寧南山區(qū)不同品種馬鈴薯適應(yīng)性評價

楊娜娜， 周 婷， 康建宏， 慕 宇， 吳 娜， 荊煒然

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏銀川 750021； 2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109)

馬鈴薯是新世紀我國最有發(fā)展?jié)摿Φ母弋a(chǎn)經(jīng)濟作物之一，素有“地下蘋果”和“第二面包”之稱[1]，已成為寧夏第一大糧菜兼用農(nóng)作物[2]，是一種抗逆性強、適應(yīng)范圍廣、糧菜兼用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物。大力發(fā)展馬鈴薯對增加糧食總量，豐富市場供應(yīng)，促進農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有重要意義[3-5]。馬鈴薯的營養(yǎng)價值很高，不僅含有大量淀粉、蛋白質(zhì)，還含有豐富的維生素A和維生素C以及礦物質(zhì)[6]。海原縣地處寧夏南部山區(qū)，其獨特的自然條件為優(yōu)質(zhì)高效的馬鈴薯生長提供了得天獨厚的生存空間，是寧夏馬鈴薯種植大縣之一[7]，但目前面臨的最大問題是馬鈴薯品種的單一化，缺乏不同熟期、不同用途的品種，且品種結(jié)構(gòu)不合理，難以適應(yīng)市場需求，尤其是隨著加工業(yè)的發(fā)展和人們膳食習(xí)慣的改善，對薯塊性狀和品質(zhì)有了更新的要求。為了探索海原縣適宜的馬鈴薯品種，挖掘馬鈴薯增產(chǎn)增效潛力，本試驗選擇11個不同馬鈴薯品種進行農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的分析評價，以期為旱區(qū)馬鈴薯高產(chǎn)高效技術(shù)栽培提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

本試驗點設(shè)在海原縣樹臺鄉(xiāng)大嘴村，地理位置為 36°06′～37°04′N，105°09′～106°10′E。海撥2 166 m，年平均降水量286 mm。無霜期為149～171 d，年均氣溫7 ℃。屬于干旱半干旱帶，土壤類型為侵蝕黑壚土，耕層深厚、肥沃，氣候冷涼，天然條件給馬鈴薯的生長提供了較好的生存環(huán)境。

1.2 試驗材料

參試馬鈴薯品種共11個，分別是克新1號、冀張薯8號、莊薯3號、青薯9號、隴薯3號、黑美人、黑蛋、大西洋、青薯168、紅美人、夏波蒂。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計，共設(shè)11個處理、4次重復(fù)，共計44個小區(qū)，每個小區(qū)面積為 4 m×10 m=40 m2。2016年4月30日起壟覆膜種植，壟寬50 cm，株距 40 cm，種植深度20～25 cm。種植密度5萬株/hm2，每小區(qū)300株，用種量1 800 kg/hm2。

1.4 施肥方法

根據(jù)試驗設(shè)計，翻地前1 d按照小區(qū)面積稱好各類肥料，全部磷肥、鉀肥、70%氮肥基施，在馬鈴薯播種前結(jié)合整地撒施后翻耕入土(深度10～30 cm)，農(nóng)家肥全部作為底肥在播種前結(jié)合整地一次性撒施。30%氮肥作追肥，于現(xiàn)蕾期結(jié)合培土追施尿素。蕾期和花期各噴灑尿素和磷酸二氫鉀溶液(0.2%)1次(預(yù)防早衰)，每次噴液1 500 kg/hm2。蕾期前后進行病蟲害防治。苗期3～4葉第1次中耕，6～8葉第2次中耕，結(jié)合中耕培土。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 株高、葉綠素含量、干物質(zhì)含量測定 株高：每小區(qū)隨機選擇10株馬鈴薯用紅繩做標記(全生育期測量植株不變)，每次采樣時測量自然株高。葉綠素含量采用便攜式SPAD-502葉綠素儀測定。干物質(zhì)含量測定：在馬鈴薯不同生育期分別取樣，帶回實驗室內(nèi)洗凈晾干，分器官稱取鮮質(zhì)量，再取小樣于80 ℃下烘干至恒質(zhì)量后稱取干質(zhì)量，分別計算全株干質(zhì)量和各器官干質(zhì)量。

1.5.2 收獲測產(chǎn) 成熟期進行測產(chǎn)和考種，對每個試驗小區(qū)的大薯(≥100 g)、中薯(50 g≤中薯<100 g)、小薯(<50 g)分別計數(shù)，并稱質(zhì)量。

