幾個馬鈴薯品種塊莖品質在榆林地區的綜合評價

張慧慧，曹娟云，王秀康，王 寧，贠 佳，杜常亮，呂文娟

(延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000)

馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)為茄科茄屬一年生草本植物，又名土豆、洋芋等，其塊莖可作糧食和蔬菜，同時也是工業與食品加工業不可或缺的原料［1］。馬鈴薯作為世界四大主糧之一，僅次于玉米、水稻和小麥［2］，其產量大和適應力強的特點深受農民青睞。中國作為世界馬鈴薯第一大生產國，同時也是第一大消費國［3］。農業部2016 年2 月發布的《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》中指出，調整優化種植結構將會是一項艱巨任務，隨著人們對馬鈴薯品質的關注增加，對馬鈴薯品種的篩選工作是目前的當務之急［4］。榆林市“主糧化”發展已成為當地馬鈴薯產業開發乃至現代農業建設的“重頭戲”［5］。馬鈴薯作為主糧產品需有淀粉含量高，還原糖含量低，加工品質好等特點［6-7］，馬鈴薯主糧化加工對品種的要求也越來越高［8］。

榆林地處陜西省的最北部，是黃土高原與內蒙古高原的過渡區域，土壤以黃綿土為主，土質疏松，屬于溫帶半干旱大陸性季風氣候，雨熱同季，晝夜溫差大，日照時間長，非常適合馬鈴薯生長。近年來隨著主糧化發展，該地區馬鈴薯種植規模不斷擴大，種植的主要品種有冀張薯8 號、青薯9號等。就該地區種植的馬鈴薯品種對于目前的市場和生產過程來說，能夠滿足實際需求的數量并不多，并且能夠同時滿足高淀粉含量以及產量穩定的品種更是屈指可數［9］。2016 年常勇等人以冀張薯8 號為對照，試驗認為隴薯13 號、中薯20號、冀張薯12 號適宜在榆林大面積推廣［10］;同年楊永春等人通過對隴薯7 號、黑美人、隴薯13 號、紫花白、春薯9 號5 個品種篩選，表明隴薯13 號、春薯9 號可以在當地推廣種植［11］;韓黎明和童丹以新大坪、隴薯6 號為對照，認為青薯9 號、冀張薯8 號、隴薯10 號等3 個可在干旱半干旱地區大面積示范種植［12］。針對目前生產中應用的馬鈴薯品種，我們選取了在榆林地區普遍種植的6 個新引進品種，通過測定其主要品質指標，采用主成分分析法對馬鈴薯的品質進行綜合分析比較，篩選出最適合該地區種植的品種，為當地馬鈴薯產業發展服務。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)為甘引薯1 號、希森3 號、希森5 號、希森6 號、蘇蘭1號、冀張薯12 號等6 個品種，以冀張薯8 號作為對照。

1.2 試驗設計

試驗在榆林市農業示范基地馬鈴薯實驗站進行，供試土壤pH 值為8.1，有機質含量為8.85 g·kg-1，全氮含量為0.36 g·kg-1，堿解氮含量為48.90 mg·kg-1，有效磷含量為13.95 mg·kg-1，速效鉀含量為87 mg·kg-1。種植方式為機械起壟，每小區10 壟，每壟種植1 行馬鈴薯，壟底寬95 cm，株距23 cm，密度45 000 株·hm-2。土壤狀況、種植密度、施肥水平、田間管理均相同一致。播種時用70%乙醇消毒過的刀切種，每塊留2～4 個芽眼，6 月19 日播種，播種深度為8～10 cm，于10 月8 日收獲。8 月22 日開始防治病害，田間管理同大田。植株成熟后統一收獲，在田間進行塊莖放置于陰涼且通風的倉庫中貯藏。收獲后第15 d 進行測試和比較。

1.3 測定方法

在馬鈴薯收獲期，每個品種隨機選取20 株測定馬鈴薯單株塊莖重量。取各品種的鮮樣，經清洗、晾干、去皮，切割為大小一致的塊樣［13］。選相同部位的塊樣，測定馬鈴薯品質，其中淀粉含量和可溶性總糖含量采用蒽酮比色法［14］;還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定［15］。

1.4 數據分析

馬鈴薯塊莖品質數據用SPSS 19.0 統計軟件進行方差分析(Duncan p ＜0.05)，用Sigmaplot14.0 作圖。

2 結果與分析

2.1 單株塊莖重量

對不同品種馬鈴薯單株塊莖重量之間進行比較，(圖1)，單株塊莖重量最大的是希森6 號，比對照品種冀張薯8 號高出82.7%，比甘引薯1號、希森3 號、希森5 號、蘇蘭1 號、冀張薯12 號分別高出43.9%、42.5%、37.9%、13.9% 和9.0%。新引進品種都比原有品種單株塊莖重量高，其中希森6 號單株塊莖重顯著高于對照組冀張薯8 號，甘引薯1 號、希森3 號、希森5 號、蘇蘭1 號、冀張薯12 號與對照組無顯著性差異。

