不同播期对不同品种马铃薯成苗数和产量的影响

张永旺，王 俊，王凯博，郑太波

(1. 延安大学 生命科学学院，陕西 延安 716000； 2. 中国科学院 地球环境研究所，陕西 西安 710061；3. 延安市农业科学研究所，陕西 延安 716000；)

马铃薯是世界四大粮食作物之一[1]。近年来，国家农业部为贯彻落实新形势下国家粮食安全战略部署和农业可持续发展，开始大力推动马铃薯作为主粮产品产业化发展。由于马铃薯具有耐寒、耐旱、耐贫瘠和适应性强等优势，适于陕西地区种植，并在陕北地区具有悠久的种植历史，逐渐成为该区的主要农作物之一。马铃薯作为典型的高产作物，在欧美发达国家马铃薯平均产量约为45 t·hm-2，在全球马铃薯平均产量也能够达到18 t·hm-2[2]。而位于陕北地区的延安市马铃薯平均产量为10～15 t·hm-2，且种植面积一直维持在60 000～70 000 hm-2[3]，其原因可能有土壤贫瘠、品种老化、播期不适、栽培技术不佳和环境条件不适等[4]，目前如何提高陕北地区尤其是延安地区的马铃薯产量是一个亟待解决的问题。

陕北地区常年干旱少雨，在全球气候变暖的趋势下，该区马铃薯生长发育过程中的水分亏缺加重，作为喜凉作物的马铃薯，气候变暖必然对其产量产生不良影响[5]，而选择适宜的播期和品种是应对此不良影响的重要措施[6]。国内外对马铃薯的品种和播期试验做了一定的研究，如雨养区马铃薯选择适宜品种可增产30%以上[7]，早熟马铃薯品种在农牧交错带适宜播期为5月中下旬[8]，在黄土高原半干旱区的适宜播期为5月底到6月初[9]，而中熟品种的适宜播期为5月初[10]，巴基斯坦北部随着播期从5月5日到6月5日，产量显著降低[11]，目前陕北地区引进马铃薯品种较多，研究多集中品种间或播期间，针对不同熟期、不同品种和不同播期对马铃薯生长发育和产量的交叉效应研究较少。因此，笔者研究针对陕北地区3种熟期、4种品种和4个播期的马铃薯在成苗数和产量上的差异进行分析，确定最适宜的品种和播期，为陕北地区马铃薯的品种和播期的选择提供理论依据，增加薯农的收益。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于陕西省延安市甘泉县石门镇川地，地处黄土高原中部(108°45'～109°33'E，36°6'～36°37' N)，属黄土高原低山丘陵沟壑区，土壤为黄绵土，地势平坦，肥力较差，前茬作物为玉米，春季结合旋耕每667 m2施二铵20 kg，硫酸钾肥20 kg，尿素10 kg。海拔950～1 625 m，高原大陆性季风半湿润气候，四季冷暖干湿分明。春暖多风，夏热多雨，秋凉湿润，冬寒少雨，夏短冬长。年平均气温8.6℃，年平均日照时数为2 478.7 h，平均日照6.8 h，昼夜温差较大，年平均无霜期148 d，年降雨量126.3 mm。

1.2 参试品种及播期

参试品种为早熟品种2个，中熟品种1个，晚熟品种1个，详见表1。播期从5月16日到6月15日，以10 d为间隔，共4个播期，分别为5月16日，5月26日，6月5日和6月15日。

表1 参验品种

1.3 试验方法

试验于2015年和2016年连续两年进行品种和播期试验，同一播期试验品种采取随机排列，共4个品种，4个播期，重复3次，48个小区，小区面积为23.76 m2(3.30×7.20 m)，行距55 cm，株距30 cm，每品种每小区种植6行，详见表2。采用人工开沟点播，每小区播种150粒。各品种生育期间中耕除草三次，培土两次，追肥1次，防病、防虫各两次，各品种成熟后进行分批收获。

表2 不同品种和不同播期的田间分布

1.4 观测项目与方法

2015年和2016年马铃薯生育期内的气温、降水量和日照时数等气象数据由延安市气象局获得。对2015年和2016年的不同品种和不同播期的成苗数和产量分别进行测量。

