马铃薯抗病增产优质中早熟新品种筛选试验

颉炜清，孙小花，方彦杰，王 鹏，李芳弟，杨 晨，窦俊焕，罗照霞，赵中梁，宋 怡，郭天顺，吕 汰*

（1.甘肃省天水市农业科学研究所，甘肃 天水 741001；2.甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃 兰州 730070；3.甘肃省农业科学院旱地农业研究所，甘肃 兰州 730070）

马铃薯是甘肃省武山县第三大粮食作物，也是早熟菜用型和高海拔区脱毒种薯繁育优势区域，同时是贫困地区农民增收的支柱产业和脱贫的六大富民产业之一，在全县农业结构调整和农业产业化发展中占重要地位。2018 年武山县马铃薯品种布局意见[1]，按照种植区域生态类型划分为河谷川区塑料大棚和地膜覆盖早春菜用型种植区，主要种植品种为‘大西洋’‘早大白’‘新大坪’‘克新2 号’‘克新6 号’等，占全县马铃薯总种植面积的20.7%左右；浅山干旱区中晚熟菜用型春播栽培区，主要种植品种为‘渭薯1号’‘陇薯3号’‘陇薯 5 号’‘陇薯 6 号’‘庄薯 3 号’‘天薯 10 号’等，占总种植面积的2.1%左右；二阴及高山阴湿区晚熟菜用型、淀粉加工型马铃薯春播栽培区，主要种植品种为‘陇薯 6 号’‘陇薯 7 号’‘陇薯 3 号’‘天薯 11 号’‘庄薯 3 号’‘庄薯 4 号’‘青薯 9 号’‘渭薯1 号’等，占总种植面积的65.9%左右；低海拔区夏季复种中早熟菜用型马铃薯栽培区，主要种植品种为‘克新 1 号’‘费乌瑞它’‘克新 8 号’‘大西洋’‘早大白’‘新大坪’等，占总种植面积的11.2%左右。2020年全县马铃薯种植面积1.61万hm2[2]，其中河谷川区地膜覆盖种植0.33 万hm2，海拔1 800 m以下浅山区种植0.21 万hm2（其中油菜地复种0.18万hm2），海拔1 800 m 以上二阴高山区种植1.06万hm2。

近年来，马铃薯新品种逐渐更新换代，膜下滴灌[3,4]、塑料大棚冬春茬栽培[5-7]，精准施肥施药技术等初步应用[8,9]、有力促进了马铃薯产业发展，但仍存在品种资源相对较单一，优势新品种更新缓慢，产量较低，高质量的脱毒种薯生产不稳定，普及率较低，种薯质量把控不过关，农机农艺机械化作业水平低，抗病高产优质专用品种少，主食化品种匮乏，种薯混杂、级别不一、农户自发引种或自留种导致产量偏低和品质不佳，龙头加工企业数量少、规模小、水平低，产品竞争力弱，交易市场开发难，贮藏设施较差等突出问题是制约产业发展的“瓶颈”。为进一步优化品种结构及布局，筛选出抗病增产优质效益好的新品种，进行河谷川区地膜覆盖早春菜用型新引优良品种比较试验。通过考察品种的熟性、丰产性、抗病性及块茎品质等综合性状，筛选出适宜当地渭河川道区种植的抗病高产优质早熟菜用型新品种；同时依托甘肃省引导科技创新发展专项平台，联合试验示范区负责单位，建成新品种示范田和辐射推广区。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试地膜为幅宽80 cm、厚0.01 mm 白色地膜（天水五丰塑化有限责任公司生产）。供试马铃薯种薯均为符合GB18133-2012 标准一级种，分别为‘克新2 号’（CK，黑龙江省农业科学院马铃薯研究所）、‘爱兰2 号’（定西市爱兰马铃薯种业有限公司）、‘LK99’（甘肃省农业科学院马铃薯研究所）、‘希森3号’‘希森5号’‘希森6号’‘苏兰1号’（乐陵希森马铃薯产业集团有限公司），‘冀张薯12 号’（张家口市农业科学院）、‘荷兰15 号’（天水田园春农业科技有限公司）、‘延薯10 号’（延边朝鲜族自治州农业科学院）。