圖1 不同品種馬鈴薯單株塊莖重量

2.2 淀粉含量

不同品種馬鈴薯淀粉含量之間進行比較(圖2)，不同品種馬鈴薯淀粉含量存在顯著性差異，其中希森3 號淀粉含量最高，為22.98%，比對照品種冀張薯8 號高出120.6%，希森5 號、希森6號、蘇蘭1 號、冀張薯12 號分別比冀張薯8 號高出66.7%、56.1%、100.9%、89.5%，甘引薯1 號含量最低為9.35%，比對照品種冀張薯8 號低10.3%。希森3 號、希森5 號、希森6 號、蘇蘭1號、冀張薯12 號淀粉含量極顯著高于對照品種，甘引薯1 號淀粉含量與冀張薯8 號無顯著性差異。

圖2 不同品種馬鈴薯淀粉含量

2.3 還原糖含量

實驗將不同品種馬鈴薯還原糖含量之間進行比較(圖3)，蘇蘭1 號的還原糖含量最低，為0.08%，比對照品種低了20.0%，其次是冀張薯12 號比對照品種低19.2%，希森3 號還原糖含量最高，為0.23%，比對照品種高125.0%，甘引薯1 號、希森5 號、希森6 號分別比冀張薯8 號高出55.0%、20.0%、29.2%。其中希森3 號還原糖含量顯著高于冀張薯8 號，甘引薯1 號、希森5 號、希森6 號、蘇蘭1 號、冀張薯12 號與冀張薯8 號無顯著差異。

圖3 同品種馬鈴薯還原糖含量

2.4 可溶性總糖含量

不同品種馬鈴薯可溶性總糖含量之間進行比較(圖4)，甘引薯1 號可溶性總糖含量最低，為0.88%，比對照品種低了62.2%，含量同樣低于對照品種的還有希森3 號，低了25.1%，希森5號、希森6 號、蘇蘭1 號、冀張薯12 號分別比冀張薯8 號高4.6%、36.4%、54.5%、6.9%，其中蘇蘭1 號可溶性總糖含量最高，為3.60%。其中希森6 號、蘇蘭1 號含量顯著高于冀張薯8 號，甘引薯1 號可溶性總糖含量顯著低于冀張薯8 號，希森3 號、希森5 號、冀張薯12 號與對照品種差異不顯著。

2.5 馬鈴薯塊莖品質的綜合評價

圖4 不同品種馬鈴薯可溶性糖含量

采用主成分分析馬鈴薯塊莖品質，對馬鈴薯的4 個品質指標進行標準化處理，結果如表1所示。之后根據相關矩陣得到了四個主成分，選取其中特征值＞1 的主成分，其特征值、貢獻率和累計貢獻率如表2 所示，第一主成分和第二主成分的累積貢獻率達到85.8%，第一主成分的貢獻率為56.4%。

表1 馬鈴薯不同品質指標的標準化處理

表2 主要成分的特征值、貢獻率和累積貢獻率

將特征向量與品質指標帶入公式計算各品質指標與選取的兩個主成分的關系，得到馬鈴薯品質指標的綜合評價，排名如表3 所示，蘇蘭1 號的得分排名為第一，排名第二和第三的分別是希森6 號和冀張薯12 號。

表3 主成分分析法評價馬鈴薯品質綜合指標分數與排名

3 討論與結論

研究采用大田實驗，以冀張薯8 號為對照品種，對6 個不同品種馬鈴薯在同等環境下種植得到的塊莖品質進行對比研究，綜合分析初步確定:蘇蘭1 號和冀張薯12 號2 個品種產量高，營養品質較好，淀粉含量較高，還原糖含量低，滿足馬鈴薯主糧品種高產量、高淀粉含量以及低還原糖含量的要求。還原糖含量與馬鈴薯的加工品質密切相關，并且是選擇優質鮮食或加工用品種的重要指標［16］。還原糖含量低不僅能夠提高馬鈴薯加工工藝和產品品質，還會增加馬鈴薯制品的風味和營養價值，研究表明馬鈴薯加工過程中美拉德反應的發生幾率會隨著還原糖含量的增加而升高，進而導致加工后的產品顏色出現褐變現象［17］。所以在該地區種植這兩個品種具有良好的主糧化開發前景;希森3號淀粉含量最高，馬鈴薯的基因型仍發揮著決定其特有特性淀粉含量的高低，并且長時間的生育過程可以使淀粉含量更好地積累［18］，淀粉含量高是全粉加工品種營養品質的重要指標之一，建議選用希森3 號作為馬鈴薯淀粉加工的專用品種;希森6 號產量最高，可作為鮮食專用品種［19］;甘引薯1 號、希森5 號和冀張薯8 號產量低，營養品質較差，不宜在本地區推廣種植。在采用主成分分析法進行分析的過程中，選取了2 個主成分，通過這2 個主成分來描述原變量信息已經達到85.84%，可以替代4 個品質指標的綜合分析，根據排名顯示蘇蘭1號位居第一，可以推薦蘇蘭1 號在陜北地區大面積示范種植。

榆林市馬鈴薯發展目前存在品種單一，加工水平落后等問題。本研究引進的品種過少，從馬鈴薯的幾個品質指標進行比較，未進行主食加工性狀比對試驗，研究結果中，希森6 號與蘇蘭1 號兩個品種評分均高于冀張薯12 號。今后要加強馬鈴薯新品種的引進和選育，篩選出適合榆林地區種植的新品種。