廣東冬作區(qū)抗青枯病馬鈴薯新品種篩選

陳 卓，王俊杰，鄒華芬，李 可，趙喜娟，宋波濤，金 輝*

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶作物研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶果樹生物學重點實驗室，廣東 湛江 524091；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，黑龍江 大慶 163316；3.贛南師范大學臍橙學院，江西 贛州 341000；4.華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院，湖北 武漢 430070）

馬鈴薯是世界上繼水稻、玉米和小麥后的第4大糧食作物，具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)豐富等特點[1]。中國是馬鈴薯第一生產(chǎn)大國，各區(qū)域均有種植。冬種馬鈴薯是廣東省最具競爭優(yōu)勢的特色農(nóng)作物之一，2014年以來種植面積達4.6萬hm2以上[2,3]，以反季節(jié)方式生產(chǎn)鮮薯，其鮮薯品質優(yōu)、售價高、效益好，成為農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟來源[4,5]。目前廣東省冬種馬鈴薯主栽品種為‘費烏瑞它’[3]，占廣東省馬鈴薯種植面積的80%以上，由于長期連年種植，該品種的抗病性逐年下降，特別容易感染青枯病，造成產(chǎn)量降低和品質下降，從而嚴重影響到種植農(nóng)戶的經(jīng)濟效益。因此，加快高產(chǎn)、抗青枯病馬鈴薯新品種的引進和推廣，是響應國家馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略和促進廣東省冬作區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的當務之急。為篩選適宜廣東省冬作區(qū)種植的高產(chǎn)、抗青枯病馬鈴薯新品種，從華中農(nóng)業(yè)大學、甘肅省和貴州省共引進16個馬鈴薯新品種（系）進行田間試驗，為廣東省乃至整個南方冬作區(qū)馬鈴薯品種引進提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試馬鈴薯品種（系）16個，分別為‘08HE077-15’、‘08CA0752’、‘華彩1號’、‘華彩3號’、‘華薯1號’、‘華薯2號’、‘華薯4號’、‘華薯10號’、‘華薯12號’、‘華薯13號’、‘黑美人’、‘青薯10號’、‘隴薯9號’、‘希森6號’、‘普古烏’和‘紅美’，以廣東省主栽品種‘費烏瑞它’作對照。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗地概況

試驗地位于廣東省湛江市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院南亞熱帶作物研究所馬鈴薯育種基地，N 21°9′、E 110°16′，海拔30 m。該地區(qū)屬熱帶北緣季風氣候，終年受海洋氣候調(diào)節(jié)，年平均氣溫22.7～23.5℃，年平均降水量1 395.5～1 723.1 mm[6]。試驗地土壤為紅壤土，土壤肥力中等，地勢平坦，前茬種植玉米。

1.2.2 試驗方法

試驗采用完全隨機區(qū)組設計[7]，3 次重復，5 行區(qū)，行長4.5 m，行距0.6 m，株距0.25 m，種植密度66 000株/hm2，小區(qū)面積13.5 m2，全試驗凈面積688.50 m2。播種前進行整地，清除雜物，做到地面平整，采用拖拉機犁地和拖溝，于2019年12月8日進行播種，人工溝播。采用溝施的方法施肥，施肥量為有機肥（內(nèi)蒙古發(fā)酵羊糞，總養(yǎng)分≥5%，有機質≥45%）2 250 kg/hm2、復合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）900 kg/hm2、尿素（總氮≥46.40%）150 kg/hm2，播種時一次性施入播種溝內(nèi)。采用滴灌方式進行灌溉，每7 d澆水2次，收獲前8～10 d停止?jié)菜Ｕ麄€生育期中耕除草2 次，分別為2020 年1 月20 日和2 月5日。植株于2020年4月2日收獲。

