寧紫薯2號的選育及栽培生理研究

謝一芝，郭小丁，馬佩勇，賈趙東，邊小峰，蘇興智，王維屯

(1.江蘇省農業科學院 糧食作物研究所，江蘇 南京 210014；2.江蘇省東海縣農業技術推廣中心，江蘇 東海 222300)

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寧紫薯2號的選育及栽培生理研究

謝一芝1，郭小丁1，馬佩勇1，賈趙東1，邊小峰1，蘇興智2，王維屯2

(1.江蘇省農業科學院 糧食作物研究所，江蘇 南京 210014；2.江蘇省東海縣農業技術推廣中心，江蘇 東海 222300)

摘要：寧紫薯2號系江蘇省農業科學院糧食作物研究所從凌紫×川薯69雜交組合后代中選育出的一個優質紫肉型甘薯新品種，于2012年3月通過全國甘薯品種鑒定委員會的鑒定。采用多點鑒定法對寧紫薯2號的生產力進行了鑒定，并研究了寧紫薯2號的高產生理特性和栽培技術。多點鑒定結果表明：寧紫薯2號平均鮮薯產量為22968.0 kg/hm2，薯干產量為6597.5 kg/hm2，分別比對照品種寧紫薯1號增產13.22%和32.22%，平均干物率28.75%，薯塊花青素含量28.16 mg/100 g鮮薯，中抗莖線蟲病、黑斑病和蔓割病。生理研究表明：寧紫薯2號的平均葉面積指數為2.81，比對照品種寧紫薯1號高10.2%。栽培研究表明：鮮薯產量、莖葉產量、生物產量和薯干產量肥料處理間差異極顯著，鮮薯產量不僅受氮、磷、鉀的施用量影響，而且與氮、磷、鉀配比有關，其中鉀占主導作用，本試驗中施鉀量為180 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶2.4處理3的鮮薯產量最高。

關鍵詞：甘薯；品種；高產生理；栽培技術

甘薯不僅是重要的糧、飼兼用型作物，而且還是工業原料作物和新興能源作物[1-2]。甘薯富含多種人體必需的營養物質，可預防多種疾病的發生，具有保健延壽作用。紫心甘薯除含有普通甘薯所具有的營養物質外，還含有較多的花青素，從而顯示出一些獨特的生理活性和生理功能[3-4]。紫薯塊根中的花青素有很強的抗氧化作用，具有清除活性氧，預防高血壓和動脈硬化，改善肝功能，減少基因突變，抑制誘癌物質的產生，改善視力等保健作用[5-7]。與其他花青素相比，紫甘薯的花青素還具有很好的耐熱耐光性，在食品、化妝品、醫藥方面也有廣闊的應用前景[8-10]。紫心甘薯因具有獨特的營養保健功效及誘人的色澤而深受人們的青睞，為了滿足市場的需求，江蘇省農業科學院糧食作物研究所選用從日本引進的紫甘薯品種凌紫為母本，以四川省農科院作物所育成的食用型品種川薯69為父本進行雜交，從其雜交組合的后代中選育出了優質紫甘薯品種寧紫薯2號。本試驗通過在不同生育期的取樣調查，研究了寧紫薯2號的高產生理基礎；通過不同肥料處理和氮、磷、鉀配比試驗，探討了寧紫薯2號的高產栽培技術，旨在為寧紫薯2號的大面積推廣應用提供技術支撐。

1材料與方法

1.1親本選擇

選用從日本引進的紫甘薯品種凌紫為母本，以四川省農科院作物所育成的食用型品種川薯69為父本，2006年通過與蕹菜為砧木進行嫁接和短日照處理誘導開花，經配組雜交獲得雜交種子。

1.2生產力鑒定

2010～2011年在徐州、合肥、石家莊、煙臺、北京、寶雞、商丘、泰安、洛陽、南京等地設置20個點次進行區域適應性試驗；2011年在石家莊、洛陽和合肥設置3個點進行生產試驗。田間區域試驗采取隨機區組設計，3次重復，每小區種植100株，區域試驗小區面積為20 m2，生產試驗面積為200 m2。根據當地生產習慣進行田間管理。

