施肥方式對閩彩薯4號脫毒苗農藝性狀及微型薯繁育的影響

許泳清，許國春，李華偉，紀榮昌，羅文彬，湯 浩

(福建省農業科學院作物研究所/農業農村部南方薯類觀測實驗站/福建省特色旱作物品種選育工程技術研究中心， 福建 福州 350013)

馬鈴薯為無性繁殖作物，生產過程極易感染病毒而引起種性退化，嚴重影響其產量和品質。解決馬鈴薯種性退化問題的最有效途徑是采取莖尖脫毒培育脫毒苗來繁育微型薯，目前，國內外科研院所和生產企業都是利用繁育馬鈴薯脫毒種薯作為生產種薯用[1]。馬鈴薯微型薯繁育是脫毒馬鈴薯種薯繁育的基礎，研究品種的繁育技術，提高其微型薯繁育系數，降低生產成本，對提高脫毒種薯應用率，促進馬鈴薯產業健康發展有著極其重要的作用。

利用基質移栽馬鈴薯脫毒苗是繁育馬鈴薯微型種薯的一種重要的生產方式，基質栽培是利用基質(蛭石、珍珠巖等)固定根系，通過基質吸收營養液，從而促使植株結薯的一種常用方法[2]。營養液的成分及其施用方式是影響馬鈴薯脫毒苗生長的重要因素，也是決定馬鈴薯微型薯產量和經濟效益的關鍵因素。因此研究者在對普通馬鈴薯基質栽培過程中的扦插密度[3-5]、基質配比和肥料等方面做了大量的研究[3-12]，但是目前關于彩色馬鈴薯基質栽培過程中微型薯繁育的科學施肥問題在馬鈴薯南方冬作區福建產區還未見相關報道。

閩彩薯4號系福建省農業科學院作物研究所以由‘Adirondack Blue×Shetland Blue’組合選育而成，該品種紅皮黃肉，株型直立，葉片綠色，莖褐色，薯型橢圓形，芽眼淺，薯皮紅色。本研究以馬鈴薯新品種閩彩薯4號的脫毒苗為試驗材料，研究不同施肥處理方式對其農藝性狀和微型薯繁育的影響，明確閩彩薯4號微型薯繁育的最優施肥方式，為加快福建省彩色馬鈴薯微型薯繁育提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗品種為馬鈴薯新品種閩彩薯4號，材料為閩彩薯4號脫毒苗，試驗肥料由硫酸鉀復合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15，康特生態科技有限公司生產)和海藻有機肥(≥45%有機質，N+P2O5+K2O≥5%，福建安沛金旭鑫生物科技有限公司生產)。試驗基質用蛭石(規格1～3 mm)，產地河北石家莊。試驗地位于國家南方薯類科學觀測試驗站周寧基地溫室大棚內。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，分別為T1：復合肥作基肥在馬鈴薯定值前一次性施入，營養液作為葉面肥分3次噴施，分別在定植后15(1/2MS)、30時(MS)和45 d(2MS)噴施1次，施用量0.5 L·m-2。T2：有機肥作基肥在定植前一次性施入，營養液作為葉面肥分3次噴施，分別在定植后15(1/2MS)、30(MS)和45 d(2MS)噴施1次。T3(CK)：無基肥，營養液作為葉面肥分3次噴施，分別在定植后15(1/2MS)、30(MS)和45 d(2MS)噴施1次。T4：復合肥單獨作基肥在定植前一次性施入，無追肥。T5：有機肥單獨作基肥在定植前一次性施入，無追肥。地下害蟲用辛硫磷(6.25 g·m-2)拌入蛭石混勻。每個處理3次重復，隨機區組設計，共15個小區，每個小區面積2.6 m2，每個小區定植280株，施用有機肥1.27 kg·m-2、復合肥0.15 kg·m-2，營養液配方見表1。灌溉、病蟲害防治等其他管理措施按照常規栽培要求實施。供試馬鈴薯于2021年3月19日定植，2021年6月9日收獲，生育期共82 d。

表1 營養液配方

1.3 測定項目與方法

1.3.1農藝性狀 移栽20 d開始，每14 d取樣一次，每小區選取5株測量根長、株高、莖粗、葉片數和匍匐莖數。測量標準：根長用軟尺測量由植株基部到根尖的長度；株高用軟尺測量由植株基部到頂端生長點的高度；莖粗用游標卡尺測量莖部最粗處；定植后20 d開始測量葉面積、植株倒4葉的葉面積(YMJ-C型臺式葉面積儀)及葉綠素SPAD值。

1.3.2產量性狀 收獲時記載單位面積收獲粒數和結薯個數。微型薯按塊莖大小分為4級：≥5 g為大薯，3～5 g(含3 g)為中大薯，1～3 g(含1 g)的為中小薯，<1 g為小薯。每小區選取5株進行產量調查，統計單株結薯數、單株薯重和匍匐莖數。≥1 g的薯塊為合格薯，≥3 g的薯塊為大中薯。單位面積結薯數=單株結薯數×移栽密度；單位面積結薯產量=單株結薯產量×移栽密度。

1.4 數據分析

試驗數據使用Excel 2007作圖，以SPSS 26.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 施肥方式對閩彩薯4號農藝性狀的影響

從馬鈴薯農藝性狀的動態生長調查結果(圖1)可見，隨著馬鈴薯植株的生長，各處理的株高從移栽后20 d第1次取樣至80 d呈逐漸增加的趨勢，其中以T2處理最高，80 d時株高達96.0 cm，較T1處理增長12.9%。T3處理的株高在整個生育期基本處于較低水平。整個生育期內T2處理的莖粗高于其他處理，60 d內達到峰值，之后趨于平緩增長，80 d的莖粗值最大達3.83 mm，比處理T4莖粗高33.4%。生育后期各處理植株的莖粗逐漸趨于穩定。

