崔 霞 許 杰 孫中健
(1.棗莊市農業(yè)科學研究院 山東棗莊 277800;2.棗莊市棉花原種繁育場 山東棗莊 277300)
馬鈴薯是一種重要的糧菜兼用型作物, 因其生育期短、產量高、適應性強、營養(yǎng)豐富及綜合加工用途廣泛等特性,已成為世界上僅次于水稻、小麥、玉米的四大糧食作物之一, 受到全世界的高度重視[1]。馬鈴薯不僅可作為糧食和蔬菜, 其加工用途也非常廣泛,可加工馬鈴薯淀粉、馬鈴薯全粉等初級產品,并可以以此為原料生產酒精、葡萄糖、飴糖、變性淀粉等產品,在行業(yè)中具有重要作用[2]。 據(jù)專家測算,馬鈴薯加工成普通淀粉可增值一倍, 加工成特種淀粉可增值十幾倍,生產生物膠可增值60 多倍,加工成油炸薯條、薯片、膨化食品可增值5~10 倍[3]。
魯南地區(qū)是典型的馬鈴薯二季作產區(qū), 具有代表性的棗莊市目前已發(fā)展成全國種植面積最大、單產最高的二季作馬鈴薯產區(qū),春、秋兩季栽培面積已發(fā)展到82 萬畝。但由于其特定的氣候條件,90%以上都是菜用馬鈴薯,品種相對單一,缺乏高產加工用的高淀粉品種,銷售市場狹窄,種植效益受市場價格波動影響較大,抵抗市場風險能力差。 因而,篩選適于魯南二季作栽培的加工型高淀粉馬鈴薯品種, 對于促進二季作地區(qū)馬鈴薯加工業(yè)的發(fā)展和增加出口創(chuàng)匯意義重大。 本文作者于2020 年通過高淀粉馬鈴薯新品種的試驗與評價, 篩選出了適宜二季作栽培的加工型高淀粉馬鈴薯品種, 從而為魯南地區(qū)馬鈴薯生產及加工提供品種支撐和理論基礎。
試驗地點設在棗莊市農業(yè)科學研究院試驗基地,位于山東南部,屬暖溫帶大陸性季風氣候,四季分明, 多年平均氣溫在13.2~14.2℃, 平均降水量在750~950 mm,是省內降雨量最充沛的地區(qū)之一。土壤為砂漿黑土,前茬作物為馬鈴薯,土壤pH 7.02,堿解氮含量為68.20 mg/kg,速效磷含量為65.84 mg/kg,速效鉀含量為178.90 mg/kg。
1.2.1 供試品種 NS-14、NS-10 (由恩施州農業(yè)科學院提供);克新27、克新22(由黑龍江省農業(yè)科學院克山分院提供);G-16(由張家口市農業(yè)科學院提供);XS-03 (由樂陵希森馬鈴薯產業(yè)集團有限公司提供); 魯引一號 (CK)(對照由山東省農業(yè)科學院提供)。
1.2.2 試驗設計 本試驗參試材料8 份,對照品種為魯引一號(CK),隨機排列,重復3 次,株行距68 cm×24 cm,密度為4 085 株/畝,小區(qū)面積為0.02 畝,4 行區(qū),行長4.9 m,每行20 株,試驗面積為0.48 畝。 播種時畝施有機生物菌肥80 kg、馬鈴薯專用肥100 kg。1 月31 日進行催芽。 用3 mg/kg 的赤霉素浸種8 min,晾干種薯后切塊,在大拱棚催芽,待芽長3cm 左右時于3 月4 日將芽扒出鍛煉。 3 月6 日播種,播種時溝施辛硫磷顆粒4 kg/畝,用于防治地下害蟲。覆土后覆蓋90 cm 寬的地膜保溫。 生育期內3 月20 日、4 月9 日、4 月23 日、4 月27 日、5 月25 日 下中 雨,5 月11 日、5 月24 日各澆水1 次。 5 月9 日噴施5%啶蟲脒+40%烯酰嗎啉防治飛虱、 蚜蟲等蟲害, 噴施霜脲·錳鋅防治病害。
1.2.3 主要觀察記載項目及標準 以50%出苗、現(xiàn)蕾、開花、成熟的時間為出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期;早疫病、晚疫病、青枯病以田間觀察發(fā)病株數(shù)計算發(fā)病率,用百分數(shù)表示;卷葉病、花葉病、瘡痂病計算病情指數(shù)。病情指數(shù)=∑(病級×發(fā)病數(shù))/(理論最高病級×調查總數(shù)),理論最高級為4 級[4]。 田間測產時以收獲的實際產量計算; 淀粉含量檢測采用相對密度法,收獲當日在17.5℃條件下檢測。 馬鈴薯淀粉的理論產量=畝產量×淀粉含量(%)。
由表1 可知,8 個品種的生育期為68~93 d,以NS-14 和G-8 的生育期最長, 從出苗至莖葉枯黃分別為93 d 和92 d,屬中熟品種類型;克新27 的生育期為82 d, NS-10、克新22 的生育期分別為76 d 和78 d,屬早中熟品種類型;XS-03、魯引一號(CK)和G-16 的生育期均為70 d 以下,屬早熟品種類型。 早熟品種和早中熟品種類型塊莖形成早,膨大速度快,塊莖休眠期短,均適宜在當?shù)囟咀鞯貐^(qū)栽培[4]。
表1 各品種的物候期
由表2 可知,G-8、NS-10、NS-14 株高較高,分別為110.0 cm、96.0 cm 和92.0 cm;克新27、克新22 的平均株高分別為74.0 cm 和73.0 cm;G-16、魯引一號(CK)和XS-03 較矮,株高為52.6~61.0 cm。 NS-10、NS-14、G-8 和克新22 花繁茂性大, 克新27 花繁茂性中等,其余品種的花繁茂性小。 克新27、G-16、魯引一號(CK)開紫花,其余品種開白花。全部參試品種均不結實。