1.3特性鑒定

參照張允剛等[11]的甘薯種質資源描述規范和數據標準、李強等[12]的甘薯DUS測試標準進行性狀調查。

1.4抗病鑒定

根腐病、莖線蟲病和蔓割病采用病地自然誘發來鑒定，黑斑病采用室內薯塊人工接種鑒定法[13-14]。

1.5采苗量試驗

供試品種為寧可紫薯2號，對照品種為寧紫薯1號，每品種各選10塊薯塊，平均每薯塊重500 g，采用大棚+小弓棚+電熱絲、大棚+小弓棚、小弓棚3種育苗方式研究品種的萌芽性，于3月25日排種，當薯苗長到20 cm時進行采苗，共采苗6次，每次采苗后進行稱重，并統計苗數。

1.6生理指標測定

供試品種為寧紫薯2號，對照品種為生產上的主栽品種寧紫薯1號[15]。試驗在江蘇省農業科學院試驗地進行，于6月9日栽插，栽插密度為4.95萬株/hm2。分別于大田栽插后60、75、90、105、120、135 d進行田間調查，每次每個品種調查5株，對取樣單株分別測定單株莖鮮量、葉鮮量、塊根鮮量等指標。莖、葉分別混勻取樣測定其干物質含量。甘薯干物質含量測定方法參考張允剛等[11]方法進行。葉面積指數(LAI)=綠葉總面積/占地面積；凈同化率(NAR)=(dW/dt)·(1/LAI)。

1.7栽培技術研究

供試品種為寧紫薯2號，試驗在江蘇省東海縣雙店鎮季嶺村試驗地上進行，試驗地土質為沙壤土，土壤中有機質含量0.75%、堿解氮145.5 mg/kg、有效磷5.88 mg/kg、速效鉀61.0 mg/kg、pH值5.69。本試驗通過不同肥料處理研究施肥水平對寧紫薯2號主要經濟性狀的影響。氮肥為尿素(含N 46%)、磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%)、鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%)，所有肥料均一次性基施。本試驗采用隨機區組設計，共設8個處理，小區面積33 m2，5行區，重復3次，試驗于2014年5月13日栽插，栽插密度為5.25萬株/hm2，10月27日收獲，全生育期167 d。具體處理及編號見表1。

表1　肥料處理及編號　kg/hm2

1.8數據處理與分析

應用DPS 14.5軟件對試驗數據進行處理與分析。

2結果與分析

2.1寧紫薯2號的選育

2006年選用從日本引進的紫心甘薯品種凌紫(Ayamurasaki)為母本，以四川省農科院作物所育成的食用型甘薯品種川薯69為父本，通過與蕹菜為砧木進行嫁接和短日照處理誘導開花，經配組雜交獲得雜交種子104粒。2007年在南京播種種子，當年在實生苗圃中選出，系號為N2-2；2008年參加復選圃鑒定；2009年進行品比鑒定試驗；2010～2011年參加全國甘薯北方特用組品種區域試驗，由于在2010年全國甘薯北方特用組品種區域試驗中表現突出，于2011年在參加區試的同時提前進行了生產試驗。2012年3月通過國家甘薯品種鑒定委員會的品種鑒定。

2.2主要特性

2.2.1形態特征寧紫薯2號頂葉淡紫色，成年葉綠色，葉脈綠色，葉片心臟形，葉綠色，莖色為綠色帶紫點，中長蔓型，單株分枝數6～7個，莖蔓粗中等。薯形紡錘形，薯皮紫紅色，薯肉紫色，單株結薯數4個左右，結薯集中整齊，薯形光滑，商品性好，耐貯藏。

2.2.2抗病性2010～2011年參加國家北方薯區甘薯品種區域試驗，抗病鑒定由區域試驗指定單位負責鑒定，經疫區病地自然誘發鑒定表明，寧紫薯2號中抗莖線蟲病，不抗根腐病；室內人工接種鑒定表明寧紫薯2號中抗黑斑病，接種鑒定表明寧紫薯2號中抗蔓割病。

