基于周年生產的馬鈴薯品種比較試驗

姜艷芳，王順妮，熊安平，秦玉芝，周華蘭，熊興耀，胡新喜*

（1.湖南農業大學園藝學院/湖南省馬鈴薯工程技術研究中心/蔬菜生物學湖南省重點實驗室，湖南長沙410128；2.中國農業科學院深圳農業基因組研究所，廣東深圳518120）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）原產于南美洲安第斯山區，是茄科屬一年生草本塊莖作物[1,2]，在中國又稱土豆、山藥蛋、洋芋等。中國馬鈴薯的栽培歷史可追溯至明朝萬歷年間，迄今已有400多年[3]。根據各地氣候、地理條件、栽培制度和栽培類型等的差異，可將馬鈴薯栽培區域劃分為北方一作區、中原二作區、西南混作區以及南方冬作區四大區域。因各地區環境條件的影響，所以不同區域馬鈴薯年生產周期和耕作時間差別較大[4]。馬鈴薯中晚熟品種主要分布在北方一作區和西南的中、高海拔區，早熟品種主要分布在南方冬作區、中原二作區和西南低海拔二季作區[5]。湖南地處云貴高原向江南丘陵和南嶺山脈向江漢平原過渡的地帶，覆蓋了中原二作區和西南混作區，一年可種植3季馬鈴薯，即早春馬鈴薯、晚春（或夏）馬鈴薯和秋馬鈴薯[6]，分別于4~5月、6~7月和12月至次年1月收獲，利用貯藏措施可基本實現馬鈴薯的周年供應，晚春馬鈴薯主要種植在湖南西部高海拔山區，多種植中晚熟的抗病品種，種薯以本地繁殖為主；早春馬鈴薯和秋馬鈴薯種植在低海拔的二季作區，早春馬鈴薯利用冬閑田在與水稻不爭地的前提下額外種植一季馬鈴薯，增加了糧食總產，上市期間正處于中國蔬菜供應的淡季，馬鈴薯銷售價格處于一年的高峰，種植效益好。采用田間貯藏保鮮，秋馬鈴薯于元旦和春節前后上市，就地供應兩節市場，銷售價格高，種植效益較好[7]。因此，二季作區一年種植2季馬鈴薯均可實現較好的收益。但是秋季前期高溫，播種時高溫只能采用整薯播種，后期易遇霜凍，生育期短，市場上缺少適合秋季播種的脫毒種薯，采用脫毒微型薯成本過高，生產上均采用小個非商品薯做秋季種薯，產量低，試驗產量一般不超過1 600 kg/667m2[6-9]。二季作區早春馬鈴薯生長在冷涼的春季，病毒傳播的媒介發生少，利用原種或一級種生產1季商品薯，田間病毒病發生輕，可以滿足種薯的基本要求。在沒有脫毒種薯供應的情況下，將早春收獲的小個非商品薯用作秋馬鈴薯種薯，即可滿足秋馬鈴薯生產對種薯的需求，又可以變廢為寶，節約秋季種薯成本，實現買一次脫毒種薯，種2季馬鈴薯（一種兩用）。春季和秋季的生態條件差異大，對品種的要求也不同，有關春馬鈴薯和冬馬鈴薯品種比較試驗開展較多[10-12]，但秋馬鈴薯品種比較試驗尤其是同時開展春、秋馬鈴薯品種比較試驗的研究鮮有報道，本研究基于周年生產和一種兩用的前提下，開展春、秋2季馬鈴薯品種比較試驗，以期篩選出周年高產的馬鈴薯品種，為湖南省馬鈴薯產業高質量發展提供品種支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗以‘華薯8號’‘華彩1號’‘華薯13號’‘華薯6號’‘北方002’‘北方009’‘08CA9668-15’‘08HE077-15’‘09HE028-3’‘08HE077-3’‘08HE137-3’‘F04046’‘09HE039-1’‘07HE110-6’和‘中薯5號’15個馬鈴薯品種（系）為試驗材料，以‘中薯5號’為對照。

1.2 試驗地點

試驗在湖南省長沙市湖南農業大學耘園試驗基地（N28°7'58''，E113°17'32''，海拔57 m）進行。土壤質地為沙壤土，春馬鈴薯前作為花生，秋馬鈴薯前作為小白菜。

1.3 試驗方法

選擇完好、無病害的一級種薯，春季種植馬鈴薯時，將種薯切塊進行種植；春馬鈴薯收獲后，留30~50 g無病蟲的小個馬鈴薯作秋馬鈴薯的種薯，晾干表面水分后6℃冷庫貯藏，7月20日取出于20℃條件下、散射光催芽。播種前10 d左右用旋耕機進行旋耕，深度要達30 cm以上。

試驗采用隨機區組設計，春、秋季每個品種小區面積20 m2，重復3次，單壟雙行種植，壟寬（包溝）1 m，每小區160株，施硫酸鉀型三元復合肥（N∶K2O∶P2O5=15∶15∶15）75 kg/667m2，全部溝施做基肥。春季馬鈴薯播種時間為2019年12月10日，播種后覆蓋地膜，種薯出苗后，人工破膜引苗，3月下旬至4月下旬根據天氣情況及時預防晚疫病，2020年4月28日收獲。秋季播種時間為2020年9月9日，2020年12月8日收獲。

