全 文 :书大整薯稀播对马铃薯农艺性状和产量的影响
蔺海明1,周建军1,王蒂1,2,张俊莲1,2,吕兴密3,李松3
(1.甘肃农业大学农学院,甘肃 兰州730070;2.甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃 兰州730070;
3.甘肃省秦王川农业高科技产业开发示范基地管理办公室,甘肃 兰州730000)
摘要:为探索提高马铃薯产量的新途径,以大整薯作为种薯进行大田试验,研究了大整薯稀播的增产潜力和对马铃
薯主要农艺性状的影响。结果表明,大整薯稀播能使马铃薯的出苗率、主茎数、株高、穴结薯数、穴薯鲜质量、叶面
积指数、产量和商品率均有不同程度增加,与切块播种相比,差异极显著。综合比较表明,大整薯稀播具有很大的
增产潜力,并能改善马铃薯的主要农艺性状,在生产中推广应用的前景较大。以每个整薯质量为140~160g,播种
密度为27779株/hm2 组配的处理,增产幅度最大,故在马铃薯生产中建议使用此组配形式。
关键词:马铃薯;大整薯;农艺性状;产量
中图分类号:S532.042 文献标识码:A 文章编号:10045759(2011)03030405
马铃薯(犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿)传统生产中多以切块薯作为种薯,该法虽然可节省种薯用量,但是也有较多不
足,如许多病害可以通过切刀进行传播,引起马铃薯病害[1];切口致使种薯养分和水分流失,使其抗旱性较差,导
致出苗不整齐,植株生长势较弱,最终影响马铃薯产量和产值。采用整薯播种不但能有效避免病害传播,同时还
可以起到抗旱保苗、提高产量的作用。研究表明,种薯大小与马铃薯主要经济性状和农艺性状息息相关[2],在10
~70g大小的种薯范围内,种薯越大,其地上部分生长势也越强[3]。甘肃省中部干旱半干旱地区,每年春夏交接
旱情严重,此时正值马铃薯播种和出苗时期,旱情往往导致马铃薯出苗率低、缺苗现象严重,苗期长势弱,进而影
响产量。一方面,大整薯播种具有芽眼多、出苗率高、主茎数多、生长势强和穴结薯数多且整齐等优势,大整薯比
切块种薯有更多供自身发育生长的营养物质和水分,在干旱环境下,抗逆性也较强;另一方面,大整薯相对切块播
种密度小,因此,对土壤水分和营养物质的竞争相应也小,这为马铃薯健壮生长发育奠定基础。近年来,关于小整
薯播种的研究较多[46],但大整薯播种的研究未见报道。本研究在固定小区播种面积的基础上,通过组配整薯大
小和播种密度(即小薯大密度,大薯小密度),研究大整薯播种的增产效应,寻求马铃薯栽培中增产的新途径和新
技术[7],为马铃薯高产栽培提供科学依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于2009年4月20日-9月28日在甘肃省农业高新技术示范园区内进行,该区位于兰州市永登县秦川
镇,试验地处于引大秦王川灌区中心,属半干旱气候区,海拔平均1900m,年平均气温6.2℃,最高气温33.3℃,
最低气温-23.5℃,≥0℃的年平均积温3324℃,≥10℃的年平均积温2798.30℃,年平均日照总时数2659h,
无霜期160d,年均降水量260mm,年均蒸发量1950mm。试验地耕层土壤(0~20cm)含有机质9.70g/kg,全
氮0.71g/kg,全磷0.92g/kg,速效氮30.21mg/kg,速效磷5.09mg/kg,速效钾124.13mg/kg。前茬作物为玉
米(犣犲犪犿犪狔狊)。
1.2 试验设计
试验采用随机区组设计,设4个处理,3次重复,共12个小区,小区面积12.0m×4.8m=57.6m2,行距80
cm,株距依整薯大小做调整(表1),区间距50cm,四周设1m保护行。试验施N150kg/hm2,P2O575kg/hm2,
K2O187.5kg/hm2,氮磷钾肥在播种前10d一次性施入土壤。
304-308
2011年6月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第20卷 第3期
Vol.20,No.3
收稿日期:20100118;改回日期:20100412
基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD21B05),教育部高等学校博士点基金项目(200807330006)和国家马铃薯产业技术体系资金项目
(CARS10P18)资助。
作者简介:蔺海明(1953),男,甘肃甘谷人,教授,博士生导师。Email:linhm@gsau.edu.cn
通讯作者。Email:wangd@gsau.edu.cn
表1 试验方案
