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(1.貴州省農業科學院生物技術研究所,貴陽 550006; 2.貴州省農作物技術推廣總站,貴陽 550001)
馬鈴薯(Solanumtuberosum)是世界第三大糧食作物,也是我國重要的經濟作物。2014年全球馬鈴薯總產達3.82億t,分布在全球158個國家和地區。我國是世界上第一大馬鈴薯生產國,產量占世界總產的1/4,我國各個生態區均有馬鈴薯的廣泛種植,尤其在西部貧困地區和邊遠山區,對于緩解我國糧食安全壓力和消除地區性貧困具有重要作用。貴州地處我國西南部,氣候溫暖濕潤,適宜馬鈴薯生長,馬鈴薯種植面積逐年增加,至2017年,貴州馬鈴薯種植面積已達87萬hm2,是我國西南重要的種薯繁育基地和商品薯種植基地。同時,貴州地處馬鈴薯晚疫病高發區和頻發區,晚疫病常年爆發,現有主栽品種較為單一,且隨著種植時間的延長,晚疫病抗性逐年降低,導致產量減少,種植效益下降,新選育的抗晚疫病品種需要及時推廣,促進品種更新換代。
黔芋8號是2016年通過貴州省農作物品種審定委員會審定的中早熟(生育期83 d)、中抗晚疫病(平均晚疫病指數16.4)、高產(平均24 000 kg/hm2以上)、優質(干物質含量20.70%,淀粉含量16.15%,Vc含量25.08 mg/100 g,蛋白質含量2.32%,還原糖含量0.22%,食味評分60.7分)鮮食馬鈴薯新品種[1]。為推動馬鈴薯新品種黔芋8號種植推廣,調整貴州地區馬鈴薯品種結構,通過2年2點對黔芋8號栽培種植技術要點開展研究,探索黔芋8號的高產高效栽培模式,為抗晚疫病馬鈴薯新品種黔芋8號的科學種植提供參考。
2017年于貴州省威寧縣馬鈴薯試驗基地進行試驗;2018年于貴州省農科院試驗地進行試驗。
供試材料為黔芋8號原種。
密度試驗設計:2017—2018年分別于威寧和貴陽2點進行試驗,采用單因素隨機區組試驗,設計5個處理,處理1:密度90 000株/hm2;處理2:密度82 500株/hm2;處理3:密度75 000株/hm2;處理4:密度67 500株/hm2;處理5:密度60 000株/hm2;小區長6 m,寬4.4 m,大壟雙行種植,小區面積26.4 m2,施肥方式:有機肥撒播1 500 kg/hm2,復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)750 kg/hm2。
施肥量試驗設計:2017年于威寧進行,采用單因素隨機區組試驗,設計3次重復,4個處理,處理1(t 1):空白對照,不施肥處理;處理2(t 2):施用750 kg/hm2復合肥+1 500 kg/hm2有機肥;處理3(t 3):施用1 500 kg/hm2復合肥+1 500 kg/hm2有機肥;處理4(t 4):施用2 250 kg/hm2復合肥+1 500 kg/hm2有機肥;小區面積23.76 m2,長5.4 m,寬4.4 m,大垅雙行種植,密度67 500株/hm2。
2018年于貴陽進一步進行施肥量試驗,采用單因素隨機區組試驗,設計7個處理,處理1(T 1):空白對照,不施肥處理;處理2(T 2):有機肥常規對照:僅施用1 500 kg/hm2有機肥;處理3(T 3):復合肥常規對照:僅施用750 kg/hm2復合肥;處理4(T 4):施用750 kg/hm2復合肥+1 500 kg/hm2有機肥;處理5(T 5):施用750 kg/hm2復合肥+750 kg/hm2有機肥;處理6(T 6):施用1 500 kg/hm2復合肥+1 500 kg/hm2有機肥;處理7(T 7):施用1 500 kg/hm2復合肥+2 250 kg/hm2有機肥;小區面積23.76 m2,長5.4 m,寬4.4 m,大壟雙行種植,密度67 500株/hm2。
產量測定:各小區區分商品薯(>100 g)和小薯(≤100 g),分別稱重,折算產量,并計算商品薯率。
干物質及淀粉測定:用水比重法測定,參照Mepkep干物質含量表計算干物質和淀粉含量。
采用Excel 2010軟件和DPS v 7.05軟件進行數據統計分析,單因素完全隨機區組方差分析(One-way ANOVA)及新復極差法(Duncan's)比較各處理間差異。
2017—2018年2年不同密度試驗數據如圖1至圖3所示,由圖1可以看出,黔芋8號產量與其種植密度關系密切,在密度低于75 000株/hm2時,2年產量均呈上升趨勢,而密度高于75 000株/hm2時,2年產量均呈下降趨勢,即以種植密度75 000株/hm2能達到本試驗最高產量;同時,從圖2可以看出,黔芋8號商品薯率隨密度增加而逐步下降,但在低于75 000株/hm2密度時,2年數據隨密度增加均下降較緩(斜率較為平緩);而圖3顯示,黔芋8號單株薯數與種植密度關系與產量類似;結果表明,黔芋8號種植密度以75 000株/hm2為最佳,產量表現最高,達32 007.29 kg/hm2(2017—2018年2年平均值),單株薯數最高,為11.26個(2017—2018年2年平均值),商品薯率居中,為66.43%(2017—2018年2年平均值)。
2017—2018年黔芋8號密度試驗品質數據如表1。結果顯示:2年2點數據規律基本一致,均表現為種植密度為75 000株/hm2時,塊莖干物質及淀粉含量最高,且均顯著高于其他密度水平。黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累量隨其種植密度的增加而先升后降,75 000株/667 m2為最佳種植密度。