1.2.3 數(shù)據(jù)收集和處理

觀測記錄各供試品種物候期（出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期及收獲期），開花期觀測各品種形態(tài)特征及田間性狀，收獲時記錄各品種塊莖性狀。苗期和現(xiàn)蕾期觀測各小區(qū)的出苗率，開花期和盛花期每小區(qū)隨機觀測10株，測定主莖數(shù)和株高。收獲時每個小區(qū)隨機取10株進行單株結薯個數(shù)、單株塊莖重量及塊莖平均重量的測定。實收每個小區(qū)的全部植株，其產(chǎn)量作為小區(qū)的實測產(chǎn)量[8]。

馬鈴薯青枯病的觀測，每小區(qū)隨機調(diào)查30株，每個品種（系）共調(diào)查90株，然后計算發(fā)病率、病情指數(shù)和病情指數(shù)相對值[9]。

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100

病情指數(shù)（Disease index，DI）=[∑（相應發(fā)病級別的株數(shù)×發(fā)病級別）/（調(diào)查總株數(shù)×9）]×100

病情指數(shù)相對值（Disease relative value，RV）=[（感病對照品種的病情指數(shù)-被鑒定品種（系）的病情指數(shù)）/感病對照品種的病情指數(shù)]×100

馬鈴薯品種（系）的青枯病抗性根據(jù)RV值分為5級：高抗（RV ＞75），抗?。?5 ＜RV ≤75），中抗（35 ＜RV ≤55），感病（15 ＜RV ≤35），高感（RV ≤15）[10]。

采用Excel 2010和SPSS 21.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 參試馬鈴薯品種（系）物候期

參試品種（系）出苗期均在12月下旬，其中‘隴薯9號’出苗最早，于12月20日出苗，‘華薯13號’和‘08CA0752’出苗最晚，于12月29日出苗。2020年1月下旬，各品種（系）開始現(xiàn)蕾，‘華彩1 號’、‘隴薯9 號’、‘華彩3 號’、‘希森6 號’、‘華薯4 號’、‘費烏瑞它’（CK）和‘普古烏’出現(xiàn)落蕾現(xiàn)象，不能正常開花，其余品種均能正常開花。16個參試品種的生育期均較對照長，其中‘隴薯9號’生育期最長（表1）。

2.2 參試馬鈴薯品種（系）植株形態(tài)特征

‘華彩1號’、‘華彩3號’和‘紅美’莖色為淺紫色，‘黑美人’、‘08CA0752’和‘普古烏’莖色為紫色，其余品種莖色均為綠色。各品種葉色均為綠色或深綠色?！?8HE077-15’、‘華薯12 號’、‘青薯10 號’、‘華薯13 號’和‘華薯10 號’植株生長勢表現(xiàn)為強，‘華彩1號’和‘普古烏’植株生長勢表現(xiàn)為弱，其余植株生長勢表現(xiàn)為中等。‘08HE077-15’、‘華薯2號’、‘華薯13號’、‘華薯10號’和‘紅美’花冠色均為白色，‘華薯1號’、‘華薯12 號’和‘青薯10 號’花冠色為淺紫色，‘08CA0752’花冠色為紫色。僅有‘華薯12號’和‘華薯13號’的花繁茂性表現(xiàn)為繁茂且能正常結實，其余品種的花蕾自然脫落或花繁茂性表現(xiàn)中等且未能結實或結實性較差（表2）。

表1 不同馬鈴薯品種（系）物候期Table 1 Phenophase of various potato varieties(lines)

表2 不同馬鈴薯品種（系）植株形態(tài)特征Table 2 Plant morphological characters of various potato varieties(lines)