1.5.3 馬鈴薯品質(zhì)測定 每小區(qū)取代表性鮮薯300 g，采用勻漿沉淀法測定淀粉含量，采用2，6-二氯靛酚法測定維生素C含量[8]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用DPS軟件進行方差分析，其他分析在Excel中完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯各生育期株高差異

株高對作物的生態(tài)適應(yīng)性有較大影響，適宜的株高可以增加作物產(chǎn)量[9]。由表1可以看出，在苗期，黑蛋品種株高最高，與青薯9號、大西洋、夏波蒂、黑美人差異不顯著(P>0.05)，但與其他處理差異顯著(P<0.05)，冀張薯8號株高最低。在開花期，紅美人株高最高，與其他10個參試品種呈顯著性差異(P<0.05)，莊薯3號株高最低。在成熟期，冀張薯8號株高最高，與其他處理差異顯著(P<0.05)，其次為黑美人和克新1號，莊薯3號植株最低。

表1 不同品種馬鈴薯各時期株高情況

2.2 不同品種馬鈴薯各生育期葉綠素含量(SPAD值)差異

由表2可知，SPAD值隨生育進程的推進呈先增高后降低的趨勢，在開花期達最大值。在苗期，黑蛋的SPAD值最大，其次是克新1號、夏波蒂、青薯168，它們之間差異不顯著(P>0.05)，但與其他處理差異顯著(P<0.05)，莊薯3號、青薯9號、隴薯3號、大西洋的SPAD值最低。在開花期，冀張薯8號SPAD值最高，它與黑蛋、克新1號差異不顯著(P>0.05)，但與其他處理差異顯著(P<0.05)，SPAD值最低的是隴薯3號。在塊莖膨大期，冀張薯8號SPAD值最高，它與其他10個參試品種呈顯著性差異(P<0.05)，隴薯3號SPAD值最低。

表2 不同時期馬鈴薯的葉綠素含量

2.3 不同品種馬鈴薯各生育期干物質(zhì)積累動態(tài)

由表3可以看出，在開花期，青薯168葉片干物質(zhì)積累量顯著高于其他10個參試品種(P<0.05)；莊薯3號的地上莖干物質(zhì)積累量最大，顯著高于其他9個參試品種(青薯168除外)；大西洋的塊莖干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理(P<0.05)。在膨大期，生長中心逐漸由葉和莖向塊莖中轉(zhuǎn)移，其中大西洋塊莖干物質(zhì)積累量最大，顯著高于其他處理(P<0.05)，克新1號葉片干物質(zhì)積累量最大，顯著高于大西洋和紅美人(P<0.05)，但與其他處理差異不顯著(P>0.05)；青薯9號的地上莖干物質(zhì)積累量最大，紅美人的地上莖干物質(zhì)積累量最小。在成熟期，塊莖成了干物質(zhì)積累的中心，除黑美人外，各處理干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為塊莖大于葉片和地上莖。黑美人、黑蛋、大西洋、紅美人、夏波蒂收獲期葉片全部脫落；青薯168地上莖干物質(zhì)積累量最大，除與黑美人、黑蛋差異不顯著外(P>0.05)，顯著高于其他處理(P<0.05)；冀張薯8號的塊莖干物質(zhì)積累量最大，顯著高于黑美人、紅美人(P<0.05)，但與其他處理差異不顯著(P>0.05)。

表3 不同品種馬鈴薯各生育期干物質(zhì)積累量

2.4 不同品種馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素差異

由表4可見，青薯168的單壟產(chǎn)量最大，為28.67 kg，與冀張薯8號、青薯9號、隴薯3號差異不顯著(P>0.05)，但與其他處理差異顯著(P<0.05)，紅美人的單壟產(chǎn)量最小。每壟總薯數(shù)量最多的是青薯9號，為207.66個，與其他參試品種均呈顯著性差異(P<0.05)，其次是隴薯3號，為168.01個，紅美人最少，為35.33個。大薯數(shù)量最多的是青薯168，與冀張薯8號差異不顯著(P>0.05)，但與其他參試品種均呈顯著性差異(P<0.05)。中薯數(shù)量最多的是冀張薯8號，與其他參試品種均呈顯著性差異(P<0.05)。小薯數(shù)量最多的是青薯9號，與其他參試品種均呈顯著性差異(P<0.05)。整體看出，紅美人的大薯、中薯、小薯個數(shù)均最少，表現(xiàn)出了較差的產(chǎn)量性狀。

