荷兰马铃薯品种在西辽河流域的适应性评价

2020-02-05 00:18宋昌海窦杰凤焦玉光
北方农业学报 2020年6期
关键词:结薯种质性状

宋昌海,姜 超,王 璐,王 炜,窦杰凤,焦玉光,于 卓

(1.呼伦贝尔市农业技术推广服务中心,内蒙古 海拉尔 021008;2.内蒙古农业大学 农学院,内蒙古 呼和浩特 010019;3.呼伦贝尔学院,内蒙古 海拉尔 021008)

马铃薯(Solanum tuberosum L.)属于茄科茄属的一年生块茎草本植物,是农业供给侧结构性改革的重要替代作物,也是我国重要的粮食和经济作物之一[1-3]。它因经济效益高、丰产性好、适应性广、营养丰富在我国广泛种植。种质资源又称遗传资源,是在遗传领域内一切具有基因或种质的生物总称,被认为是一个国家最具有战略意义和价值的物质财富。马铃薯种质资源非常丰富,这是其他三大栽培作物无法比拟的,在抗性、品质、产量等方面都具有广泛的遗传多样性,是育种学家从事品种改良和选育的基础[4-6]。利用马铃薯二倍体野生种、优质四倍体栽培种、2n 配子利用、远缘种及近缘种种间杂交、应用生物技术进行种质创新,得到新的种质,为生产和育种服务。过去几十年我国马铃薯产业发展迅速,但仍面临诸多问题。比如马铃薯专用型品种少、优异种质资源匮乏、种薯生产基础条件薄弱等问题,逐渐成为马铃薯种质资源发展的瓶颈。应加强种质遗传资源的整理与收集,丰富种质资源的多样性,有针对性地从国外引进、收集优良品种,经鉴定、筛选、评价在本地推广应用或把有个别优良性状的资源作为亲本,育成新的可在本地推广的优良品种,这对我国马铃薯选育和培育新品种具有重要的意义[7]。

马铃薯是内蒙古地区种植的主要粮菜兼用作物,长年种植面积在3.3 万hm2左右[8]。随着2015年国家马铃薯主粮化战略的提出,我国马铃薯种植面积将进一步扩大[9]。为了满足市场对马铃薯新品种的需求,丰富内蒙古地区马铃薯种质资源和进一步明确从国外引进的新品种在内蒙古东南部地区主要性状表现,内蒙古华颂农业科技有限公司于2019年从荷兰引进高产、优质、薯型好、抗性强的7个马铃薯新品种,通过对引进的7个马铃薯新品种开展主要性状指标评价,旨在鉴定筛选出在西辽河流域适应性强、产量高、品质好、综合性状优良的新品种,为新品种大面积应用推广提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验品种

参试马铃薯品种Farida、Evora、Colomba、Memphis、Panamera、Lucinda、Sylvana 和对照品种克新1号,各供试品种均为中熟型品种,分别由荷兰HZPC 公司和内蒙古华颂农业科技有限公司育种研究院提供。各试验品种级别均为原种。

1.2 试验区概况

试验于2019年在赤峰市巴林右旗内蒙古华颂农业科技有限公司原原种基地实施,该地区海拔623 m,年均太阳能辐射量632.85 kJ/cm2,位于43°12″~44°27″N,118°15″~120°05″E[10]。年平均气温4.9℃,≥10℃积温2 400℃,年平均降水量为300~500 mm,无霜期121~140 d[11]。试验地土壤为沙壤土,有机质10.70 g/kg、全氮1.01 g/kg、有效磷25.00 mg/kg、速效钾203.00 mg/kg、缓效钾927.00 mg/kg。7月20日、7月26日、8月3日使用72%霜脲·锰锌350 mL/hm2、68%氟吡菌胺+霜霉威盐酸盐1 500 mL/hm2防治晚疫病。采用滴灌模式灌溉[10]。

1.3 试验方法

试验地前茬为玉米,2018年秋深翻整地,2019年4月5日旋耕起垄,同时施入底肥撒可富马铃薯配方专用肥(N-P2O5-K2O=18-18-18)570 kg/hm2、生物有机肥(有效酵素菌数≥2 000 万/g、有机质≥40%)2 000 kg/hm2。试验新品种7个,对照品种1个,试验采用完全随机区组排列设计,3次重复,小区面积42.5 m(210.0 m × 4.25 m),各试验及对照品种采用微沟种植方式,株距为25 cm,行距为85 cm,每个参试品种播种5行,每行40株,试验地周边设5行保护行。于2019年5月20日切块播种,薯块大小在25~30 g,带2~3个芽眼,多马道红拌种,人工条播,其余管理方式同当地常规大田,9月20日收获测产。

1.4 指标观测

调查指标为各试验品种物候期[12-13]、植物学形态特征[14]、薯块性状[15]、产量及品质性状[16-18]。薯重<50 g记为小薯,50 g≤薯重≤150 g 记为中薯,薯重>150 g记为大薯,按期调查植株长势情况并按小区实收测产。

