优质高淀粉甘薯新品种金薯3号特性鉴定

陈海洲，黄哲鸿，林彩玲，陈选阳

(福建农林大学 作物科学学院/作物生物技术福建省高校重点实验室/福建省作物设计育种重点实验室，福建 福州 350002)

甘薯是重要的粮食作物，其增产潜力大、适应性广，营养价值较高，富含淀粉、糖类、蛋白质、维生素、纤维素以及各种氨基酸，倍受人们青睐[1]。随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，甘薯生产和利用发生了巨大变化，甘薯作饲料被玉米为主的配合饲料所代替，食、饲兼用型甘薯种植比例不断下降，鲜食和加工用比例持续增加[2]。甘薯淀粉广泛应用于食品加工、化工和医药等行业[3]，甘薯淀粉加工是甘薯产业发展的重要方向[4]，优质及高淀粉是甘薯重要的育种目标。

甘薯生产周期较长，生产过程环节多，成本高，劳动量大。近年来，由于大量农村人口向城市转移，劳动力成本已成为甘薯生产效益提高的主要限制因素。传统的甘薯生产方式耗时费力，难以适应甘薯产业发展的需求，因此急需发展轻简化栽培技术，以有效降低甘薯生产成本，增加种植收益。轻简化栽培也是田间作物栽培发展的主要方向，在生产上具有重要意义[5]。发展轻简化栽培，包括选育适宜轻简化栽培的品种，合理用运化控化调技术，规范生产程序，改善耕作制度等，可简化生产环节，减少劳动强度和劳动量，提高效益[6]。甘薯品种的生长发育特性与农事操作密切相关。课题组育成了短蔓、结薯较浅甘薯新品种金薯3号，并鉴定了其生长发育特性，为该品种在生产上推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究以金薯3号作为供试品种，以金山57作为对照品种，由福建农林大学薯类研究室提供。金薯3号以金山57为母本，通过放任授粉杂交选育而成。

1.2 产量水平与品质

甘薯产量及品质数据来源于福建省甘薯新品种区域试验。

1.3 产量形成特性指标测定

试验于2016年在福建省三明市尤溪县洋中科教基地进行，2016年3月种薯育苗，7月剪苗、栽插进行品种特性鉴定试验。土壤肥力中等，畦宽0.9 m，2016年7月8日栽种，管理方式与一般大田管理相同。本实验采取随机区组设计，3次重复。另设考种区，自栽插后，每30，50，70，90，110，130 d挖根考种，每次10株，测定茎叶鲜质量、茎叶干质量、薯块鲜质量、薯块干质量、蔓长和单株结薯数等，各指标测定方法参照陈选阳等[7]。

1.4 抗病性鉴定

甘薯抗病性的鉴定采取室内接种鉴定的方法，参照方树民等[8]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 形态特征

金薯3号株型短蔓半直立，单株分枝数5～17条，成叶心形，叶片大小中等，顶叶、成叶、叶主脉、叶侧脉、柄基色、叶柄和茎均为绿色，脉基色淡紫色，蔓粗细中等；单株结薯数4～5个，薯块纺锤形，薯皮红色，薯肉黄色，食味香甜，食味品质优于对照金山57(表1)。

表1 金薯3号与对照品种金山57的主要形态特征

2.2 结薯习性

金薯3号的单株结薯数平均为5.54个，单株薯质量为0.66 kg。单株结薯数量中，小薯数多于中薯数，中薯数多于大薯数，单株薯块质量中，中薯质量高于大薯质量，大薯重量高于小薯质量。金薯3号的大薯数较对照品种金山57少，但中、小薯数量明显高于金山57。金薯3号薯块以中小薯为主，大小均匀。

表2 甘薯新品种金薯3号的结薯习性

2.3 产量水平

在两年甘薯区域试验中，金薯3号鲜薯产量平均为35 005.5 kg/hm2，显著低于对照金山57，较对照减产15.37%。但淀粉含量平均达21.11%，远高于对照品种，淀粉产量平均为7 328.85 kg/hm2，比对照增产12.73%，超过了国家要求甘薯淀粉型品种的淀粉产量应超过对照8%的要求[7]。金薯3号薯块干率为31.38%，薯干产量为10 984.2 kg/hm2，较对照增产4.65%(表3)。

表3 金薯3号的产量水平

2.4 金薯3号产量形成特性

2.4.1 叶面积指数动态 叶面积指数(LAI)介于3.5～4.5有利于甘薯光合物质的积累[7]，当LAI小于3时，叶面积过小，光合物质生产不足，影响产量形成，当LAI大于5时，叶面积过大，导致叶面互相重叠、遮蔽，增加了消耗，影响光合产物的积累，不利于产量的提高。图1显示，金薯3号光合面积比对照金山57略低，LAI中期维持在最适值3.5～4.5，LAI高峰值为4.12，后期LAI下降较对照快。

