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广东冬作区抗青枯病马铃薯新品种筛选

2020-12-29王俊杰邹华芬赵喜娟宋波涛

中国马铃薯 2020年6期
关键词:华彩青枯病块茎

陈 卓,王俊杰,邹华芬,李 可,赵喜娟,宋波涛,金 辉*

(1.中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业农村部热带果树生物学重点实验室,广东 湛江 524091;2.黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江 大庆 163316;3.赣南师范大学脐橙学院,江西 赣州 341000;4.华中农业大学园艺林学学院,湖北 武汉 430070)

马铃薯是世界上继水稻、玉米和小麦后的第4大粮食作物,具有高产、稳产、营养丰富等特点[1]。中国是马铃薯第一生产大国,各区域均有种植。冬种马铃薯是广东省最具竞争优势的特色农作物之一,2014年以来种植面积达4.6万hm2以上[2,3],以反季节方式生产鲜薯,其鲜薯品质优、售价高、效益好,成为农民增收的重要经济来源[4,5]。目前广东省冬种马铃薯主栽品种为‘费乌瑞它’[3],占广东省马铃薯种植面积的80%以上,由于长期连年种植,该品种的抗病性逐年下降,特别容易感染青枯病,造成产量降低和品质下降,从而严重影响到种植农户的经济效益。因此,加快高产、抗青枯病马铃薯新品种的引进和推广,是响应国家马铃薯主粮化战略和促进广东省冬作区马铃薯产业健康发展的当务之急。为筛选适宜广东省冬作区种植的高产、抗青枯病马铃薯新品种,从华中农业大学、甘肃省和贵州省共引进16个马铃薯新品种(系)进行田间试验,为广东省乃至整个南方冬作区马铃薯品种引进提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试马铃薯品种(系)16个,分别为‘08HE077-15’、‘08CA0752’、‘华彩1号’、‘华彩3号’、‘华薯1号’、‘华薯2号’、‘华薯4号’、‘华薯10号’、‘华薯12号’、‘华薯13号’、‘黑美人’、‘青薯10号’、‘陇薯9号’、‘希森6号’、‘普古乌’和‘红美’,以广东省主栽品种‘费乌瑞它’作对照。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地概况

试验地位于广东省湛江市中国热带农业科学院南亚热带作物研究所马铃薯育种基地,N 21°9′、E 110°16′,海拔30 m。该地区属热带北缘季风气候,终年受海洋气候调节,年平均气温22.7~23.5℃,年平均降水量1 395.5~1 723.1 mm[6]。试验地土壤为红壤土,土壤肥力中等,地势平坦,前茬种植玉米。

1.2.2 试验方法

试验采用完全随机区组设计[7],3 次重复,5 行区,行长4.5 m,行距0.6 m,株距0.25 m,种植密度66 000株/hm2,小区面积13.5 m2,全试验净面积688.50 m2。播种前进行整地,清除杂物,做到地面平整,采用拖拉机犁地和拖沟,于2019年12月8日进行播种,人工沟播。采用沟施的方法施肥,施肥量为有机肥(内蒙古发酵羊粪,总养分≥5%,有机质≥45%)2 250 kg/hm2、复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)900 kg/hm2、尿素(总氮≥46.40%)150 kg/hm2,播种时一次性施入播种沟内。采用滴灌方式进行灌溉,每7 d浇水2次,收获前8~10 d停止浇水。整个生育期中耕除草2 次,分别为2020 年1 月20 日和2 月5日。植株于2020年4月2日收获。

1.2.3 数据收集和处理

观测记录各供试品种物候期(出苗期、现蕾期、开花期、成熟期及收获期),开花期观测各品种形态特征及田间性状,收获时记录各品种块茎性状。苗期和现蕾期观测各小区的出苗率,开花期和盛花期每小区随机观测10株,测定主茎数和株高。收获时每个小区随机取10株进行单株结薯个数、单株块茎重量及块茎平均重量的测定。实收每个小区的全部植株,其产量作为小区的实测产量[8]。

马铃薯青枯病的观测,每小区随机调查30株,每个品种(系)共调查90株,然后计算发病率、病情指数和病情指数相对值[9]。

发病率(%)=发病株数/调查总株数×100

病情指数(Disease index,DI)=[∑(相应发病级别的株数×发病级别)/(调查总株数×9)]×100

病情指数相对值(Disease relative value,RV)=[(感病对照品种的病情指数-被鉴定品种(系)的病情指数)/感病对照品种的病情指数]×100

马铃薯品种(系)的青枯病抗性根据RV值分为5级:高抗(RV >75),抗病(55 <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进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 参试马铃薯品种(系)物候期

