半干旱區9個馬鈴薯品種的產量表現及土壤含水量變化

黃凱 王娟 何萬春 劉全亮 韓儆仁 何小謙 譚偉軍

摘要：在甘肅中部半干旱區，對近年來當地種植表現突出的9個馬鈴薯品種的產量水平、農藝性狀、生物量變化及水分利用效率等進行了比較試驗。結果表明，土壤含水量隨品種生育期變化而變化，與品種特性無關。青薯9號、定薯3號、冀張薯8號、隴薯10號和莊薯4號產量分別為44 727.3、42 666.7、41 515.2、 41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位，水分利用效率較高，田間表現較好，適應能力強，建議在當地大面積推廣。

關鍵詞：馬鈴薯；品種；半干旱區；產量；比較試驗

中圖分類號：S565.4 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2017）09-0044-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.09.015

Performance of 9 Potato Cultivars Yield in Semi-arid Region and Its Change of Soil Water Content

HUANG Kai1， WANG Juan1， HE Wanchun1， LIU Quanliang1， HAN Jingren2， HE Xiaoqian2， TAN Weijun2

（1. Dingxi Academy of Agricultural Sciences，Dingxi Gansu 743000， China；2. Dingxi Baiquan Limited Liability Company of Potato， Dingxi Gansu 743000， China ）

Abstract：In the semi-arid area of central Gansu， 9 potato cultivars have been compared with yield， agronomic traits， biomass and water use efficiency， which are prominent in the field of planting in recent years. The result shows that the soil water content varied with the growth period of cultivars， but not related to the cultivar characteristics. The yield of Qingshu 9， Dingshu 3，Jizhangshu 8，Longshu 10，Zhuangshu 4 are 44 727.3， 42 666.7， 41 515.2， 41 060.6， 40 121.2 kg/hm2， ranked in the top 5， the water use efficiency and field performance is good， strong ability to adapt， it is recommended in the local areas.

Key words：Potato；Cultivar；Semi-arid area；Yield；Comparison trial

馬鈴薯作為世界四大糧食作物之一[1 ]，種植面積僅次于小麥、水稻和玉米。近年來，我國馬鈴薯種植面積逐年在增加，單產水平不斷提高，種植面積和產量均居世界第1位[2 ]。甘肅中東部半干旱地區，馬鈴薯是當地主要經濟作物和農民解決脫貧致富的重點產業，種植面積占全省馬鈴薯種植面積的60%以上。僅定西市常年種植面積在20萬hm2以上[3 - 4 ]。我們對近年來當地種植表現優異的9個馬鈴薯品種進行了比較，以期為馬鈴薯綜合生產技術配套提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試馬鈴薯品種9個，隴薯7號、隴薯10號由甘肅省農業科學院提供，冀張薯8號、冀張薯12號由河北省高寒作物研究所提供，莊薯3號、莊薯4號由甘肅省莊浪縣農業技術推廣中心提供，青薯9號由青海省農林科學院生物技術研究所提供，新大坪、定薯3號由甘肅省定西市農業科學研究院提供。

1.2 試驗地概況

試驗于2016年4 — 10月在甘肅定西百泉公司香泉基地進行。海拔2 109 m，年平均氣溫6.4 ℃，≥ 10 ℃的積溫為2 239.1 ℃，年降水量415.2 mm，年蒸發量1 531 mm。土壤類型為黃綿土，貯水性能良好，土層深厚，肥力均勻，前茬作物為馬鈴薯。試驗期間氣象數據見表1。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區組排列，3次重復，小區面積33 m2。試驗播前深松土1次，結合整地施尿素 375.0 kg/hm2、普通過磷酸鈣（P2O5≥12%）1 125.0 kg/hm2、硫酸鉀（K2O≥52%）540.0 kg/hm2。試驗采用全膜覆蓋雙行種植，5月11日人工起壟、覆膜、點播，株距32 cm、行距70 cm，密度60 000 株/hm2。馬鈴薯盛花期病蟲害綜合防控1次。全生育期共灌水5次，每次灌水量600 m3/hm2。其他管理同當地大田，成熟時按小區收獲。

1.4 試驗指標測定

1.4.1 土壤水分含量 全生育期分別在播前、苗期、盛花期、塊莖膨大期和收獲后對各處理0～100 cm土壤采用烘干法進行土壤水分測定[5 - 6 ]。

土壤含水量=[（烘干前重量-烘干后重量）/烘干前重量]×100%

1.4.2 灌層溫度、LAI、SPAD測定 分別采用冠層溫度測定儀、葉面積指數儀和SPAD儀分項對各指標進行田間測定。

1.4.3 生物量測定 盛花期、塊莖膨大期和后期，每小區同一行區隨機選取5株，分別稱量地上部和地下部重量。

1.4.4 產量指標 每小區分別取第2壟進行產量、大薯率、商品薯率測定。其中單薯重≥250 g為大薯，單薯重50～250 g為中薯，單薯重 < 50 g為小薯。

大薯率=（大薯個數/總個數）×100

商品薯率=（大、中薯重量/總重量）×100

1.4.5 水分利用效率 水分利用效率（WUE）=Y/ ETa，Y為馬鈴薯產量，ETa為全生育期實際蒸散量。實際蒸散量（ETa）=播前土壤貯水量+降水量+補灌量-收后土壤貯水量；貯水量（mm）=重量含水量（%）×土壤容重（g/cm3）×土層厚度（mm）。