1.2 试验地概况

试验设在武山县马力镇，前茬作物玉米，试验地肥力中等，灌溉便利，光热资源丰富，地力均匀；海拔 1 560 m，N 34°43′3′′，E 104°43′18′′。2019年试验期间降雨量共744.20 mm（4月145.80 mm，5 月 199.70 mm，6 月 190.10 mm，7 月 208.60 mm），降雨次数57 次，降雨天数42 d。初霜时间11 月17 日，终霜时间4 月5 日。月平均最高气温27.5℃，最低气温5.5℃，平均温度16.5℃，年平均气温10.3℃，≥10℃有效积温2 200℃，年均日照2 331 h，属温带大陆性季风气候。土壤为沙壤土，pH 7.78，耕层含有机质17.30 g/kg、全氮0.91 g/kg、全磷1.04 g/kg、全钾19.00 g/kg、碱解氮95.70 mg/kg、有效磷78.40 mg/kg、速效钾202.00 mg/kg。

1.3 田间管理

于4 月3～6 日整地起垄覆膜，采用单垄覆白膜+膜下滴灌栽培方式。结合翻耕施富瑞达复合肥料 30 kg/667m2（总养分≥36%，N∶P2O5∶K2O =30∶6∶0，硝态氮含量≥14%，鲁西化工集团股份有限公司生产），美嘉辛磷酸二铵60 kg/667m（2总养分≥55%，N∶P2O5∶K2O = 16∶39∶0，含硫≥4%、含锌≥0.5%，宁夏鲁西化工化肥有限公司生产），典钾10 kg/667m2（K2O≥50%，SO2+ CaO +MgO≥10%，美国TVA 国际化工集团有限公司生产）、纳米钾10 kg/667m2（K2O≥23%，山东菏泽京九肥料化工有限公司生产）、坤益健生物有机肥40 kg/667m2（天津坤禾生物科技股份有限公司生产）、坤神生物有机肥80 kg/667m2（康县坤神生物开发有限责任公司生产）、硅谷肥15 kg/667m2（N∶P2O5∶K2O = 18∶18∶18，河北硅谷肥业有限公司生产，苗期5 kg/667m2、膨大期10 kg/667m2）、侨昌9 元素1.8 kg/667m2（B + Zn + Ga + Mg + SO2+Si+Mo+Fe+Mn≥51%，山东山旺生物科技有限公司生产，膨大期）。于4月21日、5月9日、5月26 日、6 月 12 日各滴灌 1 次，灌水量 80 m3/667m2。5 月 18 日、6 月 22 日各除杂草 1 次。 于 5 月 25 日喷施25%嘧菌酯、50%烯酰吗啉及展渗1 次，6 月8 日喷施70%烯酰霜脲氰、72%霜脲锰锌、展渗及10%啶虫脒1 次，6 月16 日喷施60%唑醚代森联、72%金霜克及展渗1 次，6 月25 日喷施75%肟菌·戊唑醇、45%烯酰·吡唑酯、20%噻菌铜、10%啶虫脒及展渗1 次。分别于6 月15 日，6 月25 日，7月5 日进行病害调查。8 月4 日收获，并进行田间考种和测产。

1.4 试验方法

试验采用随机区组设计，3 次重复，重复间距0.8 m，小区走道0.8 m，保护行1 m。每小区3垄，每小区75株，小区面积15 m（26.25 m×2.4 m）。种植模式为白膜覆盖高垄栽培（膜宽80 cm、厚0.01 mm），垄底宽0.6 m，垄高0.3 cm，垄沟宽0.4 m，垄距0.8 m，株距0.25 m，播种密度49 995株/hm2。

