播期和密度对马铃薯原种扩繁生长发育及产量的影响

王天文 李长忠 陈广海

（甘肃省山丹县种子产业发展中心，734100，甘肃山丹）

马铃薯在解决中国的粮食供给和提高人们生活水平方面发挥了巨大的作用[1]，是目前及今后甘肃省寒旱地区主粮化发展的方向[2-3]，如何提高马铃薯的产量和商品质量，脱毒种薯培育及推广应用显得尤为重要[4]。甘肃省山丹县气候冷凉，光照充足，昼夜温差大，海拔2 000～2 500m的区域，山川交错，天然隔离条件良好，病虫为害轻，蚜虫等传毒媒介发生危害迟且繁殖代数少，东南季风风力大，不利于蚜虫的自由潜飞与降落，是高山隔离繁育马铃薯原种的理想区域。山丹县马铃薯年繁育原种面积在0.2万hm2，一、二级种薯在0.4万hm2，目前，已被农业农村部列为国家区域性马铃薯良种繁育基地县。近年来，由于繁种农户对原种繁育播期和密度选择不当，出现产量和种薯合格率低等问题。为探索马铃薯在当地栽培条件下，采用不同播期和密度互作，对所生产原种的产量以及薯块的大小、重量、数量和质量等情况的影响[5-8]，筛选丰产、优质和高效的最佳播期密度组合，本研究选择当地主栽品种大西洋于2017-2018年在同一地点相同栽培条件下进行了试验研究，以期为大西洋原种繁育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验品种为大西洋，原原种，重量10g/粒，由甘肃天润薯业有限责任公司提供，播种时从恒温库提取。

1.2 试验地概况

试验地选择在甘肃省山丹县马铃薯脱毒种薯优势生产区域的霍城镇新庄村。试验区域（101°04′52″E、38°27′09″N）海拔 2 276m。试验地地势平坦、地块肥力均匀、土壤结构疏松、排水通气良好并富含有机质，前茬作物为啤酒大麦。土壤类型为灰钙土，pH 8.3，偏碱性，有机质15.8g/kg，全氮1.0g/kg，碱解氮64.6mg/kg，有效磷15.6mg/kg，速效钾216mg/kg。试验地属河灌区，底墒灌冬水，土壤墒情良好。

1.3 试验设计

试验于2017-2018年进行。试验采用二因素随机区组设计。因素A为播期，设5个水平：A1（4月25日）、A2（5月5日）、A3（5月15日）、A4（5月25日）和A5（6月5日）；因素B为种植密度，设5个水平：B1（60 000粒/hm2）、B2（90 000粒/hm2）、B3（120 000 粒/hm2）、B4（150 000 粒/hm2）和B5（180 000粒/hm2）。B1、B2、B3、B4和B5的株距根据当地种植习惯分别确定为：33.3、22.2、16.7、13.3和11.0cm，大垄双行覆膜种植，垄距100cm，行距30cm。小区面积为12m2（4m×3m），3次重复，各重复之间设人行走道，走道宽0.5m，小区之间不留人行走道，试验地块四周设保护行2m（即2垄）。播前整地、施肥，追肥及其他田间管理措施均与当地大田种薯生产相同。

1.4 试验基本情况

2年试验均于4月25日开始播种，每隔10d播1次，6月5日播种结束，播种深度5cm。5月28日-6月23日出苗，6月13日-7月5日现蕾，6月26日-7月23日开花，9月14日-9月30日成熟，9月20日-10月3日收获。生育期间灌水3次，与大田相同。试验从出苗到终花期，用甲霜灵锰锌、霜尿锰锌配合春雷霉素及杀虫剂交替防治病虫害4次，有效控制了病虫害发生，生育期间未发生马铃薯花叶病毒病、卷叶病毒病等病毒病以及其他马铃薯病害。

1.5 生物学特性调查

1.5.1 田间性状调查 调查各处理的出苗期、现蕾期、开花期、成熟期、出苗率、主茎数等。

1.5.2 测定项目 产量测定：收获时按小区单收,称取实收薯块，取3次重复的平均值折算产量。每个处理调查10株，取3次重复平均值的基础上，将2年数据合并再取平均值。测定株高、茎粗、单株产量、单薯重，考察单株结薯数、大薯数、中薯数、小薯数，计算中种薯率。