2.4.2 光合产物的积累与分配 金薯3号在生长前、中期生物产量与对照品种金山 57相当，差幅0.61%～1.42%。生长后期，金薯3号的生物产量逐渐高于对照金山 57，差幅8.50%～8.91%，优势逐渐提升(图2)。由此表明，金薯3号的叶片净同化率随着生育期的延长逐渐增大，积累了更多的光合产物，为经济产量的形成奠定基础。

图1 甘薯金薯3号与金山57叶面积指数动态Fig.1 LAI trend of sweet potato “Jinshu 3” and “Jinshan 57”

图2 甘薯金薯3号与金山57生物产量动态比较Fig.2 Biomass trend of sweet potato “Jinshu 3” and “Jinshan 57”

T/R值表示甘薯生长发育过程中地上部茎叶与地下部块根鲜质量的比值，反映的是地上部和地下部光合产物分配的协调关系。在甘薯生长发育的前期，光合产物的分配以茎叶为主要中心，随着甘薯生长发育，库容量逐渐扩大，光合产物的分配中心从茎叶转移到块根，T/R值呈逐渐下降的趋势。在各生育时期，金薯3号的T/R值均略低于对照品种金山57，但差异不明显。栽插后80～90 d两者T/R值到达1，但金薯3号略早于金山57，说明金薯3号比金山57略为早熟(图3)。在整个生育期，两个品种的光合产物向块根的转化速率相当，由于金薯3号的生物产量在生育后期较高，因此在后期获得了较高的经济产量(图4)。

图3 甘薯金薯3号与金山57的T/R动态Fig.3 T/R value trend of sweet potato “Jinshu 3” and “Jinshan 57”

图4 甘薯金薯3号与金山57经济产量动态比较Fig.4 Economical yield trend of sweet potato “Jinshu 3” and “Jinshan 57”

2.5 抗病性

甘薯在生产上受到许多病害的威胁，其中蔓割病和薯瘟病是福建省甘薯产区的两种重要病害。抗病性鉴定结果表明，金薯3号高抗蔓割病，感薯瘟病，抗蔓割病能力比对照金山57强，适宜在非薯瘟病产区推广种植(表4)。

表4 金薯3号抗病性鉴定结果

3 结论与讨论

我国甘薯的消费已进入以加工为主的阶段，其中尤以淀粉加工为主[9]。甘薯淀粉产量取决于鲜薯产量与薯块淀粉含量的综合表现，而这两个性状是一对矛盾，因此高淀粉品种的选育难度较高[10]。金薯3号淀粉含量达到22.11%，与苏薯23号(淀粉含量21.7%)[9]、烟薯24(19.78%)[11]徐薯30(21.14%)[12]、徐薯26(19.19%)[13]、徐薯22(21.48%)[14]、徐薯25(21.5%)[15]等品种淀粉含量相当或更高，且金薯3号食味品质好，平均食味评分达82.7分，比对照金山57高2.7分，因此该品种属于优质食用与淀粉加工兼用型品种，在市场上具有较大的推广应用价值。

甘薯源、流、库的协调性影响着块根的产量，与潜在光合源和潜在生理流的作用相比,库容量大小更是影响甘薯块根产量的重要因素[10,16]。本试验结果表明，金薯3号的蔓较短，在整个生育期叶面积指数均比对照金山57低，但生物产量和经济产量均比对照高，表明该品种叶片的光合效率比对照高，同时也属于库容量较大的品种类型，与对照品种相比，能够储藏更多的光合产物，块根活性强，接纳同化物的能力有明显优势。

甘薯生产过程环节较多，田间生产过程包括排种育苗、剪苗繁苗、耕整起垄、移栽、施肥、中耕、除草、切蔓、挖掘和捡拾等，其中收获劳动量最多，劳动强度最大，其用工量占生产全过程42%[17]。迄今为止，我国甘薯收获机械化水平还相对较低。机械化收获薯块破损率较高，薯形与破损率密切相关，研究表明，短纺锤形、薯块较小、扁率高的品种，更适合于机械化收获[18]。金薯3号薯块中等偏小，中、小薯比例高，结薯较浅，利于小型机械收获。同时，金薯3号属于短蔓品种，田间管理和收获去蔓所花费的劳动量更少，由此表明，金薯3号是一个适合于轻简化栽培的优质与淀粉型品种。

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