程 亮,郭良芝,魏有海,郭青云
(1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院,青海 西寧 810016;2.青海省農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理重點實驗室,青海 西寧 810016)
馬鈴薯為茄科茄屬一年生草本植物,糧菜兼用,是我國第四大糧食作物,在保障我國糧食安全和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要的作用。2016年我國馬鈴薯種植面積近6.0×106hm2。青海省海東市樂都區(qū)位于青海東北部湟水河中下游,區(qū)內(nèi)土層深厚、肥沃疏松,土壤富含鉀元素,雨熱同季,海拔較高,自然氣候條件非常適宜馬鈴薯種植,尤其在干旱半干旱山區(qū),已成為農(nóng)民的主要經(jīng)濟來源。樂都區(qū)在實施馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略以來,馬鈴薯種植面積穩(wěn)定在 1.33×104hm2,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1]。馬鈴薯以其適應(yīng)性廣、豐產(chǎn)、便于加工增值和經(jīng)濟效益高等特點成為樂都區(qū)最重要的農(nóng)作物,也成為該區(qū)農(nóng)民最主要的經(jīng)濟來源。近年來,樂都區(qū)區(qū)委、樂都區(qū)區(qū)政府立足當(dāng)?shù)刭Y源,發(fā)揮比較優(yōu)勢,發(fā)展特色經(jīng)濟,將馬鈴薯生產(chǎn)作為發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)來抓[2]。該區(qū)內(nèi)降雨期主要集中在7-8月份,常常導(dǎo)致馬鈴薯早疫病、晚疫病等一些病害的流行,再加上品種更替緩慢,病毒病的危害也逐年加重,為此,本試驗進行了馬鈴薯不同品種田間抗病性試驗研究,旨在篩選出適宜樂都區(qū)種植的馬鈴薯抗病品種,為樂都區(qū)馬鈴薯品種更新?lián)Q代提供后續(xù)貯備和技術(shù)支撐。
馬鈴薯品種青薯2號、青薯9號、青薯10號、樂薯1號,下寨65(CK)。各品種均由青海省農(nóng)林科學(xué)院提供。地膜采用普通聚乙烯黑色地膜,厚度為0.01mm,有寧夏潤宇塑業(yè)有限公司提供。
試驗設(shè)在海東市樂都區(qū)下寨村的淺山地,土壤類型為栗鈣土,試驗地海拔1950m,年平均降雨量350mm,年平均氣溫 7℃,≥ 10℃有效積溫 2239.1℃,耕層土壤(0-20cm)含有機質(zhì) 12.39g/kg,速效氮 137mg/kg,速效磷 13.8mg/kg,速效鉀16.7mg/kg,試驗地前茬為玉米,肥力中等,地力均勻,結(jié)合整地施農(nóng)家肥 45000kg/hm2、馬鈴薯專用肥(N∶P2O5∶K2O = 16∶14∶10)1364kg/hm2。
試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,共設(shè)5個處理,小區(qū)面積為45m2(5m×9m),雙壟全膜覆蓋種植,大壟寬70cm,小壟距40cm,株距40cm,壟側(cè)人工穴播兩行。各處理于2019年3月30日播種,苗出齊后結(jié)合中耕培土追施尿素420kg/hm2,其它管理措施按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進行。
1.3.1 農(nóng)藝性狀
調(diào)查不同測試品種的出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期等生育時期以及各生育時期參試品種的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。
1.3.2 株高
每小區(qū)隨機抽取 10株測量株高,取平均值。
1.3.3 塊莖生長狀況
每小區(qū)隨機抽取 10株樣本觀察塊莖性狀特征。
1.3.4 產(chǎn)量
在馬鈴薯成熟期對馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成要素進行調(diào)查,并按小區(qū)單收,記載馬鈴薯產(chǎn)量。
1.3.5 病害調(diào)查
采用五點取樣,每點調(diào)查 10株的全部葉片,按田間發(fā)病率和嚴(yán)重度分級標(biāo)準(zhǔn)[3],統(tǒng)計每小區(qū)的各級病葉(株)數(shù)及嚴(yán)重度,計算病情指數(shù)。
