不同播期对惠东冬种马铃薯农艺经济性状和病害发生的影响

张小兰　刘晓津　赖玉嫦　何琴　李小波　安康　方志伟

摘 要 播期的选择决定了冬种马铃薯收获的品质和产量，但各地在播期选择上随意性很强。大田试验设在广东省最大的冬种马铃薯基地-惠东县，设计从10～12月较大时间跨度的播期范围，研究不同播期对马铃薯的农艺性状、经济性状及主要病害发病率的影響。结果表明：11月中旬之前播种的马铃薯，单薯重较高，干物质积累较多；而11月下旬～12月上旬播种的马铃薯，产量较高，病害发生较少。非度量多维标度（NMDS）排序结果显示，11月下旬和12月上旬播种的各平行样品之间性状比较接近，可获得稳定的收获预期。在供试条件下，适当晚播可提高冬种马铃薯的产量和减少病害的发生。

关键词 冬种马铃薯；播期；产量；非度量多维标度

中图分类号 S533 文献标识码 A

Abstract The choice of sowing date will influence the harvest yield and quality of winter potato. However， the selection of sowing date is casual. A large range of sowing time span from October to December was designed to evaluate different sowing date on the impact of agronomic and economic characters， as well as the incidence of major diseases of winter potato. Our main results showed that the winter potato planted before mid-November had high single tuber and dry matter accumulation， while those planted afterwards had high yields and less plant diseases. Non-matric multi-dimensional Scaling （NMDS） showed the characters among the parallel samples closer to each other when they were planted in late November and early December. Under our experimental conditions， appropriate late-sowing could improve the yield and decrease the major diseases of winter potato in Huidong area.

Key words Winter potato；Sowing time；Yield；Non-matric multi-dimensional scaling（NMDS）

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.11.002

冬种马铃薯是广东省优势特色农业，一般在晚稻收获后种植，春节前后收获。在有限的生产期内，要实现经济效益最大化，除了要推广种植早熟品种外，适宜的栽培措施也是一个关键环节。播种时间由于直接关系到作物的生长状况及对气候资源的利用程度，影响着作物的产量、经济性状及抗性，近年来已成为农业气象的主要研究内容之一[1-3]，其研究结果对作物规避气候风险有着重要的参考价值。

冬种马铃薯的播期研究主要集中在广东、广西和福建3个沿海冬季气温较高的地区。然而，各地的最适播期都不太一致。对广西平南县冬种马铃薯的研究结果表明，10月中旬播种的马铃薯可获得最高的综合效益[4]。同样地处广西的梧州种植进口马铃薯新种费乌瑞它，则在10月下旬到11月上旬播种可获得最高的经济效益[5]，这和在柳州沙塘镇种植克新18号的最佳播期相一致[6]。刘晓津等[7-8]曾在广州市白云区和惠州市博罗县开展了冬种马铃薯播期试验，结果也表明，在11月上旬播种的马铃薯产量最高。 彭王栋等[9]通过分析惠州冬种马铃薯生产特点及优质高效栽培技术，指出当地马铃薯适宜播种期为10月下旬至11月上旬，推迟播期会因光温资源不足，导致出苗时间延长，幼苗生长缓慢，病虫害加重。

上述研究在播期实验设置上覆盖的时间段都比较窄，很少延长到12月。粤东地区受南亚热带海洋性气候影响，全年气候温暖，雨量充沛，每年10～12月的平均最高日温均在20 ℃以上，是冬种马铃薯的理想地区，传统播种时间从10月中旬到12月中旬不等。其中，惠东县是广东最大的马铃薯生产基地，也是全国冬种马铃薯最大的生产基地，年种植面积约0.8万hm2[10]。该县马铃薯生产管理水平较高，形成了比较系统的栽培技术和完善的销售渠道[10]。由于缺乏科学的研究分析，冬种马铃薯的播种时间比较分散，造成马铃薯农艺经济性状的良莠不齐及经济效益差异明显。为探寻惠东地区冬种马铃薯最适播种期，了解环境气候变化对马铃薯生长发育、经济性状、病害发生等的影响，本研究在惠东县平山镇进行脱毒马铃薯粤引85-38不同播期试验，以期为当地应对气候变化和马铃薯高产、稳产提供理论依据，并指导大面积生产。本研究设计的6个播期基本涵盖了当地传统的播种时间（10月上旬～12月上旬），从较大的时间跨度内来分析和研讨，以期获得更科学的结论。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 供试品种为粤引85-38，该品种为广东省主推品种，其播种面积占惠州地区90%以上。 脱毒种薯由内蒙古脱毒种薯繁殖基地提供。

