散量（ETa）=播前土壤貯水量+降水量+補(bǔ)灌量-收后土壤貯水量；貯水量（mm）=重量含水量（%）×土壤容重（g/cm3）×土層厚度（mm）。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，并使用SPSS.19對(duì)各處理數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和最小顯著性檢驗(yàn)（LSR法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育期

通過表2可以看出，參試馬鈴薯品種因品種不同，出苗期、開花期、塊莖膨大期和成熟期也各不相同。各品種出苗期均為6月8—12日，前后相差5 d。分枝期除莊薯4號(hào)為6月20日、青薯9號(hào)為7月1日外，其余品種均在6月24日左右。冀張薯12號(hào)和新大坪開花期較早，為6月30日；青薯9號(hào)開花期最晚，為7月8日。冀張薯12號(hào)和新大坪塊莖膨大期在8月20日左右，定薯3號(hào)和青薯9號(hào)塊莖膨大期分別在9月1日和9月10日，其余品種均為在8月24日左右。生育期以冀張薯12號(hào)、新大坪和冀張薯8號(hào)最短，均為112 d，為中晚熟品種；其余各品種為晚熟品種。

2.2 出苗率、葉面積指數(shù)（LAI）、葉綠素含量（SPAD）和冠層溫度

從表3可知，參試馬鈴薯品種的出苗率為83.5%～100%，其中新大坪和青薯9號(hào)出苗率最高，達(dá)100%；隴薯10號(hào)出苗率最低，為83.5%，與其余各品種間差異顯著；其余各品種出苗率≥92.0%，出苗率差異不顯著。盛花期各品種葉面積指數(shù)（LAI）為1.62～2.54，其中冀張薯12號(hào)最低，與其余各品種之間差異顯著，其余各品種之間差異不顯著。葉片葉綠素值（SPAD）為40.7～59.7，冀張薯12號(hào)最低，與其余8個(gè)品種之間差異達(dá)顯著水平，其余品種之間差異不顯著。冠層溫度為25.8～30.5 ℃，其中新大坪、定薯3號(hào)較低，分別為26.2、25.8 ℃，均與其余品種之間差異達(dá)顯著水平，其余品種之間差異不顯著。說明各品種在盛花期田間長(zhǎng)勢(shì)均勻，葉片葉綠素值較高，有利于光合作用和田間產(chǎn)量的形成。

2.3 地上部和根鮮重的動(dòng)態(tài)變化

由表4可知，不同馬鈴薯品種盛花期地上部分鮮重和根重分別為456.66～920.00 g、54.34～90.00 g。其中莊薯4號(hào)地上部和地下根鮮重較小，該品種在盛花期植株矮小，長(zhǎng)勢(shì)較弱；冀張薯12號(hào)、新大坪和冀張薯8號(hào)地上部分較重，鮮重分別為763.34、920.00、863.33 g，植株生長(zhǎng)旺盛。在塊莖膨大期，冀張薯12號(hào)、新大坪和冀張薯8號(hào)地上部分鮮重相應(yīng)減小，分別較盛花期減少80.01、213.34、173.33 g；其余各品種地上部分鮮重較盛花期增重，其中隴薯10號(hào)、莊薯3號(hào)、莊薯4號(hào)、青薯9號(hào)增幅較多，分別增加270.00、253.33、466.67、233.34 g。地下根鮮重青薯9號(hào)和定薯3號(hào)增加較多，分別增重30.00、21.69 g，其余各品種地下根增幅較少甚至減小。在成熟期，青薯9號(hào)地上和地下根鮮重較塊莖膨大期繼續(xù)變重，地上鮮重增加502.27 g，地下根增加50.05 g，說明從塊莖膨大期到成熟期，青薯9號(hào)地上部分植株仍旺盛生長(zhǎng)，根系較發(fā)達(dá)；其余各品種從塊莖膨大期到成熟期，地上和地下根鮮重相應(yīng)減小，說明該時(shí)期各品種主要以塊莖膨大生長(zhǎng)為主?？傮w來看，中晚熟品種（冀張薯12號(hào)、新大坪和冀張薯8號(hào)）在盛花期地上部分鮮重達(dá)到最大值，隨著生育期的推移，地上和地下根鮮重反而降低；大多晚熟品種隨著生育期的推移，地上和地下根鮮重呈先增大后減小趨勢(shì)變化，在塊莖膨大期地上和地下根鮮重達(dá)到最大值。青薯9號(hào)隨生育期的推移，地上和地下根鮮重持續(xù)增加，植株地上部分長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、地下根系發(fā)達(dá)。