馬鈴薯早疫病、晚疫病鑒定按照馬鈴薯區(qū)域試驗調(diào)查記載9級標(biāo)準(zhǔn)進行[4]。
0級:葉片無病斑;1級:病斑面積占整個葉面積5%以下;3級:病斑面積占整個葉面積6%-10%;5級:病斑面積占整個葉面積11%-20%;7級:病斑面積占整個葉面積21%-40%;9級:病斑面積占整個葉面積40%以上。
馬鈴薯病毒病(花葉病、卷葉病)采用如下分級標(biāo)準(zhǔn)。
花葉病毒:
0級:無任何癥狀。1級:植株大小與健株相似,葉片平展但或多或少有大小不等的黃綠斑駁。2級:植株大小與健株相似或稍低,上部葉片有明顯花葉或輕微皺縮,有時有壞死的病斑。3級:病株矮化,全株分枝減少,葉片嚴(yán)重皺縮,有時有壞死的病斑。4級:病株甚矮,無分枝,全株葉片嚴(yán)重皺縮,有時葉片壞死,下部葉片脫落有早死現(xiàn)象。
卷葉病毒:
0級:無任何癥狀。1級:植株大小與健株相似,頂部葉片微束、褪綠或僅下部葉片由頂小葉開始,沿邊緣向上翻卷成匙狀,質(zhì)脆易折。2級:病株比健株稍低,半數(shù)葉片成匙狀,下部葉片嚴(yán)重卷成筒狀,質(zhì)脆易折。3級:病株矮小,絕大多數(shù)葉片卷成筒狀,中下部葉片嚴(yán)重卷成筒狀,有時有少數(shù)葉片干枯。4級:病株極矮小,全株葉片嚴(yán)重卷成筒狀,部分或大部分葉片干枯脫落。
馬鈴薯黑脛病采用如下分級標(biāo)準(zhǔn)。
0級:全株無??; 1級:莖部病斑不超過莖圍的二分之一,或半數(shù)以下葉片輕度凋萎,或下部少數(shù)葉片出現(xiàn) 病斑; 2級:莖部病斑超過莖圍的二分之一,或半數(shù)以上葉片凋萎; 3級:莖部病斑環(huán)繞莖圍,或三分之二以上凋萎; 4級:病株全部葉片凋萎或枯死。
將記載調(diào)查數(shù)據(jù),用下式計算發(fā)病率和病情指數(shù),明確不同品種在田間對該病害的抗性情況。
發(fā)病率(%)=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%
病情指數(shù)(%)=[Σ(各級病葉數(shù)×相對級值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級別數(shù))]×100%
試驗數(shù)據(jù)用Excel進行統(tǒng)計。SPSS軟件進行方差分析,多重比較用Duncan法[5]。
由表1 可知,5個參試品種的出苗期介于4月12日-16日之間,其中出苗最早的是樂薯1號和青薯10號,較下寨65(CK)推遲1d,出苗最晚的是青薯9號,較下寨65(CK)推遲4d,青薯2號的出苗期較下寨65(CK)推遲2d;現(xiàn)蕾期介于4月26日-5月3日之間,開花期介于5月8日-17日之間,開花期最早的是樂薯1號和青薯10號,較下寨65(CK)推遲1d,最遲的是青薯9號,較下寨65(CK)推遲9d;青薯2號的現(xiàn)蕾期和開花期較下寨65(CK)分別推遲5d和7d;各參試品種成熟期介于8月8日-22日之間,各個品種較下寨65(CK)推遲1-14d。各參試品種生育期介于118-128d之間,與下寨65(CK)相比,生育期延長6-10d,所有參試品種樂薯1號和青薯10號成熟較早,而青薯9號成熟較晚,但參試品種在樂都區(qū)種植都能正常成熟。
表1 不同品種物候期
由表2可知,莖色、葉色以及花冠色結(jié)果顯示,除青薯9號為紫色外,其它參試品種莖色均為綠色。葉色為深綠色的品種有青薯2號、青薯9號、青薯10號,綠色的品種有樂薯1號和下寨65。花冠為白色的品種有樂薯1號,為紫色的品種有青薯2號、青薯10號和下寨65。出苗率結(jié)果顯示,樂薯1號的出苗率最低為94.6%,青薯9號的出苗率最高為98.3%。株高結(jié)果顯示,各參試品種株高為75-92cm,青薯9號株高最高,達(dá)92cm,較對照品種高出17cm,其它品種比對照品種高出3-9cm;田間長勢除樂薯1號表現(xiàn)較強外,其它參試品種均表現(xiàn)強。薯形結(jié)果顯示,青薯2號和樂薯1號為扁圓形,青薯9號為橢圓形,青薯10號為圓形,下寨65為長橢圓形。芽眼結(jié)果發(fā)現(xiàn),青薯2號、青薯10號、樂薯1號和下寨65芽眼淺,青薯9號芽眼較淺。
表2 不同品種植株性狀和塊莖特征
2.3.1 不同參試品種抗病毒比較
由表3可知,各參試品種病毒病的發(fā)病率介于0.32%-3.65%之間,下寨65(CK) 和 樂薯1號的發(fā)病率分別為3.65%和3.19%,兩者發(fā)病率之間相比無顯著性的差異,同樣青薯10號與青薯2號發(fā)病率之間相比也沒有顯著性的差異,青薯9號與其它參試品種發(fā)病率相比表現(xiàn)顯著性差異。同理,各參試品種病毒病的病情指數(shù)與發(fā)病率表現(xiàn)一致,由高到低的順序依次為:下寨65(CK)、 樂薯1號、青薯10號、青薯2號、青薯9號。