1.1.2 试验地概述 试验地选择在惠州市惠东县平山镇碧山背子头村，惠东农科所内（22.969N，114.989E），试验地前茬作物为果树，经过改良和平整的试验用地，耕地与整地方式全垦，肥力中等。冬种马铃薯生长期间月平均最高气温为22.8 ℃，最低气温为14.2 ℃。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验采用分期播种方法，共设置6个播期，处理1～6即10月中旬（10月15日）、 10月下旬（10月25日）、 11月上旬（11月5日）、 11月中旬（11月15日）、 11月下旬（11月25日）、 12月上旬（12月5日），栽培年份从2011年10月～2012年4月。采用随机区组设计，3次重复，双畦制，畦宽1.2 m，畦长8.33 m，小区面积20 m2。行距50 cm，株距22 cm，播种密度5 050株/667 m2，播种深度6～8 cm，覆土8 cm左右，稻草覆盖量为：7 500 kg/hm2。播种前施基肥：腐熟鸡粪500 kg +复合肥（N ∶ P2O5 ∶ K2O=15 ∶ 15 ∶ 15）25 kg/667 m2；于出苗80%时，第一次追肥，施马铃薯专用硫酸钾三元复合肥（N ∶ P2O5 ∶ K2O=15 ∶ 6 ∶ 12）25 kg/667 m2；播种30 d后，第二次追肥，施马铃薯专用硫酸钾三元复合肥（N ∶ P2O5 ∶ K2O=15 ∶ 6 ∶ 12）20 kg /667 m2；播种后50 d，施马铃薯专用硫酸钾三元复合肥（N ∶ P2O5 ∶ K2O=15 ∶ 6 ∶ 12）20 kg+磷酸二氢钾5 kg /667 m2。

1.2.2 调查方法 根据马铃薯试验研究方法[11]进行相关指标的测定与记录。按小区收获、测产，以3 次重复产量的平均值折算每公顷产量。每播期处理生育期间调查出苗率，主要病害发病率（含早疫病、晚疫病、青枯病、病毒病），待大部分植株枯黄后收获测产。收获时，每小区随机选取10株，每个播期调查30株，调查数据包括植株株高（株高的测量是主茎由地面至生长点的高度，每个重复取30株的平均值）、结薯特点、小区产量等，单个薯重≥75 g以上记为商品薯。水比重法测定干物质含量（%）和淀粉含量（%）。

1.3 数据处理

农艺性状与产量性状数据均采用SPSS18.0对数据进行ANOVA分析（单因素方差分析）和Duncans multiple range test（邓肯法多重比较检验），且进行多组样本间差异显著性分析。对各个处理的农艺和经济性状，进行NMDS（non-metric multidimensional scaling）非线性多维标度分析，以检验各个播期和处理间的差异（分析时，分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6表示6个播期）。

2 结果与分析

2.1 播期对马铃薯农艺性状的影响

从图1可看出，惠东冬种马铃薯生育期处于前高、中低、后高的V字型温度范围，播种后处于日平均气温为13.0～28.7 ℃之间。10月日平均气温达24.7 ℃，11月至次年3月平均气温在14.0～19.5 ℃的适温范围内，1月气温最低。

由图2可知，由于播期不同，出苗期相差较大。播种-出苗时间的间隔呈前期长、中期短、后期又变长的V型趋势，与播种时的温度变化相似。10月中旬播种的出苗期最长（36 d），11月气温较低时出苗期最短。各处理的出苗率达98.7%～100.0%，出苗整齐度较高，各个播期无显著差异。随着马铃薯植株生育进程的推进，株高总体呈现出不断增高的趋势，变化幅度在40.10～44.33 cm之间，其中12月上旬播种的植株明显高于前面几个播期。不同处理马铃薯全生育期变化幅度在115～127 d，随播期推迟，呈现出倒V字型的变化趋势。

2.2 播期对马铃薯经济性状的影响

由图3可知，随着播期的推迟，产量显著增加，11月下旬最高，产量为39 352.5 kg/hm2，比处理1、2、3、4、6分别增产71.3%、22.6%、19.0%、12.7%、1.9%。经AMOVA方差分析结果表明，处理间差异达到极显著水平（F=15.945，Sig=0.000<0.01）。经多重比较（Duncan法）分析结果表明，处理5极显著优于处理1、2、3、4；处理6极显著优于处理1、2，显著优于处理3、4。

不同播期的单株薯块数差异极显著（F=6.909，P=0.003<0.01，图3），随着播期的推迟而增加，变化幅度在3.2～5.7块/株之间。各处理单薯重差异显著（F=4.402，Sig=0.017<0.05），随播期的推移而降低，处理1、2、3的单薯重均在200 g以上；以处理6的单薯重最低，为146.4 g。各播期75 g以上的商品薯率总体水平较高，表现出无显著差异（F=2.502，Sig=0.09>0.05），变化幅度在86.0%～89.7%之间。