参试品种(系)出苗期均在12月下旬,其中‘陇薯9号’出苗最早,于12月20日出苗,‘华薯13号’和‘08CA0752’出苗最晚,于12月29日出苗。2020年1月下旬,各品种(系)开始现蕾,‘华彩1 号’、‘陇薯9 号’、‘华彩3 号’、‘希森6 号’、‘华薯4 号’、‘费乌瑞它’(CK)和‘普古乌’出现落蕾现象,不能正常开花,其余品种均能正常开花。16个参试品种的生育期均较对照长,其中‘陇薯9号’生育期最长(表1)。

2.2 参试马铃薯品种(系)植株形态特征

‘华彩1号’、‘华彩3号’和‘红美’茎色为浅紫色,‘黑美人’、‘08CA0752’和‘普古乌’茎色为紫色,其余品种茎色均为绿色。各品种叶色均为绿色或深绿色。‘08HE077-15’、‘华薯12 号’、‘青薯10 号’、‘华薯13 号’和‘华薯10 号’植株生长势表现为强,‘华彩1号’和‘普古乌’植株生长势表现为弱,其余植株生长势表现为中等。‘08HE077-15’、‘华薯2号’、‘华薯13号’、‘华薯10号’和‘红美’花冠色均为白色,‘华薯1号’、‘华薯12 号’和‘青薯10 号’花冠色为浅紫色,‘08CA0752’花冠色为紫色。仅有‘华薯12号’和‘华薯13号’的花繁茂性表现为繁茂且能正常结实,其余品种的花蕾自然脱落或花繁茂性表现中等且未能结实或结实性较差(表2)。

表1 不同马铃薯品种(系)物候期Table 1 Phenophase of various potato varieties(lines)

表2 不同马铃薯品种(系)植株形态特征Table 2 Plant morphological characters of various potato varieties(lines)

2.3 参试马铃薯品种(系)田间性状

‘红美’、‘华彩1号’、‘普古乌’、‘华薯4号’、‘华薯2号’、‘陇薯9号’和‘08CA0752’出苗率均低于90.00%,其中‘红美’出苗率最低,为56.67%。其余品种(系)出苗率均达到90.00%以上,其中‘华薯10号’出苗率最高,为97.04%。参试品种(系)茎粗均在10.00 mm以上,‘陇薯9号’茎最粗,为13.97 mm,‘普古乌’茎最细,为10.01 mm。主茎数在1.6~2.9 条,‘红美’最少,‘希森6号’和‘华薯12号’最多。‘普古乌’、‘希森6号’、‘红美’、‘华彩3号’、‘华彩1号’和‘华薯4号’的株高均低于对照,‘普古乌’株高最低为35.6 cm,‘华薯12号’株高最高,为68.8 cm。‘红美’的单株块茎数和对照相同,其余品种(系)单株块茎数均较对照多,‘华薯13 号’单株块茎数最多,为8.9个。‘普古乌’单株块茎重最低为284.7 g,‘华彩3号’单株块茎重最高为808.4 g。‘08HE077-15’块茎平均重高于对照,其余参试品种(系)块茎平均重均低于对照,‘普古乌’最低,为34.3 g(表3)。

2.4 参试马铃薯品种(系)块茎性状

‘华薯1号’和‘普古乌’薯形为圆形,‘08CA0752’薯形为长卵圆形,‘黑美人’的薯形为长筒形,‘08HE077-15’、‘陇薯9号’、‘青薯10号’、‘华薯13号’和‘华薯10号’5个品种(系)薯形为扁圆,其余8个品种(系)薯形为椭圆或长椭圆形。

‘华薯1号’、‘华彩1号’和‘红美’皮色为红色,‘08HE077-15’、‘青薯10号’和‘华薯10号’皮色为白色,‘华彩3号’、‘黑美人’和‘普古乌’皮色为紫色,‘华薯4 号’皮色为淡黄带紫纹(芽眉为紫色),‘08CA0752’皮色为紫红,其余品种(系)皮色为黄色或淡黄色。

‘普古乌’肉色为白带紫色环纹,‘华彩3号’肉色为淡紫(环纹),‘华薯1号‘和‘08CA0752’薯肉分别为黄色和淡黄色,‘华薯4号’肉色为白色,其余品种(系)肉色与皮色相似。‘08HE077-15’、‘陇薯9号’和‘华薯13号’薯皮类型表现为粗糙,其余品种(系)的薯皮类型表现为光滑。‘华薯12号’和‘普古乌’的芽眼深,‘希森6号’、‘华薯4号’、‘红美’和对照‘费乌瑞它’芽眼浅,其余品种(系)芽眼深浅均为中等。