2.3 參試馬鈴薯品種（系）田間性狀

‘紅美’、‘華彩1號’、‘普古烏’、‘華薯4號’、‘華薯2號’、‘隴薯9號’和‘08CA0752’出苗率均低于90.00%，其中‘紅美’出苗率最低，為56.67%。其余品種（系）出苗率均達到90.00%以上，其中‘華薯10號’出苗率最高，為97.04%。參試品種（系）莖粗均在10.00 mm以上，‘隴薯9號’莖最粗，為13.97 mm，‘普古烏’莖最細，為10.01 mm。主莖數(shù)在1.6～2.9 條，‘紅美’最少，‘希森6號’和‘華薯12號’最多?！展艦酢?、‘希森6號’、‘紅美’、‘華彩3號’、‘華彩1號’和‘華薯4號’的株高均低于對照，‘普古烏’株高最低為35.6 cm，‘華薯12號’株高最高，為68.8 cm?！t美’的單株塊莖數(shù)和對照相同，其余品種（系）單株塊莖數(shù)均較對照多，‘華薯13 號’單株塊莖數(shù)最多，為8.9個?！展艦酢瘑沃陦K莖重最低為284.7 g，‘華彩3號’單株塊莖重最高為808.4 g?！?8HE077-15’塊莖平均重高于對照，其余參試品種（系）塊莖平均重均低于對照，‘普古烏’最低，為34.3 g（表3）。

2.4 參試馬鈴薯品種（系）塊莖性狀

‘華薯1號’和‘普古烏’薯形為圓形，‘08CA0752’薯形為長卵圓形，‘黑美人’的薯形為長筒形，‘08HE077-15’、‘隴薯9號’、‘青薯10號’、‘華薯13號’和‘華薯10號’5個品種（系）薯形為扁圓，其余8個品種（系）薯形為橢圓或長橢圓形。

‘華薯1號’、‘華彩1號’和‘紅美’皮色為紅色，‘08HE077-15’、‘青薯10號’和‘華薯10號’皮色為白色，‘華彩3號’、‘黑美人’和‘普古烏’皮色為紫色，‘華薯4 號’皮色為淡黃帶紫紋（芽眉為紫色），‘08CA0752’皮色為紫紅，其余品種（系）皮色為黃色或淡黃色。

‘普古烏’肉色為白帶紫色環(huán)紋，‘華彩3號’肉色為淡紫（環(huán)紋），‘華薯1號‘和‘08CA0752’薯肉分別為黃色和淡黃色，‘華薯4號’肉色為白色，其余品種（系）肉色與皮色相似。‘08HE077-15’、‘隴薯9號’和‘華薯13號’薯皮類型表現(xiàn)為粗糙，其余品種（系）的薯皮類型表現(xiàn)為光滑?！A薯12號’和‘普古烏’的芽眼深，‘希森6號’、‘華薯4號’、‘紅美’和對照‘費烏瑞它’芽眼淺，其余品種（系）芽眼深淺均為中等。

表3 不同馬鈴薯品種（系）田間性狀Table 3 Field characters of various potato varieties(lines)

各品種（系）商品薯率均低于對照，商品薯率低于70.00%的品種（系）有2個、70.00%～80.00%的品種（系）有6個、80.00%～90.00%的品種（系）有8個，‘普古烏’商品薯率最低，為36.55%，‘華彩3號’最高，為86.24%（表4）。

2.5 參試馬鈴薯品種（系）青枯病發(fā)病情況

‘普古烏’、‘紅美’、‘華彩1號’和‘黑美人’4個品種（系）青枯病發(fā)病率顯著高于對照，‘青薯10號’、‘08CA0752’、‘華薯2號’和‘華薯4號’青枯病發(fā)病率均低于對照，但差異不顯著，其余品種（系）青枯病發(fā)病率均顯著低于對照，‘華薯13號’和‘華薯10號’發(fā)病率均低于10.00%，‘華薯12號’未觀測到青枯病的發(fā)生。除了‘華彩1號’、‘黑美人’、‘普古烏’和‘紅美’，其余12個品種（系）的病情指數(shù)均低于對照，其中病情指數(shù)低于10.00的品種（系）有5個，分別為‘華薯12號’、‘華薯13號’、‘華薯10號’、‘華薯1 號’和‘華彩3 號’。由病情指數(shù)相對值可以得

表4 不同馬鈴薯品種（系）塊莖性狀Table 4 Tuber characters of various potato varieties(lines)

