趙大偉+楊華才+鄧國軍+孟凡來+黃興粉+王序英
摘 要:為研究文山州甘薯種質(zhì)資源現(xiàn)狀,試驗通過對從文山各地收集整理的32份甘薯種質(zhì)資源,進行植物學(xué)特征和生物學(xué)特性、及抗逆性分析。將32份甘薯種資源整理歸并為7個品種,即勝南、滇紅5號、華北553、洋白、徐薯18、遺67-8和桂薯131等。結(jié)果表明,文山州甘薯種質(zhì)資源匱乏,血緣關(guān)系單調(diào),嚴重制約文山甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。試驗結(jié)果為當?shù)馗适斫?jīng)濟跨越式發(fā)展提供有利依據(jù),也為進一步選育適宜文山種植的優(yōu)質(zhì)甘薯新品種提供有利材料。
關(guān)鍵詞:甘薯 品種 植物學(xué)特征 生物學(xué)特性 抗逆性
甘薯(Ipomoea batatas Lam.)屬旋花科甘薯屬,起源于美州的秘魯、厄瓜多爾和墨西哥一帶,因其產(chǎn)量高、抗性強、耐貧瘠、適應(yīng)性廣及營養(yǎng)豐富,是世界種植的主要塊根作物之一,也是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料[1-2]。甘薯是21世紀解決糧食和能源問題的重要農(nóng)作物之一,我國甘薯年種植面積約600萬hm2,約占世界甘薯種植面積的66 %,年產(chǎn)量約1.002億t,占世界甘薯總產(chǎn)的85 %,是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國之一[3]。云南省甘薯種植面積83592 hm2,平均單產(chǎn)11564 kg/hm2,鮮薯總產(chǎn)量96755 t,僅次于馬鈴薯,是云南省第二大薯類農(nóng)作物。
云南文山州甘薯種植歷史悠久,在全州8個縣的每個村寨均有種植,全州甘薯的種植面積19023 hm2,占全省種植面積的21.05 %。目前,還沒有對其甘薯種質(zhì)資源進行詳細的調(diào)查與鑒定,研究旨在通過對全州各地收集來的32份甘薯材料進行鑒定和評價,通過植物學(xué)特征、生物學(xué)特性及抗逆性分析,對文山州地方甘薯品種資源進行整理歸納,進一步了解當?shù)馗适矸N質(zhì)資源現(xiàn)狀,為文山甘薯新品種選育及甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有利依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料及試驗地點
供試品種為文山州各地收集來的32份甘薯材料,其中白肉甘薯9份,黃肉甘薯17份,紫紅肉甘薯6份。
在2016年種植于文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地,海拔1260 m。試驗地為粘質(zhì)壤土,0-20 cm土層的主要養(yǎng)分特征:PH值6.12,速效氮74.07 mg/kg,速效磷7.37 mg/kg,速效鉀131.67 mg/kg,有機質(zhì)24.76 g/kg,全氮1.34 g/kg。
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設(shè)計
采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),凈作,4行區(qū),每個試驗小區(qū)面積20 m2,栽插密度45000~55000株/hm2,5月中旬栽插,11月下旬收獲。根據(jù)高產(chǎn)管理措施[4]進行除草、治蟲、灌溉和排水等田間管理措施。
1.2.2 性狀測定和數(shù)據(jù)分析
收獲前10 d在第Ⅱ重復(fù)小區(qū)第2壟連續(xù)取樣5株,根據(jù)《甘薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[5],分別對每個供試材料地上部植株性狀和地下部性狀進行鑒定比較,以及抗逆性分析,其中抗逆性包括耐貧瘠性、耐旱性、耐濕性、耐寒性和耐肥性。
收獲后,進行熟食味評價,其中熟食味評價分為好、中和差。采用常規(guī)烘干法,根據(jù)呂長文[6]等的方法計算每個品種的烘干率(%),測定薯干重量,即薯干重量=鮮薯產(chǎn)量×烘干率,根據(jù)王文質(zhì)[7]等的干率計數(shù)法計算淀粉含量(%),即淀粉含量=烘干率×0.86945 -6.34587。
2 結(jié)果與分析
2.1 甘薯地方品種地上部植株性狀比較
