崔 霞 许 杰 孙中健
(1.枣庄市农业科学研究院 山东枣庄 277800;2.枣庄市棉花原种繁育场 山东枣庄 277300)
马铃薯是一种重要的粮菜兼用型作物, 因其生育期短、产量高、适应性强、营养丰富及综合加工用途广泛等特性,已成为世界上仅次于水稻、小麦、玉米的四大粮食作物之一, 受到全世界的高度重视[1]。马铃薯不仅可作为粮食和蔬菜, 其加工用途也非常广泛,可加工马铃薯淀粉、马铃薯全粉等初级产品,并可以以此为原料生产酒精、葡萄糖、饴糖、变性淀粉等产品,在行业中具有重要作用[2]。 据专家测算,马铃薯加工成普通淀粉可增值一倍, 加工成特种淀粉可增值十几倍,生产生物胶可增值60 多倍,加工成油炸薯条、薯片、膨化食品可增值5~10 倍[3]。
鲁南地区是典型的马铃薯二季作产区, 具有代表性的枣庄市目前已发展成全国种植面积最大、单产最高的二季作马铃薯产区,春、秋两季栽培面积已发展到82 万亩。但由于其特定的气候条件,90%以上都是菜用马铃薯,品种相对单一,缺乏高产加工用的高淀粉品种,销售市场狭窄,种植效益受市场价格波动影响较大,抵抗市场风险能力差。 因而,筛选适于鲁南二季作栽培的加工型高淀粉马铃薯品种, 对于促进二季作地区马铃薯加工业的发展和增加出口创汇意义重大。 本文作者于2020 年通过高淀粉马铃薯新品种的试验与评价, 筛选出了适宜二季作栽培的加工型高淀粉马铃薯品种, 从而为鲁南地区马铃薯生产及加工提供品种支撑和理论基础。
试验地点设在枣庄市农业科学研究院试验基地,位于山东南部,属暖温带大陆性季风气候,四季分明, 多年平均气温在13.2~14.2℃, 平均降水量在750~950 mm,是省内降雨量最充沛的地区之一。土壤为砂浆黑土,前茬作物为马铃薯,土壤pH 7.02,碱解氮含量为68.20 mg/kg,速效磷含量为65.84 mg/kg,速效钾含量为178.90 mg/kg。
1.2.1 供试品种 NS-14、NS-10 (由恩施州农业科学院提供);克新27、克新22(由黑龙江省农业科学院克山分院提供);G-16(由张家口市农业科学院提供);XS-03 (由乐陵希森马铃薯产业集团有限公司提供); 鲁引一号 (CK)(对照由山东省农业科学院提供)。
1.2.2 试验设计 本试验参试材料8 份,对照品种为鲁引一号(CK),随机排列,重复3 次,株行距68 cm×24 cm,密度为4 085 株/亩,小区面积为0.02 亩,4 行区,行长4.9 m,每行20 株,试验面积为0.48 亩。 播种时亩施有机生物菌肥80 kg、马铃薯专用肥100 kg。1 月31 日进行催芽。 用3 mg/kg 的赤霉素浸种8 min,晾干种薯后切块,在大拱棚催芽,待芽长3cm 左右时于3 月4 日将芽扒出锻炼。 3 月6 日播种,播种时沟施辛硫磷颗粒4 kg/亩,用于防治地下害虫。覆土后覆盖90 cm 宽的地膜保温。 生育期内3 月20 日、4 月9 日、4 月23 日、4 月27 日、5 月25 日 下中 雨,5 月11 日、5 月24 日各浇水1 次。 5 月9 日喷施5%啶虫脒+40%烯酰吗啉防治飞虱、 蚜虫等虫害, 喷施霜脲·锰锌防治病害。
1.2.3 主要观察记载项目及标准 以50%出苗、现蕾、开花、成熟的时间为出苗期、现蕾期、开花期和成熟期;早疫病、晚疫病、青枯病以田间观察发病株数计算发病率,用百分数表示;卷叶病、花叶病、疮痂病计算病情指数。病情指数=∑(病级×发病数)/(理论最高病级×调查总数),理论最高级为4 级[4]。 田间测产时以收获的实际产量计算; 淀粉含量检测采用相对密度法,收获当日在17.5℃条件下检测。 马铃薯淀粉的理论产量=亩产量×淀粉含量(%)。
由表1 可知,8 个品种的生育期为68~93 d,以NS-14 和G-8 的生育期最长, 从出苗至茎叶枯黄分别为93 d 和92 d,属中熟品种类型;克新27 的生育期为82 d, NS-10、克新22 的生育期分别为76 d 和78 d,属早中熟品种类型;XS-03、鲁引一号(CK)和G-16 的生育期均为70 d 以下,属早熟品种类型。 早熟品种和早中熟品种类型块茎形成早,膨大速度快,块茎休眠期短,均适宜在当地二季作地区栽培[4]。
表1 各品种的物候期
由表2 可知,G-8、NS-10、NS-14 株高较高,分别为110.0 cm、96.0 cm 和92.0 cm;克新27、克新22 的平均株高分别为74.0 cm 和73.0 cm;G-16、鲁引一号(CK)和XS-03 较矮,株高为52.6~61.0 cm。 NS-10、NS-14、G-8 和克新22 花繁茂性大, 克新27 花繁茂性中等,其余品种的花繁茂性小。 克新27、G-16、鲁引一号(CK)开紫花,其余品种开白花。全部参试品种均不结实。
