江西紅壤區(qū)馬鈴薯品種的適應(yīng)性分析

王亞威，杜賢明，胡桂萍*，石旭平，王 豐，湯 潔

( 1.江西省蠶桑茶葉研究所，江西 南昌 330202； 2.江西省經(jīng)濟作物研究所，江西 南昌 330202； 3.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所，江西 南昌 330200)

馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)富含淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸、膳食纖維以及維生素和礦物質(zhì)，營養(yǎng)價值高，素有“地下蘋果”及“第二面包”之稱，被視為新世紀(jì)十大熱門健康營養(yǎng)食品之一[1-3]。馬鈴薯產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣，是全球僅次于小麥、稻谷和玉米的第四大重要的糧食作物[4-8]。據(jù)FAO數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年我國馬鈴薯種植面積達576.75萬hm2。隨著農(nóng)業(yè)部馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實施，馬鈴薯在江西、安徽、廣西和青海等地區(qū)種植面積呈逐年上升趨勢，已成為南方雙季稻區(qū)冬閑田重要的輪作作物。江西省馬鈴薯栽培歷史悠久，但隨著種植面積的擴大，馬鈴薯種植存在種薯品種單一、混雜退化嚴(yán)重、優(yōu)良品種匱乏等問題[10]。目前，生產(chǎn)上多采用北方區(qū)調(diào)運的商品薯為種薯，主要有東農(nóng)303、大西洋等少數(shù)品種，優(yōu)質(zhì)專用型品種較少，難以滿足市場多元化發(fā)展需求。因此，加強新品種引進、篩選和推廣對于促進江西省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展意義重大。基于此，引進12個馬鈴薯品種在江西紅壤區(qū)進行比較試驗，通過對參試馬鈴薯品種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)進行比較和相關(guān)性分析，優(yōu)選適宜江西紅壤丘陵地區(qū)種植的優(yōu)良馬鈴薯品種，以期改善江西紅壤區(qū)馬鈴薯品種資源匱乏的局面，為江西省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在江西省蠶桑茶葉研究所馬鈴薯新品種試驗基地進行，試驗地位于江西省南昌市南昌縣，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候濕潤溫和，年平均氣溫17℃左右，年降雨量1 600～1 700 mm，年日照時間1 723～1 820 h，熱量豐富、雨水充沛，光照充足。土壤類型為第四紀(jì)紅粘土發(fā)育的紅壤，土壤pH5.1，有機質(zhì)含量15.5 g/kg，速效氮105.5 mg/kg，速效磷33.6 mg/kg，速效鉀82.5 mg/kg。

1.2 試驗材料

參試材料為12個馬鈴薯品種，分別為華薯2號、華薯3號、華薯11號、華薯1號、中薯5號、華薯4號、興佳2號、中薯7號、華薯8號、華薯5號、費烏瑞它和華薯9號，均由江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗于2019年1—6月進行，對12個參試品種采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積為20 m2，6行區(qū)，株行距30 cm×70 cm，3次重復(fù)，共計36個小區(qū)。區(qū)組內(nèi)小區(qū)間不留走道，試驗地周邊設(shè)置2 m長保護區(qū)，保護行品種為中薯5號。

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 馬鈴薯農(nóng)藝性狀 參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范NY/T 2940-2016[11]的要求進行調(diào)查并記錄。

1.4.2 莖塊口感 收獲后塊莖口感評價小組(由15人組成)評價參試品種的口感。每品種取中等大小塊莖蒸熟后品嘗打分。評分按10分制進行，1分為最差，10分為最優(yōu)，計算平均分值。

1.4.3 莖塊營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo) 成熟期每小區(qū)選取長勢一致的馬鈴薯5株(每品種共計15株)分別裝袋帶回實驗室，沖洗表面泥土后晾干備用。干物質(zhì)百分含量采用食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009. 3-2010[12]進行測定，淀粉含量參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.9-2016[13]酶水解法測定，粗蛋白含量采用海能儀器生產(chǎn)的K9860全自動凱氏定氮儀進行檢測，還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定[14]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 22進行數(shù)據(jù)處理和分析。所有平均數(shù)采用Duncan新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯的農(nóng)藝性狀

