品种和农艺措施对南方马铃薯抗冻效果的影响

戴亨仁，曾宜永，胡平华，旷秋兰，张昌茂

（1.泰和县蔬菜局，江西 泰和 343700；2.泰和县灌溪镇农业综合服务站，江西 泰和 343725；3.泰和县塘洲镇农业综合服务站，江西 泰和 343715；4.泰和县沙村镇农业综合服务站，江西 泰和 343719；5.泰和县碧溪镇农业综合服务站，江西 泰和 343709）

霜冻是南方马铃薯生产季节常遇的灾害性气候，不同生育期受冻会产生不同的危害结果。2010年2月20日和3月9～11日两次严重霜冻，危及江西全省。此时江西的马铃薯正处幼苗期和第一次冻死后刚复苏不久的幼苗，几乎全部冻死。马铃薯种植面积最大的泰和县播种较早，死苗缺蔸尤为严重，约20%受冻特严重的地块，因种薯被冻腐烂而无法复苏，甚至无收。即使复苏较好的，经强力补救，也只能挽回＜50%的产量，损失程度重于2008年1月份在马铃薯未出苗前遭遇特大冰冻造成的损失。2010年泰和县马铃薯平均产量650 kg/667 m2，而实际成为商品的只有551.7 kg/667 m2；相当于2007年春产量1 600 kg/667 m2的40.625%。2009年冬，笔者在泰和县塘洲镇红丘陵万亩马铃薯基地开展了品种对比试验，意在寻找能适宜当地推广的高产高抗优质新品种。试验安排了6个品种，配套设计了品种、肥料配方和栽培方式3大因子的高产正交试验，恰遇严重冻灾，在全面死苗两次的同等条件下，由于品种、肥料配方和栽培方式的不同，表现出了极显著的差异。最低产的小区只有17.7 kg/667 m2，而最高产的小区达到1872.5 kg/667 m2。为此，本文以泰和县试验结果为基础，从抗冻灾夺高产的角度，对马铃薯生产三大因子的抵御冻灾及其经济效果进行了研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地为塘洲镇洲头村红壤丘陵地。马铃薯品种选用从黑龙江调入的波兰2号、荷兰7号、克新1号、东农303、花525和南方马铃薯研究中心所引进的微型脱毒原种鄂薯8号共6个品种；肥料选用腐熟鸡粪、坑粪尿、薯类专用微生物有机肥、尿素、45%硫酸钾复合肥、氯化钾；0.005 mm微膜、免深耕；配套材料为乙草胺、15%多效唑、块茎膨大素。

1.2 试验方法

试验设计了A品种、B肥料配方、C栽培方式3个因素。A因素6个水平、B和C各2个水平。据此，试验选用L12（6×22）混合水平正交表[1]。

A因素品种：A1波兰2号、A2荷兰7号、A3克新1号、A4东农303、A5鄂薯8号、A6花525。

B因素肥料配方：B1采用笔者研究的“红壤丘陵马铃薯‘两微一免’两高一优集成技术模型”667 m2产量2 t的配方[2]；B2采用由江西省科学院红中生物肥厂配制的马铃薯专用生物肥，用量按B1配方肥总量零售价款之和380元折合专用肥250 kg/667 m2。

C因素栽培方式：C1采取传统的小垄单行，牛犁开行、起垄、盖土；C2大垄双行、机械成垄，播种后，少量稻草包芯（667 m2用稻草50 kg）后培土。试验共分12个处理，分开单双行随机排列，3次重复，每小区面积6.67 m2，周边保护区2 m以上。记载田间生长进度和生物经济指标，对产量、效益、抗逆性进行统计分析。

2010年1月9日开行成垄，小垄单行区按50 cm行距开播种沟；大垄双行区按垄距1 m，垄宽80 cm，机械成垄，垄中间同时开20 m宽的播种沟，垄间沟宽20 cm。按设计要求一次性施肥于播种沟底，少量盖土后播种。

播种方法：倒芽播种，种薯不得接触肥料。大垄区摆放少量稻草包芯。小垄单行株距25 cm，大垄双行20 cm×25 cm，667 m2播5 400穴。播种后培土成垄，待雨后喷免深耕加乙草胺，即时盖膜。出苗时破孔引苗。2月20日第一次霜冻，3月9～11日，第二次连续3 d严重霜冻，将副（侧）芽长出刚恢复生机的幼苗再次冻死。3月20日约有50%由侧芽形成的新苗出土，经连续二次抢救，促使成苗。5月31日收获。