2 结果与分析

2.1 研究期内气候条件的差异

从表3的气象资料可知，2015年5-10月平均气温17.6℃，比常年同期17.5℃高出0.1℃；降水量297.6 mm，比常年同期461.9 mm少164.3 mm；日照时数1 159.3 h，比常年同期日照时数1 228.3 h少69 h。5-6月气温18.45℃，比常年同期18.3℃高0.15℃，降水量73.5 mm,比常年同期113.2 mm少39.7 mm，干旱会延缓出苗时间；7-10月平均气温17.1℃，比常年同期17.0℃高0.1℃，降水量224.1 mm，比常年同期348.7 mm少124.6 mm，高温和干旱对马铃薯的开花及产量易造成不利影响。

表3 2015年试验地5-10月气象数据

从表4的气象资料可知，2016年5-10月平均气温18.0℃，比常年同期17.8℃高出0.2℃；降水量440.5 mm，比常年同期474.9 mm少34.4 mm；日照时数1 040.2 h，比常年同期日照时数1 178.0 h少137.8 h。5月气温14.9℃，比常年同期16.5℃低1.6℃，降水量43.9 mm,比常年同期137.9 mm少94 mm，低温、干旱延缓出苗时间；7月下旬至9月平均气温21.0℃，比常年同期19.8℃高1.2℃，降水量125.2 mm，比常年同期270.7 mm少145.5 mm；7-9月日照时数509.3 h, 比常年同期日照时数548.0 h少38.7 h，高温、干旱和寡照都对马铃薯的开花和块茎的形成不利, 易造成产量下降。

表4 2016年试验地5-10月气象数据

2.2 不同播期对不同品种马铃薯成苗数的影响

从图1马铃薯的成苗数可以看出，2015年早熟品种FWRT在播期4最低，显著低于播期1、2和3，且播期3显著低于播期1和2，播期1和2间差异不显著；早熟品种LK99在播期2显著高于播期1、3和4，后三者间无显著性差异；中熟品种KX1表现为播期1>2>3>4，且各播期间的差异显著；晚熟品种QS9在播期1和2显著高于3和4，而播期1和2及3和4间差异不显著。在播期1中早熟LK99最低，其它三个品种间无显著差异；在播期2中早熟LK99显著高于中熟KX1，早熟FWRT和晚熟QS9处于中间，而早熟LK99和中熟KX1都与早熟FWRT和晚熟QS9无差异显著性；在播期3中早熟LK99和晚熟QS9显著高于早熟FWRT和KX1，而早熟LK99和晚熟QS9间及早熟FWRT和中熟KX1间都不存在差异显著性；在播期4中早熟LK99和晚熟QS9显著高于中熟KX1，而早熟FWRT显著低于中熟KX1。

图1 2015年不同播期不同品种马铃薯成苗数

从图2马铃薯的成苗数可以看出，2016年早熟品种FWRT在播期3、4最低，显著低于播期1，与播期2无显著差异；早熟品种LK99和中熟KX1在不同播期间无显著性差异；晚熟品种QS9在播期4显著高于播期1，而与播期2和3无显著性差异。在播期1和2中不同品种间差异不显著；在播期3和4中早熟FWRT显著低于其它三个品种，且其它三个品种间差异不显著。

图2 2016年不同播期不同品种马铃薯成苗数

2.3 不同播期对不同品种马铃薯产量的影响

从图3马铃薯的产量可以看出，2015年早熟品种FWRT、LK99、中熟KX1和晚熟QS9在不同播期下的产量显著性差异。在播期1和2中，4 个品种无显著性差异，而在播期3和4中，晚熟QS9显著高于其它3个品种，且其它三个品种间差异不显著。