由表1知，不同品種馬鈴薯農(nóng)藝性狀存在差異。華薯4號、費烏瑞它和華薯8號莖色為紅褐色，其余品種莖和葉片顏色多為綠色。華薯11號、華薯5號和華薯9號開花繁茂，其余品種開花少或者不開花；除華薯4號花冠顏色為紫色外，其余品種花冠均為白色。僅有華薯3號和華薯11號存在結(jié)實現(xiàn)象，這可能是不同品種遺傳親緣關(guān)系遠(yuǎn)近不同或日照長短不同或者對日照敏感性不同造成。華薯2號、華薯3號和興佳2號為中長匍匐莖品種，其余均為短匍匐莖品種。華薯5號、中薯5號和華薯11號株高均在55 cm以上，顯著高于其余品種；費烏瑞它株高最低，僅為37 cm。單株主莖數(shù)最大的是華薯2號和華薯4號。生育期在70 d以上的品種有華薯2號、華薯1號、中薯5號、中薯7號和華薯9號。

注：同列數(shù)字后不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。
Note: Different letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

2.2 不同品種馬鈴薯的結(jié)薯性狀與產(chǎn)量表現(xiàn)

由表2看出，華薯4號、華薯5號和華薯11號單株結(jié)薯數(shù)均超過10個，顯著大于華薯8號和華薯3號，其余品種結(jié)薯數(shù)差異不顯著。不同品種馬鈴薯單株薯重存在差異，費烏瑞它、中薯5號、興佳2號和華薯8號均在0.4 kg以上，除與中薯7號和華薯4號差異不顯著外，均顯著高于其他品種。華薯8號單薯重最大，為66.41 g，其余品種均未超過60.00 g；華薯11號和華薯5號單株薯重較低，均未超過25.00 g。華薯8號商品薯率最高，達82.58%；費烏瑞它、興佳2號、華薯3號、中薯7號和中薯5號均超過65%，顯著大于其他品種；華薯11號商品薯率最低，僅為37.62%。

表2 不同品種馬鈴薯的結(jié)薯性狀與產(chǎn)量Table 2 Tuber bearing and yield of different tested potato cultivars

中薯5號產(chǎn)量最高，達33.58 t/hm2，顯著高于其他品種；其次是中薯7號，為29.28 t/hm2；再次是興佳2號和華薯5號，產(chǎn)量分別為26.85 t/hm2和24.94 t/hm2。華薯3號、華薯8號和華薯11產(chǎn)量較低，均低于20 t/hm2。

2.3 不同品種馬鈴薯熟食口感與莖塊營養(yǎng)品質(zhì)

從表3看出，華薯1號、華薯5號和華薯8號熟食口感較優(yōu)，分值均達6分以上；興佳2號雖未達到6分，但同上述3個品種口感分值無統(tǒng)計學(xué)差異，熟食口感為優(yōu)；華薯4號和華薯11號的熟食分值分別為3.6分和2.9分，口感較差。

12個品種的干物質(zhì)含量均在16%以上，華薯8號最高，為22.12%，顯著高于其他品種；其次是華薯4號、中薯7號和華薯3號，分別為20.46%、20.39%和20.22%；華薯1號最低，僅為16.76%，顯著低于除華薯11號、中薯5號和費烏端它外的其他品種。淀粉含量華薯8號最高，為17.06%，其次是中薯7號(16.06%)和華薯3號(15.89%)，3者差異不顯著；華薯1號最低，僅為10.18%。粗蛋白含量華薯1號最高，為2.76%，顯著高于其余品種；其次是華薯2號和華薯3號，分別為數(shù)2.62%和2.58%，顯著高于除華薯1號外的其余品種；中薯5號最低，僅為1.68%，顯著低于其余品種。還原糖含量費烏瑞它最高，為0.78%，顯著高于其他品種；中薯7號最低，僅為0.28%，顯著低于其他品種。

表3 不同品種馬鈴薯的熟食口感分值與莖塊營養(yǎng)品質(zhì)Table 3 Taste score and nutrition quality of cooked potato of different tested potato cultivars

2.4 馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性

從表4看出，單株薯重與單薯重、商品薯率呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.684和0.686(P<0.05)；與鮮薯產(chǎn)量呈正相關(guān)(不顯著)；與粗蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.666(P<0.05)。單薯重與株高、單株結(jié)薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.608和-0.693(P<0.05)；與商品薯率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.886(P<0.01)。商品薯率與單株結(jié)薯數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，還原糖含量與干物質(zhì)含量和淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)。淀粉含量與干物質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.925(P<0.01)。

表4 馬鈴薯品種農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients between agronomic traits,different agronomic traits and nutrition quality

注: *和**分別表示相關(guān)性顯著(P<0. 05)和極顯著(P<0. 01)。
Note: * and ** indicate significance of correlation atP<0. 05 andP<0. 01 level respectively.

