吳炫柯 農柳蓬 劉永裕 黃維 韋劍鋒 姚裕群



摘要:為獲得更精準的廣西馬鈴薯不同發育期適宜的溫度區間以及最適宜的溫度,采用2年24期的分期播種試驗,通過觀測每期馬鈴薯發育進程、同期的平均溫度以及各播種期的產量,對各發育期平均溫度與產量進行曲線分析,獲得馬鈴薯各發育期的適宜溫度范圍以及最適宜的溫度。結果表明,廣西馬鈴薯播種-出苗期的適宜溫度為12~17 ℃,最適宜溫度為15 ℃;出苗-結薯期適宜溫度為8~15 ℃,最適宜溫度為13 ℃;結薯-成熟期適宜溫度為 9~14 ℃,最適宜溫度為12 ℃。
關鍵詞:廣西;馬鈴薯;發育期;適宜溫度;氣象指標
中圖分類號:S161.2 ??文獻標志碼: A ?文章編號:1002-1302(2020)10-0114-03
收稿日期:2019-05-09
基金項目:廣西壯族自治區氣象局重點項目(編號:桂氣科201507)。
作者簡介:吳炫柯(1979—),男,廣西三江人,碩士,高級工程師,主要從事農業氣象方面研究。Tel:(0772)2040061;E-mail:wuxuanke@163.com。
通信作者:姚裕群,博士,副研究員,主要從事品種與資源研究。Tel:(0772)2687698;E-mail:yaoyuqun2005@163.com。
中國是世界上馬鈴薯生產第一大國,約占世界產量的1/4左右[1],發展馬鈴薯產業對于維護國家糧食安全、農業可持續發展、增加農民收入具有重要的意義。近幾年,隨著國家農作物種植布局和農業結構調整的不斷完善,馬鈴薯產業在廣西獲得長足的發展,農民種植意愿強烈,廣西成為冬種馬鈴薯良種和商品薯的重要生產基地[2-3]。馬鈴薯產量高低與栽培地區的氣候條件密切相關,現在使用的馬鈴薯不同發育期的氣溫指標,都是在20世紀70、80年代確定的[4-6]。制定馬鈴薯各發育期適宜溫度指標的時候,由于天氣、氣候背景不同;季節、地理緯度或海拔高度的不同,均會造成不同地區的馬鈴薯各發育期適宜溫度存在一定的差異。因此,為了更好地服務廣西馬鈴薯產業的發展,制定廣西馬鈴薯各發育期最適宜的溫度指標,具有重要的意義。
1 資料與方法
1.1 研究區域概況
柳州市農業氣象試驗站地處廣西中部(109°23′E,24°28′N),年平均氣溫20.2 ℃,最冷月平均氣溫9.8 ℃,最熱月平均氣溫28.3 ℃,年降水量為1 446.5 mm,年平均日照時數為1 412.2 h。試驗于2015年8月16日至2017年1月在柳州市農業氣象試驗站試驗地進行,試驗地距離國家氣象觀測場圍欄大約10 m。
1.2 材料
第1年馬鈴薯試驗品種為費烏瑞它,為早熟品種;第2年試驗品種為克新18號,為中晚熟品種。種植規格為行距40 cm、株距30 cm。
1.3 試驗設計
試驗小區長11.0 m、寬1.2 m,3個重復,總共36個小區。第1年播種時間從2015年8月開始,每半個月播種1期,至2016年1月份,總共12期,第2年播種時間從2016年8月開始,每半個月播種1期,至2017年1月份,總共12期。一次性施足基肥,種植過程不再追施肥料,其中基肥的施放量為N 225.00 kg/hm2、P2O5 112.50 kg/hm2、K2O 450.00 kg/hm2。大田管理方式按照常規種植過程管理。
1.4 測定項目與方法
觀測每一期馬鈴薯發育進程,統計相應發育期的平均氣溫以及收獲時的產量。通過各播期各發育期平均溫度與產量進行曲線分析,獲得馬鈴薯各發育期的適宜溫度區間以及最適宜的溫度,曲線分析統計軟件為SPSS 13.0。
2 結果與分析
2.1 2015—2017年分期播種試驗
從表1可以看出,從8月到10月,隨著播種期的推遲,生育期不斷延長,到10月15日播期馬鈴薯生育期達到最長,隨后各播期馬鈴薯生育期不斷縮短。各期的產量與生育期變化規律具有一致性,生育期長,產量就高,生育期短,產量就低,10月15日播種產量最高,達到21 015.2 kg/hm2,生育期也最長,達到88 d。播種期早的,由于氣溫較高,加快影響了馬鈴薯的發育進程,造成馬鈴薯發育期縮短,產量降低,而1月份播種,產量也出現大幅度下降,原因是春季高濕的天氣造成馬鈴薯患病嚴重,也容易造成減產。
從表2可以看出,各馬鈴薯播種期的生育期和產量的關系與表1相似。從8月到12月,各播種期的生育天數隨著播種期的推遲,生育期不斷延長,其中10月15日播期到12月15日播期,馬鈴薯生育期保持穩定,在121~122 d之間,這幾個播種期產量也保持穩定,保持較高水平,其中12月15日播期產量最高,達到28 924.3 kg/hm2,從12月31日播種期開始,至第2年的1月,馬鈴薯生育期又不斷縮短。
