不同播期對不同品種馬鈴薯成苗數(shù)和產(chǎn)量的影響

張永旺，王 俊，王凱博，鄭太波

(1. 延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000； 2. 中國科學院 地球環(huán)境研究所，陜西 西安 710061；3. 延安市農(nóng)業(yè)科學研究所，陜西 延安 716000；)

馬鈴薯是世界四大糧食作物之一[1]。近年來，國家農(nóng)業(yè)部為貫徹落實新形勢下國家糧食安全戰(zhàn)略部署和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，開始大力推動馬鈴薯作為主糧產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。由于馬鈴薯具有耐寒、耐旱、耐貧瘠和適應性強等優(yōu)勢，適于陜西地區(qū)種植，并在陜北地區(qū)具有悠久的種植歷史，逐漸成為該區(qū)的主要農(nóng)作物之一。馬鈴薯作為典型的高產(chǎn)作物，在歐美發(fā)達國家馬鈴薯平均產(chǎn)量約為45 t·hm-2，在全球馬鈴薯平均產(chǎn)量也能夠達到18 t·hm-2[2]。而位于陜北地區(qū)的延安市馬鈴薯平均產(chǎn)量為10～15 t·hm-2，且種植面積一直維持在60 000～70 000 hm-2[3]，其原因可能有土壤貧瘠、品種老化、播期不適、栽培技術不佳和環(huán)境條件不適等[4]，目前如何提高陜北地區(qū)尤其是延安地區(qū)的馬鈴薯產(chǎn)量是一個亟待解決的問題。

陜北地區(qū)常年干旱少雨，在全球氣候變暖的趨勢下，該區(qū)馬鈴薯生長發(fā)育過程中的水分虧缺加重，作為喜涼作物的馬鈴薯，氣候變暖必然對其產(chǎn)量產(chǎn)生不良影響[5]，而選擇適宜的播期和品種是應對此不良影響的重要措施[6]。國內(nèi)外對馬鈴薯的品種和播期試驗做了一定的研究，如雨養(yǎng)區(qū)馬鈴薯選擇適宜品種可增產(chǎn)30%以上[7]，早熟馬鈴薯品種在農(nóng)牧交錯帶適宜播期為5月中下旬[8]，在黃土高原半干旱區(qū)的適宜播期為5月底到6月初[9]，而中熟品種的適宜播期為5月初[10]，巴基斯坦北部隨著播期從5月5日到6月5日，產(chǎn)量顯著降低[11]，目前陜北地區(qū)引進馬鈴薯品種較多，研究多集中品種間或播期間，針對不同熟期、不同品種和不同播期對馬鈴薯生長發(fā)育和產(chǎn)量的交叉效應研究較少。因此，筆者研究針對陜北地區(qū)3種熟期、4種品種和4個播期的馬鈴薯在成苗數(shù)和產(chǎn)量上的差異進行分析，確定最適宜的品種和播期，為陜北地區(qū)馬鈴薯的品種和播期的選擇提供理論依據(jù)，增加薯農(nóng)的收益。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于陜西省延安市甘泉縣石門鎮(zhèn)川地，地處黃土高原中部(108°45'～109°33'E，36°6'～36°37' N)，屬黃土高原低山丘陵溝壑區(qū)，土壤為黃綿土，地勢平坦，肥力較差，前茬作物為玉米，春季結合旋耕每667 m2施二銨20 kg，硫酸鉀肥20 kg，尿素10 kg。海拔950～1 625 m，高原大陸性季風半濕潤氣候，四季冷暖干濕分明。春暖多風，夏熱多雨，秋涼濕潤，冬寒少雨，夏短冬長。年平均氣溫8.6℃，年平均日照時數(shù)為2 478.7 h，平均日照6.8 h，晝夜溫差較大，年平均無霜期148 d，年降雨量126.3 mm。

1.2 參試品種及播期

參試品種為早熟品種2個，中熟品種1個，晚熟品種1個，詳見表1。播期從5月16日到6月15日，以10 d為間隔，共4個播期，分別為5月16日，5月26日，6月5日和6月15日。

表1 參驗品種

1.3 試驗方法

試驗于2015年和2016年連續(xù)兩年進行品種和播期試驗，同一播期試驗品種采取隨機排列，共4個品種，4個播期，重復3次，48個小區(qū)，小區(qū)面積為23.76 m2(3.30×7.20 m)，行距55 cm，株距30 cm，每品種每小區(qū)種植6行，詳見表2。采用人工開溝點播，每小區(qū)播種150粒。各品種生育期間中耕除草三次，培土兩次，追肥1次，防病、防蟲各兩次，各品種成熟后進行分批收獲。

表2 不同品種和不同播期的田間分布

1.4 觀測項目與方法

2015年和2016年馬鈴薯生育期內(nèi)的氣溫、降水量和日照時數(shù)等氣象數(shù)據(jù)由延安市氣象局獲得。對2015年和2016年的不同品種和不同播期的成苗數(shù)和產(chǎn)量分別進行測量。

