赵光磊,张雅奎,吴凌娟,赵 梅,曾昭文,刁 琢,徐学谱,董传民,梁 杰,温福军
(1.黑龙江省大兴安岭地区农林科学院,黑龙江加格达奇 165000;2.黑龙江省科学院,黑龙江哈尔滨 150000)
马铃薯是世界上第四大粮食作物,是重要的粮食蔬菜兼用作物,在保证我国粮食安全和消除贫困中起到了重要作用[1]。马铃薯种质资源是选育马铃薯新品种的重要物质基础,然而我国马铃薯种质资源相对较少,遗传背景单一,因此,几十年来,我国开展了大量的引种工作,先后从国外引进马铃薯种质资源4 000余份[2-3]。为了能更好地对引进的马铃薯种质资源进行有效利用,国内诸多学者对其进行了评价、鉴定和筛选研究[4-7]。但针对俄罗斯专用型马铃薯品种的评价鲜见报道,为此,笔者开展了俄罗斯专用型马铃薯品种的综合评价研究,旨在筛选出适宜该区域的优良专用型马铃薯品种,丰富该区域的专用型马铃薯品种资源,以期为该区域选育和推广专用型马铃薯新品种及实现马铃薯产业的可持续发展提供理论依据。
1.1试验材料供试材料为引进的11份俄罗斯马铃薯品种,分别为俄1、俄2、俄3、俄4、俄5、俄15、俄16、图隆斯基、斯维塔诺基辅、阿特列塔、维拉斯,对照为大西洋,由黑龙江省大兴安岭地区农林科学院提供。
1.2试验地概况试验设在大兴安岭农林科学院农业试验基地进行,该地区位于黑龙江省西北部,属寒温带大陆性季风气候,气候冷凉湿润,昼夜温差大。试验地土质为黑土,土层深厚,碱解氮含量为332.2 mg/kg,速效磷含量为71.3 mg/kg,速效钾含量为13.45 mg/kg,有机质含量为72.5 g/kg。
1.3试验设计采用随机区组设计,3次重复,每个小区设6 m行长,4行区,行距0.80 m,株距0.33 m,小区面积19.2 m2。以当地主栽的加工型品种大西洋为对照,对试验材料进行各项指标的评价和鉴定,田间管理同大田。
1.4测定项目与方法生长期间观察记载各个品种的生育期及植株形态特征。成熟收获期每小区随机取20株,分别测定单株薯块重、单株薯块数、平均薯块重、商品薯率[(商品薯率=单薯75 g以上块茎数/单株块茎数)×100%]。马铃薯病害田间调查方法和分级标准依据国标马铃薯病害的分级方法。
收获后对品质指标进行分析,淀粉含量采用酸水解法测定;蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定;维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定;可溶性糖含量采用3,5-二硝基水杨酸分光光度法测定。炸片成品质量鉴评参照徐洪海等[8]的方法。
1.5数据分析用SPSS 17.0和Excel软件对试验数据进行分析。
2.1主要农艺性状评价通过田间调查,依据马铃薯DUS测试,完成了对参试品种主要农艺性状的评价,评价结果见表1。从表1可以看出,11个参试品种生育期(从出苗期开始算起)在67~96 d,均在大兴安岭地区无霜期范围之内,其中1个品种属早熟,为图隆斯基,生育期是67 d;5个品种属中早熟(生育期在76~89 d),5个品种属中晚熟(生育期在90 d以上)。参试11个品种间植株性状差异很大,如株型有直立、半直立和开展3种类型;叶片有3种颜色:深绿、绿和浅绿;茎颜色有绿色和绿带紫斑;花冠有4种颜色:浅紫色、紫色、蓝色和白色。结实性也有不同,有7个品种自交结实和4个品种自交不结实。
参试11个品种的马铃薯块茎性状特征也有区别。薯形有圆形、长圆形和椭圆形;薯皮颜色有粉色、红色、黄色和白色;薯肉颜色有浅黄、黄色和白色;表皮有麻、微麻和光滑。芽眼深浅方面,除俄3芽眼深度中等外,其余芽眼深度均浅。此外,参试品种的株高和地上主茎数也存在一定差异,其中,株高最高的为俄15,为64.5 cm,较对照增加28.2%,最低的为图隆斯基,株高46.5 cm,较对照降低7.6%;主茎数在1.6~3.2个,最多的为俄4,地上主茎数为3.2,较对照增加39.1%,最低的为俄3,地上主茎数为1.6,较对照降低30.4%。