图3 2015年不同播期不同品种马铃薯产量

从图4马铃薯的产量可以看出，2016年早熟品种FWRT在播期3、4最低，显著低于播期2，且播期2显著低于播期1；早熟品种LK99在播期2显著高于其它播期，且播期1显著高于播期3和4，播期3和4间差异不显著；中熟品种KX1在播期1和2间及3和4间差异不显著，但播期1和2的产量显著高于播期3和4的；晚熟品种QS9在播期4显著高于播期2和3，播期1显著高于播期2，但与播期3和4无显著性差异。在播期1中4个品种间差异不显著；在播期2中早熟LK99显著高于早熟FWRT和晚熟QS9，与中熟KX1间无显著性差异；在播期3中早熟LK99和中熟KX1间差异不显著，但二者都显著低于晚熟QS9，且显著高于早熟FWRT；在播期4中早熟FWRT与LK99差异不显著，但显著低于中熟KX1和晚熟QS9，且晚熟QS9显著高于中熟KX1。

图4 2016年不同播期不同品种马铃薯产量

3 讨论

播期和品种差异对马铃薯的生长发育的影响不同[12]，其中，对于成苗数的影响在不同年份亦不同。2015年，早、中和晚熟马铃薯从5月16日至6月5日随着播期的推迟，总体呈现出了成苗数显著下降的趋势，这可能是由于随着播期的延迟，温度逐渐升高，而高温不利于出苗的原因，这与沈学善等[13]的研究结果正好相反，原因可能有三个方面，一是地区差异，二是研究的播期不同，笔者研究中的播期是春播，而上述研究中的播期是冬播，三是品种差异。在同一播期中，在2个早熟品种、1个中熟品种和1个晚熟品种中成苗数最高的是晚熟品种QS9。而在2016年，除早熟品种FWRT表现出与2015年同样的趋势即播期延迟其成苗数显著降低外，另外3个品种在不同播期的成苗数差异不显著，但在4个播期中，晚熟品种QS9仍然表现出成苗数最高的性状。4个播期的4个马铃薯品种在成苗数上表现的在年份中的不一致性可能与两个年份中气象因子不同有关，特别是温度、降水量和日照时数等因子的差异，而温度、水分和光照是影响马铃薯生长发育最重要的气象因子[14～16]。

播期和品种的优化管理是适应当地气候变化和保证马铃薯稳产的有效措施[6]。播期能够显著影响马铃薯的产量，过早或过晚地播种都会对产量造成不利影响，只有合适的播期才会使马铃薯的产量和经济效益最大化[17～19]。笔者研究中，2015年同一品种不同播期的产量不显著，这表明该年份播期与实测产量的关系不明显，这与钱蕊等[14]的研究结果一致，5月16日和5月26日播种的马铃薯品种间也无显著性差异，但在随后的两个播种期即6月5日和6月15日播种的4个品种中，晚熟品种QS9的产量显著高于其它品种，这表明虽然该年份播期的作用不明显，但同一播期下品种间仍存在显著差异。而在2016年，早熟品种FWRT在播期5月16日的产量显著高于之后的3个播期，而另一个早熟品种LK99在播期5月26的产量显著高于其它播期，中熟品种KX1在播期5月16日与5月26日的产量差异不明显，但显著高于6月5日和6月15日两个播期的产量，晚熟品种QS9在播期6月15日的产量最高，且与其它播期差异显著，从同一播期品种间来看，播期5月16日的4个品种间产量无显著差异，播期5月26日品种LK99的产量显著高于其它品种，播期6月5日和6月15日都是品种QS9的产量占显著优势。2015年与2016年4个品种在4个播期的产量变化存在一定的差异，这可能与两个年份间的气象因子不同有关，高峰等[20]研究表明温度、水分和光照对马铃薯的气象产量有一定影响，且各气象因子在马铃薯生长的不同时期对马铃薯生长的重要程度不尽相同[14]。

4 结论

从连续两年的播期和品种试验中发现，从5月16日到6月5日，随着播期的延迟，早熟品种FWRT的成苗数和产量逐渐下降，该品种适宜在5月中旬播种，早熟品种LK99和中熟品种KX1适宜在5月中下旬播种，而晚熟品种适宜在6月中旬播种，如果条件允许，建议QS9号品种作为研究区的适宜栽培品种，温度、光照和水分是影响马铃薯产量的关键因子，由于连续两年的试验结果中个别品种在不同播期的产量变化呈现一定的不规律性，需要结合更多的气象因子作进一步更系统的研究。