2 结果与分析

2.1 出苗、成苗和抗冻能力

2.1.1 出 苗

根据记载资料，同一天播种，由于品种、肥料配方和栽培方式的不同，直接影响了出苗始期、历期、出苗率。从表1可知，各处理的出苗始期相差较大，最早的在2月1日出苗（大垄双行区的6、10处理），最迟的在2月24日出苗（小垄单行区9处理）；出苗停止期，最早在3月3日（单行区3处理），出苗历期10 d；最迟的在3月31日（单行区1、9处理），出苗历期分别为47、35 d。第一次霜冻后，主芽死亡，副芽很快长出苗；第二次（3月9～11日）霜冻后，经抢救，有1/3的处理能保持已出苗数的成苗率。从表1极差值可知，影响出苗的主导因素分别是：C因素对出苗始期和出苗率影响最大，作用力C＞A＞B。同一品种出苗期C2比C1平均早17 d；出苗率C2比C1平均高56.69个百分点。同一C水平，由于A水平不同，出苗始期相差10～12 d；出苗率相差16.05～57.41个百分点。而B因素对出苗始期和出苗率的影响力相对较小。

2.1.2 成 苗

从表1可知，影响出苗停止期和冻后成苗率的主导因素是A。其中A2、A3的平均出苗停止期在3月25日，即冻灾后能恢复出苗并有新出苗；A4出苗停止期平均在3月21日；A1在3月11日；A5在3月10日；A6在3月17日停止出苗。A1、A5和A6出苗率极低，其中7处理A1B2C1、3处理A5B2C1和11处理A6B2C1出苗率仅分别为11.73%、17.28%和21.6%，成苗率仅6.17%、16.67%和17.28%。

2.1.3 抗冻能力

表1直观显示出苗率最好的处理是4（A2B2C2）、6（A1B1C2）、10（A6B1C2）、12（A3B2C2）4个处理，出苗率平均在92.59%以上，其中C2较稳定地出现在4个处理中。最好的是4（A2B2C2）和12（A3B2C2）处理，成苗率均在93.21%以上。出苗率与成苗率直接反映了抗冻能力。但按因素综合分析可得出，出苗率和成苗率最佳因素水平组合为A2B1C2。根据3大因素的极差值占比分析，3大因素对出苗率的极差值占比（以总值为100%作为分析基础，下同）分别是A 31.85%、B 14.96%、C 53.19%；对成苗率的极差值占比分别是A 51.93%、B 8.05%、C 40.02%。由此可推算出最佳组合A2B1C2的出苗率、成苗率分别是：85.42%和74.95%。综观表1各因素综合加权平均值的出苗率、成苗率列表中，表示出播种至出苗的抗冻能力强-弱顺序为：A2＞A4＞A3＞A6＞A1＞A5，B1＞B2、C2＞C1；出苗后抗冻复生能力强-弱顺序为A2＞A3＞A4＞A5＞A6＞A1、B1＞B2、C2＞C1。

表1 3因素抗冻力及相关经济指标分析Table 1 Analysis of three factors as related to economic index

2.2 各因素水平对产量、收益的影响

产出结果分析见表2、3、4、5。直观表2、3得知本试验以第1、4处理最佳，组合分别为A2B1C1、A2B2C2。第1、4处理的667 m2产量分别是1 310.6 kg和1 387.9 kg；纯收益分别是1 435.68元和1 337.17元。通过计算最佳组合是A2B1C2，与前述出苗率、成苗率最佳组合相同，符合生态因果规律。由极差值反映出三大因素对产量效益的作用力大小顺序是A＞C＞B。从表4的分析结果显示出本试验区组间差异不显著，A、C两大因素对产量和收益均表现出差异极显著，B因素对产量指标表现出差异显著，对收益表现差异不显著。这种差异显著性结果与前述作用力大小顺序A＞C＞B是相吻合的。A因素6个水平间存在极显著差异，经新复极差测验SSR法[3]对各品种经济指标平均值进行显著性比较，结果（表5）显示了A2的产量、效益居首位，与位于第二位的A3比较，产量高475.7 kg，增幅达35.26%，差异显著；效益提高了862.23元，增幅达164.49%，差异显著。与A4、A5、A1、A6比较，差异极显著。与位于第六位的A6比较，667 m2增产985.3 kg，增纯收益1 776.64元。体现出品种A2荷兰7号在2010年严重冻灾的情况下表现出的特别优势。品种A3克新1号与A4、A5差异不显著，但比A1和A6在产量和效益中均表现差异显著。

