不同种植密度和生育期对鲜食型甘薯皖薯5号产量及干物质积累的影响

夏家平 杜祥备 韩杨 刘小平

摘要：【目的】探討不同种植密度和生育期对皖薯5号产量及干物质积累的影响，为鲜食型甘薯在安徽的高效栽培提供参考依据。【方法】2017年以鲜食型甘薯品种皖薯5号为试验材料，采用双因素随机区组设计，设3种不同种植密度（5.25万、6.75万和8.25万株/ha）和3种不同生育期（90、110和130 d）处理，分析不同处理下的甘薯鲜薯产量、薯块干物率、薯干产量、淀粉产量及商品薯率等产量和品质指标。【结果】种植密度和生育期对皖薯5号鲜薯产量、薯干产量、淀粉产量及干物率均有明显影响。低种植密度下（5.25万株/ha）的鲜薯产量、薯干产量和淀粉产量随生育期延长而极显著增加（P<0.01，下同）;中等种植密度下（6.75万株/ha）的鲜薯产量、薯干产量、淀粉产量及干物率在早期随生育期延长而极显著增加，后期增加则不显著（P>0.05，下同）;高种植密度下（8.25万株/ha），鲜薯产量随生育期延长无明显增加趋势，而薯干产量、淀粉产量及干物率在早期随生育期延长极显著增加，后期增加不显著。生育期为111和130 d时，皖薯5号的商品薯率在中等种植密度条件下最高，在高种植密度条件下最低。【结论】在一定范围内提高种植密度和延长生育期能提高甘薯产量，但过度提高种植密度和延长生育期并不利于提高甘薯产量。皖薯5号在种植密度为5.25万株/ha、生育期130 d条件下可获得最高产量;在种植密度为6.75万株/ha、生育期110 d时可接近最高产量并获得最高的商品薯率，此条件下有利于鲜薯提早上市，延长销售周期，获得更高的综合经济效益。

关键词： 皖薯5号;密度;生育期;产量

中图分类号： S531.04                                 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）11-2186-07

Effects of different planting densities and growth stages on yield and dry matter accumulation of table sweet potato variety Wanshu No.5

XIA Jia-ping， DU Xiang-bei， HAN Yang， LIU Xiao-ping*

（Crop Institute，  Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei  230031， China）

Abstract：【Objective】The effects of different planting densities and growth stages on the yield and dry matter accumulation of Wanshu No.5 were explored to provide references for high efficient cultivation of tables weet potato varieties in Anhui. 【Method】In this study，the table sweet potato variety Wanshu No.5 was used as experimental materials，and two-factor randomized block design was used to analyze the effects of different planting densities（52500， 67500 and 82500 plant/ha）and growth stages（90，110 and 130 d）on fresh sweet potato yield，dry  matter rate of sweet potato tuber， dry sweet potato yield，starch content and commodity rate in 2017. 【Result】Planting density and growth stage had obvious effects on fresh sweet potato yield，dry sweet potato yield，starch content and dry  matter rate of sweet potato tuber. Under low density cultivation condition（52500 plant/ha），fresh sweet potato yield，dry sweet potato yield and starch content  extremely increased by the prolonging of growth period（P<0.01，the same below）. Under medium density cultivation condition（67500 plant/ha），fresh sweet potato yield，dry sweet potato yield，starch content and dry  matter rate of sweet potato tuber extremely increased in the early growth period，but they did not significantly increase in the late growth period（P> 0.05， the same below）. Under high density cultivation condition（82500 plant/ha），the yield of fresh sweet potato did not greatly increased by the prolonging of growth period，but dry sweet potato yield，starch content and dry  matter rate of sweet potato tuber extremely increased only at the early growth period， and the increase at late growth period was not significant. The commodity rate of Wanshu No.5 was the highest under  medium density cultivation condition and the lowest under high density cultivation condition in the growth stage of 110 and 130 d respectively. 【Conclusion】The yield of sweet potato is increased by improving the planting density and extending the growth stage within a certain range. But excessive increase of planting density and growth stage is not beneficial to the yield improvement. The highest yield of Wan-shu No.5 is achieved under the planting density of 52500 plant/ha and the growth stage of 130 d. It is worth mentioning that high level of yield of fresh sweet potato and the highest commodity ratecan be gained under the planting density of 67500 plant/ha and the growth stage of 110 d. Under such condition， the fresh sweet potato can go on the market early， extend sales cycle and achieve high comprehensive economic benefits.