商品薯率/%=(大中薯重量/总重量)×100

1.5 数据处理

试验数据处理采用Excel 2010 和SPSS 26.0 软件进行统计及差异显著性分析(Duncan′s 法)。

2 结果与分析

2.1 参试品种的物候期

由表1可知,参试的8个品种物候期有一定差异,出苗期在6月9—13日,各参试品种的出苗期与对照克新1号相近。Colomba、Evora、Panamera 开花较早,较对照克新1号提前6~19 d;Lucinda、Farida 开花期中等,较对照品种提前4 d;Memphis、Sylvana 开花期与对照品种基本一致。Colomba 生育期最短,为89 d,与对照品种克新1号均为中早熟品种;其余参试品种生育期介于91~100 d,均为中熟品种[19]。各参试品种在内蒙古赤峰市巴林右旗均能成熟。

表1 参试品种物候期

2.2 参试品种的植株形态特征

由表2可知,参试的8个品种主茎数为2.1~4.7个,Colomba 主茎数最多,为4.7个,较对照品种多2.3个;其次是Lucinda,为3.1个,较对照品种多0.7个;Evora 和Memphis 主茎数一样,为2.1个,较对照品种少0.3个。株高各有不同,Panamera的株高最高,为82.7 cm,较对照品种高32.9 cm;其次是Evora,为70.2 cm,较对照品种高20.4 cm;Colomba最低,为31.2 cm,较对照品种低18.6 cm。除Memphis 茎色为绿带褐外,其余参试品种与对照品种克新1号相同,茎色均为绿色。供试品种叶色均为绿色。花冠色也不相同,Farida、Memphis 与对照克新1号花冠均为淡紫色,其他参试品种花冠色均为白色。参试品种花的繁茂性差异较大,Farida 和对照克新1号为少花,Evora、Memphis、Lucinda 和Sylvana 花繁茂性为落蕾,Colomba为无蕾,Panamera 花繁茂。

表2 参试品种的植物学特征

2.3 参试品种的块茎性状

由表3可知,参试品种Colomba、Panamera、Lucinda 和对照品种结薯集中、整齐;Farida 结薯集中、整齐度中等;Sylvana 结薯集中、不整齐;Evora 结薯集中度中等、整齐度中等;Memphis 结薯不集中、整齐度中度。Farida为长圆形;薯形为圆的品种为Colomba;椭圆的品种有Evora、Memphis、Panamera、Lucinda、Sylvana 与对照克新1号。薯皮颜色差异较大,Farida、Panamera 和Colomba为黄色;Evora 与对照品种薯皮色相同,为白色;Memphis为红色;Lucinda和Sylvana为黄色。Evora 和克新1号为白外,其他6个参试品种薯肉均为黄色。除Farida 和Colomba 薯皮略麻外,其余品种和对照品种均为光滑。各参试品种的芽眼深度均表现为浅或中等。

表3 各参试品种的块茎性状

2.4 参试品种的产量性状与商品薯率

由表4可知,Panamera的单株产量为689.96 g,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);Lucinda 单株产量为658.92 g,与克新1号(CK)无显著差异(P>0.05);Sylvana 单株产量最低,为476.84 g,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的单株产量为650.99 g。试验品种中单株块茎数最多的品种是Memphis 和Sylvana,为5.2个,较对照品种少结薯0.3个,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);其次是Lucinda,为5.1个,较对照品种少结薯0.4个,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);结薯数最低的是Colomba,为3.8个,较对照少结薯1.76个,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的单株块茎数为5.5个。单薯重最重的品种是Panamera,为146.8 g,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Colomba,为134.5 g,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);单薯重最低的是Sylvana,为91.7 g,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的单薯重为118.4 g。商品薯率最高的品种是Lucinda,为90.32%,较对照品种高5.99个百分点,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Colomba,为86.37%,较对照高2.04个百分点,与对照品种相比差异不显著(P>0.05);商品薯率最低的是Memphis,为76.19%,较对照低8.14个百分点,显著(P<0.05)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的商品薯率为83.96%。

表4 参试品种的产量性状与商品薯率

2.5 参试品种的产量

由表5可知,各参试品种产量最高的是Panamera,为32 468 kg/hm2,较对照品种增产3 353 kg/hm2,增产率11.52%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Lucinda,为31 007 kg/hm2,较对照品种增产1 892 kg/hm2,增产率6.50%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);Sylvana 产量最低,为22 440 kg/hm2,较对照减产6 675 kg/hm2,减产率22.93%,极显著(P<0.01) 低于克新1号(CK);Memphis产量为29 438 kg/hm2,较对照品种增产323 kg/hm2,增产率1.11%,与克新1号(CK)无极显著差异(P>0.01);Farida产量为28 155 kg/hm2,较对照减产960 kg/hm2,减产率3.3%,显著(P<0.05)低于克新1号(CK);Evora产量为24 240 kg/hm2,较对照减产4 875 kg/hm2,减产率16.74%,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);Colomba产量为24 052 kg/hm2,较对照减产5 063 kg/hm2,减产率17.39%,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的产量为29 115 kg/hm2。

