國(guó)鑒甘薯新品種漯薯11號(hào)的生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)研究

孟凡奇， 王 清， 張勇躍， 馬春業(yè)， 秦素妍， 劉志堅(jiān)

(漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河南 漯河 462000)

甘薯是重要的糧食、蔬菜作物，具有耐貧瘠、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良品性，在我國(guó)廣泛種植[1]。近些年來(lái)，氣候變化劇烈，極端天氣增多，對(duì)作物生產(chǎn)產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響[2]，也對(duì)甘薯生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響[3-4]。豫中南地區(qū)位于秦嶺淮河一線，氣候條件復(fù)雜，年份間氣候差異顯著，極端天氣更容易出現(xiàn)。因此，深入研究探討兼用、粉用型甘薯品種的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，挖掘甘薯新品種的生產(chǎn)潛力，為改良兼用型甘薯生產(chǎn)技術(shù)，具有極大的社會(huì)意義[5-6]。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

兼用型甘薯新品種漯薯11號(hào)、徐薯22號(hào)、商薯19號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)于2016—2017年連續(xù)兩年在漯河市召陵區(qū)和漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，按照當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣栽培。每個(gè)品種栽種20行，單行栽培20株，株距0.3 m，行距0.8 m，栽培密度2 778株·(667 m2)-1。每年5月2日種植，10月8日最后一次調(diào)查收獲，栽種40 d起開(kāi)始挖根調(diào)查，每隔20 d調(diào)查一次，每次調(diào)查10株。

表1 兩年甘薯生育期有效積溫、降水量、日照時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)

1.3 分析方法

數(shù)據(jù)處理、圖表制作使用Excle 2010軟件完成。

2 氣候條件

對(duì)兩年的氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)(表1)，在160 d甘薯大田生育期內(nèi)，第一年有效積溫4 040.30 ℃、降水量402.7 mm，日照時(shí)長(zhǎng)1 041.3 h；第二年有效積溫4 013.61 ℃、降水量982.8 mm、日照時(shí)長(zhǎng)1 061.4 h。兩年甘薯的生育期內(nèi)，有效積溫第二年略低于第一年，日照時(shí)數(shù)第二年略高于第一年，降水量第二年是第一年的2.44倍?？梢钥闯?，在甘薯生育期內(nèi)，豫中南地區(qū)氣候條件在不同年份間有極大的差異。

在2016年甘薯生長(zhǎng)發(fā)育期的81～100 d之間出現(xiàn)了明顯的高溫干旱天氣，121～140 d時(shí)出現(xiàn)干旱天氣；在2017年甘薯生長(zhǎng)發(fā)育期的81～160 d之間，出現(xiàn)了明顯的陰雨寡照天氣。說(shuō)明在豫中南地區(qū)，甘薯生長(zhǎng)易受到極端天氣影響。

3 結(jié)果與分析

從兩年度凈同化率變化曲線(圖1、圖2)可以看出，在2016年調(diào)查中，漯薯11號(hào)在101～120 d時(shí)，凈同化率值最高，商薯19號(hào)在61～80 d時(shí)凈同化率最高，徐薯22號(hào)在121～140 d時(shí)凈同化率最高；在2017年調(diào)查中，漯薯11號(hào)在81～100 d、121～140 d時(shí)，凈同化率為負(fù)值，101～120 d之間處于較低正值；徐薯22號(hào)在101～140 d之間處于負(fù)值，商薯19號(hào)在81～100 d之間處于負(fù)值。

圖1 2016年凈同化率

從兩年的單株生物產(chǎn)量變化曲線(圖3、圖4)可以看出，2016年中，漯薯11號(hào)在160 d時(shí)，生物產(chǎn)量達(dá)到最大值，商薯19號(hào)和徐薯22號(hào)在140 d時(shí)達(dá)到最大值；2017年中，漯薯11號(hào)與商薯19號(hào)在80 d時(shí)出現(xiàn)一個(gè)高值，并在160 d到達(dá)最高值，徐薯22號(hào)在100 d時(shí)達(dá)到最大值。

圖2 2017年凈同化率

圖3 2016年單株生物產(chǎn)量變化

圖4 2017年單株生物產(chǎn)量變化

從兩年的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量變化曲線可以看出，在2016年中，漯薯11號(hào)在140 d左右經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量有所下降，在160 d時(shí)達(dá)到最大值，商薯19號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在140 d時(shí)達(dá)到最大值，徐薯22號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在160 d時(shí)達(dá)到最大值；2017年中，漯薯11號(hào)和商薯19號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在100 d時(shí)有所下降，在160 d達(dá)到最大值，徐薯22號(hào)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量在120 d時(shí)有所下降，同樣在160 d達(dá)到最大值(圖5、圖6)。