犜犪犫犾犲1 犈狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾犱犲狊犮狉犻狆狋犻狅狀
处理
Treatment
整薯质量
Wholetuberweight(g)
株距
Spacingintherows(cm)
密度Density
(株Plant/57.6m2)
折算密度Conversion
density(株Plant/hm2)
播种量
Seedingrate(kg/hm2)
A(CK) 40~60(切块Cuttuber) 30 240 41669 2083
B 40~60(小Smal) 30 240 41669 2083
C 140~160(中 Middle) 45 160 27779 4167
D 240~260(大Big) 60 120 20834 5209
1.3 试验材料
供试马铃薯品种为布尔班克;所用肥料为尿素(含N46%),过磷酸钙(含P2O512%),硫酸钾(含K2O50%)。
1.4 测定项目和方法
出苗率:现蕾期分小区调查出苗率;主茎数:盛花期开始,每20d在各小区随机选取5株,数其主茎数,共测
定4次,最后计平均值;株高:盛花期测定,每小区随机选20株,测量自然株高,取平均值;叶面积指数:在块茎形
成期和块茎增长期,每小区采样10株,用剪纸称重法测叶面积,再计算叶面积指数;单株结薯数:成熟期挖取20
株,数块茎个数;穴鲜薯质量:成熟期挖取20株,分株称量块茎质量;产量:成熟期按小区单收,计产。
商品率(%)=
大中薯鲜重
薯块总鲜重×100,小薯<50g、50g≤中薯≤100g、大薯>100g。
1.5 统计分析
采用Excel软件和SPSS17.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 大整薯稀播对马铃薯主要农艺性状的影响
2.1.1 大整薯稀播对马铃薯出苗率的影响 整薯播种可明显提高马铃薯的出苗率(表2),处理C的出苗率最
高,达98.5%,CK的出苗率最低,为82.3%。显著性测验表明,整薯播种的处理B、C和D与CK相比,马铃薯
的出苗率差异达极显著水平;较大整薯播种处理C和D的出苗率极显著高于处理B,但处理C和D的出苗率差
异不显著。说明整薯播种尤其是大整薯稀播,可使马铃薯出苗率明显提高,且出苗整齐,大整薯具有较强的顶端
优势,保存在种薯中的营养物质和水分多,抗旱能力强,促进马铃薯早发芽、快出苗、出壮苗。
2.1.2 大整薯稀播对马铃薯主茎数、株高和穴结薯数
的影响 整薯播种处理马铃薯主茎数比对照增加1.4
~3.6个(表2),其中大整薯处理D的主茎数最多,为
6.0个,是对照的2.5倍。整薯播种处理的主茎数均
极显著多于对照的主茎数,处理C和D的主茎数也极
显著多于小整薯播种处理B。主茎数随整薯质量的增
加而增多,说明大整薯稀播能显著增加马铃薯的单株
主茎数,这是由于大整薯的芽眼较多,整薯自身养分、
水分含量和内源激素较多,从而为较多且健壮芽条的
萌发和生长提供了有利条件。
马铃薯整个生育期,整薯播种处理的株高明显高
于切块种植,尤其大整薯稀播的株高优势更加明显。
整薯播种盛花期的株高都极显著高于对照,株高较对
照增加9.6~13.7cm(表2)。大整薯播种处理C和D
的株高与小整薯播种差异极显著,但处理C和D株高
的差异不显著。说明大整薯稀播可明显增加马铃薯的
表2 不同处理对马铃薯主要农艺性状的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狅犳狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊狅狀狋犺犲犿犪犻狀
犪犵狉狅狀狅犿犻犮犮犺犪狉犪犮狋犲狉狊狅犳狆狅狋犪狋狅
处理
Treatment
出苗率
Plant
emergence
(%)
单株主茎数
Numberof
mainstem
perplant
株高
Plant
height
(cm)
单株结薯数
Numberof
tuberper
plant
A(CK) 82.3cC 2.4dC 42.2cC 5.3dB
B 93.5bB 3.8cB 51.8bB 6.6cB
C 98.5aA 5.3bA 64.8aA 10.4bA
D 98.0aA 6.0aA 65.9aA 11.8aA
注:不同大写字母表示0.01水平差异显著,不同小写字母表示0.05
水平差异显著,下同。
Note:Thedifferentcapitallettersafternumericalvaluesindicatesig
nificantdifferencesat0.01level,differentsmallettersindicatesignifi
cantdifferencesat0.05level,thesamebelow.
