李樹舉,王素華,楊 丹,段 慧,萬(wàn)國(guó)安
(常德市農(nóng)林科學(xué)研究院,湖南 常德 415000)
2015年中央提出馬鈴薯主糧化發(fā)展戰(zhàn)略,馬鈴薯成為中國(guó)繼玉米、小麥、水稻之后的第四大糧食作物。目前中國(guó)馬鈴薯種植面積穩(wěn)定在533萬(wàn)hm2以上[1],主要分布在西南、東北、西北等地區(qū),馬鈴薯主糧化實(shí)施后,擴(kuò)大面積的重點(diǎn)是開發(fā)利用南方冬閑田,不與三大糧食作物爭(zhēng)地[2]。湖南省是中國(guó)主要的一季稻產(chǎn)地,冬閑田面積在133萬(wàn)hm2以上,發(fā)展稻薯輪作既可提高耕地利用率,滿足多樣化的糧食需求,又是保障糧食穩(wěn)產(chǎn)、農(nóng)民增收的有效途徑。但是,目前湖南省鮮薯平均產(chǎn)量約1 180 kg/667m2,遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平(1 780 kg/667m2)[3],主要原因是本土缺乏大型的馬鈴薯繁育基地,農(nóng)民長(zhǎng)期以來使用自留種,品種退化嚴(yán)重,致使馬鈴薯產(chǎn)量低、品質(zhì)差,銷售價(jià)格低。因此,引進(jìn)脫毒種薯,篩選出適合湖南冬閑田種植的中早熟、抗寒、抗病、高產(chǎn)新品種,并摸索出其配套高產(chǎn)高效栽培技術(shù)是加快湖南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。
‘興佳2 號(hào)’,屬中早熟馬鈴薯品種,由黑龍江省大興安嶺地區(qū)農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院以‘Gloria’為母本,‘21-36-27-31’為父本,通過有性雜交的方法選育而成[4]。2015 年通過黑龍江省及廣西壯族自治區(qū)農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定[4,5]。2013年常德市農(nóng)林科學(xué)研究院從內(nèi)蒙古興佳薯業(yè)有限責(zé)任公司引進(jìn)‘興佳2 號(hào)’并試種,2015~2016 年進(jìn)行連續(xù)2 年多點(diǎn)試驗(yàn),2017 年進(jìn)行栽培模式試驗(yàn)及肥料配比試驗(yàn),測(cè)試其適應(yīng)性及穩(wěn)定性、探索其配套栽培技術(shù)。
以‘興佳2號(hào)’為材料,‘中薯5號(hào)’為對(duì)照開展品種比較試驗(yàn),供試品種由內(nèi)蒙古興佳薯業(yè)有限責(zé)任公司提供。白膜厚度0.016 mm,黑膜厚度0.015 mm,均購(gòu)自農(nóng)資市場(chǎng)。NPK 復(fù)合肥均由湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。
1.2.1 品種比較試驗(yàn)
試驗(yàn)設(shè)在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院一季稻繁育基地,海拔35 m,N 29°2'13'',E 111°37'40''。試驗(yàn)地前作是水稻,土壤為棕壤土,機(jī)械深翻,人工起壟。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),小區(qū)面積12 m2,播種密度4 500 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級(jí)種薯,用種量約200 kg/667m2。2013 年1 月15 日播種,5 月26 日收獲。施肥與田間管理參考劉明月等[6]的方法(以下施肥及管理方法相同)。調(diào)查品種的8 個(gè)主要農(nóng)藝性狀(生育期、出苗率、株高、主莖數(shù)、單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量、商品薯率、晚疫病病情指數(shù))及產(chǎn)量表現(xiàn),調(diào)查方法按參考文獻(xiàn)[7](以下調(diào)查方法相同)。
1.2.2 多年多點(diǎn)試驗(yàn)
試驗(yàn)于2015~2016 年在湖南省石門縣蒙泉鎮(zhèn)、益陽(yáng)市資陽(yáng)區(qū)、慈利縣杉木橋鎮(zhèn)、龍山縣里耶鎮(zhèn)、桑植縣八大公山鎮(zhèn)進(jìn)行,所有試驗(yàn)田均符合區(qū)域試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)采用大區(qū)設(shè)計(jì),面積667 m2,播種密度4 500 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級(jí)種薯,用種量約200 kg/667m2。測(cè)產(chǎn)時(shí)在大區(qū)中劃12 m2取樣,3 次重復(fù),計(jì)算折合產(chǎn)量。兩年多點(diǎn)試驗(yàn)根據(jù)各試點(diǎn)安排,均在12 月下旬至1 月中旬播種,5月上、中、下旬陸續(xù)收獲。