表5 参试品种产量

2.6 参试品种的营养品质性状

由表6可知,参试品种干物质含量最多的品种是Lucinda,为20.71%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Farida,为19.73%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);干物质含量最低的是Sylvana,为17.54%,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的干物质含量为18.57%。淀粉含量最多的品种是Lucinda,为15.14%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Memphis,为14.22%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);淀粉含量最低的是Colomba,为12.44%,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的淀粉含量为13.31%。VC 含量最多的品种是Evora,为13.04 mg/100g,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Memphis,为12.44 mg/100g,极显著(P<0.01) 高于克新1号(CK);VC 含量最低的是Lucinda,为10.47 mg/100g,与克新1号(CK)相比差异不显著(P>0.05);克新1号(CK)的VC 含量为10.42 mg/100g。还原糖含量最多的品种是Sylvana,为0.27%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);其次是Lucinda,为0.21%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);还原糖含量最低的是Colomba,为0.10%,极显著(P<0.01)低于克新1号(CK);克新1号(CK)的还原糖含量为0.15%。蛋白质含量最多的品种是Memphis,为1.42%,极显著(P<0.01)高于克新1号(CK);Farida的蛋白质含量为1.02%,显著(P<0.05)低于克新1号(CK);其余参试品种的蛋白质含量与克新1号(CK)相比差异不显著(P>0.05);克新1号(CK)的蛋白质含量为1.09%。

表6 参试品种的营养品质性状

3 结论与讨论

在引进的7个外国马铃薯新品种中,通过对新品种的物候期、植株形态特征、块茎性状、产量、品质性状等指标进行比较评价,Panamera 综合表现最佳,产量高、商品薯率高,其生育期98 d,主茎数为2.8个,株高82.7 cm,植株直立、亮绿色,结薯集中整齐、薯形椭圆、黄皮黄肉、薯皮光滑、芽眼浅,干物质含量18.01%、淀粉含量13.69%,可以作为鲜食品种推广;Lucinda 产量较好,商品薯率最高,其生育期100 d,主茎数为3.1个,株高64.4 cm,植株直立、绿色,结薯集中整齐、薯形椭圆、淡黄皮黄肉、薯皮光滑、芽眼浅,干物质含量20.71%、淀粉含量15.14%,适宜作为加工品种推广,试验还需对两个品种的抗病性和抗逆性及其他性状进行评价,并准确了解各自的生长特性,给出更为全面的鉴定。

马铃薯栽培种起源于南美洲哥伦比亚、秘鲁和乌拉圭及玻利维亚的安第斯山区等地[20],一些引进的国外马铃薯新品种,经多点试验与试种后,在抗性、产量、品质等方面明显优于地方品种,经过用原品种名或重命名直接在我国大面积推广,包括爱波卡、米拉、费乌瑞它、底西瑞、卡尔地那[19]。随着马铃薯栽培产业迅速发展和国家推动马铃薯主粮化,近年来各地陆续推出一系列马铃薯新品种,但都具有一定的区域性和适应性。内蒙古东南部地区主栽品种有克新1号、华颂7号、希森6号、兴佳2号等,但这些品种已无法满足市场的多元化需求。因此,从国外引进一些新品种进行评价鉴定,筛选出适宜在西辽河流域栽种的优良品种,将极大地促进西辽河流域马铃薯产业的发展。

种质资源是选育马铃薯新品种的物质基础,也是能否培育出创新性新品种的关键环节[21]。目前,我国马铃薯种质资源较少,优良基因匮乏[22],育成的品种局限在现有的品种间杂交,导致培育新品种的遗传亲缘关系较近[23]。因此,需要大力引进国外马铃薯品种资源,丰富我国的马铃薯资源基因库。我国自20 世纪40年代开展马铃薯多性状目标育种以来,先后育成近200个品种[24]。育种的突破与国外马铃薯优异种质资源的引进和利用是密不可分的,经统计,直接用于马铃薯育种的国外种质资源占有性杂交亲本总数的90% 以上[25]。引进的种质资源如斯塔尔、疫畏它、多子白、白头翁、疫不加、阿奎拉等,这些亲本具有遗传背景远、生态型差异大、配合力强的特点[26]。通过对引进国外品种资源的评价鉴定,根据其生物学特性、形态学特征进行分析,准确地掌握这些品种资源在我国的可利用价值,并根据不同优势性状进行有目的选择和利用,在一定程度上可以创新国内种质资源,有效地提高我国的马铃薯育种水平。

猜你喜欢
结薯种质性状
“7532B”母种不同系统性状比较
华南地区最大农作物种质资源保护库建成
华南地区最大农作物种质资源保护库建成
椰糠与草炭配比生产马铃薯原原种的综合技术分析
压蔓平栽技术对甘薯生长、结薯及产量的影响试验
吉林省省级作物种质资源保护单位名单(第一批)
山东省省级农作物种质资源保护单位名单(第一批)
鉴定对照种“菁松×皓月”的茧丝质性状稳定性分析
不同激素及添加物对马铃薯组培苗生长的影响
不同培养基对马铃薯试管薯形成的影响