2.4 馬鈴薯塊莖數(shù)和塊莖重的動(dòng)態(tài)變化

由表5可以看出，參試品種馬鈴薯盛花期單株結(jié)薯數(shù)以青薯9號(hào)最多，為5.00個(gè)，冀張薯8號(hào)最少，為2.33個(gè)；其余品種為2.66～4.66個(gè)。單薯重冀張薯12號(hào)最重，為32.79 g；青薯9號(hào)最小，為7.22 g，其余品種為7.97～22.02 g。塊莖膨大期單株結(jié)薯數(shù)冀張薯8號(hào)最多，為6.66個(gè)；莊薯3號(hào)最少，為3.33個(gè)，其余品種為3.66～6.28個(gè)。單薯重冀張薯12號(hào)最重，為157.17 g；隴薯10號(hào)最輕，為46.76 g，其余品種為49.05～86.22 g。隨著生育期的變化，各品種平均單株結(jié)薯數(shù)和單薯重均相應(yīng)增加。成熟期單株結(jié)薯數(shù)以青薯9號(hào)最多，為13.20個(gè)；冀張薯12號(hào)最少，為6.04個(gè)；其余品種為7.08～8.82個(gè)。單薯重冀張薯12號(hào)最重，為141.79 g；莊薯3號(hào)最少，為72.14 g；其余品種為85.48～138.32 g。定薯3號(hào)、莊薯4號(hào)、隴薯7號(hào)在成熟期平均單株結(jié)薯數(shù)分別為7.08、7.56、8.01個(gè)，單薯重分別為138.32、122.26、106.29 g，薯塊較重，結(jié)薯集中，商品性較好。

2.5 產(chǎn)量及商品性

從表6可以看出，參試馬鈴薯品種折合產(chǎn)量為32 575.8～44 727.3 kg/hm2，大薯率38.4%～40.7%，商品薯率54.4%～84.5%。其中青薯9號(hào)、定薯3號(hào)、冀張薯8號(hào)、隴薯10號(hào)和莊薯4號(hào)產(chǎn)量分別為44 727.3、42 666.7、41 515.2、41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位。對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行方差分析的結(jié)果表明，青薯9號(hào)、定薯3號(hào)均與其余品種之間差異顯著；冀張薯8號(hào)、隴薯10號(hào)之間差異不顯著，均與莊薯4號(hào)、莊薯3號(hào)、冀張薯12號(hào)、隴薯7號(hào)、新大坪差異顯著；莊薯4號(hào)、莊薯3號(hào)差異不顯著，均與冀張薯12號(hào)、隴薯7號(hào)、新大坪差異顯著；冀張薯12號(hào)、隴薯7號(hào)差異不顯著，均與新大坪差異顯著。大薯率冀張薯12號(hào)、冀張薯8號(hào)、定薯3號(hào)、青薯9號(hào)較高，分別為40.7%、40.4%、39.8%、39.2%。商品薯率冀張薯8號(hào)、冀張薯12號(hào)較高，分別為84.5%、81.4%，青薯9號(hào)商品率較低，為54.4%。