1.2.3 覆蓋模式試驗(yàn)
試驗(yàn)設(shè)在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院一季稻繁育基地,前茬水稻。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積15 m2,播種密度4 700 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級(jí)種薯,用種量約210 kg/667m2。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)品種:‘興佳2 號(hào)’、‘中薯5 號(hào)’(CK);3 個(gè)處理,處理1:覆白膜-苗后揭膜,處理2:全程覆白膜,處理3:全程覆黑膜。2016 年12 月16日播種,2017 年4 月28 日收獲。調(diào)查品種的7 個(gè)主要農(nóng)藝性狀(生育期、出苗率、莖粗、單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量、商品薯率、晚疫病病情指數(shù))及產(chǎn)量表現(xiàn)。
1.2.4 肥料配比試驗(yàn)
試驗(yàn)設(shè)在常德市農(nóng)林科學(xué)研究院一季稻繁育基地,前茬水稻。土壤為粘壤土,耕作層深度16~18 cm,土壤有機(jī)質(zhì)含量23.6 g/kg,堿解氮107 mg/kg,有效磷35 mg/kg,速效鉀33 mg/kg,緩效鉀160 mg/kg,土壤pH 5.8。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積15 m2,播種密度4 700株/667m2,單壟雙行種植。選用一級(jí)種薯,用種量210 kg/667m2。肥料均選用湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的硫酸鉀型復(fù)合肥,用量100 kg/667m2,作基肥一次施入,價(jià)格均為3 000 元/t。試驗(yàn)設(shè)2 個(gè)品種:‘興佳2號(hào)’、‘中薯5號(hào)’(CK);4種肥料配比,配比1為N∶P∶K=15∶5∶20,配比2 為N∶P∶K=16∶8∶16,配比3 為N∶P∶K=14∶8∶18,配比4 為N∶P∶K=20∶10∶16。2016 年12 月16 日播種,2017 年4月28日收獲。調(diào)查品種的6個(gè)主要農(nóng)藝性狀(生育期、出苗率、單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量、商品薯率、晚疫病病情指數(shù))及產(chǎn)量表現(xiàn)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 和DPS 6.5 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。
由表1可以看出,‘興佳2號(hào)’較當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘中薯5號(hào)’遲熟14 d,出苗率相當(dāng),株高高1.5 cm,主莖數(shù)少0.3個(gè)/株,單株塊莖數(shù)少0.8個(gè)/株,單株產(chǎn)量高49.1 g/株,小區(qū)產(chǎn)量高2.0 kg/12m2,增產(chǎn)5.8%,商品薯率高2.3個(gè)百分點(diǎn),預(yù)防施藥后沒有晚疫病發(fā)生。初步確定,‘興佳2號(hào)’屬于中早熟品種,塊莖大而整齊,產(chǎn)量高,商品薯率高,高抗晚疫病,適宜在常德地區(qū)冬春季種植,可進(jìn)一步布置多點(diǎn)試驗(yàn)。
由表2 可以看出,2015~2016 年,‘興佳2 號(hào)’在湖南省5 個(gè)試點(diǎn)產(chǎn)量均高于對(duì)照,其中資陽(yáng)區(qū)、石門縣、龍山縣試點(diǎn)折合產(chǎn)量達(dá)到2 000 kg/667m2以上,2 年5 點(diǎn)平均產(chǎn)量2 009 kg/667m2,較對(duì)照增產(chǎn)15.9%?!d佳2 號(hào)’在湖南中部平原地區(qū),西部、北部山區(qū)均有較好的產(chǎn)量表現(xiàn),適應(yīng)性好,推薦種植。