表2 各品種的植株形態(tài)特征
由表3 可知,單株結薯塊數(shù)以克新22 最高,平均單株結薯7.2 塊,其余品種平均單株結薯3.0~5.6 塊。從薯塊大小、 整齊度、 產量等綜合分析, 以XS-03鮮產最高, 平均畝產達3 483.43 kg, 薯塊大而整齊, 商品薯率達86%; 其次是克新22, 平均畝產達2 873.71 kg,薯塊大,較整齊,商品薯率達79%;再次是G-16,平均畝產2 790.41 kg,薯塊大而整齊,商品薯率達80%。 其余品種熟期相對偏晚,產量均低于對照,且匍匐莖較長,G-8 匍匐莖最長,為16.8 cm,而早熟品種、 株高較矮的品種匍匐莖相對較短,G-16匍匐莖最長,為5.6 cm。
表3 各品種的田間性狀
從表4 可知,NS-14 的薯形為圓形, 薯皮光滑,薯肉為白色,芽眼深;NS-10 薯肉黃色,其他性狀與NS-14 相同;克新27、克新22 的薯形為圓形,薯皮光滑,薯肉為白色,芽眼深中等;G-8、XS-03 的薯形橢圓形,薯皮有輕微麻點,芽眼淺,XS-03 的薯皮、薯肉為黃色,G-8 的薯皮、 薯肉為白色;G-16、 魯引一號(CK)的薯形卵圓形,薯皮、薯肉為黃色,薯皮光滑,芽眼淺。 所有品種的淀粉含量均高于對照, 以克新27的淀粉含量最高,其次是克新22,再次是NS-10,淀粉含量分別為16.873%、16.830%和15.867%,分別較對照高出4.368、4.325 和3.362 個百分點。
表4 各品種的薯塊性狀
由表5 可知,NS-10、NS-14、G-8 3 品種抗晚疫病,克新27、克新22、XS-03、G-16 較抗晚疫病,魯引一號(CK)易感晚疫病。 生育期內,除G-8 和對照有輕微的二次生長外,各參試品種均未感染早疫病,無空心,無裂薯。
表5 各品種的主要病害和生理缺陷調查
由表6 可知,XS-03 鮮薯產量最高, 其次是克新22,分別較對照增產24.17%和2.43%,其余品種均較對照減產。 其中G-16、 克新27 分別較對照減產0.53%和16.63%,G-8、NS-14 和NS-10 由于生育期偏長,加之二季作氣溫回升快,薯塊膨大期與高溫相遇, 減產明顯, 減產率分別為44.77%、56.53%和57.24%。
表6 各小區(qū)產量
方差分析表明, 各品種的產量差異達極顯著水平,但各重復間產量差異不顯著。 多重比較說明,各品種馬鈴薯產量差異達極顯著水平, 其中XS-03 產量最高,克新22、魯引一號(CK)、G-16 在一個水平上,其他品種在一個水平上。
方差分析表明,各品種的淀粉畝產量差異達到極顯著水平。 多重比較分析表明,不同品種馬鈴薯淀粉產量差異達到極顯著水平,其中克新22 淀粉畝產量最高,為483.65 kg,較對照增產27.46%,其次是XS-03,淀粉畝產量為452.78 kg,較對照增產22.52%。 克新27和G-16 淀粉畝產量分別為394.65 kg 和381.20 kg,分別較對照增產11.11%和7.97%。
由表7 可知, 淀粉產量除與塊莖的淀粉含量有關外,還與產量密切相關。 因此,在品種的引進篩選過程中,除考慮淀粉含量高的特性外,還應考慮品種的增產特性[5],同時注意科學管理、降低氮肥用量、增加種植密度等。
表7 不同馬鈴薯品種淀粉產量比較
本試驗參試的8 個品種經過篩選可知, 克新27 的淀粉含量最高, 為16.873%, 克新22 的淀粉含量為16.830%, G-16 的淀粉含量為13.661%,XS-03 的淀粉含量為12.998%。 其相應的淀粉產量分 別 為394.65 kg/畝、 483.65 kg/畝、 381.20 kg/畝和452.78 kg/畝, 分別較對照增產11.11%、27.46%、7.97%和22.52%。 本試驗中NS-10 的淀粉含量為15.867%、NS-14 的淀粉含量為15.353%、G-8 的淀粉含量為14.753%,均高于對照,但因3 個品種熟期相對較晚,不適于二季作栽培,鮮薯產量較對照減產明顯,減產率分別為45.75%、46.63%和34.85%,因此均被淘汰。
綜合品種的熟期、淀粉含量、產量及淀粉產量,并結合魯南二季作獨特的生態(tài)條件, 本試驗篩選的淀粉型品種克新22、 克新27 生育期分別為78 d 和82 d, 在魯南二季作區(qū)可作為淀粉型品種推廣應用,克新27 秋季栽培應適當早播。 XS-03 和G-16 2 個品種生育期分別為69 d 和68 d,適于春、秋季栽培要求,2 品種淀粉含量雖然僅分別高出對照0.493 和1.156 個百分點,但2 個品種增產作用明顯,淀粉產量高。因而,2 個品種可同時作為淀粉型、菜用型兼用品種在魯南二季作區(qū)推廣應用。