表1 参试马铃薯品种的主要农艺性状
2.2抗病性评价在该区域马铃薯的主要病害有马铃薯早疫病、晚疫病、黑胫病、疮痂病和黑痣病。在参试品种的生长期和收获时对这些病害进行调查,结果见表2。从表2可以看出,早疫病、晚疫病和疮痂病的发病程度差异较大,其中未发生早疫病的品种有俄4、俄5和俄16,其余品种均有不同程度发病;未发生晚疫病的品种为俄15和维拉斯,其余品种均有不同程度发病,但发病程度均轻于对照。未发生疮痂病的品种有俄2、俄15和俄16,其余品种均有不同程度发病。11个参试品种均未出现黑胫病和黑痣病。
2.3丰产性评价参试品种的产量性状见表3。从表3可以看出,单株结薯数最多的品种为俄16,最少的为图隆斯基,分别为8.1和4.3个,较对照分别高47.3%和低21.8%。大薯率高于对照的品种有5个,分别为俄4、俄5、俄15、俄16和俄3,分别较对照提高17.1%、13.5%、13.5%、10.6%、7.4%。参试11个品种的产量为19 065~33 705 kg/hm2,有6个品种的产量高于对照,分别为俄15、俄16、俄4、俄1、维拉斯和俄3,分别较对照增产27.5%、26.1%、12.4%、8.2%、4.3%和2.8%。经邓肯式新复极差法显著性测定,结果显示,俄15和俄16与对照品种大西洋间的产量差异达极显著水平。
2.4品质指标评价收获后,对参试马铃薯品种进行品质指标的测定和评价,包括淀粉含量、蛋白质含量、还原糖含量、口感品质及炸片品质,结果见表4。从表4可以发现,参试品种的淀粉含量差异很大,淀粉含量高于对照的品种有4个,分别为维拉斯、阿特列塔、俄5和俄16,淀粉含量均在17%以上,属于高淀粉品种。蛋白质含量高于对照的品种有7个。蒸食口感好的品种有6个,分别为维拉斯、阿特列塔、俄1、俄5、俄15和俄16。炸片品质优的品种有4个,分别为维拉斯、俄5、俄15和俄16。
表2 参试马铃薯品种的主要病害
注:表中0、1、3、5、7代表马铃薯病害发病症状等级;0级代表健康无症状,1、3、5、7级代表发病症状由轻到重
Note: 0, 1, 3, 5 and 7 in the table represent the symptoms of potato diseases;grade 0 represents health, grade 1-7 represent symptoms ranging from mild to severe
该研究结果显示,综合各个参试品种主要农艺性状、产量和品质性状,在大兴安岭地区表现较好的品种为俄15、俄16、维拉斯,其中俄16和维拉斯可作为该区域的炸片及淀粉加工型马铃薯主推品种,而俄15可作为鲜食和炸片品种在该区域进行推广。
近年来,随着马铃薯主粮化战略的实施,市场对马铃薯专用化品种的需求越来越大,加之近些年马铃薯育种工作,一直追求培育高产、抗病的鲜食品种,而忽视了对加工专用型品种的选育,造成目前的品种结构不合理,缺乏适合马铃薯加工用新品种,导致马铃薯加工业落后,极大地影响了马铃薯产业化的进程,由此可见对专用型马铃薯品种的研究极其重要。目前,有关马铃薯专用型品种的筛选和评价研究较多[9-15],筛选出的优良品种也很多,但由于各地区的气候类型不同,加之引进的品种不同,因此不同学者筛选的适宜品种有一定的异同,有关国外引进马铃薯种质资源评价和筛选方面的研究还需进一步探讨。
表3 参试马铃薯品种的主要产量性状
注:同列不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05);不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences between different varieties at 0.05 level;different capital letters stand for significant differences at 0.01 level
表4 参试马铃薯品种的品质及炸片质量