1.5 統計方法

試驗數據使用Excel 2010進行統計匯總，并使用SPSS.19對各處理數據進行方差分析和最小顯著性檢驗（LSR法）。

2 結果與分析

2.1 生育期

通過表2可以看出，參試馬鈴薯品種因品種不同，出苗期、開花期、塊莖膨大期和成熟期也各不相同。各品種出苗期均為6月8—12日，前后相差5 d。分枝期除莊薯4號為6月20日、青薯9號為7月1日外，其余品種均在6月24日左右。冀張薯12號和新大坪開花期較早，為6月30日；青薯9號開花期最晚，為7月8日。冀張薯12號和新大坪塊莖膨大期在8月20日左右，定薯3號和青薯9號塊莖膨大期分別在9月1日和9月10日，其余品種均為在8月24日左右。生育期以冀張薯12號、新大坪和冀張薯8號最短，均為112 d，為中晚熟品種；其余各品種為晚熟品種。

2.2 出苗率、葉面積指數（LAI）、葉綠素含量（SPAD）和冠層溫度

從表3可知，參試馬鈴薯品種的出苗率為83.5%～100%，其中新大坪和青薯9號出苗率最高，達100%；隴薯10號出苗率最低，為83.5%，與其余各品種間差異顯著；其余各品種出苗率≥92.0%，出苗率差異不顯著。盛花期各品種葉面積指數（LAI）為1.62～2.54，其中冀張薯12號最低，與其余各品種之間差異顯著，其余各品種之間差異不顯著。葉片葉綠素值（SPAD）為40.7～59.7，冀張薯12號最低，與其余8個品種之間差異達顯著水平，其余品種之間差異不顯著。冠層溫度為25.8～30.5 ℃，其中新大坪、定薯3號較低，分別為26.2、25.8 ℃，均與其余品種之間差異達顯著水平，其余品種之間差異不顯著。說明各品種在盛花期田間長勢均勻，葉片葉綠素值較高，有利于光合作用和田間產量的形成。

2.3 地上部和根鮮重的動態變化

由表4可知，不同馬鈴薯品種盛花期地上部分鮮重和根重分別為456.66～920.00 g、54.34～90.00 g。其中莊薯4號地上部和地下根鮮重較小，該品種在盛花期植株矮小，長勢較弱；冀張薯12號、新大坪和冀張薯8號地上部分較重，鮮重分別為763.34、920.00、863.33 g，植株生長旺盛。在塊莖膨大期，冀張薯12號、新大坪和冀張薯8號地上部分鮮重相應減小，分別較盛花期減少80.01、213.34、173.33 g；其余各品種地上部分鮮重較盛花期增重，其中隴薯10號、莊薯3號、莊薯4號、青薯9號增幅較多，分別增加270.00、253.33、466.67、233.34 g。地下根鮮重青薯9號和定薯3號增加較多，分別增重30.00、21.69 g，其余各品種地下根增幅較少甚至減小。在成熟期，青薯9號地上和地下根鮮重較塊莖膨大期繼續變重，地上鮮重增加502.27 g，地下根增加50.05 g，說明從塊莖膨大期到成熟期，青薯9號地上部分植株仍旺盛生長，根系較發達；其余各品種從塊莖膨大期到成熟期，地上和地下根鮮重相應減小，說明該時期各品種主要以塊莖膨大生長為主。總體來看，中晚熟品種（冀張薯12號、新大坪和冀張薯8號）在盛花期地上部分鮮重達到最大值，隨著生育期的推移，地上和地下根鮮重反而降低；大多晚熟品種隨著生育期的推移，地上和地下根鮮重呈先增大后減小趨勢變化，在塊莖膨大期地上和地下根鮮重達到最大值。青薯9號隨生育期的推移，地上和地下根鮮重持續增加，植株地上部分長勢強、地下根系發達。

2.4 馬鈴薯塊莖數和塊莖重的動態變化

由表5可以看出，參試品種馬鈴薯盛花期單株結薯數以青薯9號最多，為5.00個，冀張薯8號最少，為2.33個；其余品種為2.66～4.66個。單薯重冀張薯12號最重，為32.79 g；青薯9號最小，為7.22 g，其余品種為7.97～22.02 g。塊莖膨大期單株結薯數冀張薯8號最多，為6.66個；莊薯3號最少，為3.33個，其余品種為3.66～6.28個。單薯重冀張薯12號最重，為157.17 g；隴薯10號最輕，為46.76 g，其余品種為49.05～86.22 g。隨著生育期的變化，各品種平均單株結薯數和單薯重均相應增加。成熟期單株結薯數以青薯9號最多，為13.20個；冀張薯12號最少，為6.04個；其余品種為7.08～8.82個。單薯重冀張薯12號最重，為141.79 g；莊薯3號最少，為72.14 g；其余品種為85.48～138.32 g。定薯3號、莊薯4號、隴薯7號在成熟期平均單株結薯數分別為7.08、7.56、8.01個，單薯重分別為138.32、122.26、106.29 g，薯塊較重，結薯集中，商品性較好。