2 結果與分析

2.1 研究期內(nèi)氣候條件的差異

從表3的氣象資料可知，2015年5-10月平均氣溫17.6℃，比常年同期17.5℃高出0.1℃；降水量297.6 mm，比常年同期461.9 mm少164.3 mm；日照時數(shù)1 159.3 h，比常年同期日照時數(shù)1 228.3 h少69 h。5-6月氣溫18.45℃，比常年同期18.3℃高0.15℃，降水量73.5 mm,比常年同期113.2 mm少39.7 mm，干旱會延緩出苗時間；7-10月平均氣溫17.1℃，比常年同期17.0℃高0.1℃，降水量224.1 mm，比常年同期348.7 mm少124.6 mm，高溫和干旱對馬鈴薯的開花及產(chǎn)量易造成不利影響。

表3 2015年試驗地5-10月氣象數(shù)據(jù)

從表4的氣象資料可知，2016年5-10月平均氣溫18.0℃，比常年同期17.8℃高出0.2℃；降水量440.5 mm，比常年同期474.9 mm少34.4 mm；日照時數(shù)1 040.2 h，比常年同期日照時數(shù)1 178.0 h少137.8 h。5月氣溫14.9℃，比常年同期16.5℃低1.6℃，降水量43.9 mm,比常年同期137.9 mm少94 mm，低溫、干旱延緩出苗時間；7月下旬至9月平均氣溫21.0℃，比常年同期19.8℃高1.2℃，降水量125.2 mm，比常年同期270.7 mm少145.5 mm；7-9月日照時數(shù)509.3 h, 比常年同期日照時數(shù)548.0 h少38.7 h，高溫、干旱和寡照都對馬鈴薯的開花和塊莖的形成不利, 易造成產(chǎn)量下降。

表4 2016年試驗地5-10月氣象數(shù)據(jù)

2.2 不同播期對不同品種馬鈴薯成苗數(shù)的影響

從圖1馬鈴薯的成苗數(shù)可以看出，2015年早熟品種FWRT在播期4最低，顯著低于播期1、2和3，且播期3顯著低于播期1和2，播期1和2間差異不顯著；早熟品種LK99在播期2顯著高于播期1、3和4，后三者間無顯著性差異；中熟品種KX1表現(xiàn)為播期1>2>3>4，且各播期間的差異顯著；晚熟品種QS9在播期1和2顯著高于3和4，而播期1和2及3和4間差異不顯著。在播期1中早熟LK99最低，其它三個品種間無顯著差異；在播期2中早熟LK99顯著高于中熟KX1，早熟FWRT和晚熟QS9處于中間，而早熟LK99和中熟KX1都與早熟FWRT和晚熟QS9無差異顯著性；在播期3中早熟LK99和晚熟QS9顯著高于早熟FWRT和KX1，而早熟LK99和晚熟QS9間及早熟FWRT和中熟KX1間都不存在差異顯著性；在播期4中早熟LK99和晚熟QS9顯著高于中熟KX1，而早熟FWRT顯著低于中熟KX1。

圖1 2015年不同播期不同品種馬鈴薯成苗數(shù)

從圖2馬鈴薯的成苗數(shù)可以看出，2016年早熟品種FWRT在播期3、4最低，顯著低于播期1，與播期2無顯著差異；早熟品種LK99和中熟KX1在不同播期間無顯著性差異；晚熟品種QS9在播期4顯著高于播期1，而與播期2和3無顯著性差異。在播期1和2中不同品種間差異不顯著；在播期3和4中早熟FWRT顯著低于其它三個品種，且其它三個品種間差異不顯著。

圖2 2016年不同播期不同品種馬鈴薯成苗數(shù)

2.3 不同播期對不同品種馬鈴薯產(chǎn)量的影響

從圖3馬鈴薯的產(chǎn)量可以看出，2015年早熟品種FWRT、LK99、中熟KX1和晚熟QS9在不同播期下的產(chǎn)量顯著性差異。在播期1和2中，4 個品種無顯著性差異，而在播期3和4中，晚熟QS9顯著高于其它3個品種，且其它三個品種間差異不顯著。

圖3 2015年不同播期不同品種馬鈴薯產(chǎn)量

從圖4馬鈴薯的產(chǎn)量可以看出，2016年早熟品種FWRT在播期3、4最低，顯著低于播期2，且播期2顯著低于播期1；早熟品種LK99在播期2顯著高于其它播期，且播期1顯著高于播期3和4，播期3和4間差異不顯著；中熟品種KX1在播期1和2間及3和4間差異不顯著，但播期1和2的產(chǎn)量顯著高于播期3和4的；晚熟品種QS9在播期4顯著高于播期2和3，播期1顯著高于播期2，但與播期3和4無顯著性差異。在播期1中4個品種間差異不顯著；在播期2中早熟LK99顯著高于早熟FWRT和晚熟QS9，與中熟KX1間無顯著性差異；在播期3中早熟LK99和中熟KX1間差異不顯著，但二者都顯著低于晚熟QS9，且顯著高于早熟FWRT；在播期4中早熟FWRT與LK99差異不顯著，但顯著低于中熟KX1和晚熟QS9，且晚熟QS9顯著高于中熟KX1。