3 結(jié)論與討論

不同馬鈴薯品種在不同地域環(huán)境、氣候特點和栽培管理方式影響下其農(nóng)藝性狀表型存在差異[15-16]。華薯1號是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)從加拿大引進的馬鈴薯地方品種“Pink FirApple”的自然變異株中，經(jīng)系統(tǒng)選育而成的馬鈴薯品種，區(qū)域試驗表明生育期60 d，株高48.10 cm，單株主莖數(shù)3.6個，單株結(jié)薯數(shù)8.2個，商品薯率80.8%。試驗表明，華薯1號在江西紅壤區(qū)生育期為71 d，遠(yuǎn)大于其在區(qū)域試中的表現(xiàn)，這可能由于受地域氣候影響及試驗區(qū)上半年降雨較多導(dǎo)致的。費烏瑞它為荷蘭品種，葉色淺綠，花冠蘭紫色，結(jié)實率高，株高60 cm，但其在江西表現(xiàn)為花冠白色，結(jié)實性無，這可能受到氣候影響所致，也可能受到早疫病和晚疫病影響，其株高為37 cm，與洪志國等[17]在福建省種植研究結(jié)果一致。從馬鈴薯產(chǎn)量性狀看，可將12個品種劃為3個類別，其中，中薯5號和中薯7號為高產(chǎn)品種；華薯2號、華薯1號、興佳2號、華薯5號、費烏瑞它和華薯9號為中產(chǎn)品種；華薯4號、華薯3號、華薯11號和華薯8號為低產(chǎn)品種。部分馬鈴薯鮮薯產(chǎn)量低于其常年大面積生產(chǎn)的產(chǎn)量，可能與春季受多雨水天氣影響導(dǎo)致紅壤坡地水肥流失有關(guān)。

莖塊營養(yǎng)品質(zhì)是馬鈴薯重要的經(jīng)濟性狀，品質(zhì)性狀除受自身基因型的調(diào)控外，還受到生態(tài)環(huán)境的直接影響[18]。試驗表明，12個品種淀粉含量在10.18%～17.03%，粗蛋白含量在1.68%～2.76%，還原糖含量在0.28%～0.78%，干物質(zhì)含量均在16%以上。在還原糖測定中，12個品種之間存在差異，且各品種與其選育測定的還原糖含量也存在差異，這是由于馬鈴薯還原糖含量受主基因控制，也受微效基因影響，更易受到環(huán)境影響所致。有研究報道還原糖含量低于0.4%、干物質(zhì)含量超過20%適宜加工成薯條和薯片[19-20]。12個品種中還原糖含量小于0.4%且干物質(zhì)含量大于20%的品種有華薯4號、華薯8號和中薯7號，這3個品種具有很好的加工利用價值。

相關(guān)性分析表明，馬鈴薯還原糖含量與淀粉含量、干物質(zhì)含量存在顯著負(fù)相關(guān)，淀粉含量與干物質(zhì)含量存在極顯著正相關(guān)，與前人研究報道一致[21]。單薯重與粗蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)，可能由于馬鈴薯干物質(zhì)成分中主要是淀粉，只含有較少量蛋白質(zhì)，因此薯塊大小對其比例有一定影響。株高與單薯重呈顯著負(fù)相關(guān)，與單株薯重、商品薯率呈負(fù)相關(guān)但未達到顯著性，與胡軍等[22]研究得出的株高與單株產(chǎn)量和商品薯率呈正相關(guān)不同，可能由于春季多雨天氣造成馬鈴薯株高增長導(dǎo)致。商品薯率與單株薯重存在顯著正相關(guān)，與單薯重存在極顯著正相關(guān)，與單株結(jié)薯數(shù)存在顯著負(fù)相關(guān)，這表明在一定的栽培條件下結(jié)薯越多其薯塊越小，商品薯率也越低。因此馬鈴薯推廣中應(yīng)選擇結(jié)薯少，薯塊集中的品種，這樣利于產(chǎn)出較高的商品薯。

通過各項指標(biāo)比較得出，中薯5號、中薯7號和興佳2號產(chǎn)量高，干物質(zhì)含量高，口感優(yōu)，可以作為鮮食品種種植。華薯4號、華薯8號和中薯7號的淀粉含量高，蛋白含量適宜，還原糖含量低，適宜作為加工型品種種植，但華薯4號和華薯8號產(chǎn)量低，有待繼續(xù)進一步考察。結(jié)合馬鈴薯農(nóng)藝性狀、鮮薯產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)等性狀，較為適應(yīng)江西紅壤地區(qū)種植的品種為中薯7號和興佳2號。