刘凌云，包丽仙，卢丽丽，尹自友，杨琼芬*

(1.云南省农业科学院经济作物研究所，云南 昆明 650205；2农业部云贵高原马铃薯与油菜科学观测实验站，云南 昆明 650205；3.昆明云薯农业科技有限公司，云南 昆明 651708)

【研究意义】马铃薯原原种是用脱毒苗或脱毒试管薯在防虫网、温室等隔离条件下生产的符合国家标准的马铃薯种薯[1]，是种薯三级繁育体系(原原种-原种-一级种)的首要环节，随着马铃薯主粮化趋势的加强和脱毒种薯普及率的提高，原原种的使用需求也逐渐增加。由于受到基质更换时成本因素限制，种薯生产单位使用连作基质进行原原种繁育的情况比较常见[2-4]，而连作基质盐碱化严重、疮痂病等土传病害加剧的问题会对马铃薯原原种繁育造成严重影响[5-10]。【前人研究进展】针对连作基质盐碱化的问题，目前通过外源酸溶液介导处理降低基质pH值是一种有效的方法，但基质酸化过程对结薯会有一定胁迫[11-12]。酸度介导处理对薯块正常生长的胁迫程度以及对疮痂病的防控效果究竟如何，在找到能够获得稳定结薯性和降低疮痂病发生率的酸度介导合适范围都需要开展相关研究。【本研究切入点】以此为出发点，本试验在马铃薯原原种结薯期，利用不同pH值磷酸溶液介导处理基质的方法，研究了连作基质繁育马铃薯原原种时不同品种的薯块单株结薯数、单株有效结薯数(薯块质量≥2 g)、薯块疮痂病感病率以及病情指数，分析了酸度介导处理与品种间的互作效应，以及酸度介导处理下马铃薯结薯产量和疮痂病对基质pH变化的影响。【拟解决的关键问题】找到能够获得稳定原原种产量同时降低疮痂病发病率的酸度介导浓度和最佳处理时期，为马铃薯原原种繁育时连作基质的处理和使用提供一定的理论依据，也为基质繁育马铃薯原原种时防控疮痂病提供一种有效技术。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在云南省农业科学院昆明市嵩明基地马铃薯繁育大棚进行，海拔1980 m，试验期2019年8-12月。试验大棚自2015年秋季起已连作繁育马铃薯原原种8季，试验用基质为连作第2茬基质，前茬作物马铃薯，基质使用珍珠岩与草泥炭体积比为3∶1。试验开始前对大棚和基质进行药剂消毒，消毒方式为浇施浓度0.5 %甲醛溶液10 L·m-2，闭棚熏闷7 d之后，开棚透气再进行基质铺装和种苗定植。

1.2 试验设计

试验采取裂区设计，设4种不同酸度介导溶液为主处理，分别为处理A1(清水对照)、处理A2(pH 4.0)、处理A3(pH 5.0)、处理A4(pH 6.0)，设“云薯304”和“云薯505”2个马铃薯品种为副处理，分别为处理B1(云薯304)、处理B2(云薯505)，重复3次，共计24个小区。小区面积为1.2 m×1.5 m，脱毒苗定植株行距为10 cm×10 cm，每小区定植150株。定植前苗床内基质铺装厚度约10 cm，定植后观察到匍匐茎萌发时覆土1次，苗床内基质覆土高度约5 cm。

试验于2019年8月16日定植，12月5日收获，生长期约110 d。定植7 d内浇水频率为每天喷灌1 h；7 d后观察到定植苗新根萌发时浇水频率为每周喷灌1.5 h，遇棚内温度升高时适当增加喷灌量。观察到定植苗新根萌发后开始施肥，生育期60 d内每隔10 d施用浓度0.1 %平衡型水溶肥(N∶P∶K=20∶20∶20)，施肥量10 L·m-2，共计5次；60 d至收获前每隔20 d施用浓度0.1 %高K型水溶肥(N∶P∶K=15∶15∶30)，施肥量10 L·m-2，共计2次。观察到薯块萌发后于10月25日(生育期70 d)、11月2日(生育期78 d)、11月9日(生育期85 d)、11月17日(生育期93 d)、11月25日(生育期101 d)对进行不同酸度介导处理，使用H3PO4(分析纯)调节pH值，H3PO4溶液施用量5 L·m-2，pH值测定仪器为Mettler Toledo公司便携式pH测定仪，主机型号F2，电极型号Inlab Solids Pro-ISM，电极长度5 cm。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 基质pH值 在每次酸度介导处理前后1 h时分别测定1次基质pH值，测定仪器见1.2所示。测定时随机选取小区3处基质，将电极完全插入，仪器读数稳定后记录数值，2次测定结果的平均数为该测定期的基质pH值。

