李樹舉,王素華,楊 丹,段 慧,萬國安
(常德市農林科學研究院,湖南 常德 415000)
2015年中央提出馬鈴薯主糧化發展戰略,馬鈴薯成為中國繼玉米、小麥、水稻之后的第四大糧食作物。目前中國馬鈴薯種植面積穩定在533萬hm2以上[1],主要分布在西南、東北、西北等地區,馬鈴薯主糧化實施后,擴大面積的重點是開發利用南方冬閑田,不與三大糧食作物爭地[2]。湖南省是中國主要的一季稻產地,冬閑田面積在133萬hm2以上,發展稻薯輪作既可提高耕地利用率,滿足多樣化的糧食需求,又是保障糧食穩產、農民增收的有效途徑。但是,目前湖南省鮮薯平均產量約1 180 kg/667m2,遠低于全國平均水平(1 780 kg/667m2)[3],主要原因是本土缺乏大型的馬鈴薯繁育基地,農民長期以來使用自留種,品種退化嚴重,致使馬鈴薯產量低、品質差,銷售價格低。因此,引進脫毒種薯,篩選出適合湖南冬閑田種植的中早熟、抗寒、抗病、高產新品種,并摸索出其配套高產高效栽培技術是加快湖南省馬鈴薯產業發展的首要任務。
‘興佳2 號’,屬中早熟馬鈴薯品種,由黑龍江省大興安嶺地區農業林業科學研究院以‘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農作物品種審定委員會審定[4,5]。2013年常德市農林科學研究院從內蒙古興佳薯業有限責任公司引進‘興佳2 號’并試種,2015~2016 年進行連續2 年多點試驗,2017 年進行栽培模式試驗及肥料配比試驗,測試其適應性及穩定性、探索其配套栽培技術。
以‘興佳2號’為材料,‘中薯5號’為對照開展品種比較試驗,供試品種由內蒙古興佳薯業有限責任公司提供。白膜厚度0.016 mm,黑膜厚度0.015 mm,均購自農資市場。NPK 復合肥均由湖北宜施壯農業科技有限公司提供。
1.2.1 品種比較試驗
試驗設在常德市農林科學研究院一季稻繁育基地,海拔35 m,N 29°2'13'',E 111°37'40''。試驗地前作是水稻,土壤為棕壤土,機械深翻,人工起壟。試驗采用隨機區組設計,3 次重復,小區面積12 m2,播種密度4 500 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級種薯,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)。調查品種的8 個主要農藝性狀(生育期、出苗率、株高、主莖數、單株塊莖數、單株產量、商品薯率、晚疫病病情指數)及產量表現,調查方法按參考文獻[7](以下調查方法相同)。
1.2.2 多年多點試驗
試驗于2015~2016 年在湖南省石門縣蒙泉鎮、益陽市資陽區、慈利縣杉木橋鎮、龍山縣里耶鎮、桑植縣八大公山鎮進行,所有試驗田均符合區域試驗標準。試驗采用大區設計,面積667 m2,播種密度4 500 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級種薯,用種量約200 kg/667m2。測產時在大區中劃12 m2取樣,3 次重復,計算折合產量。兩年多點試驗根據各試點安排,均在12 月下旬至1 月中旬播種,5月上、中、下旬陸續收獲。
1.2.3 覆蓋模式試驗
試驗設在常德市農林科學研究院一季稻繁育基地,前茬水稻。試驗采用隨機區組排列,3次重復,小區面積15 m2,播種密度4 700 株/667m2,單壟雙行種植,選用一級種薯,用種量約210 kg/667m2。試驗設2個品種:‘興佳2 號’、‘中薯5 號’(CK);3 個處理,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。調查品種的7 個主要農藝性狀(生育期、出苗率、莖粗、單株塊莖數、單株產量、商品薯率、晚疫病病情指數)及產量表現。
1.2.4 肥料配比試驗