表3 不同马铃薯品种(系)田间性状Table 3 Field characters of various potato varieties(lines)

各品种(系)商品薯率均低于对照,商品薯率低于70.00%的品种(系)有2个、70.00%~80.00%的品种(系)有6个、80.00%~90.00%的品种(系)有8个,‘普古乌’商品薯率最低,为36.55%,‘华彩3号’最高,为86.24%(表4)。

2.5 参试马铃薯品种(系)青枯病发病情况

‘普古乌’、‘红美’、‘华彩1号’和‘黑美人’4个品种(系)青枯病发病率显著高于对照,‘青薯10号’、‘08CA0752’、‘华薯2号’和‘华薯4号’青枯病发病率均低于对照,但差异不显著,其余品种(系)青枯病发病率均显著低于对照,‘华薯13号’和‘华薯10号’发病率均低于10.00%,‘华薯12号’未观测到青枯病的发生。除了‘华彩1号’、‘黑美人’、‘普古乌’和‘红美’,其余12个品种(系)的病情指数均低于对照,其中病情指数低于10.00的品种(系)有5个,分别为‘华薯12号’、‘华薯13号’、‘华薯10号’、‘华薯1 号’和‘华彩3 号’。由病情指数相对值可以得

表4 不同马铃薯品种(系)块茎性状Table 4 Tuber characters of various potato varieties(lines)

出,‘华薯12号’的病情指数相对值大于75,对青枯病表现为高抗;‘华薯13号’和‘华薯10号’病情指数相对值在55~75,对青枯病表现为抗病;‘华薯1号’、‘华彩3 号’和‘08HE077-15’的病情指数相对值在35~55,对青枯病表现为中抗,‘陇薯9 号’、‘希森6号’、‘华薯4号’的病情指数相对值均处于15~35,对青枯病均表现为感病;‘华薯2号’、‘青薯10号’、‘08CA0752’、‘华彩1号’、‘黑美人’、‘普古乌’、‘红美’的病情指数相对值均低于15,对青枯病表现为高感(表5)。

2.6 参试马铃薯品种(系)产量

‘华薯13号’、‘华薯12号’和‘华薯10号’产量位居前3位,3个品种之间差异不显著,与对照相比均增产40%以上,差异极显著。‘华薯13号’产量最高,达40 328 kg/hm2,‘普古乌’产量最低,较对照减产达到71.52%,产量仅7 738 kg/hm2;‘红美’产量也较低,只有14 983 kg/hm2,这2个品种与对照产量相比差异达极显著水平(表6)。

3 讨 论

广东省马铃薯的种植属南方冬作区,马铃薯的最佳播期在每年10~12月上旬,收获在次年2月中下旬开始,至清明前收获完毕。马铃薯生育期内易受到青枯病的侵害,马铃薯青枯病严重制约了马铃薯的大规模种植,并造成了严重的经济损失,是现阶段制约冬作区马铃薯产业发展的主要病害之一[11,12]。青枯病病菌寄主范围广,病原菌小种复杂[13],易随环境产生变异,适应能力强,能够在土壤中存活数年,一旦发生难以控制,造成作物大面积死亡甚至绝收[14],对马铃薯的品质和产量造成严重影响[7]。本试验的‘华薯13号’、‘华薯12号’和‘华薯10号’青枯病发病率较低,‘普古乌’和‘红美’青枯病发病率超过40%,为感青枯病最严重的2个品种。试验数据表明,青枯病发病率较低的品种田间性状优良,产量表现良好,而青枯病侵害越严重的品种植株繁茂性越差,单株块茎重越低,产量不能充分表现出来。

表6 不同马铃薯品种(系)产量Table 6 Tuber yields of various potato varieties (lines)

综合各品种(系)性状表现与统计分析,‘华薯12号’和‘华薯13 号’品种产量均超过40 000 kg/hm2,与对照差异极显著,产量优势明显;‘华薯12 号’与‘华薯13 号’相比商品薯率更高,经济效益更明显,并且没有发生青枯病,可通过试验进一步检测其抗病性以便作为抗青枯病品种在南方冬作区推广种植。‘华彩3号’产量较高且在16个参试品种中商品薯率最高,其薯皮光滑为紫色,肉色为淡紫(环纹),极具特色,能够创造一定经济效益,可在南方冬作区作为彩色马铃薯推广以满足市场需求。‘华薯1号’红皮黄肉,薯皮光滑,对青枯病表现为中抗,具有一定的推广价值。‘普古乌’和‘红美’2个品种均较对照显著减产且青枯病发病情况严重,不宜在南方冬作区推广种植,其余品种(系)有待进一步试验来确定是否适宜南方冬作区种植。

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