圖1 不同密度下黔芋8號產量分析

圖2 不同密度下黔芋8號商品薯率分析

圖3 不同密度下黔芋8號單株薯數分析
由表2可知,施肥后黔芋8號折算產量比空白對照增產23.79%~29.33%,差異顯著;但不同施肥量處理(t 2、t 3和t 4)間無顯著差異;施肥后黔芋8號商品薯率同樣顯著高于空白對照(t 1),其中t 2商品薯率最高,為68.13%,其次為t 3;而單株薯數上,以t 4最高,為14.18個,且顯著高于t 1和t 2;表明:施肥能有效提高黔芋8號產量。在統一施用1 500 kg/hm2有機肥基礎上,增施復合肥(15∶15∶15)對黔芋8號產量影響較小,但其單株薯數隨之增加,商品薯率隨之降低,說明在施用1 500 kg/hm2有機肥下,配施750 kg/hm2復合肥,黔芋8號效益最高。
表3 2018年不同施肥量對黔芋8號產量的影響

處理單株薯數(個)折算產量(kg/hm2)相對T1增產率(%)相對T2增產率(%)相對T3增產率(%)商品薯率(%)T110.27±1.06d25904.71±807.76d———55.95±3.66dT212.24±0.93bc27299.93±449.86cd5.39 ——59.94±1.96cdT311.49±0.63cd29133.62±2104.97bc12.46 ——57.03±1.21dT413.27±1.02ab38063.35±593.31a46.94 39.43 30.65 71.4±2.62aT512.28±0.63bc29240.45±965.8bc12.88 7.11 0.37 67.76±2.94abT613.67±0.68ab29949.72±822.74bc15.61 9.71 2.80 67.56±0.87abT714.49±1.04a31426.08±2706.23b21.31 15.11 7.87 63.04±3.68bc
表1 2017—2018年不同密度對黔芋8號品質的影響

密度(株/hm2) 2017年(威寧) 2018年(貴陽) 干物質含量(%)淀粉含量(%)干物質含量(%)淀粉含量(%)60000 19.62±0.85c13.87±0.85c19.16±0.63c13.4±0.63c67500 20.11±1.01c14.36±1c20.05±0.34bc14.3±0.34bc75000 22.54±0.84a16.79±0.84a21.94±0.54a16.19±0.54a82500 22.01±0.57ab16.26±0.57ab21.09±0.63ab15.33±0.63ab90000 21.41±0.82b15.66±0.82b20.55±0.75b14.79±0.75b
注:不同小寫字母表示0.05水平差異。下同。
表2 2017年不同施肥量對黔芋8號產量的影響