甘薯地方品種地上部植株性狀比較分析結(jié)果表明見表1,不同品種的上部植株性狀差異較大,供試材料中,從株型看,匍匐較多,半直立和直立較少;從頂葉色和葉色看,綠色居多,紅色和紫色較少;葉形差異很大,其中以尖心形、心形、淺裂單缺刻、深裂復(fù)缺刻和淺裂復(fù)缺刻的為多;葉脈色、脈基色和柄基色主要有紫色、淡紫色、淡綠色和綠色;從莖色和莖粗看,綠色較多,褐色和紫色次之,主要集中在0.5~0.7 cm;從蔓長看,最長的品種是天蓬白薯,達203.4 cm,最短的是德厚黃心,達93.6 cm;基部分枝數(shù)最多的是馬尾白心,達13.5個,最少的是天保紅心有5.2個。
2.2 甘薯地方品種地下部性狀比較
甘薯地方品種地下部性狀比較分析結(jié)果表明見表2,供試材料中,不同品種的耐貯性、結(jié)薯情況、薯塊整齊度和美觀度差異較小,而其他地下部性狀差異較大,其中結(jié)薯習(xí)性早晚差異也很大;從薯皮和薯肉看,薯皮以紅、白、紫紅、淡紅和黃色為主,薯肉以黃、白、黃帶紅、杏黃較多,紫和紅較少;從薯形看,紡錘形多于圓筒形,其中紡錘形包括下紡錘形、短紡錘形、長紡錘形; 單株結(jié)薯數(shù)最多的是天保紫薯,達6.3個,最少的3.0個平壩紅心;大中薯率最高的是馬塘黃心,達89.5 %。
2.3 甘薯地方品種平均鮮薯產(chǎn)量和抗逆性比較
對甘薯地方品種平均鮮薯產(chǎn)量和抗逆性分析結(jié)果表明見表3、表4,供試材料中,全生育期主要集中在160~180 d之間,薯塊萌芽性和苗質(zhì)都很優(yōu)良,而發(fā)根還苗習(xí)性差異較大;從鮮薯產(chǎn)量看,最高的是古木黃心,達2082.9 kg/667m2,其次是秉烈黃心和德厚黃心,最低的是南撈白皮,也是唯一產(chǎn)量低于1000 kg/667m2的品種;淀粉含量和烘干率最高的是仁和白心,達21.9 %和32.5 %,最低的是馬塘黃心,分別是15.5 %和25.1 %;從抗逆性分析和抗病蟲害看,不同品種的抗病性、抗蟲性、熟食味及耐濕性差異較小,其他方面差異較大。
2.4 綜合比較分析
根據(jù)供試材料的植物學(xué)特征和生物學(xué)特性,并結(jié)合抗逆性分析對比得出:古木黃心、德厚黃心、秉烈黃心、南撈紅皮、天寶黃心、江那紅皮和興街紅皮等7個材料地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為勝南;木廠紅皮、馬尾紅皮、漫銃紅皮、八布黃心薯和天蓬紅皮等5個材料地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為滇紅5號;馬塘黃心、回龍黃心、仁和黃心、江那黃心薯和銃卡黃心等5個材料地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為華北553;平壩白心、白沙心、南撈白皮、仁和白心、六河白薯、興街白心和天蓬白薯等7個材料地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為洋白;馬尾白心和銃卡白心的地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為徐薯18;平壩紅心、天保紅心和江那紅心的地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為遺67-8;回龍紫薯、天保紫薯和天蓬紫心的地上部性狀和地下部性狀相近,抗逆性相似,主體血緣關(guān)系為桂薯131。
3 結(jié)論與討論
對文山州甘薯種植資源的研究能進一步認識當?shù)馗适懋a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,為提升甘薯產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益提供有利依據(jù)。本實驗表明,文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院從文山各地收集到的32份甘薯材料,通過植物學(xué)特征和生物學(xué)特性,并結(jié)合抗逆性分析,將32份甘薯種資源整理歸并為7個品種,即勝南、滇紅5號、華北553、洋白、徐薯18、遺67-8和桂薯131等。