出，‘華薯12號’的病情指數(shù)相對值大于75，對青枯病表現(xiàn)為高抗；‘華薯13號’和‘華薯10號’病情指數(shù)相對值在55～75，對青枯病表現(xiàn)為抗病；‘華薯1號’、‘華彩3 號’和‘08HE077-15’的病情指數(shù)相對值在35～55，對青枯病表現(xiàn)為中抗，‘隴薯9 號’、‘希森6號’、‘華薯4號’的病情指數(shù)相對值均處于15～35，對青枯病均表現(xiàn)為感病；‘華薯2號’、‘青薯10號’、‘08CA0752’、‘華彩1號’、‘黑美人’、‘普古烏’、‘紅美’的病情指數(shù)相對值均低于15，對青枯病表現(xiàn)為高感（表5）。

2.6 參試馬鈴薯品種（系）產(chǎn)量

‘華薯13號’、‘華薯12號’和‘華薯10號’產(chǎn)量位居前3位，3個品種之間差異不顯著，與對照相比均增產(chǎn)40%以上，差異極顯著?！A薯13號’產(chǎn)量最高，達40 328 kg/hm2，‘普古烏’產(chǎn)量最低，較對照減產(chǎn)達到71.52%，產(chǎn)量僅7 738 kg/hm2；‘紅美’產(chǎn)量也較低，只有14 983 kg/hm2，這2個品種與對照產(chǎn)量相比差異達極顯著水平（表6）。

3 討 論

廣東省馬鈴薯的種植屬南方冬作區(qū)，馬鈴薯的最佳播期在每年10～12月上旬，收獲在次年2月中下旬開始，至清明前收獲完畢。馬鈴薯生育期內(nèi)易受到青枯病的侵害，馬鈴薯青枯病嚴重制約了馬鈴薯的大規(guī)模種植，并造成了嚴重的經(jīng)濟損失，是現(xiàn)階段制約冬作區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要病害之一[11,12]。青枯病病菌寄主范圍廣，病原菌小種復雜[13]，易隨環(huán)境產(chǎn)生變異，適應能力強，能夠在土壤中存活數(shù)年，一旦發(fā)生難以控制，造成作物大面積死亡甚至絕收[14]，對馬鈴薯的品質和產(chǎn)量造成嚴重影響[7]。本試驗的‘華薯13號’、‘華薯12號’和‘華薯10號’青枯病發(fā)病率較低，‘普古烏’和‘紅美’青枯病發(fā)病率超過40%，為感青枯病最嚴重的2個品種。試驗數(shù)據(jù)表明，青枯病發(fā)病率較低的品種田間性狀優(yōu)良，產(chǎn)量表現(xiàn)良好，而青枯病侵害越嚴重的品種植株繁茂性越差，單株塊莖重越低，產(chǎn)量不能充分表現(xiàn)出來。

表6 不同馬鈴薯品種（系）產(chǎn)量Table 6 Tuber yields of various potato varieties (lines)

綜合各品種（系）性狀表現(xiàn)與統(tǒng)計分析，‘華薯12號’和‘華薯13 號’品種產(chǎn)量均超過40 000 kg/hm2，與對照差異極顯著，產(chǎn)量優(yōu)勢明顯；‘華薯12 號’與‘華薯13 號’相比商品薯率更高，經(jīng)濟效益更明顯，并且沒有發(fā)生青枯病，可通過試驗進一步檢測其抗病性以便作為抗青枯病品種在南方冬作區(qū)推廣種植?！A彩3號’產(chǎn)量較高且在16個參試品種中商品薯率最高，其薯皮光滑為紫色，肉色為淡紫（環(huán)紋），極具特色，能夠創(chuàng)造一定經(jīng)濟效益，可在南方冬作區(qū)作為彩色馬鈴薯推廣以滿足市場需求。‘華薯1號’紅皮黃肉，薯皮光滑，對青枯病表現(xiàn)為中抗，具有一定的推廣價值?！展艦酢汀t美’2個品種均較對照顯著減產(chǎn)且青枯病發(fā)病情況嚴重，不宜在南方冬作區(qū)推廣種植，其余品種（系）有待進一步試驗來確定是否適宜南方冬作區(qū)種植。