2.2 2015—2017年馬鈴薯各發育期溫度與產量的關系
播種-出苗期溫度與小區產量呈拋物線關系,隨著溫度的增加,小區產量逐步增加,隨后呈下降的趨勢,對圖1曲線方程進行檢驗,則達到顯著性水平。通過分析該曲線產量最大值范圍,可知道馬鈴薯播種-出苗的適宜溫度范圍為12~17 ℃,分析產量最高值獲得的最適宜溫度為15 ℃。
出苗-結薯期溫度與小區產量呈拋物線關系,隨著溫度的增加,小區產量逐步增加,隨后又逐步下降,對圖2曲線方程進行檢驗,則達到顯著性水平。通過分析該曲線產量最大值范圍,可知道馬鈴薯出苗-結薯期的適宜溫度范圍為8~15 ℃,分析產量最高值獲得的最適宜溫度為13 ℃。
結薯-成熟期溫度與小區產量呈拋物線關系,隨著溫度的增加,小區產量逐步增加,隨后又逐步下降,對圖3曲線方程進行檢驗,則達到顯著性水平。通過分析該曲線產量最大值范圍和最高值,可知道結薯-成熟期的適宜溫度范圍為9~14 ℃,最適宜溫度為12 ℃。
3 討論與結論
通過分析馬鈴薯各發育期溫度與產量的曲線關系,獲得馬鈴薯播種-出苗的適宜溫度范圍為 12~17 ℃,最適宜溫度為15 ℃,出苗-結薯期適宜溫度為8~15 ℃,最適宜溫度為13 ℃,結薯-成熟期適宜溫度為9~14 ℃,最適宜溫度為12 ℃,馬鈴薯前期需要的溫度較高,到結薯期之后,需要的溫度相比出苗期稍低,限制本地區馬鈴薯產量的主要
因子是8—9月的高溫、1月份的低溫以及4、5月份的高溫高濕條件。前人的研究證明,馬鈴薯生長發育最適宜的溫度是15~20 ℃,從播種到出苗,過高的溫度,通常是平均溫度大于25 ℃,極端最高氣溫大于35 ℃的條件下,馬鈴薯薯塊容易產生腐爛現象,不能發芽[7-9];馬鈴薯營養生長發育期最適宜的氣溫是17~20 ℃[10-12];馬鈴薯開花結薯期到塊莖膨大期適宜的溫度,要比馬鈴薯營養生長稍偏低,為16~18 ℃[13-16]。本研究與前人研究結果具有一定的差異,主要原因在于前人的研究集中在高緯度、高海拔地區試驗獲得的指標,該地區的環境條件與廣西具有較大的差異,因此為了更好地服務本地區需要對溫度指標做出必要的訂正,使指標本地化。
參考文獻:
[1]張 紅,鄭世英,梁淑霞,等. 高淀粉加工專用型馬鈴薯育種研究進展[J]. 作物雜志,2019,01(1):9-14.
[2]吳炫柯,廖媛章,梁春榮,等. 馬鈴薯不同播種期的氣象因子同產量的相關性分析[J]. 基因組學與應用生物學,2017,36(4):1667-1671.
[3]李麗淑,楊 鑫,唐洲萍,等. 廣西冬種馬鈴薯不同品種耐寒性比較[J]. 福建農業學報,2017,32(6):587-592.
[4]山東農學院. 作物栽培學(北方本下冊)[M]. 北京:中國農業出版社,1980:186-187.
[5]劉夢蕓,門福義. 馬鈴薯種薯生理特性的研究[J]. 中國農業科學,1985,18(1):18-23.
[6]王樹安. 作物栽培學各論(北方本)[M]. 北京:中國農業出版社,1995:203-205.
[7]霍軼珍,丁春蓮,銀 花,等. 不同材料覆蓋對馬鈴薯田土壤水熱狀況及產量的影響[J]. 干旱區資源與環境,2019,33(1):90-94.
[8]李 輝. 覆蓋對旱地馬鈴薯土壤水分和溫度的影響[D]. 蘭州:甘肅農業大學,2018.
[9]王 露. 玉林市馬鈴薯產業發展研究[D]. 南寧:廣西大學,2018.
[10]周 平,唐天向,何霞紅,等. 云南馬鈴薯冬作區氣候條件分析[J]. 中國馬鈴薯,2018,32(1):6-12.
[11]常立國,范惠玲,劉建超,等. 馬鈴薯試管苗壯苗和生根培養影響因素的研究[J]. 作物雜志,2016(2):129-132,173.
[12]于婷婷,王鳳新. 內蒙古地區不同品種馬鈴薯適水種植研究[J]. 中國農學通報,2015,31(36):70-77.
[13]李佩華. 川西南山地區馬鈴薯+玉米高產高效種植模式研究[J]. 西南農業學報,2013,26(6):2247-2252.
[14]沈 平,杜堯東,張永華,等. 廣東冬種馬鈴薯種植氣候的適宜性區劃[J]. 廣東氣象,2018,40(6):49-52.
[15]郭守生,韓輝福,賀連炳,等. 氣象條件對青海高原東北部馬鈴薯氣象產量的影響[J]. 貴州農業科學,2018,46(10):49-51.
[16]李 揚,王 靖,唐建昭,等. 播期和品種變化對馬鈴薯產量的耦合效應[J]. 中國生態農業學報,2019,27(2):296-304.