表1 ‘興佳2號(hào)’主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)Table 1 Main agronomic traits and yield performance of'Xingjia 2'
表2 ‘興佳2號(hào)’在湖南省5個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量表現(xiàn)Table 2 Yield performance of 'Xingjia 2' in five sites of Hunan Province
由于試驗(yàn)田發(fā)生草害,在一定程度上影響了產(chǎn)量形成,尤其對(duì)株型較小的‘中薯5 號(hào)’影響更大。由表3可以看出,對(duì)于不同品種而言,黑膜處理出苗最遲,生育期最長(zhǎng);白膜處理單株塊莖數(shù)最少;苗后揭膜處理商品薯率最低,小區(qū)產(chǎn)量最低,因此該處理理應(yīng)淘汰;對(duì)于同一品種而言,‘興佳2 號(hào)’黑膜處理單株塊莖數(shù)最多、單株產(chǎn)量最高、小區(qū)產(chǎn)量最高;‘中薯5 號(hào)’白膜處理出苗率最高、小區(qū)產(chǎn)量最高?!d佳2號(hào)’收獲時(shí)未成熟,但各處理產(chǎn)量均高于‘中薯5號(hào)’各處理,其中黑膜覆蓋為最優(yōu)處理;‘興佳2號(hào)’商品薯率均在80%以上,高于‘中薯5號(hào)’各處理,晚疫病抗性更強(qiáng)。
由表4 可以看出,不同的肥料配比對(duì)不同品種影響截然不同;當(dāng)在N∶P∶K=20∶10∶16 的施肥水平下,‘興佳2 號(hào)’出苗率最高、單株塊莖數(shù)最多、單株產(chǎn)量最高、小區(qū)產(chǎn)量最高;當(dāng)在N∶P∶K=15∶5∶20 的施肥水平下,‘中薯5 號(hào)’出苗率最高、單株塊莖數(shù)最少、小區(qū)產(chǎn)量最高?!d佳2號(hào)’收獲時(shí)未成熟,但各處理產(chǎn)量均高于‘中薯5 號(hào)’最高產(chǎn)量處理,其中N∶P∶K=20∶10∶16 處理與對(duì)照差異極顯著?!d佳2 號(hào)’晚疫病抗性更強(qiáng),商品薯率略低于‘中薯5號(hào)’。
近年來,湖南、廣東、廣西、福建、云南、貴州等中國(guó)南方省份利用冬季閑置稻田種植馬鈴薯,冬作馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展迅速[7]。湖南屬于大陸性亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,與其他沿海冬作省份不同的是,湖南冬季寡照多雨,溫度較低,馬鈴薯一般播后30~40 d才出苗,生育期較短,對(duì)產(chǎn)量形成有較大影響。因此選擇耐低溫、耐高濕、耐弱光的馬鈴薯品種,采取保溫、避雨栽培措施,篩選適合配比的復(fù)合肥料,促苗早發(fā)、促進(jìn)塊莖盡快形成是關(guān)鍵。
表3 不同覆蓋模式下‘興佳2號(hào)’主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)Table 3 Main agronomic traits and yield performance of 'Xingjia 2' with different coverage patterns
表4 不同肥料配比下‘興佳2號(hào)’主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量表現(xiàn)Table 4 Main agronomic traits and yield performance of'Xingjia 2'with different NPK ratios of fertilizer
‘興佳2 號(hào)’2013 年引進(jìn)湖南,近年種植面積已超越‘東農(nóng)303’、‘費(fèi)烏瑞它’、‘克新1 號(hào)’等傳統(tǒng)品種,成為當(dāng)?shù)刂髟择R鈴薯品種?!d佳2號(hào)’在四川省[8]、遼寧省[9]、甘肅省[10,11]、浙江省[12,13]、貴州省[14,15]、福建省[16-18]多地引種表現(xiàn)良好,廣適應(yīng)性突出;李麗淑等[19]研究表明,與廣西主栽品種‘費(fèi)烏瑞它’相比,‘興佳2號(hào)’具有較強(qiáng)的抗寒性,可在南方冬作區(qū)種植與推廣應(yīng)用;徐小虎等[20]對(duì)12個(gè)馬鈴薯品種進(jìn)行了晚疫病的室內(nèi)接種鑒定和田間抗性鑒定,結(jié)果表明,‘興佳2 號(hào)’綜合性狀較好,可以作為廣大馬鈴薯育種工作者的種質(zhì)資源進(jìn)行抗晚疫病品種的雜交選育。 