1.5 调查项目及方法

参照标准[10]方法，调查各品种物候期、植株性状、块茎性状、抗病性（花叶病毒病分6 级：0/1/3/5/7/9，卷叶病毒病分5 级：0/1/3/5/7，环腐病和黑胫病分4 级：0/1/3/5，早疫病分6 级：0/1/3/5/7/9）、经济性状等。飞尔斯数显卡尺测定茎粗（最粗主茎基部5～8 cm 处）。马铃薯熟性[11]划分为极早熟（＜ 60 d）、早熟（60～70 d）、中早熟（71～85 d）、中熟（86～105 d）、中晚熟（106～120 d）、晚熟（＞120 d）。薯块分级为大薯（150 g 以上）、中薯（75～150 g）、小薯（75 g 以下）。

1.6 数据处理

试验数据用Excel 2007 和SPSS 25 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 物候期

各品种物候期有差异（表1）。出苗最早的是‘希森 5 号’，出苗期 15 d，其次是‘爱兰 2 号’‘荷兰15 号’；出苗最迟的是‘冀张薯12 号’，出苗期29 d，较‘希森5 号’迟14 d。现蕾最早的是‘克新2 号’，现蕾期 51 d，其次是‘荷兰 15 号’‘希森 5号’，最迟的是‘LK99’，较‘克新2号’（CK）迟14 d。开花最早的是‘荷兰15 号’，开花期58 d，其次是‘克新 2 号’‘希森 5 号’，‘LK99’开花期最迟，开花期70 d，相比‘荷兰15 号’推迟12 d，相比‘克新2 号’（CK）推迟11 d。块茎膨大期最早的是‘荷兰15 号’，膨大期67 d，‘冀张薯12 号’膨大期最迟，相比‘荷兰15 号’推迟11 d。成熟期（以出苗计）最早的是‘荷兰15 号’，为67 d，‘冀张薯12 号’成熟期最迟，为81 d，生育期相差14 d；‘克新2 号’生育期79 d，‘延薯10 号’生育期80 d，‘苏兰1 号’生育期85 d，‘荷兰15 号’生育期与‘苏兰 1 号’相差 18 d。早熟品种为‘希森 3 号’‘荷兰 15 号’，中早熟品种为‘LK99’‘希森 5 号’‘爱兰 2 号 ’‘ 希 森 6 号 ’‘ 克新 2 号 ’‘ 延薯 10 号 ’‘冀 张薯12 号’‘苏兰1 号’。从9 个引进品种生育期生长情况可知，当地自然地理条件下引进品种均适宜种植。

表1 参试品种物候期Table 1 Phonological period of tested varieties

2.2 植株性状

各品种植株形态特征有差别（表2）。‘克新2号’茎叶绿色，花繁茂性中，花冠淡紫色，株型半直立，花期短，复叶大小中，结实性少，平均主茎数2.83 个，茎粗12.24 mm。‘爱兰2 号’茎浅紫，叶深绿，华繁茂性中，花冠紫，株型直立，花期中，复叶大，结实性无，平均主茎数2.64个，茎粗13.63 mm。‘LK99’茎叶绿色，花繁茂性中，花冠白，株型直立，花期短，复叶小，结实性无，主茎数2.23个，茎粗11.04 mm。‘希森3号’茎叶深绿，花繁茂性中，花冠蓝，株型半直立，花期短，复叶小，结实性无，平均主茎数4.36 个，主茎粗14.32 mm。‘希森5 号’茎叶深绿，花繁茂性中，花冠白，株型扩散，花期短，复叶小，结实性多，平均主茎数3.21 个，茎粗10.82 mm。‘希森6 号’茎叶深绿色，花多，花冠白，株型直立，花期短，复叶小，结实性无，平均主茎数2.18 个，茎粗14.17 mm。‘苏兰1号’茎叶绿色，花繁茂性中，花冠白，株型直立，花期中，复叶小，结实性无，平均主茎数1.72 个，茎粗11.51 mm。‘冀张薯12 号’茎叶浅绿，花繁茂性多，花冠浅紫，株型直立，花期长，复叶中，结实性无，平均主茎数2.14 个，茎粗16.33 mm。‘荷兰15 号’茎叶绿，花繁茂性少，花冠浅紫，株型直立，花期短，复叶中，结实性无，平均主茎数2.38 个，茎粗12.16 mm。‘延薯10 号’茎叶浅绿，花繁茂性中，花冠白，株型直立，花期长，复叶中，结实性无，平均主茎数3.96 个，茎粗14.60 mm。‘希森3 号’主茎数最多，为 4.36 个，较‘克新 2 号’（CK）多 1.53 个，较主茎数最少的‘苏兰1 号’多2.64 个。‘冀张薯12号’茎粗最高，为16.33 mm，较‘克新2 号’（CK）高4.09 mm，较茎粗最低的‘希森5 号’高5.51 mm。各参试品种出苗率在89.00%～100%，‘希森3 号’出苗率最低，为89.00%，较‘克新2 号’低3.00 个百分点，‘希森6 号’和‘荷兰15 号’出苗率100%，较‘克新2 号’高8.00 个百分点。茎粗在10.82～16.33 mm，‘冀张薯 12 号’茎粗最高，为16.33 mm，与其余品种茎粗差异极显著。株高在51.50～85.80 cm，‘冀张薯 12 号’株高最高，为85.80 cm，其次是‘苏兰1 号’82.50 cm，‘冀张薯12 号’株高与其余品种（‘苏兰1 号’除外）差异极显著；‘希森3 号’株高最低，较‘克新2 号’低17.33 cm。