1.3.2 薯块结薯情况 按照云南省原种繁育时播种使用的原原种规格习惯，将薯块分级为≥2 g和<2 g 2个级别，根据分级结果按下式统计单株结薯数和单株有效结薯数：

单株结薯数=结薯总数/定植株数；

单株有效结薯数= 薯块数(≥2 g)/定植株数。

1.3.3 薯块疮痂病感病率及病情指数 试验收获后按照表1所示的疮痂病分级标准进行分级，根据分级结果按下式统计感病率及病情指数：

表1 疮痂病分级标准

表2 马铃薯原原种单株结薯数的方差分析

小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)，大写字母表示处理间差异极显著(P<0.01)，下同

疮痂病感病率( %)=带病薯块数/薯块收获总数×100；

病情指数=∑(各级个体数×该病级数)/(个体总数×最高病级数)。

1.4 数据统计及分析

试验结果采用软件Excel 2010和DPS 7.01进行绘图和分析，利用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 酸度介导对马铃薯原原种单株结薯数的影响

马铃薯原原种单株结薯数的方差分析表明(表2)，酸度介导对原原种单株结薯数的影响(F=3.521处理A4 >处理A2>处理A3。在云薯304中，处理A1(CK)单株结薯数最高，随着酸度介导pH值降低，单株结薯数呈现下降趋势，处理A2、处理A3和处理A4相比处理A1(CK)，单株结薯数分别降低了21.3 %、19.1 %和13.4 %。在云薯505中，处理A1(CK)单株结薯数最高，处理A3单株结薯数最低，处理A2，处理A3和处理A4相比处理A1(CK)，单株结薯数分别降低了4.0 %、12.7 %和6.1 %。

2.2 酸度介导对马铃薯原原种单株有效结薯数(≥2 g)的影响

由于2 g以下马铃薯原原种个头较小，实际生产中需要使用2 g以上的种薯进行播种，因此收获时规格≥2 g的种薯可认定为有效结薯。马铃薯原原种单株有效结薯数的方差分析表明(表3)，酸度介导对原原种单株有效结薯数的影响(F=1.051处理A3>处理A2>处理A1(CK)。在云薯304中，除处理A2相比处理A1(CK)单株有效结薯数降低5.1 %之外，处理A3和处理A4相比处理A1(CK)，单株有效结薯数分别增加了6.1 %和14.2 %。在云薯505中，处理A2、处理A3和处理A4相比处理A1(CK)单株有效结薯数分别增加了13.2 %、12.9 %和16.8 %。

表3 马铃薯原原种单株有效结薯数(≥2 g)的方差分析

表4 马铃薯原原种疮痂病感病率的方差分析

2.3 酸度介导对马铃薯原原种疮痂病感病率的影响

马铃薯原原种疮痂病感病率的方差分析表明(表4)，酸度介导对连作基质繁育马铃薯原原种的疮痂病感病率的影响(F=17.327>F0.01=9.780)有极显著差异，但试验品种对感病率的影响(F=0.011

图2 不同处理下马铃薯原原种单株有效结薯数(≥2 g)

2.4 酸度介导对马铃薯原原种疮痂病病情指数的影响

马铃薯原原种疮痂病病情指数的方差分析(表5)表明，酸度介导对连作基质繁育马铃薯原原种疮痂病病情指数的影响(F=13.339>F0.01=9.780)有极显著差异，但试验品种对病情指数的影响(F=0.199

2.5 酸度介导对连作基质pH值变化的影响

如图5所示，10月25日至11月2日暨生育期70～78 d，随着酸度介导处理进行，基质pH值逐渐下降；11月2日至11月25日暨生育期78～101 d，基质pH值基本保持稳定。其中，10月25日暨生育期70 d时，基质pH初始值为7.36～7.48，从低到高依次为处理A2<处理A1(CK)<处理A3<处理A4，11月2日至11月17日暨生育期78～93 d，基质pH值从低到高依次为处理A2<处理A3<处理A4<处理A1(CK)，11月17日至11月25日暨生育期93～101 d，基质pH值从低到高依次为处理A2=处理A3<处理A4<处理A1(CK)，这表明基质pH值与酸度介导外源溶液的pH值保持一致，该时间段内基质pH值维持在6.33～6.81。