試驗設在常德市農林科學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,土壤有機質含量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。試驗采用隨機區組設計,3次重復,小區面積15 m2,播種密度4 700株/667m2,單壟雙行種植。選用一級種薯,用種量210 kg/667m2。肥料均選用湖北宜施壯農業科技有限公司生產的硫酸鉀型復合肥,用量100 kg/667m2,作基肥一次施入,價格均為3 000 元/t。試驗設2 個品種:‘興佳2號’、‘中薯5號’(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。調查品種的6個主要農藝性狀(生育期、出苗率、單株塊莖數、單株產量、商品薯率、晚疫病病情指數)及產量表現。
試驗數據采用Excel 2010 和DPS 6.5 軟件進行統計處理。
由表1可以看出,‘興佳2號’較當地主栽品種‘中薯5號’遲熟14 d,出苗率相當,株高高1.5 cm,主莖數少0.3個/株,單株塊莖數少0.8個/株,單株產量高49.1 g/株,小區產量高2.0 kg/12m2,增產5.8%,商品薯率高2.3個百分點,預防施藥后沒有晚疫病發生。初步確定,‘興佳2號’屬于中早熟品種,塊莖大而整齊,產量高,商品薯率高,高抗晚疫病,適宜在常德地區冬春季種植,可進一步布置多點試驗。
由表2 可以看出,2015~2016 年,‘興佳2 號’在湖南省5 個試點產量均高于對照,其中資陽區、石門縣、龍山縣試點折合產量達到2 000 kg/667m2以上,2 年5 點平均產量2 009 kg/667m2,較對照增產15.9%。‘興佳2 號’在湖南中部平原地區,西部、北部山區均有較好的產量表現,適應性好,推薦種植。

表1 ‘興佳2號’主要農藝性狀及產量表現Table 1 Main agronomic traits and yield performance of'Xingjia 2'

表2 ‘興佳2號’在湖南省5個試點的產量表現Table 2 Yield performance of 'Xingjia 2' in five sites of Hunan Province
由于試驗田發生草害,在一定程度上影響了產量形成,尤其對株型較小的‘中薯5 號’影響更大。由表3可以看出,對于不同品種而言,黑膜處理出苗最遲,生育期最長;白膜處理單株塊莖數最少;苗后揭膜處理商品薯率最低,小區產量最低,因此該處理理應淘汰;對于同一品種而言,‘興佳2 號’黑膜處理單株塊莖數最多、單株產量最高、小區產量最高;‘中薯5 號’白膜處理出苗率最高、小區產量最高。‘興佳2號’收獲時未成熟,但各處理產量均高于‘中薯5號’各處理,其中黑膜覆蓋為最優處理;‘興佳2號’商品薯率均在80%以上,高于‘中薯5號’各處理,晚疫病抗性更強。
由表4 可以看出,不同的肥料配比對不同品種影響截然不同;當在N∶P∶K=20∶10∶16 的施肥水平下,‘興佳2 號’出苗率最高、單株塊莖數最多、單株產量最高、小區產量最高;當在N∶P∶K=15∶5∶20 的施肥水平下,‘中薯5 號’出苗率最高、單株塊莖數最少、小區產量最高。‘興佳2號’收獲時未成熟,但各處理產量均高于‘中薯5 號’最高產量處理,其中N∶P∶K=20∶10∶16 處理與對照差異極顯著。‘興佳2 號’晚疫病抗性更強,商品薯率略低于‘中薯5號’。
近年來,湖南、廣東、廣西、福建、云南、貴州等中國南方省份利用冬季閑置稻田種植馬鈴薯,冬作馬鈴薯生產發展迅速[7]。湖南屬于大陸性亞熱帶季風濕潤氣候,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,對產量形成有較大影響。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,篩選適合配比的復合肥料,促苗早發、促進塊莖盡快形成是關鍵。

表3 不同覆蓋模式下‘興佳2號’主要農藝性狀及產量表現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’主要農藝性狀及產量表現Table 4 Main agronomic traits and yield performance of'Xingjia 2'with different NPK ratios of fertilizer