表2 参试品种植株形态特征Table 2 Plant morphological characteristics of tested varieties

2.3 块茎性状

各参试品种块茎整齐度均为整齐，芽眼均浅，结薯均集中，食味均优，其余块茎性状有区别（表3）。‘克新2 号’薯形椭圆，薯皮黄、光滑，淡黄肉，芽眼少，食味优，淀粉含量15.92%。‘爱兰2 号’薯形扁圆，薯皮淡黄光滑，黄肉，芽眼数中，淀粉含量9.82%。‘LK99’薯形椭圆，薯皮黄光滑，黄肉，芽眼数少，淀粉含量12.52%。‘希森3 号’薯形长筒形，黄皮光滑，黄肉，芽眼数少，淀粉含量12.43%。‘希森5 号’薯形椭圆，淡黄皮略麻，白肉，芽眼数少，淀粉含量16.94%。‘希森6 号’薯形长椭圆，黄皮光滑，黄肉，芽眼数少，淀粉含量14.21%。‘苏兰1 号’薯形扁圆，黄皮光滑，白肉，芽眼数少，淀粉含量10.64%。‘冀张薯12 号’薯形长圆，淡黄皮光滑，白肉，芽眼数少，淀粉含量11.72%。‘荷兰15 号’薯形长筒形，黄皮光滑，黄肉，芽眼数少，淀粉含量11.96%。‘延薯10 号’薯形圆，黄皮略麻，白肉，芽眼数少，淀粉含量12.26%。‘希森5 号’淀粉含量最高，为16.94%，较‘克新2号’（CK）高1.02 个百分点，较淀粉含量最低的‘爱兰 2 号’高 7.12 个百分点。