图3 不同处理下马铃薯原原种疮痂病感病率

表5 马铃薯原原种疮痂病病情指数的方差分析

图4 不同处理下马铃薯原原种疮痂病病情指数

图5 不同处理下连作基质pH值变化

2.6 酸度介导下基质pH值与马铃薯原原种结薯数及疮痂病的关联性分析

如表6所示，基质pH值与马铃薯原原种结薯数的关联系数为0.2069～0.4020，与马铃薯疮痂病感病率及病情指数的关联系数为0.1502～0.1456，总体表现为基质pH值变化对结薯产量的影响要比对疮痂病的影响更加明显。其中，与结薯产量关系密切的时期是11月2日暨生育期78 d，该时间基质pH值与单株结薯数、单株有效结薯数的关联系数分别达到最大值0.4020、0.3549，可认为生育期78 d是本试验中产量对基质酸度介导处理的敏感期。与疮痂病关系密切的时期是11月25日暨生育期101 d，该时间基质pH值与感病率、病情指数的关联系数分别达到最大值0.1551、0.1513，可认为生育期101 d是本试验中疮痂病对基质酸度介导处理的敏感期。

表6 基质pH值与结薯数和疮痂病的灰色关联度分析

3 讨 论

3.1 酸度介导对连作基质繁育马铃薯原原种产量的影响

单株结薯数是对马铃薯原原种结薯稳定性的重要评价指标，由于品种及繁育方式差异，原原种的单株结薯数一般为2～30粒不等[13-17]。在酸度介导处理下繁育马铃薯原原种，首先需要明确是否对结薯造成影响。本研究结果表明，针对云薯304，单株结薯数从高到低依次为清水处理>pH值6.0处理>pH值5.0处理>pH值4.0处理；针对云薯505，单株结薯数从高到低依次为清水处理>pH值6.0处理>pH值4.0处理>pH值5.0处理，这表明酸度处理对两个品种结薯都有一定胁迫作用，随着pH值降低，胁迫作用越明显。从保证结薯产量稳定的情况出发，pH值≤5.0的处理在连作繁育马铃薯原原种过程中需要谨慎使用。灰色关联分析结果同时表明，在11月2日暨生育期78 d基质pH值变化与结薯数的关联系数达到最大值，这表明酸度介导处理下，保证马铃薯原原种产量稳定性的关键时期对应着生育期中薯块萌发期—薯块膨大期，实际生产中需要密切关注该时间段内的基质酸碱度变化。

前人研究表明，马铃薯原原种大小对马铃薯原种繁育时的主要农艺性状有显著影响，且随着马铃薯原原种单薯重增大，原种产量有显著增加[18-20]。同时云南及西南周边省区马铃薯原种繁育易受大春干旱天气影响，通常要求原原种单薯重在2 g以上才能用于播种[21]，因此本研究还关注了酸度介导处理下单株有效结薯数(≥2 g)的情况。结果表明，针对云薯304，单株有效结薯数从高到低依次为pH值6.0处理>pH值5.0处理>清水处理>pH值4.0处理；针对云薯505，单株有效结薯数从高到低依次为pH值6.0处理>pH值4.0处理>pH值5.0处理>清水处理，2个品种在pH值6.0处理下都达到了单株有效结薯数的最大值。同时，此结果可看出酸度介导处理主要是降低了2 g以下小种薯产量，对原原种的单株有效结薯数未造成不良影响。综合以上结果，可认为pH值6.0处理在能够获得稳定的原原种单株结薯产量的情况下，对提高原原种单株有效结薯产量有一定的促进作用。

3.2 酸度介导对连作基质中马铃薯原原种疮痂病的影响

前人研究表明，土壤pH值对马铃薯疮痂病的发生有重要影响，选择适宜的pH值能够有效减轻疮痂病发生[22]。本研究结果表明连作基质繁育马铃薯原原种时，云薯304感病率从低到高依次为pH值6.0处理

4 结 论

通过对4个酸度介导处理下2个马铃薯品种的原原种结薯性状和疮痂病发生情况进行综合分析，在采用连作基质繁育马铃薯原原种的过程中，酸度介导pH值6.0处理的单株有效结薯数平均达到3.32粒，疮痂病感病率和病情指数分别为48.41 %和3.41，具有稳定的单株有效结薯数，最低的疮痂病感病率和病情指数，是本试验酸度介导研究中的最优处理。而11月2日和11月25日暨生育期78和101 d则是酸度介导处理对原原种产量和疮痂病影响最大的关键时期。