503第20卷第3期 草业学报2011年
株高,为建成其健壮的地上茎叶起到积极作用。
马铃薯的结薯数是衡量马铃薯农艺性状优劣的一项重要指标,其最终也与马铃薯的产量高低息息相关。整
薯播种处理的单株结薯数都明显多于对照(表2),比对照多1.3~6.5个,随着整薯质量的增加,马铃薯单株结薯
数增多。方差分析表明,各处理间单株结薯数都存在显著差异,并且处理C和D的结薯数极显著多于处理B和
对照。说明大整薯播种能有效增加马铃薯单株结薯数。
2.2 大整薯稀播对马铃薯叶面积指数的影响
大整薯稀播可明显提高马铃薯叶鲜质量(表3),块茎形成期(7月10日)和块茎增长期(8月1日)2次测定结
果表明,大整薯稀播处理的马铃薯叶鲜质量较对照都增加。块茎增长期测定时,马铃薯地上部分处于最旺盛时
期,处理C和D的叶鲜质量分别为417.51和413.33g/株,比对照的113.75g/株分别增加267.03%和263.37%。
叶面积指数指单位土地面积上的叶面积,是能较好的反映作物群体大小的动态指标。从2次测定结果看出,
大整薯稀播处理的马铃薯叶面积指数比对照明显增加,差异达极显著(表3)。块茎形成期,大整薯稀播处理的马
铃薯叶面积指数比对照提高0.78~3.53;块茎增长期叶面积指数提高0.77~3.97。在一定的范围内,作物的产
量随叶面积指数的增大而提高,表明大整薯稀播能显著增加马铃薯的叶面积指数,明显改善了马铃薯群体的冠层
结构,以达到充分吸收和利用光能,为马铃薯高产提供了能量来源。
表3 不同处理对马铃薯的叶鲜质量和叶面积指数的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊狅狀犾犲犪犳犳狉犲狊犺狑犲犻犵犺狋犪狀犱犔犃犐狅犳狆狅狋犪狋狅
处理
Treatment
叶鲜质量Freshleafweight(g/株Plant)
7月10日10July 8月1日1August
叶面积指数Leafareaindex(LAI)
7月10日10July 8月1日1August
A(CK) 89.66dD 113.75cC 1.17dD 1.48cC
B 149.61cC 239.17bB 1.95cC 2.25bB
C 324.17bB 417.51aA 4.23bB 5.45aA
D 360.25aA 413.33aA 4.70aA 5.39aA
2.3 大整薯稀播对马铃薯产量及商品率的影响
穴鲜薯质量最高的是处理D(表4),达1406g,是对照427g的3.3倍,经方差分析,各处理的穴鲜薯质量达
极显著差异,并且种薯质量越大,穴鲜薯质量越大。整薯播种的处理与对照相比,马铃薯产量都增加,整薯播种产
量增加幅度为11069~19544kg/hm2,增幅达64.84%~114.49%,产量从高到低的顺序依次为处理C、B、D和
CK。方差分析可知,各处理马铃薯产量的差异显著,除处理B与D间外,其他处理间的差异均极显著。整薯播
种能极显著提高马铃薯块茎商品率,较对照提高了8.21%~13.60%,其中商品率最高的处理C达95.33%。说
明大整薯稀播可明显增加马铃薯的穴鲜薯质量,提高产量和商品率。从前面马铃薯农艺性状的分析可知,应用大
整薯稀播的马铃薯出苗率、单株主茎数、株高、单株结薯数及叶面积指数较对照都有明显优势,这为大整薯稀播马
铃薯高产奠定了基础。
表4 不同处理对马铃薯产量及商品率的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊狅狀狔犻犲犾犱犪狀犱犮狅犿犿狅犱犻狋狔狉犪狋犲狅犳狆狅狋犪狋狅
处理
Treatment
穴鲜薯质量
Tuberfreshweight(g)
产量
Yield(kg/hm2)
较对照增减产(±)IncreaseorlowcomparedtoCK
产量Yield(kg/hm2) 百分率Percentage(%)
商品率
Commodityrate(%)
A(CK) 427dD 17071dC 83.92cC
B 756cC 30274bB 13203 77.34 90.81bB
C 1260bB 36615aA 19544 114.49 95.33aA
D 1406aA 28140cB 11069 64.84 94.68aA
603 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.3
3 讨论
采用大整薯稀播,能明显改善马铃薯的主要农艺性状。由于大整薯具有较强的顶端优势,保存在种薯中的营
养物质和水分较多,抗旱能力强,可促进马铃薯块茎早发芽、快出苗、出壮苗,进而提高出苗率,这与赵怀勇等[3]在
小整薯上所做的研究结论一致。主茎数的多少与芽眼的多少密切相关,吕文河和申忠宝[1]研究认为,主茎数随种
薯质量大小的增大呈线性增长,大整薯较切块种薯有更多的芽眼,因此,大整薯稀播能明显增加马铃薯的主茎数,
本研究结果也验证了这一规律。马铃薯株高的增大,为分枝数和叶片数的增加提供了良好的空间支持,有利于光
合源的扩大和光合有效面积的增大,是形成高产的重要基础[8],本研究中大整薯稀播的马铃薯株高极显著高于切
块播种,而株高与产量的关联度大[911],这为马铃薯高产打下了基础。叶面积指数能较好地反映群体大小,作物
产量随叶面积指数的增大而提高。本研究结果表明,大整薯稀播,能显著增加马铃薯的叶面积指数,明显改善了
马铃薯群体的冠层结构。
从本试验结果可知,整薯质量为40~260g时,收获期马铃薯的穴薯鲜质量随整薯质量的增加而增加,但本
试验还涉及到播种密度和种薯用量,净产量(即收获产量与播种量的差值)从大到小依次是处理C>处理B>处
理D>CK,分别为32448,28191,22932和14988kg/hm2,马铃薯平均价格按1.00元/kg计算,其净产值从高
到低依次是处理C>处理B>处理D>CK,分别为32448,28191,22932和14988元/hm2。以每个整薯质量为
140~160g,播种密度为27779株/hm2 时,马铃薯的净产量和净产值都最高,建议生产中使用这一组配形式。
另外,今后有必要将整薯质量和播种密度组配更多的处理进行试验,以寻找出最佳组配形式。
参考文献:
[1] 吕文河,申忠宝.不同密度和种薯大小对产量及主要农艺性状的影响[J].马铃薯杂志,1997,11(4):205208.