2.4 抗病性

各参试品种植株病情调查结果表明（表4），‘克新2 号’（CK）花叶病毒病发病率33.33%，病情指数2.13，早疫病发病率30.00%，病情指数10.40，环腐病发病率13.33%，病情指数1.07，无黑胫病发生，烂薯率3.60%。‘LK99’‘希森6 号’‘冀张薯12 号’‘荷兰15 号’无病毒病发生。除‘LK99’‘冀张薯 12 号’‘希森 6 号’‘荷兰 15 号’外，其余品种均发生环腐病。‘希森6 号’‘苏兰1 号’‘延薯10 号’出现黑胫病，其余品种未发生。‘希森6 号’早疫病发病率56.67%，病情指数13.33，黑胫病发病率20.00%，病情指数1.33，烂薯率3.20%。‘冀张薯12 号’早疫病发病率26.67%，病情指数7.20，烂薯率0。‘荷兰15 号’早疫病发病率53.33%，病情指数18.93，烂薯率1.80%。‘延薯10 号’花叶病发病率13.33%，病情指数0.80，早疫病发病率36.67%，病情指数14.90，环腐病发病率13.33%，病情指数0.53，黑胫病发病率6.67%，病情指数0.27，烂薯率1.30%。‘希森5号’病毒病病情指数最高，为4.27，较‘克新2 号’高2.14。‘荷兰15 号’早疫病病情指数最高，为18.93，较‘克新 2 号’高8.53，较‘希森 6 号’和‘冀张薯 12 号’分别高 5.60、11.73。‘希森 5 号’环腐病病情指数最高，为2.40，较‘克新2 号’高1.33。‘爱兰2 号’烂薯率最高，为20.20%。从病情调查情况综合来看，各品种6 月正处花期，高温高湿的自然环境条件下植株易发生早疫病，早熟品种发病率高，应加强田间管理，及时药剂防治。

表4 参试品种植株病情情况Table 4 Disease resistance of tested varieties

2.5 产量和产量性状

参试品种单株块茎数在4.41～7.23 个，‘苏兰1号’的单株块茎数最多，为7.23 个，‘希森5 号’次之；‘LK99’单株块茎数最少为4.41 个，较‘苏兰1号’少2.82 个；‘苏兰1 号’与其余品种单株块茎数呈极显著差异（表5）。

参试品种单株生产力在0.54～1.09 kg，‘希森6号’单株生产力最高，为1.09 kg，其次是‘荷兰15号’‘冀张薯12号’‘延薯10号’，单株生产力分别较‘克新2 号’（CK）增加0.20，0.18，0.09 和0.03 kg；‘希森 6 号’‘荷兰 15 号’‘冀张薯 12 号’单株生产力与‘LK99’和‘希森5 号’差异极显著。参试品种平均薯重在 96.88～238.84 g，‘荷兰 15 号’平均薯重最高，为238.84 g，较‘克新2 号’高40.18 g；‘希森5 号’平均薯重最低，为96.88 g，较‘克新2 号’低101.78 g，较‘希森6 号’低111.53 g（表5）。

参试品种商品薯率为80.55%～95.81%，‘克新2号’商品薯率最高，为95.81%，其次是‘希森3 号’‘荷兰15号’‘冀张薯12号’‘希森6号’‘延薯10号’，‘希森5号’商品薯率最低，较‘克新2号’低15.26个百分点；‘克新2 号’商品薯率与‘LK99’差异显著，与‘希森5号’差异极显著（表5）。

参试品种产量存在显著差异（表5）。‘希森6号’折合产量最高，为54 540 kg/hm2，其次是‘荷兰 15 号’‘冀张薯 12 号’‘延薯 10 号’，分别较‘克新 2 号’（CK）增产 22.32%、19.50%、9.37%、3.41%。‘LK99’折合产量最低，为27 115 kg/hm2，较‘克新 2 号’减产 39.19%。‘希森 5 号’‘爱兰 2号’‘希森 3 号’‘苏兰 1 号’折合产量分别较‘克新 2号’减产33.79%、4.67%、4.46%、2.90%。‘希森6号’‘荷兰15号’‘冀张薯12号’商品薯分别较当地主栽品种‘克新2号’（CK）增产7 736，6 937和2 397 kg/hm2，分别增收12 377.60，11 099.20，3 835.20 元/hm2（当地马铃薯收购价1.60 元/kg）。

