干旱半干旱區(qū)馬鈴薯品種綜合評(píng)價(jià)

王雯 焦智輝 郭紀(jì)元

摘要：以新引進(jìn)的10個(gè)馬鈴薯品種為試驗(yàn)材料，采用高穩(wěn)系數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法，通過綜合評(píng)價(jià)指數(shù)對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)量性狀及生態(tài)適應(yīng)性等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為黃土高原丘陵溝壑區(qū)馬鈴薯的篩選推廣提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，2021 — 2022年，青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)和隴薯10號(hào)具有豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，V7、麗薯6號(hào)、大西洋和隴薯7號(hào)產(chǎn)量較低。通過灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法分析發(fā)現(xiàn)，青薯9號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)2個(gè)品種生態(tài)適應(yīng)性最強(qiáng)，表現(xiàn)穩(wěn)定。綜合評(píng)價(jià)表明，甘農(nóng)薯9號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)和隴薯10號(hào)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成合理、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)高，是適宜當(dāng)?shù)赝茝V的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯品種。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；高穩(wěn)系數(shù)法；灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法；綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

中圖分類號(hào)：S532? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2097-2172（2024）03-0231-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.03.008

Comprehensive Evaluation of Potato Varieties in Arid and

Semi-arid Areas

WANG Wen， JIAO Zhihui， GUO Jiyuan

（Seed Management Station of Tongwei County， Tongwei Gansu 743300， China）

Abstract： In order to provide a theoretical basis for variety selection and new variety promotion of potatoes in the hilly and gully areas of the Loess Plateau， using 10 newly introduced potato varieties as experimental materials， a comprehensive evaluation index was used to analyze and evaluate yield， yield traits， and ecological adaptability indicators based on the high stability coefficient method and grey correlation coefficient method. Results showed that from 2021 to 2022， Qingshu 9， Longshu 15， Gannongshu 9， and Longshu 10 showed high and stable yield， while V7， Lishu 6， Atlantic， and Longshu 7 varieties had poor yield. Through the grey correlation coefficient method， it was found that Qingshu 9 and Gannongshu 9 had the strongest ecological adaptability and stable performance. Through comprehensive analysis of 10 newly introduced potato varieties， it was found that Gannongshu 9， Qingshu 9， Longshu 15 and Longshu 10 were potato varieties suitable for local promotion with reasonable yield and yield composition， strong ecological adaptability， and high quality.

Key words： Potato; High stability coefficient method; Grey correlation coefficient method; Comprehensive evaluation index

馬鈴薯（Solanum tuberosum）因其耐逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、生長(zhǎng)周期短、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高和產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)廣泛種植于全球溫帶地區(qū)，是僅次于玉米、小麥和水稻的世界第四大作物。我國(guó)馬鈴薯栽培已有近700年歷史，已形成北方一作區(qū)、中原二作區(qū)、西南混作區(qū)和南方冬作區(qū)的特殊種植體系和區(qū)域布局。馬鈴薯是甘肅省主要經(jīng)濟(jì)作物之一，甘肅省也是重要的馬鈴薯生產(chǎn)基地［1 - 2 ］，產(chǎn)量與種植面積約占全國(guó)的11%左右。甘肅省馬鈴薯類型日漸豐富，品種已達(dá)90多個(gè)，是甘肅馬鈴薯高質(zhì)量發(fā)展有效前提［3 ］。但有些地區(qū)存在馬鈴薯品種更新緩慢、產(chǎn)量低、品質(zhì)差的問題［4 - 5 ］。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，引進(jìn)、篩選、種植、推廣適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)類型以及氣候條件的優(yōu)良品種對(duì)提升馬鈴薯產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)意義［6 ］。