圖4 2016年不同播期不同品種馬鈴薯產(chǎn)量

3 討論

播期和品種差異對馬鈴薯的生長發(fā)育的影響不同[12]，其中，對于成苗數(shù)的影響在不同年份亦不同。2015年，早、中和晚熟馬鈴薯從5月16日至6月5日隨著播期的推遲，總體呈現(xiàn)出了成苗數(shù)顯著下降的趨勢，這可能是由于隨著播期的延遲，溫度逐漸升高，而高溫不利于出苗的原因，這與沈?qū)W善等[13]的研究結果正好相反，原因可能有三個方面，一是地區(qū)差異，二是研究的播期不同，筆者研究中的播期是春播，而上述研究中的播期是冬播，三是品種差異。在同一播期中，在2個早熟品種、1個中熟品種和1個晚熟品種中成苗數(shù)最高的是晚熟品種QS9。而在2016年，除早熟品種FWRT表現(xiàn)出與2015年同樣的趨勢即播期延遲其成苗數(shù)顯著降低外，另外3個品種在不同播期的成苗數(shù)差異不顯著，但在4個播期中，晚熟品種QS9仍然表現(xiàn)出成苗數(shù)最高的性狀。4個播期的4個馬鈴薯品種在成苗數(shù)上表現(xiàn)的在年份中的不一致性可能與兩個年份中氣象因子不同有關，特別是溫度、降水量和日照時數(shù)等因子的差異，而溫度、水分和光照是影響馬鈴薯生長發(fā)育最重要的氣象因子[14～16]。

播期和品種的優(yōu)化管理是適應當?shù)貧夂蜃兓捅ＷC馬鈴薯穩(wěn)產(chǎn)的有效措施[6]。播期能夠顯著影響馬鈴薯的產(chǎn)量，過早或過晚地播種都會對產(chǎn)量造成不利影響，只有合適的播期才會使馬鈴薯的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益最大化[17～19]。筆者研究中，2015年同一品種不同播期的產(chǎn)量不顯著，這表明該年份播期與實測產(chǎn)量的關系不明顯，這與錢蕊等[14]的研究結果一致，5月16日和5月26日播種的馬鈴薯品種間也無顯著性差異，但在隨后的兩個播種期即6月5日和6月15日播種的4個品種中，晚熟品種QS9的產(chǎn)量顯著高于其它品種，這表明雖然該年份播期的作用不明顯，但同一播期下品種間仍存在顯著差異。而在2016年，早熟品種FWRT在播期5月16日的產(chǎn)量顯著高于之后的3個播期，而另一個早熟品種LK99在播期5月26的產(chǎn)量顯著高于其它播期，中熟品種KX1在播期5月16日與5月26日的產(chǎn)量差異不明顯，但顯著高于6月5日和6月15日兩個播期的產(chǎn)量，晚熟品種QS9在播期6月15日的產(chǎn)量最高，且與其它播期差異顯著，從同一播期品種間來看，播期5月16日的4個品種間產(chǎn)量無顯著差異，播期5月26日品種LK99的產(chǎn)量顯著高于其它品種，播期6月5日和6月15日都是品種QS9的產(chǎn)量占顯著優(yōu)勢。2015年與2016年4個品種在4個播期的產(chǎn)量變化存在一定的差異，這可能與兩個年份間的氣象因子不同有關，高峰等[20]研究表明溫度、水分和光照對馬鈴薯的氣象產(chǎn)量有一定影響，且各氣象因子在馬鈴薯生長的不同時期對馬鈴薯生長的重要程度不盡相同[14]。

4 結論

從連續(xù)兩年的播期和品種試驗中發(fā)現(xiàn)，從5月16日到6月5日，隨著播期的延遲，早熟品種FWRT的成苗數(shù)和產(chǎn)量逐漸下降，該品種適宜在5月中旬播種，早熟品種LK99和中熟品種KX1適宜在5月中下旬播種，而晚熟品種適宜在6月中旬播種，如果條件允許，建議QS9號品種作為研究區(qū)的適宜栽培品種，溫度、光照和水分是影響馬鈴薯產(chǎn)量的關鍵因子，由于連續(xù)兩年的試驗結果中個別品種在不同播期的產(chǎn)量變化呈現(xiàn)一定的不規(guī)律性，需要結合更多的氣象因子作進一步更系統(tǒng)的研究。