表2 各品种的植株形态特征
由表3 可知,单株结薯块数以克新22 最高,平均单株结薯7.2 块,其余品种平均单株结薯3.0~5.6 块。从薯块大小、 整齐度、 产量等综合分析, 以XS-03鲜产最高, 平均亩产达3 483.43 kg, 薯块大而整齐, 商品薯率达86%; 其次是克新22, 平均亩产达2 873.71 kg,薯块大,较整齐,商品薯率达79%;再次是G-16,平均亩产2 790.41 kg,薯块大而整齐,商品薯率达80%。 其余品种熟期相对偏晚,产量均低于对照,且匍匐茎较长,G-8 匍匐茎最长,为16.8 cm,而早熟品种、 株高较矮的品种匍匐茎相对较短,G-16匍匐茎最长,为5.6 cm。
表3 各品种的田间性状
从表4 可知,NS-14 的薯形为圆形, 薯皮光滑,薯肉为白色,芽眼深;NS-10 薯肉黄色,其他性状与NS-14 相同;克新27、克新22 的薯形为圆形,薯皮光滑,薯肉为白色,芽眼深中等;G-8、XS-03 的薯形椭圆形,薯皮有轻微麻点,芽眼浅,XS-03 的薯皮、薯肉为黄色,G-8 的薯皮、 薯肉为白色;G-16、 鲁引一号(CK)的薯形卵圆形,薯皮、薯肉为黄色,薯皮光滑,芽眼浅。 所有品种的淀粉含量均高于对照, 以克新27的淀粉含量最高,其次是克新22,再次是NS-10,淀粉含量分别为16.873%、16.830%和15.867%,分别较对照高出4.368、4.325 和3.362 个百分点。
表4 各品种的薯块性状
由表5 可知,NS-10、NS-14、G-8 3 品种抗晚疫病,克新27、克新22、XS-03、G-16 较抗晚疫病,鲁引一号(CK)易感晚疫病。 生育期内,除G-8 和对照有轻微的二次生长外,各参试品种均未感染早疫病,无空心,无裂薯。
表5 各品种的主要病害和生理缺陷调查
由表6 可知,XS-03 鲜薯产量最高, 其次是克新22,分别较对照增产24.17%和2.43%,其余品种均较对照减产。 其中G-16、 克新27 分别较对照减产0.53%和16.63%,G-8、NS-14 和NS-10 由于生育期偏长,加之二季作气温回升快,薯块膨大期与高温相遇, 减产明显, 减产率分别为44.77%、56.53%和57.24%。
表6 各小区产量
方差分析表明, 各品种的产量差异达极显著水平,但各重复间产量差异不显著。 多重比较说明,各品种马铃薯产量差异达极显著水平, 其中XS-03 产量最高,克新22、鲁引一号(CK)、G-16 在一个水平上,其他品种在一个水平上。
方差分析表明,各品种的淀粉亩产量差异达到极显著水平。 多重比较分析表明,不同品种马铃薯淀粉产量差异达到极显著水平,其中克新22 淀粉亩产量最高,为483.65 kg,较对照增产27.46%,其次是XS-03,淀粉亩产量为452.78 kg,较对照增产22.52%。 克新27和G-16 淀粉亩产量分别为394.65 kg 和381.20 kg,分别较对照增产11.11%和7.97%。
由表7 可知, 淀粉产量除与块茎的淀粉含量有关外,还与产量密切相关。 因此,在品种的引进筛选过程中,除考虑淀粉含量高的特性外,还应考虑品种的增产特性[5],同时注意科学管理、降低氮肥用量、增加种植密度等。
表7 不同马铃薯品种淀粉产量比较
本试验参试的8 个品种经过筛选可知, 克新27 的淀粉含量最高, 为16.873%, 克新22 的淀粉含量为16.830%, G-16 的淀粉含量为13.661%,XS-03 的淀粉含量为12.998%。 其相应的淀粉产量分 别 为394.65 kg/亩、 483.65 kg/亩、 381.20 kg/亩和452.78 kg/亩, 分别较对照增产11.11%、27.46%、7.97%和22.52%。 本试验中NS-10 的淀粉含量为15.867%、NS-14 的淀粉含量为15.353%、G-8 的淀粉含量为14.753%,均高于对照,但因3 个品种熟期相对较晚,不适于二季作栽培,鲜薯产量较对照减产明显,减产率分别为45.75%、46.63%和34.85%,因此均被淘汰。
综合品种的熟期、淀粉含量、产量及淀粉产量,并结合鲁南二季作独特的生态条件, 本试验筛选的淀粉型品种克新22、 克新27 生育期分别为78 d 和82 d, 在鲁南二季作区可作为淀粉型品种推广应用,克新27 秋季栽培应适当早播。 XS-03 和G-16 2 个品种生育期分别为69 d 和68 d,适于春、秋季栽培要求,2 品种淀粉含量虽然仅分别高出对照0.493 和1.156 个百分点,但2 个品种增产作用明显,淀粉产量高。因而,2 个品种可同时作为淀粉型、菜用型兼用品种在鲁南二季作区推广应用。