甘肅省定西市位于黃土高原丘陵溝壑區(qū)，被譽(yù)為“馬鈴薯之鄉(xiāng)”，馬鈴薯新品種更新?lián)Q代是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑［7 ］。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用科學(xué)、準(zhǔn)確、有效、合理的評(píng)價(jià)方法是新品種篩選的關(guān)鍵，而高穩(wěn)系數(shù)法（HSC）采用單一指標(biāo)就能準(zhǔn)確反映出農(nóng)作物品種豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性，被廣泛應(yīng)用于小麥、蕎麥、水稻、玉米等作物［2 - 3 ］。隨著數(shù)學(xué)方法的廣泛應(yīng)用，更多的分析和評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于農(nóng)業(yè)新品種篩選中。本研究在高穩(wěn)系數(shù)分析法的基礎(chǔ)上，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)引進(jìn)的10個(gè)馬鈴薯品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成、表觀性狀、品質(zhì)和生態(tài)適應(yīng)性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為黃土高原丘陵溝壑區(qū)馬鈴薯種植提質(zhì)增效和品種篩選提供依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2021 — 2022年在甘肅省通渭縣吳家川試驗(yàn)基地（“35° 11′ N，105° 19′ E”，海拔1 750 m，屬中溫帶半干旱氣候）進(jìn)行。作物一年一熟，為典型旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，多年平均降水量為390.7 mm，且主要集中于7 — 9月（占年降水量的60%～65%）。

1.2? ?試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為隴薯7號(hào)、隴薯10號(hào)、華頌7號(hào)、青薯9號(hào)、大西洋、V7、冀張薯12號(hào)、麗薯6號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)和隴薯15號(hào)，均由定西市種子管理站提供。以隴薯7號(hào)為對(duì)照（CK）。

1.3? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積48 m2（12 m×4 m）。每小區(qū)種植4行，行壟距60 cm、株距32 cm，試驗(yàn)周圍1 m外種植保護(hù)帶。采用黑色地膜覆蓋高壟栽培。土壤解凍后深施腐熟農(nóng)家肥70 t/hm2、尿素360 kg/hm2，播種前整地起壟。成株期每小區(qū)按對(duì)角線法5點(diǎn)取樣，分別調(diào)查供試馬鈴薯品種晚疫病的發(fā)病情況。其他生產(chǎn)管理方式與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)習(xí)慣一致。

1.4? ?測(cè)定及計(jì)算方法

1.4.1? ?產(chǎn)量? ? 收獲時(shí)按小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量測(cè)定。

1.4.2? ? 淀粉含量? ? 采用水比重法測(cè)定馬鈴薯淀粉的含量［8 ］。將馬鈴薯塊莖沖洗擦干后稱重（A），浸入 17.5 ℃的水中再稱重（B），計(jì)算薯塊比重（保留4位小數(shù)），查美爾凱（Mepkep）表，得出淀粉含量。3次重復(fù)，取平均值。

薯塊比重D=

1.4.3? ? 高穩(wěn)系數(shù)法? ? 馬鈴薯品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性以變異系數(shù)（CV）、高穩(wěn)系數(shù)（HCS）來度量。

CVi? = Si / Xi × 100%

式中，i為第i個(gè)參試品種，S為參試品種的標(biāo)準(zhǔn)差，X為參試品種的平均產(chǎn)量。變異系數(shù)值越小，表明該品種在不同環(huán)境中變化小，靜態(tài)穩(wěn)定性好；反之越大，其靜態(tài)穩(wěn)定性越差［9 ］。

高穩(wěn)系數(shù)（HSC）值采用周桂梅等［10 ］提出的高穩(wěn)系數(shù)法。

HSCi = （Xi-Si） / （1.10×XCK）×100%

式中，i為第i個(gè)參試品種，Xi為第i個(gè)參試品種的平均產(chǎn)量，Si為第i個(gè)參試品種標(biāo)準(zhǔn)差，XCK為對(duì)照品種的產(chǎn)量。高穩(wěn)系數(shù)越大表示品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越高，反之越低。

