马铃薯试管苗秋季种植密度对结薯及质量的影响

摘要 ［目的］探究四川坝区秋季生态条件对马铃薯原原种生产的影响，提高秋季原原种生产的质量和效益。［方法］以自育品系M16-37-12和M16-14-8的试管苗为材料，研究不同种植密度对原原种结薯和薯块质量的影响。［结果］ 随种植密度的增加，马铃薯总粒数和单薯重大于2 g的粒数增加，而有效薯率、单株结薯数、单株有效薯粒数显著下降。2个品系单个薯块重量均与干率和淀粉含量呈正相关。单薯重14～16 g薯块发芽的芽长、直径和芽数比单薯重1～2 g的种薯高2～3倍，发芽后35 d前者薯块无萎蔫，后者水分和营养损耗大萎蔫明显。种植密度为150 苗/m2利润最高，M16-37-12有效薯341粒/m2，利润为73元/m2；M16-14-8有效薯378粒/m2，利润81元/m2。［结论］通过试管苗种植密度来调节原原种的大小和数量，达到发芽质量与效益的平衡，为秋季坝区马铃薯原原种繁育提供理论依据。

关键词 马铃薯；试管苗；种植密度；原原种；秋季

中图分类号 S 532 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）15-0034-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.009

Effects of Planting Density of Potato Test-tube Seedlings on Tuberization and Tuber Quality of Pre-basic Seed in Autumn

RAO Li-ping， ZOU Xue， DING Fan et al

（Mianyang Academy of Agricultural Sciences/Crop Characteristic Resources Creation and Utilization Key Laboratory of Sichuan Province， Mianyang， Sichuan 621023）

Abstract ［Objective］To explore the influence of autumn ecological conditions on the production of potato pre-basic seed in plain areas of Sichuan， and to improve the quality and benefit of pre-basic seed production in autumn.［Method］Using the test-tube seedlings of cultivated lines M16-37-12 and M16-14-8 as materials， the effects of different planting densities on the tuberization and the tuber quality of the pre-basic seed  were studied. ［Result］With the increase of planting density， the total number of tuber and the number of >2 g per tuber increased， while the effective potato rate， the number of tubers per plant and the number of effective potatoes per plant decreased significantly. The weight per tuber of the two lines was positively correlated with the dry content and starch content. The bud length， diameter and number of pre-basic seed with  14-16 g per tuber were 2-3 times higher than those of seed with 1-2 g per tuber， and the former level tuber had no wilting， while the latter level tuber had obvious wilting with water and nutrient loss after 35 days sprouting.The planting density was 150 plants/m2， and the profit was the highest. The number of effective seed in the M16-37-12 was 341 grains/m2， and the profit was 73 yuan/m2;the number of effective seed in the M16-14-8 was 378 grains/m2， and the profit was 81 yuan/m2. ［Conclusion］The size and quantity of the pre-basic seed could be adjusted by the planting density of test-tube seedlings， so as to achieve a balance between sprouting-quality and benefit， and provided a theoretical basis for the production of the pre-basic seed in autumn plain area.

Key words Potato;Test-tube seedling;Planting density;Pre-basic seed;Autumn

马铃薯（Solanum tuberosum L.）属茄科一年生作物，不仅营养丰富而且生育期短，增产潜力大，在全球广泛栽种［1］。马铃薯是继水稻、小麦、玉米之后的世界第四大粮食作物，在保障粮食安全方面发挥重要作用，同时马铃薯还是重要的饲料、食品及工业原料，具有较高的经济效益，国际贸易量稳步上升［2-3］。根据联合国粮农组织（FAO）统计，2020年我国的马铃薯种植面积和产量均居世界第一，种植面积约421万 hm2，占全世界种植面积的25.53%；产量达7 823万 t，占全世界总产量的21.79%［4］。虽然我国马铃薯种植面积位居世界第一，但单产较低，不同区域间差异较大，其中优质种薯的缺乏是导致我国马铃薯单产较低的主要因素之一［5］。

马铃薯一般用块茎无性繁殖，多代种植后会因病毒积累而退化减产，导致马铃薯种植效益受损［6-10］。目前通过剥取茎尖分生组织培养获得脱去病毒的试管苗，再由试管苗繁育原原种，由原原种进一步繁育原种和种薯是保障种薯质量的普遍方法。原原种生产是其中的关键所在，目前原原种生产过程中普遍存在试管苗单位面积结薯数不高、原原种生产成本较高等问题。试管苗种植密度是影响原原种产量和质量的重要因素之一。种植时根据实际情况适当增加马铃薯试管苗的种植密度，可改善植株间的光照和小气候条件，提高植物光合强度，使单位面积的株数和茎数增加，从而获得更为理想的马铃薯产量与质量［11-12］。除春季网棚繁育原原种，四川平坝区还能在秋季繁育一季原原种来加快效率，增加繁种量。马铃薯结薯对光周期和温度敏感，长日照不利于结薯，同时温度过高使结薯受抑制。生产上对繁育原原种的研究集中于春季，秋季的光温变化与春季的完全相反，同时四川平坝区秋季具有寡日照且雨水偏多的特点，适合春季原原种繁育的体系不一定适合秋季，但目前缺乏平坝区秋季繁育原原种的系统研究。