2.3 播期对马铃薯植株田间主要病害发病率的影响

除病毒病外，试验地田间的发病率随播期的推移呈现出先升后降的抛物线趋势，播期与病害的发生呈极显著相关（图4）。10月到11月上旬播种的马铃薯，早疫病、晚疫病、青枯病和病毒病的发病率相对较高，以10月下旬播种病害最严重，发病率分别达到13.0%、16.0%、17.7%和7.0%。结果表明，播期推迟到11月中旬时，各病害发病率比前面的处理显著下降，11月下旬和12月播种的马铃薯发病率为零。

从图5可看出，从10月中旬到11月上旬（S1～S3）3個处理的样本之间排序比较分散，说明这几个播期马铃薯各个性状还不稳定，容易受到其它环境因素的影响。而S5和S6（11月下旬和12月上旬）的各个处理之间，以及两组之间排序紧密，说明这2个播期种植的马铃薯各综合性状均比较稳定，在此期间播种可获得稳定的收获预期。

3 讨论与结论

马铃薯喜温凉气候，怕霜冻、不耐热，较大的昼夜温差有利于生长发育[12]，因此适宜于在华南地区开展冬种，并且在广东沿海地区取得了较好的收成[13]。广东冬季较长，马铃薯的冬季种植播期选择也较多，从10月到12月均有报导，不同的播期对马铃薯的产量和品质影响较大[7-8]。播期本身不是一个单独的变量，它代表了作物播种时及生长发育过程中的气温、降水、光照和病虫害等多个因子的综合情况[14-15]，光照、温度和水分是影响马铃薯产量的主要环境因子[16]。

适宜的温度可促进植株根系的发育和叶绿素的合成，提高光合效率和根系对养分的吸收和运输能力，有利于植株的生长[17]。在惠东冬种马铃薯的播种期内，10月和12月播种的马铃薯前期和后期气温较高，总体积温较高，而11月播种的马铃薯生育期需要经历较长的低温阶段，整体积温较低。本研究的6个播期中，生育期的积温会显著影响到株高，积温越高，株高越高，这与张永成等[18]的研究结果相一致。在积温较低的11月中上旬播种的马铃薯，株高是最低的。温度不仅仅影响马铃薯的植株生长，更重要的是在保证马铃薯在薯块生长的关键期--膨大期的热量需求。研究结果表明，马铃薯块茎生长膨大期的最适温度是16～19 ℃[19]。本研究中，播期在11月中、下旬的马铃薯刚好在1月底进入膨大期，此时气温较低（12～16 ℃），影响了光合作用产物在薯块的积累，其单薯重明显低于其它播期。10月中旬播种的马铃薯虽然积温同样较高，但其出苗期显著长于其它播种时期，产量也最低，这可能与该时期马铃薯尚未打破休眠有关[20]。

降水和光照是影响马铃薯生长的另一重要因子。阴雨天气光照不足、光合强度低，会影响同化产物的积累、分配和转移，造成单薯重量的下降[21]。惠东地区从1～4月，降雨量和降雨天数明显增加，与之对应的是从11月中旬以后播种的马铃薯单薯重均明显低于前期播种的。研究结果表明，2009年和2010年广西陆川县的冬种马铃薯遭遇连阴雨天气（16～18 d），导致该县马铃薯大量减产[19]。与广西不同的是，惠东地区冬季降雨时间短，除4月外，均在5 d以下，降雨量相对较低，平均每月不到50 mm，对总体产量影响较小。虽然11月下旬以后播种的马铃薯因为膨大期的降雨和光照导致单薯重较低，但生育期的后期的积温较高，单株的薯块数明显增加，总体产量反而有所上升。

马铃薯病害是导致马铃薯减产的主要因素，一般年份造成产量损失10.0%～30.0%，严重时可造成减产50.0%[22]。一般来说，马铃薯在生长发育的后期生长速率和新陈代谢减缓，免疫能力下降，患病的几率较高[22]。在广东地区如果播期过早，马铃薯刚好在低温阴雨的1、2月进入发育后期，患病的可能性就会明显提高。广西陆川县2010年2月阴雨期间正处在生长发育后期的冬种马铃薯因患晚疫病导致茎叶变黑腐烂[19]。本研究也发现不同播期与马铃薯病害发病率呈极显著相关，适宜晚播（11月15日～12月5日）可明显提高马铃薯的抗病能力，减少病害发生。

综上所述，播期对惠东冬种马铃薯产量和农艺经济性状存在明显的影响。粤引85-38作为菜用型马铃薯，在不投入大水、大肥、减少施用农药的低碳生态栽培条件下，适宜晚播（11月25日～12月5日），可有效改善马铃薯的农艺和经济性状，减少病虫害的发生，从而获取相对较高的产量。不同的生态区域有不同的气象因子，马铃薯种植的土壤条件也不尽相同（本研究为灰黑土），所以适宜播期的选择应根据当地的气候和土地利用信息进行综合分析，为农业生产提供指导。

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