圖5 2016年單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量變化

圖6 2017年單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量變化

從兩年的地上地下部比值(T/R值)變化曲線(圖7、圖8)可以看出，漯薯11號(hào)和商薯19號(hào)的曲線趨勢(shì)基本相同，在40 d左右已經(jīng)結(jié)薯，并在在60 d左右T/R值下降到5以下，2016年兩品種T/R值在80 d左右下降到2以下，2017年由于雨水多，在140 d時(shí)下降到2以下；而徐薯22號(hào)結(jié)薯較晚，60 d左右開(kāi)始結(jié)薯，且T/R值表現(xiàn)出地上部生長(zhǎng)過(guò)于旺盛的現(xiàn)象。

從兩年的干率變化曲線(圖9、圖10)可以看出，兩個(gè)生育期內(nèi)，漯薯11號(hào)的薯塊都在60～80 d后，根塊干率達(dá)到30%以上，并在100～120 d時(shí)達(dá)到最高值；而商薯19號(hào)和徐薯22號(hào)兩個(gè)品種，兩年干率的最高值也出現(xiàn)在生長(zhǎng)120 d左右。

圖7 2016年T/R值變化

圖8 2017年T/R值變化

圖9 2016年根塊干率變化

圖10 2017年根塊干率變化

4 討論與分析

在干旱或者澇漬條件下光合能力的強(qiáng)弱，能夠反映甘薯品種對(duì)不同逆境的抗性[4,8]，凈同化率是衡量一個(gè)品種光合能力強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[9]。因此，在逆境條件下的凈同化率可以在一定程度上用來(lái)衡量甘薯品種的抗性。

李小艷等[9]研究表明，不同品種對(duì)水漬的抗性有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在缺氧情況下根系的活力上。本研究表明，漯薯11號(hào)在陰雨寡照時(shí)間段內(nèi)，凈同化率一直保持在較低的范圍內(nèi)，處于兩對(duì)照品種之間，該品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和根塊干率在該時(shí)間段內(nèi)下降并不明顯，且在陰雨寡照結(jié)束后凈同化率迅速升高，說(shuō)明該品種對(duì)陰雨寡照有一定的抗性，且其根塊表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐水浸、耐低氧的品種特性，在低氧脅迫下產(chǎn)生的有害物質(zhì)可能被及時(shí)代謝了或者對(duì)有害物質(zhì)有著極強(qiáng)的抗性[10]，具體原因有待進(jìn)一步研究。

研究表明，干旱脅迫對(duì)甘薯的影響主要是氧自由基積累而造成的氧損傷造成的[4,11]，而不同品種抗氧化酶系統(tǒng)對(duì)干旱的耐受性的差別是造成品種間抗旱性差別的主要原因[12-13]，在高溫干旱脅迫下(2016年80～100 d)，漯薯11號(hào)的凈同化率低于商薯19號(hào)、高于徐薯22號(hào)，但恢復(fù)速度快，表現(xiàn)出良好的耐高溫干旱的品種特性，說(shuō)明該品種對(duì)氧自由基具有很好的耐受性或代謝能力，其具體原因需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

T/R值一直是研究甘薯生長(zhǎng)習(xí)性和營(yíng)養(yǎng)分配的重要指標(biāo)[9,14-15]，從兩年T/R值變化曲線可以看出，不論氣候條件如何，漯薯11號(hào)和商薯19號(hào)在整個(gè)生育期內(nèi)，都表現(xiàn)出良好的營(yíng)養(yǎng)分配比例，以及結(jié)薯較早的品種特性；同時(shí)也可以在兩年生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量變化曲線中看出，兩年兩者的良好表現(xiàn)，適宜用于淀粉加工，同時(shí)，漯薯11號(hào)干率高，且一直處于高位，便于薯農(nóng)根據(jù)需求調(diào)整生育期，獲得更高的綜合種植收益。

周志祥等[16]研究表明，加工用甘薯品種干率最高值出現(xiàn)在甘薯種植后的110 d左右，這與本研究基本相符，在兩年三品種的干率變化圖中不難看出，干率最高值出現(xiàn)在甘薯栽培后100～140 d之間。而且在不同年份不同的氣候條件下，不同甘薯品種的生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高值不一定出現(xiàn)在甘薯生長(zhǎng)的最末期。雖然對(duì)于不同氣候條件下多長(zhǎng)的生育期可以得到最高的產(chǎn)量或者最大的收益需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，但在兼用型甘薯栽培過(guò)程中，可以根據(jù)甘薯生長(zhǎng)特性、生育期內(nèi)的氣候變化以及市場(chǎng)行情變化，適當(dāng)調(diào)整甘薯的生育期，應(yīng)該可以在減少與前后茬作物在空間與時(shí)間上的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的同時(shí)，獲取更高的種植收益。