笔者选择2个材料的试管苗，研究秋季不同种植密度对原原种数量、质量和效益的影响，旨在通过试管苗种植密度来调节原原种的大小，提高单位面积结薯数，找到适合秋季的试管苗种植密度来指导原原种生产。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用品系M16-37-12和M16-14-8，前者块茎为红皮红肉，后者块茎为浅黄皮浅黄肉，由绵阳市农业科学研究院选育并提供试管苗。

1.2 试验方法

1.2.1 基质准备与试管苗移栽。

基质为营养土与椰糠，两者比例2∶1，铺放厚度10 cm，1 m3拌入1 kg硫酸钾型复合肥（N-P2O5-K2O=15∶15∶15），浇透水后备用。选择生长20 d左右的试管苗，揭开瓶盖在室内放置2～3 d炼苗［温度（25±1）℃，空气相对湿度80%以上］。剪掉根系流水冲洗掉培养基，用10 mg/L 6-苄基腺嘌呤（6-BA）+20 mg/L萘乙酸（NAA）浸泡30 min后移栽。试管苗于9月3日移栽，12月18日收获统计。

1.2.2 试验设计。

大棚基质厢面宽1.8 m，10行1个小区，小区面积2.43 m2，每个处理3次重复，设置密度处理：CK，株行距10 cm×15 cm，每窝1苗，小区180苗，密度约75苗/m2；稀栽，株行距20 cm×15 cm，每窝1苗，小区90苗，密度约37苗/m2；增密1倍，株行距5 cm×15 cm，每窝1苗，小区360苗，密度约150苗/m2，约21 d后补施1 kg/m2复合肥；增密2倍，株行距5 cm×15 cm，每窝2苗，小区720苗，密度约300苗/m2，约21 d后补施3 kg/m2复合肥。

1.3 测定指标与方法

按小区收获薯块并分级计数称重（小于2 g，2～5 g，5～10 g，大于10 g），同时测定各级别薯块的干率、淀粉、还原糖等指标。取块茎切成1～2 mm薄片，105 ℃杀青20 min，70 ℃烘至恒重测干率。将干样粉碎过100目筛（孔径150 μm）用于淀粉和还原糖测定。淀粉含量测定采用碘比色法［13］，还原糖测定采用DNS法（3，5-二硝基水杨酸）［14］，pH示差法测定花青素含量［15］。

原原种在冷库贮藏90 d后（3±1℃），选择1～2和14～16 g薯块各100粒放于室内，（20±2）℃条件下观测发芽，当80%以上薯块的芽长超过2 mm即块茎解除休眠后，每隔7 d记录两类型薯块的芽数、芽长和直径变化。

1.4 效益分析

2 g以上的原原种为有效薯，2～5 g的原原种按0.3 元/粒计算，大于5 g的原原种按0.4 元/粒计算。产值指小区面积（2.43 m2）收获的有效薯粒数乘以每粒原原种的价格所得积数。成本指生产原原种所需的种苗、基质、人工、化肥农药和水电费等投入的总和。种苗按0.1 元/株计算，基质成本12.95 元/m2，人工、化肥农药和水电费等按18.07元/m2计算。利润指生产原原种获得的产值与成本的差值。

1.5 数据分析

用Microsoft Excel 2007、DPS7.05软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同密度对结薯的影响

在秋季的网棚基质中，两品系移栽试管苗的结薯能力均明显受种植密度的影响。由表1可知，随着种植密度增大，两品系的总粒数和有效薯粒数（单薯重大于2 g的粒数）均增大，但有效薯率、单株结薯数和单株有效薯数均呈下降趋势。不同密度下彩薯品系M16-37-12小区收获的总粒数在596.33～1 248.33，M16-14-8总粒数在673.67～1 451.67，与对照相比，变幅分别达-34.9%～36.3%、-29.1%～52.7%。M16-37-12有效薯粒数为463.00～886.67，各处理的有效薯粒数与对照（CK）相比差异均达极显著水平，300苗/m2的有效薯粒数最多，但与150苗/m2差异不显著，说明密度过大抑制了薯块的膨大，导致更多单薯重低于2 g的无效薯形成；虽然有效薯粒数随密度的上升而增加，但有效薯占总粒数的比重呈下降趋势，75～300苗/m2的有效薯率均极显著低于37苗/m2。M16-14-8各处理的有效薯粒数与对照（CK）差异极显著，各处理有效薯粒数为521.00～992.67；有效薯率呈下降趋势，75～300苗/m2的有效薯率差异不显著，但均极显著低于37苗/m2。两品系的单株结薯数和单株有效薯粒数均随种植密度的增大而下降，各密度间的差异达极显著水平，两品系37 苗/m2的单株有效薯粒数分别是300苗/m2的4.18和4.20倍。