各處理的葉面積在生育前期(40 d之前)處于緩慢增長階段，40～60 d各處理的葉面積快速升高，60 d之后，葉面積則隨植株下層葉片的黃化掉落而變小。40 d前，各處理間植株葉面積差異不顯著，到60 d時達到最大值，同時各處理的葉面積也達到最大值，其中T2處理的葉面積最大(384.47 cm2)，較T1和T5處理提高7.0%和15.4%。從圖1可知，不同施肥方式對馬鈴薯植株葉片數量的影響與葉面積基本一致。隨著植株的生長，60 d各處理植株葉片數量持續增加并達到最大值，60 d之后葉片數量逐漸減少。說明馬鈴薯在生長后期由于葉片老化枯萎引起葉片掉落，其葉面積和葉片數量均呈減少趨勢。

圖1 施肥方式對馬鈴薯株高、莖粗、葉面積和葉片數的影響Fig.1 Effects of fertilization methods on the plant height, stem diameter, leaf area and leaf number of potato

從表2可知，5個處理中T4處理的根長最大，為8.00 cm，與T3和T5處理均達顯著差異；其次是T1和T2處理，根長值分別為5.00 cm和6.83 cm；T5處理的根長最小，為4.33 cm。T2處理株高最高，為64.67 cm，與T1處理差異不顯著；T1和T2處理較T3、T4和T5處理株高差異達顯著水平。葉片數以T1處理最多(9.33個·株-1)，其次是T2處理(9.67個·株-1)，T3處理最少(7.67個·株-1)。莖粗T2處理與T1處理差異不顯著，與其他3個處理差異達顯著水平。葉綠素含量最高的是T2處理，為36.1，與其他處理差異達顯著水平；其次是T5、T4、T1和T3處理，分別為31.6、31.4、31.1和29.43。葉面積最大的是T2處理，為237.96 cm2，其次是T1、T5、T3和T4處理。

表2 不同施肥方式對馬鈴薯微型薯農藝性狀(移栽60 d)的影響

2.2 施肥方式對閩彩薯4號微型薯產量的影響

從表3可知，5個施肥處理中，T2處理的平均單株結薯數、平均單株薯重和大中薯率最高，分別是1.84粒·株-1、12.42 g·株-1和39%。平均單株結薯數與T3、T4和T5處理差異達顯著水平，平均單株薯重與其他處理差異達顯著水平，大中薯率與T1和T4處理差異不顯著，與其他處理差異達顯著水平。T1處理的合格薯率和單位面積結薯數最高，分別是83%和286.53粒·m-2。在馬鈴薯微型薯的繁育過程中，單株結薯數、大中薯率、合格薯率和單位面積結薯數是衡量其產量和經濟效益的重要指標。通過以上綜合比較分析，各處理經濟效益表現為T2 >T1>T5>T4>T3。

表3 不同施肥方式對微型薯結薯數和產量的影響

3 討論與結論

目前國內外馬鈴薯微型薯繁育一般采用蛭石、珍珠巖等透氣性好、質地輕的無機基質作為栽培基質，但是這些基質通常不含作物所需的任何營養元素，沒有生物活性，植株生長完全需要依靠后期添加的營養物質。因此，對于需肥量較大的作物，后期的營養物質及施用方式直接關系到作物的產量和經濟效益。馬鈴薯為塊莖類作物，對肥料的需求量較大，因此合理的施肥方式不僅能實現微型薯的高效繁育，而且還能降低生產成本、提高肥料利用率，改善生態環境。本試驗探討不同施肥方式對閩彩薯4號脫毒苗農藝性狀及微型薯產量的影響，研究結果表明不同施肥模式對馬鈴薯脫毒苗株高、莖粗、葉面積、微型薯結薯數和結薯薯重存在顯著影響。

本研究結果發現T2處理的株高、莖粗、葉綠素含量和葉面積值均高于其他4個處理，說明T2處理最有利于馬鈴薯植株生長。在整個生育期對馬鈴薯農藝性狀的動態生長調查中發現，不同施肥方式對馬鈴薯植株葉片數量與葉面積的影響基本一致。隨著植株的生長，移栽60 d各處理植株葉片數量和葉面積持續增加并達到最大值，移栽60 d之后葉片數量和葉面積逐漸減少。說明馬鈴薯在生長后期由于葉片老化枯萎引起葉片掉落，其葉片數量減少，這與李秋琛等研究結果一致[13]。5個施肥處理中，T2處理平均結薯數、平均單株薯重和大中薯率最高，分別是1.84粒·株-1、12.42 g·株-1和39%。其中平均單株薯重顯著高于其他處理，通過綜合比較分析，閩彩薯4號微型薯繁育的經濟效益表現為T2>T1>T5>T4>T3。

本研究結果表明閩彩薯4號微型薯繁育最優的施肥模式為：有機肥(基肥1.27 kg·m-2)+追肥(MS營養液)，追肥分別于移栽15 d時噴施1/2MS營養液1次，30 d時噴施MS營養液1次，45 d時噴施2MS營養液1次。閩彩薯4號采用該施肥處理產量最高，其單株薯重為12.42 g，單位面積結薯數達285.13粒·m-2。本試驗在春季進行，到馬鈴薯生育后期溫度逐漸升高，影響單株結薯數，5個處理中單株結薯數最高的僅為1.84粒。因此，今后還需要進一步研究不同移栽季節下施肥處理方式對繁育馬鈴薯微型薯產量的影響，為南方冬作區馬鈴薯微型薯繁育提供技術支撐。