1.4.4? ? 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法? ? 生態(tài)適應(yīng)性分析利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進(jìn)行。將10個(gè)參試馬鈴薯品種看作一個(gè)灰色系統(tǒng)，每個(gè)品種看作系統(tǒng)的一個(gè)因素。對(duì)照選用株高最低值、單株塊莖數(shù)最高值、大中薯率最高值、單株塊莖重最高值、產(chǎn)量最高值、變異系數(shù)最低值、高穩(wěn)系數(shù)（HSC）最大值組成的理想品種［11 ］。

1.4.5? ? 綜合評(píng)價(jià)方法? ? 基于品種株高、單株塊莖數(shù)、大中薯率、單株塊莖重、變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)和產(chǎn)量等相關(guān)指標(biāo)建立的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)［12 ］，該指數(shù)的計(jì)算公式為：

Index=∑■■Aij×■i=1，2，3j=1，2，3

Aij=■i=1，2，3j=1，2，3或=■i=1，2，3j=1，2，3

Bij=■■■∑■■Aij-Aij■i=1，2，3j=1，2，3

式中，Index 為不同品種的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，該指數(shù)的數(shù)值越大說明該品種綜合表現(xiàn)最好。Aij表示第i行×第j列的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化值（0 ＜ Aij≤1），為品種類型 i 與評(píng)價(jià)指標(biāo) j 的實(shí)際值，Amax與Amin為每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值與最小值。Bij 為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，m為品種類型 i 或評(píng)價(jià)指標(biāo) j 的最大數(shù)。

1.5? ?統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2019 整理、匯總計(jì)算及圖表繪制。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?產(chǎn)量

產(chǎn)量是農(nóng)作物品種的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。利用高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)10個(gè)馬鈴薯品種產(chǎn)量進(jìn)行分析（表1）發(fā)現(xiàn)，2021 — 2022年，平均折合產(chǎn)量排前4位的馬鈴薯品種分別是青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)、隴薯10號(hào)，平均折合產(chǎn)量分別為43 526、 43 278、40 555、38 128 kg/hm2；平均折合產(chǎn)量排后4位的分別是V7、麗薯6號(hào)、大西洋、隴薯7號(hào)，分別為19 225、21 519、22 278、23 551 kg/hm2。變異系數(shù)排在前4位的分別是V7、隴薯7號(hào)、大西洋、麗薯6號(hào)，與產(chǎn)量成反比例關(guān)系；高穩(wěn)系數(shù)與產(chǎn)量成正比例關(guān)系，說明青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)和隴薯10號(hào)4個(gè)品種在不同環(huán)境中變化小，靜態(tài)穩(wěn)定性強(qiáng)。

2.2? ?生態(tài)適應(yīng)性

采用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，關(guān)聯(lián)系數(shù)越大，與理想品種關(guān)聯(lián)度越大，該品種的生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)。通過對(duì)10個(gè)馬鈴薯品種生態(tài)適應(yīng)性關(guān)系系數(shù)分析（表2）發(fā)現(xiàn)，2021 — 2022年參試品種關(guān)聯(lián)系數(shù)存在變化，從2 a平均來看，青薯9號(hào)、甘農(nóng)薯9號(hào)2個(gè)品種生態(tài)適應(yīng)性突出，位居第1、2位；隴薯7號(hào)、麗薯6號(hào)、冀張薯12號(hào)、V7、隴薯10號(hào)、隴薯15號(hào)和華頌7號(hào)在2 a的種植中生態(tài)適應(yīng)性存在變化，但關(guān)聯(lián)系數(shù)在0.71～0.73范圍內(nèi)；大西洋的關(guān)聯(lián)系數(shù)最小，生態(tài)適應(yīng)性表現(xiàn)最弱，2 a平均關(guān)聯(lián)系數(shù)均低于0.7。

2.3? ?綜合評(píng)價(jià)