2.6 土壤含水量

從表7可以看出，播前0～20、20～40 cm土壤含水量分別為17.35%、17.61%，苗期由于植株生長(zhǎng)對(duì)水分的消耗，各品種耕作層0～20 cm土壤含水量較播前減少，各品種的土壤含水量為16.41%～17.14%；由于地膜覆蓋和深層土壤水分的運(yùn)移，20～40 cm土壤含水量為17.24%～18.65%，較播前土壤含水量增多。盛花期和塊莖膨大期由于地膜覆蓋、植株遮陰和田間灌溉，0～20、20～40 cm土層含水量較高，高于苗期相應(yīng)土層2.87～5.40百分點(diǎn)。由于各品種全生育期對(duì)土壤水分的消耗及地表蒸騰，收獲后各品種0～20、20～40 cm土壤含水量較播前相接近?？傮w來看，各品種在全生育期0～20、20～40 cm土壤含水量呈先增大后減小趨勢(shì)變化；在塊莖膨大期各層土壤含水量最高，各層土壤水分隨品種生育期變化而變化，變化規(guī)律一致，與品種特性無關(guān)。在不同生育期，40～100 cm土層含水量較0～40 cm含水量高，各品種在不同生育期，土層含水量各有差異。在播前隨著土層深度的增加，土壤含水量相應(yīng)增多，80～100 cm較40～60 cm土壤含水量增加0.31百分點(diǎn)。在苗期隴薯10號(hào)、莊薯4號(hào)、定薯3號(hào)、隴薯7號(hào)、冀張薯8號(hào)40～100 cm土壤含水量呈先增大后減小趨勢(shì)，其中60～80 cm含水量達(dá)到最大。盛花期和塊莖膨大期，40～60 cm土壤含水量較高，隨著土層深度的增加，土壤含水量減少。收獲后，各品種40～100 cm土壤含水量較其他各生育期明顯減少，說明在馬鈴薯塊莖快速膨大階段對(duì)40～100 cm土層土壤水分利用較多。

2.7 水分利用效率

從表8可以看出，莊薯4號(hào)、青薯9號(hào)對(duì)水分的利用效率較高，分別為32.23、30.47 kg/（hm2·mm），兩者之間差異不顯著；冀張薯12號(hào)對(duì)水分利用效率最低，與各處理存在顯著性差異；其余各品種的水分利用效率為25.62～29.75 kg/（hm2·mm）。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)表明，參試馬鈴薯冀張薯12號(hào)、新大坪和冀張薯8號(hào)生育期112 d，為中晚熟品種，其余各參試品種生育期在120 d以上，為晚熟品種。各品種盛花期植株地上部分鮮重、葉面積指數(shù)相接近，植株長(zhǎng)勢(shì)一致。但在塊莖膨大期和成熟期，青薯9號(hào)、隴薯10號(hào)、莊薯4號(hào)、定薯3號(hào)長(zhǎng)勢(shì)較好，平均單株結(jié)薯大薯個(gè)數(shù)多。不同生育期，0～100 cm土層含水量變化各不相同，但變化規(guī)律相一致，說明0～100 cm土壤水分受馬鈴薯各生育期對(duì)水分的需求、補(bǔ)灌水、降水量、地面覆蓋等因素變化，與品種無關(guān)。青薯9號(hào)、定薯3號(hào)、冀張薯8號(hào)、隴薯10號(hào)和莊薯4號(hào)產(chǎn)量分別為 44 727.3、42 666.7、41 515.2、41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位。結(jié)合田間各性狀和產(chǎn)量構(gòu)成情況，以上5個(gè)品種田間表現(xiàn)較好，產(chǎn)量高，適應(yīng)能力強(qiáng)，建議在當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣。

馬鈴薯作為甘肅中東部半干旱區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。目前農(nóng)民大面積種植馬鈴薯產(chǎn)量?jī)H有18 000～ 22 500 kg/hm2，嚴(yán)重低于馬鈴薯高標(biāo)準(zhǔn)田90 000～120 000 kg/hm2的產(chǎn)出水平[5 ]。因此采取有效管理措施和技術(shù)栽培，進(jìn)一步提高馬鈴薯田間產(chǎn)量，就必須在馬鈴薯高產(chǎn)品種引進(jìn)及栽培技術(shù)改良上尋找突破口。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬顏亮，金光輝，孫秀梅. 馬鈴薯生育后期產(chǎn)量及淀粉含量的動(dòng)態(tài)變化[J]. 中國(guó)馬鈴薯，2011，121（5）：257-260.

[2] 高世銘，王亞宏. 隴中旱地馬鈴薯不同種植模式對(duì)土壤溫度和水分利用效率得到影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，12（6）：19-23.

[3] 王成剛，趙永萍，李繼明，等. 定西市安定區(qū)促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)量與品質(zhì)提升的措施[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2017（2）：92-94.

[4] 曹志強(qiáng). 定西市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)、問題及對(duì)策分析[J]. 中國(guó)農(nóng)技推廣，2015（增刊）：147-150.

[5] 馮應(yīng)建. 耕作方式對(duì)馬鈴薯水分利用的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2016（12）：22-26.

[6] 王曉霞. 全膜壟作栽培對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及土壤水分利用效率的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2017（1）：12-14.