在栽培模式方面,胡新喜等[21]研究不同覆膜方式對(duì)湖南冬種馬鈴薯生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,雙膜覆蓋增溫效果最好,出苗最早,產(chǎn)量最高,商品薯率最高,效益最好。何勇剛等[22]研究不同栽培模式對(duì)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,‘興佳2 號(hào)’銀膜覆蓋株高最高,單株塊莖數(shù)最多,單株產(chǎn)量最高,折合667 m2產(chǎn)量最高。在肥料利用方面,薛占奎等[23]對(duì)金華地區(qū)馬鈴薯‘興佳2 號(hào)’進(jìn)行密度及氮、鉀肥運(yùn)籌試驗(yàn),結(jié)果表明,‘興佳2號(hào)’在種植密度為7.69 萬(wàn)株/hm2,氮、鉀肥總用量分別為195 和375 kg/hm2,且氮、鉀肥80%作基肥,20%作現(xiàn)蕾肥時(shí),產(chǎn)量最高,并有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和商品性的協(xié)調(diào)。
通過在常德湖區(qū)開展馬鈴薯品種比較試驗(yàn),觀察‘興佳2號(hào)’6個(gè)與產(chǎn)量相關(guān)的主要農(nóng)藝性狀[24]、商品薯率、晚疫病抗性表現(xiàn)及產(chǎn)量表現(xiàn),結(jié)果表明‘興佳2 號(hào)’早春種植生育期約82 d,屬于中早熟品種,株型直立,高度適中,生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量、小區(qū)產(chǎn)量均明顯高于對(duì)照‘中薯5 號(hào)’,并更抗晚疫病?!d佳2 號(hào)’在湖南2 年多點(diǎn)試驗(yàn)田間表現(xiàn)穩(wěn)定一致,產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)突出,較對(duì)照‘中薯5號(hào)’平均增產(chǎn)15.9%,推薦種植。
品種覆蓋栽培試驗(yàn)結(jié)果表明,無論何種覆蓋方式,‘興佳2 號(hào)’產(chǎn)量均高于對(duì)照‘中薯5 號(hào)’;苗后揭膜處理雖然省去破膜的麻煩,但沒能起到保溫和避雨的效果,所以在2 個(gè)品種中產(chǎn)量表現(xiàn)最差;對(duì)于不同品種而言,‘興佳2 號(hào)’黑膜覆蓋產(chǎn)量最高,‘中薯5 號(hào)’白膜覆蓋產(chǎn)量最高,這可能是因?yàn)椤惺? 號(hào)’是早熟品種,其生育期短,但塊莖形成較遲,覆白膜感光性好,出苗早,可延長(zhǎng)生育期;‘興佳2 號(hào)’屬于中早熟品種,其出苗較遲,但塊莖形成較早,覆黑膜能明顯提高地溫并有較好的除草效果,促進(jìn)塊莖干物質(zhì)積累,證明不同馬鈴薯品種有不同的塊莖發(fā)育特性,應(yīng)配套不同的栽培技術(shù)。
開展以‘興佳2號(hào)’為核心的肥料篩選試驗(yàn),結(jié)果表明,當(dāng)肥料用量為100 kg/667m2時(shí),‘興佳2號(hào)’最優(yōu)施肥配比是N∶P∶K=20∶10∶16,對(duì)照‘中薯5號(hào)’最優(yōu)施肥配比是N∶P∶K=15∶5∶20,這可能是因?yàn)椤惺?號(hào)’是早熟品種,植株較小,收獲時(shí)已接近成熟,所以對(duì)N需求量降低,而K能促進(jìn)塊莖形成,所以需求量較大;‘興佳2號(hào)’是中早熟品種,生育期長(zhǎng),生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),收獲時(shí)未成熟,所以對(duì)N仍有較大需求,對(duì)P、K需求量相對(duì)較小。
按2017 年常德馬鈴薯田間收購(gòu)價(jià)格1.4 元/kg計(jì)算,‘興佳2號(hào)’白膜覆蓋較‘中薯5號(hào)’白膜覆蓋增效448 元/667m2,‘興佳2 號(hào)’黑膜覆蓋較‘中薯5號(hào)’白膜覆蓋增效717 元/667m2。當(dāng)肥料配比為N∶P∶K = 15∶5∶20 時(shí),‘興佳2 號(hào)’較‘中薯5 號(hào)’增效223 元/667m2, 當(dāng)肥料配比為N∶P∶K = 20∶10∶16時(shí),‘興佳2號(hào)’較對(duì)照增效753元/667m2。可見‘興佳2號(hào)’與‘中薯5號(hào)’生產(chǎn)成本相差不大,但效益相差懸殊,配套適合的栽培技術(shù)收益甚至可以翻倍。
通過‘興佳2 號(hào)’系列栽培試驗(yàn),初步掌握了‘興佳2號(hào)’的發(fā)育特性和肥料吸收規(guī)律,為下一步‘興佳2號(hào)’高產(chǎn)高效栽培技術(shù)集成提供理論依據(jù)。