2.2.3品質經國家北方薯區多年多點的試驗結果表明：寧紫薯2號的塊根平均干物率28.75%，比對照品種高4.08個百分點。總可溶性糖為7.25%，還原糖含量4.63%，薯塊蛋白質含量為6.36%，花青素含量28.16 mg/100 g鮮薯。熟食品質較好，薯肉質地細膩，熟食粘甜面香，食味優，是優質鮮食型紫心甘薯品種。

2.2.4萌芽性3種育苗方式的萌芽試驗結果表明：寧紫薯2號的平均產苗數為217.45株/kg，寧紫薯1號的平均產苗數為185.27株/kg，寧紫薯2號比寧紫薯1號多產32.18株/kg。寧紫薯2號的3種育苗方式平均百株苗重為2.37 kg，寧紫薯1號為1.86 kg。

2.3生產力鑒定

2010～2011年經23點次的鑒定，寧紫薯2號的平均鮮薯產量22968.0 kg/hm2，比對照寧紫薯1號增產13.22%，薯干平均產量6597.5 kg/hm2，比對照增產32.22%(表2)。

表2　寧紫薯2號區域試驗和生產試驗產量比較

2.4生理指標

2.4.1光合生理指標的動態變化寧紫薯2號和對照品種寧紫薯1號的葉面積指數(LAI)和凈同化率(NAR)在塊根膨大過程中的動態變化趨勢都表現為前中期增加，后期下降。其中寧紫薯2號生育期的平均葉面積指數為2.81，葉面積指數在90 d時就達到最高，為3.37；寧紫薯1號生育期的平均葉面積指數為2.55，葉面積指數在105 d時達到最高，最高葉面積指數為3.49；寧紫薯2號的平均葉面積指數比寧紫薯1號高10.2%。生育期內，寧紫2號的平均凈同化率為2.73 g/(m2·d)，在105 d時達到最高，為4.62 g/(m2·d)；寧紫薯1號的平均凈同化率為2.70，凈同化率在90 d時達到最高，為5.75 g/(m2·d)(圖1)。

圖1光合生理指標在塊根膨大期間的動態變化

2.4.2干物質積累的動態變化寧紫薯2號的莖葉干物質總量動態變化趨勢與對照品種寧紫薯1號相似，都表現為前期增長較快，中后期光合產物逐漸向地下部塊根轉移，葉片老化脫落，莖葉干重逐漸下降。寧紫薯2號和對照品種寧紫薯1號的塊根干物質總量在塊根膨大期間都表現為逐漸上升的變化趨勢，具體表現為60～75 d塊根干物質積累緩慢，75～120 d積累加速，120～135 d積累速度又逐漸變緩(圖2)。

2.5高產栽培技術

2.5.1肥料處理效應經方差分析表明，鮮薯產量、莖葉產量、生物產量、薯干產量和干物率在處理間差異均達極顯著水平，總結薯數在處理間差異不顯著(表3)。

2.5.2不同施肥處理對產量性狀的影響鮮薯產量：鮮薯產量不僅與氮、磷和鉀的施用量有關，而且還與氮、磷、鉀配比有關，其中鉀占主導作用，本試驗中施鉀量180 kg/hm2的處理3、5、6、7的鮮薯產量分別居前4位，其中施鉀量180 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶2.4(處理3)的鮮薯產量最高。其次是施鉀量180 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為2.4∶1∶2.4(處理5)的鮮薯產量居第2位。當施鉀量180 kg/hm2和磷量75 kg/hm2相同，而施氮量不同的處理3、5和6中，以施氮量112.5 kg/hm2(處理3)的鮮薯產量最高，高于施氮量180 kg/hm2的處理5，表明施氮量對鮮薯產量不是越多越好(表3)。

圖2　栽插后不同時期的干物質積累動態變化

注：同列大寫字母表示在1%水平上的顯著性，字母相同則差異不顯著，不同則顯著，**表示F值達極顯著(P<0.01)水平。取樣面積為33 m2。

莖葉產量：莖葉產量與施氮量有關，莖葉產量隨施氮量的增加而提高，本試驗中以施氮量180 kg/hm2的處理5和處理4的莖葉產量居前2位。其次為施氮112.5 kg/hm2的處理3、7、2、8，不施氮處理的莖葉產量最低(表3)。