表2 L12（6×22）正交试验产量分析Table 2 L12(6 x 22)orthogonal test yield analysis

2.3 最佳组合选优和真值置信区间

从表2、3和表6可知，各因素对经济指标综合作用的较优水平。表2、3反映了计算结果产量和效益的最佳组合都是A2B1C2。其中A是主导因素，C是差异极显著的重要因素，B对产量表现差异显著，对收益虽然差异不显著，但B1比B2平均667 m2收益增加375.43元，效益可观，所以三大因素对产量效益都有着重要影响作用。根据计算分析，产量和效益的工程平均值分别是1683.1kg和1957.88元（表6），经指标求真置信结果：按优选组合A2B1C2条件安排生产，有95%的把握可望达到平均667m2产量指标1358.6～2 007.6kg，纯收益1357.07～2 558.69元。

表3 L12（6×22）正交试验效益分析Table 3 L12(6x22)orthogonal experiment benefit analysis

表4 方差分析Table 4 Anova table

表5 A因素水平间经济指标差异显著性Table 5 Significant difference of each level for factor A

表6 最优水平组合及其工程平均值和真值置信区间Table 6 Superior combination,engineering average and confidence interval

3 讨论

抗冻的主导因素是品种。其中，荷兰7号抗冻能力最强，出苗成苗率、产量、经济效益都领先于另5个品种，纯收益1 386.42元，达到正常年份的较高效益。克新1号和东农303两个品种抗冻能力一般，产量接近，但远低于荷兰7号。克新1号每667 m2产量873.6 kg，纯收益524.19元；东农303由于受冻后成苗率降低了14.51个百分点，同时商品薯率最低，导致667 m2产量756.2 kg，收益只有198.18元。克新1号比东农303增产117.4 kg，增收326.01元。品种鄂薯8号抗冻能力很差，低产负收益，667 m2产量597.9 kg，收益为－57.34元；比长期以来的当家品种波兰2号667 m2产量高200.6 kg，纯收益减少亏损237.6元。波兰2号和花525两个品种抗冻力极差，667 m2产量在400 kg以下，收益分别为－294.94元和－390.22元；这两个品种的比较结果与戴亨仁[4]2006年进行的引种马铃薯南方种北方种栽培效益试验研究中该两品种的对比结果相似。

栽培方式对抗冻高产有重要作用。即采用大垄双行栽培方式，比小垄单行出苗平均早17 d，停止出苗期很接近，出苗率提高56.69个点，成苗率提高37.34个点，商品薯率、产量和纯收益一系列相关经济指标都是大垄双行远强于小垄单行，每667 m2提高了产量440.5 kg，提高了纯收益767.49元。同时可以减少青薯率，提高品质。

肥料配方对抗冻有一定作用。从出苗期、出苗率、成苗率、单株结薯、单产和纯收益等相关经济指标都是B1优于B2。即在投资成本相等条件下，采用“两微一免”集成技术配方肥比红中牌薯类专用生物肥显著增产，每667m2增产227.1kg，增纯收益 375.43元。

根据结论，为了安全生产，有效避冻抗冻，稳产高产，确保农民收益，建议：①更换当家品种，放弃种植多年现已表现退化的当家品种波兰2号，改用抗冻能力强的荷兰7号、克新1号等优势品种；②改进栽培方式，改传统牛犁小垄单行为机械成垄大垄双行种植，使农艺农机合理结合；③推广“两微一免”集成技术的肥料配方及施肥技术。

[1] 萧兵,钟俊维.农业多因素试验设计与统计分析[M].长沙:湖南科学技术出版社,1985：116,192－199.

[2] 戴亨仁,吴建军,韦禄春,等.江西红壤区马铃薯高产、高效、优质综合栽培技术[J].江西农业学报,2010,22(2):74－76.

[3] 南京农学院.田间试验和统计方法[M].北京:农业出版社,1979: 90－94.

[4] 戴亨仁,郭善银,胡平华,等.红壤区引种马铃薯北方种和南方种的栽培效益分析[J].福建农业科技,2007(增刊):52－55.