‘興佳2 號’2013 年引進湖南,近年種植面積已超越‘東農303’、‘費烏瑞它’、‘克新1 號’等傳統品種,成為當地主栽馬鈴薯品種。‘興佳2號’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]多地引種表現良好,廣適應性突出;李麗淑等[19]研究表明,與廣西主栽品種‘費烏瑞它’相比,‘興佳2號’具有較強的抗寒性,可在南方冬作區種植與推廣應用;徐小虎等[20]對12個馬鈴薯品種進行了晚疫病的室內接種鑒定和田間抗性鑒定,結果表明,‘興佳2 號’綜合性狀較好,可以作為廣大馬鈴薯育種工作者的種質資源進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湖南冬種馬鈴薯生長與產量的影響,結果表明,雙膜覆蓋增溫效果最好,出苗最早,產量最高,商品薯率最高,效益最好。何勇剛等[22]研究不同栽培模式對馬鈴薯經濟性狀及產量的影響,結果表明,‘興佳2 號’銀膜覆蓋株高最高,單株塊莖數最多,單株產量最高,折合667 m2產量最高。在肥料利用方面,薛占奎等[23]對金華地區馬鈴薯‘興佳2 號’進行密度及氮、鉀肥運籌試驗,結果表明,‘興佳2號’在種植密度為7.69 萬株/hm2,氮、鉀肥總用量分別為195 和375 kg/hm2,且氮、鉀肥80%作基肥,20%作現蕾肥時,產量最高,并有利于實現產量和商品性的協調。
通過在常德湖區開展馬鈴薯品種比較試驗,觀察‘興佳2號’6個與產量相關的主要農藝性狀[24]、商品薯率、晚疫病抗性表現及產量表現,結果表明‘興佳2 號’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,生長勢強,單株塊莖數、單株產量、小區產量均明顯高于對照‘中薯5 號’,并更抗晚疫病。‘興佳2 號’在湖南2 年多點試驗田間表現穩定一致,產量優勢突出,較對照‘中薯5號’平均增產15.9%,推薦種植。
品種覆蓋栽培試驗結果表明,無論何種覆蓋方式,‘興佳2 號’產量均高于對照‘中薯5 號’;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 個品種中產量表現最差;對于不同品種而言,‘興佳2 號’黑膜覆蓋產量最高,‘中薯5 號’白膜覆蓋產量最高,這可能是因為‘中薯5 號’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,可延長生育期;‘興佳2 號’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,促進塊莖干物質積累,證明不同馬鈴薯品種有不同的塊莖發育特性,應配套不同的栽培技術。
開展以‘興佳2號’為核心的肥料篩選試驗,結果表明,當肥料用量為100 kg/667m2時,‘興佳2號’最優施肥配比是N∶P∶K=20∶10∶16,對照‘中薯5號’最優施肥配比是N∶P∶K=15∶5∶20,這可能是因為‘中薯5號’是早熟品種,植株較小,收獲時已接近成熟,所以對N需求量降低,而K能促進塊莖形成,所以需求量較大;‘興佳2號’是中早熟品種,生育期長,生長勢強,收獲時未成熟,所以對N仍有較大需求,對P、K需求量相對較小。
按2017 年常德馬鈴薯田間收購價格1.4 元/kg計算,‘興佳2號’白膜覆蓋較‘中薯5號’白膜覆蓋增效448 元/667m2,‘興佳2 號’黑膜覆蓋較‘中薯5號’白膜覆蓋增效717 元/667m2。當肥料配比為N∶P∶K = 15∶5∶20 時,‘興佳2 號’較‘中薯5 號’增效223 元/667m2, 當肥料配比為N∶P∶K = 20∶10∶16時,‘興佳2號’較對照增效753元/667m2。可見‘興佳2號’與‘中薯5號’生產成本相差不大,但效益相差懸殊,配套適合的栽培技術收益甚至可以翻倍。
通過‘興佳2 號’系列栽培試驗,初步掌握了‘興佳2號’的發育特性和肥料吸收規律,為下一步‘興佳2號’高產高效栽培技術集成提供理論依據。