1.6 数据处理

采用Excel 2003和DPS v7.55软件进行试验数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同播期对大西洋生育期的影响

由表1可以看出，不同播期马铃薯生长发育有明显差异，随着播期推迟，马铃薯出苗速度加快，整个生育期缩短。A5～A1生育期为97～110d，全生育期为115～143d。4月25日-6月5日，每推迟10d播种，生育期相对缩短2～4d；自播种至出苗，4-6月，发芽出苗速率加快，出苗日数缩短，每推迟10d播种，出苗日数缩短2～5d；自开花至成熟，7-9月，是马铃薯块茎生长膨大期，开花至成熟的日数为69～80d，每推迟10d播种，块茎生长期缩短2～3d。分析原因，可能是生长前期受当地春夏交替日照时间逐渐延长，气温逐渐回升，地温不断提高，微型薯发芽加快，后期进入秋季日照逐渐缩短，气温逐渐降低，生育进程放缓，从而影响生育动态。从整个生长发育过程看，表现为前期播种的生长缓慢，后期播种的生长加快，使同一品种覆膜栽培下不同播期出现了不同的生育动态。

表1 不同播期大西洋物候期记录（2017-2018）Table 1 Phenophase of tested variety Atlantic under different sowing date (2017-2018)

2.2 不同处理对大西洋生物学性状的影响

由表2可以看出，同一播期，茎粗、单株结薯数、单株产量随种植密度增大而减少。播期为A1（4月25日），密度从B5～B1，茎粗、单株结薯数、单株产量分别变化为 0.9～1.2cm、2.2～5.0、0.25～0.66kg；播期A2（5月5日）时，密度从B5～B1，茎粗、单株结薯数、单株产量分别变化为0.9～1.2cm、2.1～4.4、0.23～0.66kg；播期A3（5月15日）时，密度从B5～B1，茎粗、单株结薯数、单株产量分别变化为 0.8～1.1cm、2.0～5.3、0.24～0.65kg；播期为 A4（5月25日）时，密度从B5～B1，茎粗、单株结薯数、单株产量分别变化为0.8～1.0cm、1.9～4.3、0.23～0.61kg；播期为A5（6月5日）时，密度从B5～B1，茎粗、单株结薯数、单株产量分别变化为0.7～0.9cm、1.8～4.3、0.18～0.60kg。均表现为逐渐递增的趋势。在相同密度下，不同播期，单株产量、结薯个数、单薯重却没有明显的规律性变化。说明密度变化对茎粗、单株产量、单株结薯数影响较大，随着种植密度的逐渐增加，植株生长空间缩小，茎粗、单株产量、单株结薯数逐渐减少。

表2 不同处理对生物学特性与经济性状的影响(2017-2018)Table 2 Effects of different treatments on biological and economic characteristics (2017-2018)

2.3 不同处理对大西洋合格种薯的影响

经田间调查，所有小区出苗率为95%～98%，基本全苗。整个试验田块大西洋品种生物学性状一致。由表3可以看出，大、中薯数由A1B1-A1B2-A1B3-A1B4-A1B5～A5B1-A5B2-A5B3-A5B4-A5B5均表现为逐渐递减的趋势，而小薯数呈递增的趋势。说明同一播期，随着种植密度的增加，植株生长空间缩小，地上和地下部分竞争加剧，导致大薯数和中薯数逐渐减少，而小薯数逐渐增加。表3中，中种薯率在64.8%～79.6%。A1B1～A5B1中种薯率在64.8%～69.4%；A1B2～A5B2中种薯率在70.0%～75.2%；A1B3～A5B3中种薯率在75.3%～79.3%；A1B4～A5B4中种薯率在 75.9%～79.6%；A1B5～A5B5中种薯率在69.4%～73.7%。可以看出，无论播期是否相同，B3、B4密度下的中种薯率最高。说明B3、B4密度是提高中种薯率的最佳密度。大西洋芽眼相对少，大种薯切种时浪费种薯，小种薯易失水影响发芽，因此，在生产上中种薯率是衡量合格种薯的重要指标。