[2] 龙国,张绍荣,梅艳.马铃薯脱毒种薯大小与产量关系研究初报[J].种子,2008,(8):99101.
[3] 赵怀勇,张红菊,张恩和,等.种薯大小对整薯播种马铃薯生长发育与产量的影响[J].农业科技通讯,2008,6:7579.
[4] 何卫,StruikPC,胡建军,等.马铃薯种薯质量对生长和产量的影响Ⅰ·种薯大小[J].西南农业学报,2007,20(3):458
461.
[5] 赵怀勇,何新春,张恩和,等.N、K肥料与密度对整薯播种马铃薯产量的影响[J].中国马铃薯,2008,22(5):281283.
[6] 徐兴兵,尚世英,赵振,等.马铃薯小整薯播种增产效果研究[J].中国果菜,2005,(5):2122.
[7] 周建军,王蒂,蔺海明,等.坡缕石对马铃薯干物质积累及产量的影响[J].西北农业学报,2010,19(2):8994.
[8] 赵怀勇,何新春,张红菊,等.整薯播种对马铃薯生长发育及产量和品质的影响[J].甘肃农业大学学报,2009,44(3):53
57.
[9] 赵跟虎.马铃薯产量与主要产量性状关系的研究[J].干旱地区农业研究,2006,24(6):5254.
[10] 刘玉佩,黄雪琳,谭小莉,等.不同覆盖处理对免耕马铃薯农艺性状和产量的影响[J].河南农业科学,2009,5:113115.
[11] 张兴端,涂文志,何清.春马铃薯种薯大小对其植株性状及产量的影响研究[J].种子,1994,(2):911.
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犈犳犳犲犮狋狅犳狊狆犪狉狊犲狊狅狑犻狀犵狅犳犾犪狉犵犲狑犺狅犾犲狋狌犫犲狉狊狅狀狋犺犲狔犻犲犾犱犪狀犱犪犵狉狅狀狅犿犻犮狋狉犪犻狋狊狅犳狆狅狋犪狋狅
LINHaiming1,ZHOUJianjun1,WANGDi1,2,ZHANGJunlian1,2,LVXingmi3,LISong3
(1.ColegeofAgronomy,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China;2.GansuKeyLabof
CropImprovementandGermplasmEnhancement,Lanzhou730070,China;3.GansuProvince
QinwangchuanAgriculturalHitechIndustrialDevelopmentDemonstrationBase
ManagementOffice,Lanzhou730000,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theuseoflarge,wholepotatotubersasseedpotatoestoincreasepotatoyieldandtheeffectofsparse
sowingofthesetubersonthemainagronomictraitsandtheyieldincreasingpotentialwerestudiedinafieldex
periment.Sparsesowingincreasedseedlingrate,mainstemnumber,plantheight,tuberizationrate,freshtu
berweight,leafareaindex(LAI),yieldandcommodityrate.Sparsesowingwassignificantlydifferentfrom
cuttubersowing.Acomprehensivecomparisonshowedthattherewasastrongeryieldincreasingpotentialby
usingsparsesowing,andthemainagronomictraitswerealsoimproved,apromisingperspectiveforextending
thistechnique.Theyieldincreasewasgreatestwhenwholetuberweightswere140-160gperpotatoata
plantingdensityof27779plantsperhectare.Theapplicationofacombinationofthetwotreatmentsissugges
tedforpotatoproduction.
犓犲狔狑狅狉犱狊:potato;bigwholepotatotuber;agronomictraits;yield
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