1.4 項目測定與分析

在馬鈴薯塊莖膨大期，每小區隨機選取10株，調查株高、主莖數、SPAD值。收獲時以小區為單位，稱重并折合成667 m2產量，塊莖按照大小分級后稱重，單薯重≥50 g的為商品薯，否則為非商品薯，計算商品薯率；并每小區隨機選取10株調查單株塊莖數、單株塊莖重、單薯重。烘干法測定塊莖干物質含量，根據Mepkep干物質含量表測定馬鈴薯塊莖淀粉含量[9]。蒸食法測定食味品質，評分標準：有香味、水分適當，質沙（8~10分）；水分適當，無怪味（5~7分）；水分多，有怪味，不好吃（1~4分）。

1.5 數據分析

運用Excel 2010軟件處理數據和繪圖；采用SPSS 23.0軟件進行方差分析與相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯植株性狀比較

各品種春季出苗期在1月29日至2月9日，生育期在79~90 d；各品種出苗率在87.86%~100.00%，‘華彩1號’和‘09HE039-1’的出苗率最高，‘華薯8號’最低；植株株高在36.44~84.06 cm，‘華薯6號’株高最高，‘F04046’株高最矮，品種間差異顯著；各品種莖粗在8.67~16.27 mm，其中‘08CA9668-15’莖粗最粗，‘中薯5號’最細，品種間差異顯著；各品種主莖數在1.00~1.89個，其中‘08HE137-3’的主莖數最多，‘08CA9668-15’和‘09HE039-1’最少，品種間差異不顯著；各品種SPAD值在28.97~40.36，‘08CA9668-15’的SPAD值最大，‘08HE077-3’最小，品種間差異顯著（表1）。

各品種秋季出苗日期在9月18日至9月22日，生育期在77~81 d；各品種出苗率在87.00%~100.00%，‘07HE110-6’的出苗率最高，‘華彩1號’最低。植株株高在40.75~69.96 cm，‘華薯6號’株高最高，‘華彩1號’的株高最矮，品種間差異顯著；各品種莖粗在7.76~12.23 mm，‘07HE110-6’莖粗最粗，‘中薯5號’最細，品種間差異顯著；各品種主莖數在1.00~2.40個，‘華薯6號’的主莖數最多，‘08HE077-3’最少，品種間差異顯著；各品種SPAD值在36.01~50.31，‘08HE137-3’的SPAD值最大，‘08HE077-3’最小，品種間差異顯著（表1）。

表1 春季和秋季不同馬鈴薯品種植株生長情況Table 1 Plant growths of various potato varieties in spring and autumn

對比各品種春季和秋季的植株性狀可以看出，春季各品種出苗日期跨度較大，秋季出苗集中；春季的生育期長于秋季，出苗率差異不大；各品種春季的莖粗大于秋季，但是秋季的葉片SPAD值高于春季，除‘08CA9668-15’‘09HE039-1’‘華彩1號’‘華薯6號’‘中薯5號’外，秋季株高也高于春季。品種和季節顯著影響株高、莖粗、主莖數和SPAD，且品種和季節對株高、莖粗和SPAD的影響有互作效應。

2.2 不同品種馬鈴薯產量性狀比較

各品種春季產量在1 484~3 195 kg/667m2，其中‘華薯13號’‘08CA9668-15’‘07HE110-6’‘08HE077-15’‘北方002’‘北方009’‘09HE039-1’‘華彩1號’‘華薯8號’‘F04046’和‘華薯6號’的產量顯著高于對照品種‘中薯5號’，‘華薯13號’產量最高，為3 195 kg/667m2，‘08HE077-3’產量顯著低于對照。各品種商品薯率在72.90%~96.29%，‘08HE077-15’商品薯率最高，‘華薯6號’最低，品種間差異顯著；各品種單株塊莖數在2.78~10.50個，‘07HE110-6’單株塊莖數最多，‘08HE077-3’最少，品種間差異顯著；各品種單株塊莖重在256.36~671.14 g，‘07HE110-6’的單株塊莖重最大，‘08HE077-3’最小，品種間差異顯著；各品種單薯重在51.77~110.59 g，‘08CA9668-15’的單薯重最重，‘華薯6號’最輕，品種間差異顯著（表2）。

各品種秋季產量在1 108~2 372 kg/667m2，其中‘華薯6號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’和‘北方009’的產量顯著高于對照，其他品種較對照高或低，但差異不顯著，其中‘華薯6號’產量最高，為2 372 kg/667m2，‘華彩1號’產量最低。秋季各品種商品薯率在86.90%~95.02%，品 種 間 差 異 顯 著，其 中‘08HE077-15’商品薯率最高，‘華彩1號’最低；各品種單株塊莖數在2.00~6.20個，品種間差異顯著，其中‘07HE110-6’單株塊莖數最多，‘F04046’最少；各品種單株塊莖重在222.00~545.33 g，其中‘09HE039-1’的單株塊莖重最大，‘中薯5號’最小，品種間差異顯著；各品種單薯重在64.88~148.64 g，其中‘F04046’的單薯重最重，‘中薯5號’最輕，品種間差異顯著（表2）。