對(duì)10個(gè)馬鈴薯品種的折合產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)、單薯重、商品薯率、單株薯重、抗晚疫病、淀粉含量、變異系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)以及生態(tài)適應(yīng)性關(guān)聯(lián)系數(shù)等10個(gè)性狀（表1、2、3）2021 — 2022年的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。結(jié)果表明，不同品種間綜合評(píng)價(jià)結(jié)果具有較大差異，以甘農(nóng)薯9號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)和隴薯10號(hào)較優(yōu)，評(píng)價(jià)指數(shù)為118.88～129.53；V7、大西洋、麗薯6號(hào)為103.57～107.95，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較低，其中以麗薯6號(hào)馬鈴薯品種最低。

綜合分析高穩(wěn)系數(shù)、灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法和綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，甘農(nóng)薯9號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)和隴薯10號(hào)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成合理、生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)高，是適宜當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯品種。

3? ?討論與結(jié)論

作物產(chǎn)量受種植模式、栽培措施、品種類型等因素的影響，優(yōu)質(zhì)的品種搭配高效的農(nóng)藝措施才能發(fā)揮其品種特性［13 ］，提質(zhì)增效，這就說明篩選適宜當(dāng)?shù)氐膬?yōu)質(zhì)品種具有現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的馬鈴薯品種評(píng)價(jià)多采用單個(gè)性狀逐一進(jìn)行對(duì)比，并不能將多個(gè)性狀綜合起來作出評(píng)價(jià)［14 ］，采用數(shù)學(xué)方法能進(jìn)一步校正結(jié)果存在偏差的問題，避免了傳統(tǒng)品種篩選的人為誤差，進(jìn)而達(dá)到品種篩選合理化、準(zhǔn)確化［15 ］。本研究在高穩(wěn)系數(shù)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能準(zhǔn)確綜合反映出品種的適應(yīng)性，直觀的、綜合的了解品種產(chǎn)量和生物學(xué)特征，也給新品種選育和評(píng)價(jià)提供較為科學(xué)、合理的參考。本研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)量與高穩(wěn)系數(shù)成正比，這與前人研究一致［10 ］。

黃土高原丘陵溝壑區(qū)是典型的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，由于土壤肥力差及降水量低等多種原因，對(duì)馬鈴薯生產(chǎn)造成一定影響［16 ］。針對(duì)年降水量與土壤肥力等多種不可控因素，通過統(tǒng)計(jì)分析，引進(jìn)、篩選及評(píng)價(jià)適宜該區(qū)種植的品種顯得尤為重要［17 ］，本研究表明，甘農(nóng)薯9號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)和隴薯10號(hào)在綜合評(píng)價(jià)的10項(xiàng)指標(biāo)中均位于前列，具有高的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；V7和麗薯6號(hào)折合產(chǎn)量位于第9、10位，而綜合評(píng)價(jià)位于第8、10位；V7綜合評(píng)價(jià)高于大西洋（產(chǎn)量位于第9位），主要是因?yàn)閂7較大西洋具有較高的生態(tài)適應(yīng)性關(guān)聯(lián)系數(shù)。

基于10個(gè)品種2 a試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，甘農(nóng)薯9號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯15號(hào)和隴薯10號(hào)等4個(gè)品種產(chǎn)量高、靜態(tài)穩(wěn)定性強(qiáng)、品質(zhì)以及生態(tài)適應(yīng)性優(yōu)異，綜合評(píng)價(jià)與田間實(shí)際表現(xiàn)基本一致，是適宜于黃土高原丘陵溝壑區(qū)大面積推廣種植的馬鈴薯新品種。冀張薯12號(hào)、隴薯7號(hào)和華頌7號(hào)綜合評(píng)價(jià)居中，建議繼續(xù)觀察。V7、大西洋、麗薯6號(hào)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性弱、品質(zhì)低、生態(tài)適應(yīng)性及綜合評(píng)價(jià)較差，不建議在本地區(qū)推廣種植。

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