處理單株薯數(個)折算產量(kg/hm2)增產率(%)商品薯率(%)t111.12±0.07c33845.10±4876.80b-62.13±1.22ct212.3±1.08bc43639.23±2537.38a28.94 68.13±2.84at312.52±0.6b41895.94±5601.34a23.79 67.21±2.63at414.18±0.48a43771.88±1961.83a29.33 64.05±1.15b
2018年黔芋8號施肥量試驗產量數據見表3,由表3可知:施肥后黔芋8號產量比空白對照(T 1)增產5.39%~46.94%,增產顯著;以T 4產量最高,達38 063.35 kg/hm2,且T 4產量顯著高于其他施肥處理;相比單施有機肥1 500 kg/hm2(T 2),有機肥和復合肥配施后增產7.11%~39.43%;相比單施復合肥750 kg/hm2(T 3),有機肥和復合肥配施后僅增產0.37%~30.65%;說明黔芋8號產量最佳的施肥量為:750 kg/hm2復合肥(15∶15∶15)和1 500 kg/hm2有機肥配施。
同時,從表3可以看出:商品薯率以T 4最高,且顯著高于其他處理(T 4、T 5和T 6間無顯著差異),排序為T 4>T 5>T 6>T 7>T 2>T 3>T 1;而單株薯數以T 7最高,且顯著高于其他處理(T 7、T 6和T 4間無顯著差異),排序為T 7>T 6>T 4>T 5>T 2>T 3>T 1;表明:增施肥能有效促進黔芋8號結薯,而商品率先增后降。
2017年黔芋8號施肥量試驗品質數據見表4,由表4可看出,相比于空白對照(t 1),施肥后干物質及淀粉含量均有所下降,其中t 3和t 4下降程度明顯,t 2與t 1間無顯著差異,說明施肥后,黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累量下降,且隨著復合肥增施下降程度逐步明顯。
2018年黔芋8號施肥量試驗品質數據見表5,由表5可知,T 1(空白對照)干物質及淀粉含量最高,施肥后,黔芋8號干物質及淀粉含量均不同程度下降,其中T 3、T 5、T 6和T 7處理的干物質及淀粉含量下降顯著,T 2和T 4處理的干物質及淀粉含量下降不明顯;相比于T 4,少施肥(T 2、T 3和T 5)會降低塊莖干物質及淀粉的積累,增施肥(T 6和T 7)同樣會降低其塊莖干物質及淀粉積累,說明黔芋8號塊莖干物質和淀粉積累與施肥密切相關。施肥后,以配施750 kg/hm2復合肥和1 500 kg/hm2有機肥(T 4)干物質及淀粉含量最高,說明黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累與土壤肥力存在一定關系,但總體上,土壤肥力差也能促進黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累,而大肥條件會明顯影響黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累。
表4 2017年不同施肥量對黔芋8號干物質及淀粉含量的影響

處理干物質含量(%)淀粉含量(%)t122.33±0.33a16.57±0.37at221.88±0.41a16.12±0.68at320.35±0.44b14.59±0.45bt420.11±0.51b14.35±0.49b
表5 2018年不同施肥量對黔芋8號干物質及淀粉含量的影響

處理干物質含量(%)淀粉含量(%)T121.05±0.77a15.29±0.77aT219.84±0.64abc14.08±0.65abT319.16±0.22bcd13.4±0.23bcT420.1±0.63ab14.34±0.62abT518.44±0.69d12.68±0.69cT618.6±0.7cd12.81±0.63cT718.2±0.92d12.45±0.92c
當前,對于馬鈴薯密度及施肥研究甚多[2-5],但不同的馬鈴薯品種在密度及施肥模式上差異較大。William等研究表明,適當增加馬鈴薯種植密度,可增加有效光合器官,而提高產量[6]。但過高密度會使馬鈴薯植株間產生相互競爭,從而影響光合有效轉化,降低單株產量[7-9]。本試驗結果與前人研究結果基本一致,以75 000株/hm2密度種植產量最高,達32 007.29 kg/hm2(2017—2018年2年平均值),同時隨密度增加,黔芋8號商品薯率逐步降低,但在低密度時,降低程度較小。
陳華等研究表明,合理的氮磷鉀配施能提高馬鈴薯塊莖干物質及淀粉含量,但過量施肥會產生抑制效果[10]。本研究結果表明,黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累對有機肥和復合肥配施響應較為明顯,2年數據均表明,不施肥條件下其干物質及淀粉積累最大,少量施肥會逐步促進塊莖干物質及淀粉積累,以750 kg/hm2復合肥和1 500 kg/hm2有機肥配施達到施肥后干物質及淀粉含量最大,而后增施復合肥和有機肥均會降低其積累。密度試驗中,黔芋8號塊莖干物質及淀粉積累規律與施肥試驗下規律類似,同等施肥條件下,在高密度向低密度轉換過程中,平均單株施肥量逐步增大,其干物質及淀粉含量隨密度增加先升后降。
在馬鈴薯高產理論上,施肥一直是必不可少的研究,但地區差異、馬鈴薯品種需肥特性以及栽培模式差異等因素影響其施肥效果差異較大[11-16]。本試驗結果表明:黔芋8號最佳的施肥量為750 kg/hm2復合肥(15∶15∶15)和1 500 kg/hm2有機肥配施,較空白對照平均增產37.94%。