勝南、華北553和滇紅5號屬于黃肉甘薯。勝南是四川省農(nóng)科院從南瑞苕×勝利百號雜交后代中選育而成,該品種葉片中等,生長旺盛,結(jié)薯集中,大薯塊多,產(chǎn)量穩(wěn)定,是一個具有生產(chǎn)潛力的食用加工兼用型高產(chǎn)品種。滇紅5號是云南省農(nóng)科院從越南引進的脫毒試管苗,經(jīng)過單株選育而成,植株生長旺盛,產(chǎn)量穩(wěn)定,耐旱性和耐瘠薄能力強,在文山州種植廣泛的食用型優(yōu)質(zhì)品種。華北553是原華北農(nóng)科所從勝利百號放任授粉的雜交后代中選育而成,該品種短蔓,生長旺盛,結(jié)薯早,膨大快,生產(chǎn)潛力大,是一個營養(yǎng)豐富,生食脆甜而多汁的食用型高產(chǎn)品種。
洋白和徐薯18屬于白肉甘薯。洋白是從越南引進的白心甘薯,食用口感好,耐貧瘠,在文山州種植廣泛,但產(chǎn)量偏低,種質(zhì)退化嚴重。徐薯18是徐州農(nóng)科院從新大紫×華北52-45的回交實生后代中選育而成,該品種葉片中等,生長旺盛,大薯率高,產(chǎn)量穩(wěn)定,是一個具有生產(chǎn)潛力的加工型高產(chǎn)品種。
遺67-8屬于紅肉甘薯,是中國科學(xué)院遺傳研究所從蓬尾×早熟紅雜交后代中選育而成,該品種植株疏散,葉片中等,薯塊萌芽性好,抗逆性強的食用型優(yōu)質(zhì)品種。桂薯131屬于紫肉甘薯,是廣西農(nóng)科院選育的品種,薯形非常美觀,商品率高達95%以上,適宜作優(yōu)質(zhì)食用型品種進行推廣種植。
溫度、光照、降水量和土質(zhì)等環(huán)境因素對甘薯生長具有重要影響[8]。文山州橫臥云南省東南角,地勢多樣,即有海拔2991.2 m的薄竹山峰,也有海拔107 m的邊境口岸天保鎮(zhèn),州內(nèi)大多地區(qū)為海拔1000-1800 m山地,年平均降雨量800-1900 mm,平均氣溫15.9-19.3 ℃,獨特的生態(tài)環(huán)境造就了豐富多彩的甘薯地方品種資源,為甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好環(huán)境條件。本實驗表明,文山州甘薯種質(zhì)資源匱乏,血緣關(guān)系單調(diào),缺少最基本的自然誘變性,同時文山州甘薯產(chǎn)業(yè)存在品種(系)單一、平均單產(chǎn)低和種質(zhì)退化等問題,嚴重制約甘薯經(jīng)濟發(fā)展,嚴重打擊薯農(nóng)的種薯的積極性。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和人們對甘薯的營養(yǎng)價值、保健功能和加工增效優(yōu)勢的認識提高,全州廣大農(nóng)村已將甘薯產(chǎn)業(yè)作為一項重要富民工程,為解決這一矛盾,應(yīng)加強優(yōu)質(zhì)新品種推廣力度,把更多更好的專用型甘薯新品種引入文山州,包括加工型甘薯、食用型甘薯、營養(yǎng)型甘薯等等,同時加強自主選育甘薯新品種力度,選育出適宜當?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、高抗的各類專用型甘薯新品種,從而為甘薯產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展,為提高人民的生活水平作出貢獻。
參考文獻
[1] 海梅榮,郭華春,周華芬,等.葉片老化對甘薯品種光合特性與產(chǎn)量的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,23(4):447-451.
[2] 時曉東,劉良勇,李云萍,等.紫色甘薯色素分別的多樣性[J].西南師范大學(xué)學(xué)報,2011,36(3):166-171.
[3] 王菲,陳怡,冉烈,等.肥料組合對甘薯和品質(zhì)的影響[J].西南大學(xué)學(xué)報,2012,34(10):25-29.
[4] 唐忠厚,李強,李洪民,等.紫甘薯主要品質(zhì)性狀基因型與環(huán)境效應(yīng)研究[J].中國糧油學(xué)報,2010,25(9):32-35.
[5] 張允剛,房伯平.主要種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,2006:75-79.
[6] 呂長文,王季春,唐道彬,等.甘薯塊根碳水化合物合成與積累動態(tài)特性研究[J].中國糧油學(xué)報,2011,26(2):23-27.
[7] 王文質(zhì),以凡,杜述榮,等.甘薯淀粉含量換算公式及換算表[J]. 作物學(xué)報, 1989,15(1):94-96.
[8] 易九紅,張超凡,劉愛玉,等.甘薯生長與環(huán)境、栽培因素及內(nèi)源激素的關(guān)系[J]. 作物研究,2012,26(6):719-724.