2.5 產量及商品性

從表6可以看出，參試馬鈴薯品種折合產量為32 575.8～44 727.3 kg/hm2，大薯率38.4%～40.7%，商品薯率54.4%～84.5%。其中青薯9號、定薯3號、冀張薯8號、隴薯10號和莊薯4號產量分別為44 727.3、42 666.7、41 515.2、41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位。對產量進行方差分析的結果表明，青薯9號、定薯3號均與其余品種之間差異顯著；冀張薯8號、隴薯10號之間差異不顯著，均與莊薯4號、莊薯3號、冀張薯12號、隴薯7號、新大坪差異顯著；莊薯4號、莊薯3號差異不顯著，均與冀張薯12號、隴薯7號、新大坪差異顯著；冀張薯12號、隴薯7號差異不顯著，均與新大坪差異顯著。大薯率冀張薯12號、冀張薯8號、定薯3號、青薯9號較高，分別為40.7%、40.4%、39.8%、39.2%。商品薯率冀張薯8號、冀張薯12號較高，分別為84.5%、81.4%，青薯9號商品率較低，為54.4%。

2.6 土壤含水量

從表7可以看出，播前0～20、20～40 cm土壤含水量分別為17.35%、17.61%，苗期由于植株生長對水分的消耗，各品種耕作層0～20 cm土壤含水量較播前減少，各品種的土壤含水量為16.41%～17.14%；由于地膜覆蓋和深層土壤水分的運移，20～40 cm土壤含水量為17.24%～18.65%，較播前土壤含水量增多。盛花期和塊莖膨大期由于地膜覆蓋、植株遮陰和田間灌溉，0～20、20～40 cm土層含水量較高，高于苗期相應土層2.87～5.40百分點。由于各品種全生育期對土壤水分的消耗及地表蒸騰，收獲后各品種0～20、20～40 cm土壤含水量較播前相接近。總體來看，各品種在全生育期0～20、20～40 cm土壤含水量呈先增大后減小趨勢變化；在塊莖膨大期各層土壤含水量最高，各層土壤水分隨品種生育期變化而變化，變化規律一致，與品種特性無關。在不同生育期，40～100 cm土層含水量較0～40 cm含水量高，各品種在不同生育期，土層含水量各有差異。在播前隨著土層深度的增加，土壤含水量相應增多，80～100 cm較40～60 cm土壤含水量增加0.31百分點。在苗期隴薯10號、莊薯4號、定薯3號、隴薯7號、冀張薯8號40～100 cm土壤含水量呈先增大后減小趨勢，其中60～80 cm含水量達到最大。盛花期和塊莖膨大期，40～60 cm土壤含水量較高，隨著土層深度的增加，土壤含水量減少。收獲后，各品種40～100 cm土壤含水量較其他各生育期明顯減少，說明在馬鈴薯塊莖快速膨大階段對40～100 cm土層土壤水分利用較多。

2.7 水分利用效率

從表8可以看出，莊薯4號、青薯9號對水分的利用效率較高，分別為32.23、30.47 kg/（hm2·mm），兩者之間差異不顯著；冀張薯12號對水分利用效率最低，與各處理存在顯著性差異；其余各品種的水分利用效率為25.62～29.75 kg/（hm2·mm）。

3 小結與討論

試驗表明，參試馬鈴薯冀張薯12號、新大坪和冀張薯8號生育期112 d，為中晚熟品種，其余各參試品種生育期在120 d以上，為晚熟品種。各品種盛花期植株地上部分鮮重、葉面積指數相接近，植株長勢一致。但在塊莖膨大期和成熟期，青薯9號、隴薯10號、莊薯4號、定薯3號長勢較好，平均單株結薯大薯個數多。不同生育期，0～100 cm土層含水量變化各不相同，但變化規律相一致，說明0～100 cm土壤水分受馬鈴薯各生育期對水分的需求、補灌水、降水量、地面覆蓋等因素變化，與品種無關。青薯9號、定薯3號、冀張薯8號、隴薯10號和莊薯4號產量分別為 44 727.3、42 666.7、41 515.2、41 060.6、40 121.2 kg/hm2，居前5位。結合田間各性狀和產量構成情況，以上5個品種田間表現較好，產量高，適應能力強，建議在當地大面積推廣。

馬鈴薯作為甘肅中東部半干旱區經濟發展的支柱產業，高產、穩產成為當地經濟發展的基礎。目前農民大面積種植馬鈴薯產量僅有18 000～ 22 500 kg/hm2，嚴重低于馬鈴薯高標準田90 000～120 000 kg/hm2的產出水平[5 ]。因此采取有效管理措施和技術栽培，進一步提高馬鈴薯田間產量，就必須在馬鈴薯高產品種引進及栽培技術改良上尋找突破口。

參考文獻：

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