表5 参试品种产量和产量性状Table 5 Yield and yield components of tested varieties

3 讨 论

河谷川道区早熟菜用型马铃薯种植具有土地利用率高，增产增效，调整市场，带动农户种植积极性等优势，能有效促进马铃薯生产全面转型升级，提升市场竞争力。高质量高级别脱毒种薯是增产关键，为进一步促进当地马铃薯产业发展，要发展早熟菜用型和主食化加工型马铃薯，充分利用产业扶贫及乡村振兴方面的政策，大力应用推广优质高级别脱毒种薯。新培育的优良品种综合性状表现优势明显，要做好新品种引进试验示范，为种植户筛选抗病高产优质新品种，同时建立核心示范区，因地制宜进行规模化种植，打造特色优势产业。当地多年种植的大多数品种在生产上表现出薯块表皮粗糙，芽眼深，薯形不好，品质低，抗逆性弱（低温、高温、干旱、盐渍、土壤过湿、病害），商品薯率、产量较低及生理性病害（畸形薯、青皮薯、空心薯、黑心薯、龟裂等）等，导致马铃薯增产收益下降。当地马铃薯多膜覆盖栽培（大棚+中拱棚+小拱棚+地膜、大棚+小拱棚+地膜、大棚+地膜、小拱棚+ 地膜）作为轻简化优质高产高效农业栽培模式，受到众多种植户的青睐，其科学种植与管理技术还需不断完善，而适宜栽培的优良品种呈待不断更新筛选。

本试验中引进的品种先后在当地试种均表现出较好的适应性，在统一种薯级别和熟性差异较小的情况下开展引进筛选试验，部分品种生长期间表现出的生育期[12]、熟性[13]、块茎性状[14]、病害[15]、品质[16,17]、商品薯率和产量[18,19]等与其他报道有所差异，可能是与当地的自然环境、栽培管理条件、土壤养分状况等不同所致；另有关品种筛选试验研究中，未充分考虑种薯自身特性（如种级、熟性、品质、适应性、抗逆性等）、生长条件、栽培管理措施等因素，对品种综合特性评价结果不知，表明不同品种适宜栽培区有一定的局限性。不同品种对病毒病、早疫病、环腐病、黑胫病等病害的抗性有差异，发病率与品种的抗病性及生长环境条件密切相关；‘LK99’‘冀张薯12 号’‘荷兰15 号’发生早疫病对产量有所影响，而其余品种发生2 种以上病害影响产量。从试验研究结果综合分析可知，‘希森6 号’‘荷兰15 号’‘冀张薯12 号’均较‘克新2 号’（CK）增产，综合性状表现好，可考虑作为渭河流域区的更新换代品种，应按当地需求情况（鲜食、早上市、外销等）大力推广种植脱毒种薯，以解决当地品种缺乏问题，在优化品种布局，改善饮食结构，增产和提高经济效益等方面发挥作用；同时集成推广高产优质、节本增效和可持续发展的技术模式[20]。‘延薯10 号’产量较对照稍增产，商品薯率、经济效益较对照稍低，可考虑适当种植。‘LK99’‘希森5号’较对照减产较多，不宜大量种植。‘希森3 号’‘苏兰1 号’较对照稍减产，可少量种植。在以后的品种引进筛选中，要开展多年多点试验，综合考虑高产、专用品质好、食味优、薯形好、芽眼浅、中早熟、抗低温、抗病毒病、耐贮运等，将引进的马铃薯品种特性进行系统性分析，并且考虑利用其他统计分析方法等[21]。

从本试验结果中可得出，‘希森6号’平均产量为54 540 kg/hm2，较对照‘克新2号’增产22.32%，增收12 377.60元/hm2；‘荷兰15号’产量为53 280 kg/hm2，较对照增产19.50%，增收11 099.20元/hm2。‘冀张薯12 号’产量为48 767 kg/hm2，较对照增产9.37%，增收 3 835.20 元/hm2；‘延薯 10 号’产量46 107 kg/hm2，较对照增产3.41%，减收1 100.25元/hm2。‘LK99’产量最低，为27 115 kg/hm2，较对照减产 39.19%。‘苏兰 1 号’‘希森 3 号’‘爱兰 2号’‘希森 5 号’‘LK99’均较对照‘克新 2 号’减产，减幅 2.90%～39.19%。‘希森 6 号’‘冀张薯 12 号’‘荷兰15 号’具有适应性、抗病性强，丰产性好，块茎性状好，增产增效显著，综合性状表现好，可作为川水地大面积示范推广种植的优势品种。