表4 不同品種馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.5 不同品種馬鈴薯品質(zhì)差異

維生素C又稱抗壞血酸，是人體中不可缺少的水溶性維生素，馬鈴薯中富含維生素C。不同品種馬鈴薯維生素C含量差異明顯(表5)。莊薯3號的維生素C含量最高，為 14.0 mg/100 g，與紅美人之間差異不顯著(P>0.05)，但與其他處理差異顯著(P<0.05)；隴薯9號的維生素C含量最低，為4.2 mg/100 g。

對馬鈴薯來說，無論是營養(yǎng)價值還是成薯加工，淀粉價值的高低都是第一重要的因素。不同品種馬鈴薯淀粉含量差異明顯(表5)。淀粉含量最多的是青薯168，與克新1號、冀張薯8號、莊薯3號、青薯9號、隴薯3號、紅美人、夏波蒂之間呈顯著性差異(P<0.05)，但與其他處理差異均不顯著(P>0.05)；克新1號淀粉含量最少，與夏波蒂之間差異不顯著(P>0.05)，但與其他參試品種差異顯著(P<0.05)。

表5 不同品種馬鈴薯品質(zhì)指標

3 討論

株高對馬鈴薯的生態(tài)適應(yīng)性有較大影響。蘇林富等在西吉縣試驗表明，成熟期植株最高的是青薯9號和冀張薯8號，莊薯3號表現(xiàn)一般，為71.4 cm[10]，本試驗表明，冀張薯8號植株最高，但莊薯3號植株最低，為16.67 cm，與蘇林富等的研究結(jié)果不完全一致。究其原因，可能是降水量以及品種對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境適應(yīng)性的差異，西吉縣年降水量在400 mm左右，而海原縣在286 mm左右。

葉綠素作為馬鈴薯光合作用的反應(yīng)場所，為電子傳遞與光合磷酸化提供了環(huán)境。馬鈴薯葉片內(nèi)葉綠素含量的多寡直接影響其光合作用的能力，進而影響產(chǎn)量與品質(zhì)[11]。本試驗表明，馬鈴薯葉綠素SPAD值隨生育進程的推進呈先增高后降低的趨勢，在開花期達最大值。在開花期和塊莖膨大期，冀張薯8號有較高的葉綠素SPAD值，可增強光合作用，提高后期的產(chǎn)量與品質(zhì)，這與陳晨等的研究結(jié)果[12]基本一致。

干物質(zhì)是衡量植物有機物積累、營養(yǎng)成分多寡的一個重要指標。高聚林等研究表明，馬鈴薯全生育期植株干物質(zhì)積累量呈“S”形曲線變化，生育期間不同器官干物質(zhì)積累量依次為葉片、地上莖、塊莖[13]，本研究結(jié)果與之基本一致。本研究同時發(fā)現(xiàn)，在成熟期，冀張薯8號的塊莖干物質(zhì)積累量最大，顯著高于黑美人、紅美人，為高產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

不同品種馬鈴薯產(chǎn)量性狀差異較大。本研究發(fā)現(xiàn)，青薯168的單壟產(chǎn)量最大，與冀張薯8號、青薯9號、隴薯3號差異不顯著(P>0.05)；單壟總薯數(shù)量最多的是青薯9號；大薯數(shù)量最多的是青薯168，與冀張薯8號差異不顯著(P>0.05)；中薯數(shù)量最多的是冀張薯8號；紅美人的大薯、中薯、小薯個數(shù)均最少，表現(xiàn)出較差的產(chǎn)量性狀。綜合來看，青薯168、冀張薯8號、青薯9號表現(xiàn)良好，適合在海原縣種植。

馬鈴薯塊莖品質(zhì)是馬鈴薯生產(chǎn)中的重要經(jīng)濟指標。本研究表明，莊薯3號維生素C含量最高，為14.0 mg/100 g。李世強研究表明，莊薯3號淀粉含量符合加工要求，同時又抗低溫糖化，耐低溫貯藏，維生素C含量高，淀粉含量可達 20.5%，維生素C含量可達16.22 mg/100 g[14]，本研究結(jié)果與之基本一致。本研究結(jié)果同時表明，淀粉含量最高的是青薯168，其次是黑美人、黑蛋、大西洋，但這幾個處理之間差異不顯著(P>0.05)。

4 結(jié)論

綜合農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)分析，青薯168、青薯9號、冀張薯8號表現(xiàn)良好，適合在寧夏南部山區(qū)種植；紅美人、夏波蒂的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較差，不建議在寧南山區(qū)種植。