表2 春季和秋季不同馬鈴薯品種產量及其構成因子Table 2 Yield and its components of various potato varieties in spring and autumn

對比各品種春季和秋季的產量性狀可以看出，各品種春季的產量、單株塊莖數均高于秋季，除‘08CA9668-15’‘08HE077-15’‘08HE077-3’外，各品種秋季商品薯率均高于春季。各品種春秋2季周年產量在2 719~4 893 kg/667m2，其中‘華薯6號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’‘北 方009’‘北 方002’‘08HE077-15’‘華薯13號’‘08CA9668-15’‘華薯8號’和‘F04046’的周年產量顯著高于對照，較對照增產18.09%~40.89%。品種和季節顯著影響產量和產量構成因子，且品種和季節有互作效應。

2.3 不同品種馬鈴薯品質比較

春季不同馬鈴薯品種干物質含量和淀粉含量分別在14.07%~22.57%和8.32%~16.80%，‘08HE137-3’干物質含量和淀粉含量最高，‘07HE110-6’的最低，品種間差異顯著。各品種食味品質評分在6.0~8.3分，各個品種的食味品質均低于對照（表3）。

表3 春季和秋季不同馬鈴薯品種品質Table 3 Qualities of various potato varieties in spring and autumn

秋季各品種干物質含量和淀粉含量分別在16.57%~22.37%和10.79%~16.60%，‘華薯13號’干物質含量和淀粉含量最高，‘華薯6號’最低，品種間差異顯著。各品種食味品質評分在4.6~7.0分，其中‘北方002’‘北方009’‘華薯6號’‘華薯8號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’‘F04046’‘08HE137-3’‘08HE077-3’‘09HE028-3’‘08HE077-15’均高于對照，其他品種低于對照，‘北方002’評分最高，‘華薯13號’評分最低。

對比春季和秋季的品質性狀可以看出各品種干物質、淀粉含量均存在差異，‘08HE077-15’‘08HE077-3’‘08HE137-3’‘F04046’‘華薯6號’‘中薯5號’6個品種春季高于秋季，‘08CA9668-15’‘09HE028-3’‘09HE039-1’‘07HE110-6’‘華薯8號’‘華彩1號’‘華薯13號’‘北方002’‘北方009’9個品種 秋 季 高 于 春 季，‘北方002’‘07HE110-6’和‘F04046’春季食味品質低于秋季，其他各品種春季食味品質均高于秋季。品種顯著影響塊莖的干物質含量、淀粉含量，且品種和季節有互作效應。

3 討論

選育和引進優良品種是馬鈴薯獲得高產的前提。湖南春馬鈴薯前期低溫陰雨，易遇晚霜，后期高溫多雨，生育期較短，產量較高，而秋季前期高溫干旱，后期易遇早霜，生育期短，產量低。生產上采用春季生產的小個非商品薯做秋季種薯，春季和秋季環境條件差異大，對馬鈴薯品種適應性的需求不一。有關春馬鈴薯和冬馬鈴薯品種比較試驗開展較多[10-12]，但秋馬鈴薯品種比較試驗鮮有報道，秋馬鈴薯生產上缺乏推薦的品種，為獲得秋馬鈴薯高產甚至周年高產，本研究通過對引進的馬鈴薯品種在春季和秋季進行了比較試驗，以期篩選出能適應春季和秋季環境條件的廣適性品種，結果表明春季播種時品種種薯休眠狀態不一，切塊種植，為避開晚霜，未進行種薯催芽，各品種出苗日期跨度較大，秋季采用整薯播種，且進行了自然催芽，出苗日期集中，春季的生育期長于秋季；各品種（系）的春季和秋季的農藝性狀均較好，春季產量在1 484~3 195 kg/667m2，其中‘華薯13號’‘08CA9668-15’‘07HE110-6’‘08HE077-15’‘北方002’‘北方009’‘09HE039-1’‘華彩1號’‘華薯8號’‘F04046’和‘華薯6號’的產量顯著高于對照品種‘中薯5號’，‘華薯13號’產量最高，為3 195 kg/667m2，秋季產量在1 108~2 372 kg/667m2，其中‘華薯6號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’和‘北方009’的產量顯著高于對照，‘華薯6號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’的產量超過2 000 kg/667m2。品種和季節顯著影響馬鈴薯植物學特征和產量性狀，且品種與季節存在互作效應，各品種（系）春季產量高于秋季產量，春秋2季‘華薯6號’‘07HE110-6’‘09HE039-1’‘北 方009’‘北 方002’‘08HE077-15’‘華薯13號’‘08CA9668-15’‘華薯8號’‘F04046’的周年產量顯著高于對照，較對照增產18.09%~40.89%，這些品種能適應湖南春季和秋季的環境條件，適合湖南地區周年栽培。