表3 不同处理对大西洋种薯的影响(2017-2018)Table 3 Effects of different treatments on seed potato (2017-2018)

2.4 不同处理对大西洋种薯产量的影响

2017-2018年产量方差分析结果（表4）表明，年份间、区组间产量差异不显著，而处理间、A因素、B因素以及A×B互作效应产量均极显著。说明无论调整播期，还是调整种植密度，或是同时调整播期和种植密度，均对大西洋品种原种繁育产量有显著影响。当播期选择4月25日-5月15日，即A1、A2和A3，产量差异不显著，而与A4（5月25）、A5（6月5日）相比存在极显著差异；当密度选用120 000和150 000粒/hm2，即B3和B4，产量差异不显著，而与B1（60 000粒/hm2）、B2（90 000粒/hm2）和B5（180 000粒/hm2）相比存在极显著差异（表5）。

表4 产量结果的方差分析(2017-2018)Table 4 Variance analysis of yield results(2017-2018)

表5 播期和密度的小区平均产量新复极差测验（2017-2018）Table 5 New repolarization test of sowing date and density plot average yield（2017-2018）

通过多重比较，在A×B互作效应下，A2B4、A3B3、A2B3、A3B4、A1B4和A1B3产量较高，均无显著差异，但与其他组合差异显著或极显著（表6）。具体表现为A2B4产量最高，为46 770kg/hm2；A3B3产量位居第二，为46 755kg/hm2；A2B3产量位居第三，为46 740kg/hm2；A3B4产量位居第四，为46 695kg/hm2；A1B4产量位居第五，为45 735kg/hm2；A1B3产量位居第六，为45 285kg/hm2。说明A1、A2、A3与B3、B4互作是A、B因素取得高产的水平。

3 讨论

覆膜栽培利于集水、增温、保墒，而土壤水分、温度是影响马铃薯种薯前期萌发和后期生长的主导因素[9]。本试验采用一次性机械起垄、人工覆膜、定时穴播、及时覆土的措施，做到精量播种，规范种植，保证了播种与出苗质量，促使马铃薯早出苗、出全苗、早成熟，缩短了马铃薯生育期。本试验进一步说明，春种覆膜，不同播期对马铃薯随着播期推迟，出苗速率加快，生育期缩短。该结果与王耀[10]和沈娇娇等[11]的研究结果一致。这有利于根据品种属性和生产目的适时安排播种。

马铃薯大西洋原种繁育中，同一播期不同密度条件下，茎粗、单株结薯数、单株产量，大、中、小薯数都有明显的变化趋势。其中，茎粗、单株结薯数、单株产量，大、中薯数随着密度增加逐渐减少，小薯数却随密度增加而增加。这与游正礼等[12]的结论一致。

表6 马铃薯产量结果汇总表(2017-2018)Table 6 Summary of potato yield results(2017-2018)

本研究中，无论是调整马铃薯品种大西洋微型薯种植时间，还是种植密度，或者同时调整播期和密度，均对原种繁育产量有显著影响，该结论与赵沛义等[13]的研究结论一致。由本试验可以看出，在4月25日-5月15日这段时间播种，选择120 000和150 000粒/hm2的种植密度，不仅可有效地提高种薯繁育产量，同时也可提高原种种薯合格率。

品种特征特性包括熟性、株高、结薯集中性等，都与‘播期×密度’组合相关[14-15]。地理、气候、耕作等条件在与本区域相似的生态类区进行大西洋原种繁育，或与大西洋生育期接近、性状类似的中早熟、矮秆品种在原种繁育中可参考本研究中的最佳播期和密度。只有通过多次试验，在适宜种植区域，找到不同品种的最佳适宜播期和密度，才能在生产上较好地应用。

4 结论

在大垄双行覆膜栽培下，既节约原原种投入成本又可取得高产，在产量差异不显著、种薯合格率无明显差异下，对取得高产的2种密度120 000和150 000粒/hm2，应优选密度为120 000粒/hm2，故此，大西洋原种繁育最佳方案为：播期应选在4月25日-5月15日，密度应选用120 000粒/hm2。