生物產量：以施氮量和施鉀量均180 kg/hm2，施磷量75 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為2.4∶1∶2.4(處理5)的生物產量最高；其次是施氮量112.5 kg/hm2，施鉀量180 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶2.4的處理3(表3)。

薯干產量：以施鉀量180 kg/hm2，施氮量112.5 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶2.4處理3的薯干產量最高，其薯干產量比不施肥的對照處理增產49.57%(表3)。

3結論與討論

寧紫薯2號為江蘇省農科院糧食作物研究所育成的一個紫肉型甘薯品種，本試驗的寧紫薯1號是全國三大薯區紫肉型甘薯品種區域試驗的對照品種，也是目前甘薯生產上的主栽品種之一。寧紫薯2號與對照品種寧紫薯1號相比，表現出鮮薯和薯干產量高，花青素含量高，為優良的紫肉型甘薯品種。

寧紫薯2號全生育期的平均葉面積指數高，且達到最高葉面積指數的時間早于寧紫薯1號，是其獲得高產的主要生理基礎。

鮮薯產量不僅受氮和鉀的施用量影響，而且與氮、磷、鉀的配比有關，其中鉀占主導作用，本試驗中施鉀量為180 kg/hm2，氮、磷、鉀配比為1.5∶1∶2.4(處理3)的鮮薯產量最高。在土壤類型、土壤養分含量與本試驗土壤相似的地區可參照本試驗的施肥方案進行施肥。

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(責任編輯：曾小軍)

Breeding and Study on Cultivation Physiology

of Sweetpotato Variety Ningzishu No. 2

XIE Yi-zhi1, GUO Xiao-ding1, MA Pei-yong1， JIA Zhao-dong1，

BIAN Xiao-feng1, SU Xing-zhi2, WANG Wei-tun2

(1. Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China; 2. Donghai County Agricultural Technology Extension Center, Jiangsu Provence, Donghai 222300, China)

Abstract：A new purple-fleshed sweetpotato variety Ningzishu No. 2 was developed from the progeny of a cross Ayamurasaki × Chuanshu 69. It was identified by the National Sweetpotato New Varieties Appraisal Committee in 2012. In order to find out the characteristics and high yielding physiology of Ningzishu No. 2, the method of multi-identification and investigation on plant in different growth stages were used respectively. High yield cultivation techniques were studied by different fertilizer treatments on Ningzishu No. 2. Multi-identification showed that the average fresh root and dry matter yield of Ningzishu No. 2 were 22968.0 kg/hm2 and 6597.5 kg/hm2, and higher than that of control variety Ningzishu No. 1, which increased by 13.22% and 32.22%, respectively. Ningzishu No. 2 was middle resistant to stem nematode, black rot and fusarium wilt, its dry matter content was 28.75%, and anthocyanin content was 28.16 mg/100 g flesh root. The results of physiology characters demonstrated that the average leaf area index of Ningzishu No. 2 during the whole growth period was 2.81, higher 10.2% than that of control variety Ningzishu No. 1. The study on cultivation technology indicated that fertilizer had significant effect on the fresh root yield, vine yield, biology yield and dry matter yield of Ningzishu No. 2. The fresh root yield was affected not only by amount of N, P and K, but also by proportion of N, P and K, The K plays a dominant role. The highest root yield had been obtained when 180 kg/ hm2 K2O, and N∶P2O5∶K2O =1.5∶1∶2.4 were applied in this experiment.

Key words：Sweetpotato; Variety; High yield physiology; Cultivation technology

中圖分類號：S531

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)01-0001-05

作者簡介：謝一芝(1962─)，男，研究員，主要從事甘薯遺傳育種研究。

基金項目：現代農業產業技術體系建設專項資金(CARS-11-C-03)；江蘇省科技支撐計劃項目(BE2014315)；江蘇省農業科技自主
創新基金[CX(14)2005]資助。

收稿日期：2015-07-09