表3 不同品種病毒病害指標(biāo)
2.3.2 不同參試品種抗早疫病比較
由表4可知,各參試品種早疫病的發(fā)病率介于3.32%-18.39%,下寨65(CK)和樂薯1號的發(fā)病率分別為18.39%和13.21%,兩者發(fā)病率之間相比沒有顯著性的差異,同樣青薯10號、青薯2號發(fā)病率之間相比也沒有顯著性的差異,青薯9號與其它參試品種發(fā)病率相比達(dá)到顯著性差異。同理,各參試品種病毒病的病情指數(shù)與發(fā)病率表現(xiàn)一致,由高到低的順序依次為:下寨65(CK)、樂薯1號、青薯2號、青薯10號、青薯9號。
表4 不同品種早疫病病害指標(biāo)
2.3.3 不同參試品種抗晚疫病比較
由表5可知,各參試品種晚疫病的發(fā)病率介于3.12%-25.36%之間,下寨65(CK)和樂薯1號的發(fā)病率分別為25.36%和17.19%,兩者發(fā)病率之間相比沒有顯著性的差異,同樣青薯10號、青薯2號發(fā)病率之間相比也沒有顯著性的差異,青薯9號與其它參試品種發(fā)病率相比達(dá)到顯著性差異。同理,各參試品種晚疫病的病情指數(shù)與發(fā)病率表現(xiàn)一致,由高到低的順序依次為:下寨65(CK)、樂薯1號、青薯2號、青薯10號、青薯9號。
表5 不同品種晚疫病病害指標(biāo)
2.3.4 不同參試品種抗黑脛病比較
由表6可知,各品種黑脛病的發(fā)病率介于3.67%-15.12%,下寨65(CK)和樂薯1號的發(fā)病率分別為15.12%和11.23%,兩者發(fā)病率之間相比沒有顯著性的差異,同樣青薯10號、青薯2號發(fā)病率之間相比也沒有顯著性的差異,同理,各參試品種黑脛病的病情指數(shù)與發(fā)病率表現(xiàn)一致,由高到低的順序依次為:下寨65(CK)、樂薯1號、青薯10號、青薯2號、青薯9號。
表6 不同品種黑脛病病害指標(biāo)
不同參試品種的產(chǎn)量結(jié)果顯示(表7),各參試品種較下寨65(CK)均增產(chǎn),各參試品種產(chǎn)量從高到低依次為:青薯9號、青薯2號、樂薯1號和青薯10號,產(chǎn)量分別為39735.3、36512.9、36157.4和33423.9 kg/hm2,分別較下寨65(CK)品種增產(chǎn)23.06%、13.08%、11.98%和3.51%。通過新復(fù)極差比較,青薯 9號、青薯2號和樂薯1號的產(chǎn)量與下寨65(CK)產(chǎn)量之間相比差異達(dá)到極顯著水平,但青薯10號與下寨65(CK)品種間產(chǎn)量相比差異不顯著。青薯2號與樂薯1號品種間產(chǎn)量相比差異也不顯著,但都與下寨65(CK)達(dá)到極顯著差異。青薯9號與其它參試品種相比達(dá)到顯著性差異。
表7 不同品種產(chǎn)量表現(xiàn)
海東市樂都區(qū)干旱山區(qū)氣候冷涼,土壤富含鉀,生產(chǎn)的馬鈴薯以薯大、均勻、耐貯藏、口感好、淀粉含量高,有廣闊的市場。影響作物生長的因素很多,包括光、溫、水、肥等環(huán)境因素,也包括種子質(zhì)量好壞的品種因素。由于馬鈴薯生長的關(guān)鍵時期(薯塊莖膨大期)與當(dāng)?shù)氐慕涤炅款l繁同期,一方面,對塊莖的生長發(fā)育不利,另一方面,對馬鈴薯主要病害的防控帶來很大困難,同時,馬鈴薯重茬和連作種植現(xiàn)象嚴(yán)重,易造成病害流行爆發(fā)[6-8],對馬鈴薯的產(chǎn)量和品種造成嚴(yán)重的影響。此外,樂都區(qū)本地主栽品種樂薯1號和下寨65也隨著連年種植抗逆性下降,易感病[9-10]。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c、種植習(xí)慣和市場需求,對馬鈴薯品種的抗病性提出了更高的要求,因此,篩選抗病好、豐產(chǎn)性強的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯種薯種質(zhì)資源,是當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上防治馬鈴薯病蟲害的主要手段之一。通過本次抗病性田間試驗結(jié)果表明,青薯9號的生育期128d,為晚熟品種,不論在株高、出苗率以及田間長勢表現(xiàn)都很好,主要病害的發(fā)病率及病情指數(shù)與其它參試品種相比均最低,且產(chǎn)量最高,為39735.3kg/hm2,增產(chǎn)23.06%。根據(jù)前人研究結(jié)果[11-13],結(jié)合本試驗數(shù)據(jù),建議青薯9號在樂都區(qū)大面積推廣種植。