Key words： Wanshu No.5; planting density; growth stage; yield

0 引言

【研究意义】甘薯营养丰富，除富含多种人体必需营养元素外，还含有多酚、黄酮、花青苷等营养因子，具有明显的防癌、止血及提高人体免疫力功效，应用前景广阔。近年来，随着安徽省甘薯产业结构的调整，鲜食型甘薯的种植比例逐渐提高。目前，鲜食型甘薯品种在安徽省主栽甘薯品种中占35.0%（杜祥备等，2018）。鲜食型甘薯价格全年波动明显，甘薯择期上市对提高综合种植效益影响巨大。因此，选育和引进鲜食型甘薯新品种，并开展配套高效栽培技术研究具有重要的现实意义。皖薯5号是安徽省农业科学院作物研究所选育的鲜食型甘薯品种，是安徽省主栽甘薯品种之一。该品种薯形光滑，食味优良，商品薯率高且适应性强，但由于缺乏配套的高效栽培技术，加之大多数农户种植观念未及时改变，管理上相对粗放，导致该品种种植密度较随意，生育期普遍较长。利用皖薯5号探究鲜食型甘薯适宜的种植密度和生育期，对降低甘薯生产成本、提高鲜食型甘薯种植效益及鲜食型甘薯在安徽的进一步推广具有重要的指导意义。【前人研究进展】近年来，已有不少学者探讨了不同种植密度、不同生育期对甘薯产量和品质的影响。王罡（2010）研究认为，增大梅营一号甘薯的栽插密度，其单株薯重、大中薯率和单株分枝数则随之减小。贾赵东等（2011）的研究结果显示，栽插密度对甘薯鲜产和干物质含量的影响作用高于氮肥用量，苏薯14优化栽培密度在5.40×104株/ha左右。林子龙（2015）研究发现，栽插密度对甘薯的鲜薯、薯干和淀粉产量及薯块干物率、大中薯率均有显著影响，种植密度为5.70万株/ha时龙薯14号的产量最佳。后猛等（2015）研究表明，高胡萝卜素型甘薯品种徐渝薯34在其整个生育期内，其薯块淀粉和β-胡萝卜素含量均呈先升高后降低的单峰波动变化，栽后70 d达最高值。李臣等（2017）研究表明，兼用型甘薯品种心香的主要营养成分随着生育期长短而发生变化，生育期为84 d时薯块可溶性糖含量最高，生育期为119 d时薯块淀粉率最高。【本研究切入点】在前人的相关研究中多数为种植密度或生育期单个因素对甘薯产量及品质的影响，而系统研究种植密度和生育期两个因素对鲜食型甘薯产量及品质影响的研究报道较少，尤其安徽省目前尚缺乏鲜食型甘薯品种皖薯5号的配套高效栽培技术。【拟解决的关键问题】以鲜食型甘薯品种皖薯5号为试验材料，采用种植密度和生育期的双因素随机区组试验，探讨中等肥力水平下，不同种植密度和生育期对皖薯5号产量、品质及商品薯率的影响，为鲜食型甘薯在安徽地区的种植及推广提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试品种为鲜食型甘薯皖薯5号，该品种株型匍匐，中长蔓，单株分枝5～8条;顶叶绿色，叶片心形，叶脉紫色，茎间褐色，茎粗;单株结薯5～7个，薯块纺锤形，薯皮深红色，薯肉桔黄色;中抗根腐病和黑斑病。试验用肥料为硫酸钾复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15），由中盐安徽红四方股份有限公司生产提供。

1. 2 试验方法

试验于2017年6—10月在安徽省宿州市泗县大路口乡进行。土壤类型为砂姜黑土，肥力中等，排灌良好，含有机质11.90 g/kg、全氮1.23 g/kg、有效磷 22.1 mg/kg、速效钾162.0 mg/kg。采用双因素随机区组设计，种植密度（A）和生育期（B）各设3个水平（表1），3次重复，共27个小区。小区面积20 m2，4行区，行长5 m、宽1 m，收获时中间两行计产。试验田基施复合肥600 kg/ha，起垄前撒施。

试验于6月19日统一栽插，分别于9月17日、10月7日和10月27日收获。收获时，全区测产并统计测定薯数、薯重和大中薯率。大中小薯分类标准为：薯块重量小于100 g为小薯，100～250 g为中薯，大于250 g为大薯。薯块干物率为薯块样品烘干至恒重与鲜薯的比值。在室内采用分光光度法测定薯块淀粉含量并折算每公顷淀粉产量。

1. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2003和DPS 7.5进行统计分析，采用Duncans新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2. 1 皖薯5号鲜薯产量等主要农艺性状的方差分析结果

方差分析结果（表2）表明，不同种植密度对皖薯5号的鲜薯产量、薯干产量和淀粉产量均有极显著影响（P<0.01，下同）;不同生育期及生育期和种植密度的互作效应对皖薯5号的鲜薯产量、薯干产量、淀粉产量和薯块干物率均有极显著影响。

2. 2 种植密度和生育期对皖薯5号鲜薯产量的影响

从图1可看出，不同种植密度和生育期对甘薯鲜薯产量有明显影响。在低种植密度（A1）条件下，鲜薯产量随生育期延长极显著增加。在中等种植密度（A2）条件下，鲜薯产量早期随生育期延长极显著增加，而后期则增加不显著（P>0.05，下同）。在高种植密度（A3）条件下，鲜薯产量随生育期延长增加不显著。说明不同种植密度条件下，随生育期延长，鲜薯产量的增加规律并不相同，仅延长甘薯生育期并不一定能获得高产，只有在中、低种植密度条件下适当延长生育期才能有效增加鲜薯产量。

当生育期为90 d（B1）时，中、高种植密度（A2、A3）条件下的鲜薯产量无显著差异，但二者均极显著高于低种植密度（A1）条件下的鲜薯产量。生育期为110 d（B2）时，中等种植密度（A2）条件下的鮮薯产量极显著高于高种植密度（A3）和低种植密度（A1）条件下的鲜薯产量。生育期为130 d时（B3），中、低种植密度（A1、A2）条件下的鲜薯产量无显著差异，但二者均极显著高于高种植密度（A3）条件下的鲜薯产量。说明生育期长度不同时，随种植密度增加，鲜薯产量的增加规律也不相同，仅增加种植密度并不一定能提高甘薯产量，当生育期较短（110 d以内）时，适当提高种植密度能提高鲜薯产量;生育期较长时（130 d以上），提高种植密度甘薯并不增产，相反，种植密度过高（8.25万株/ha）时其鲜薯产量较中、低种植密度条件下极显著下降。

在不同的生育期和种植密度条件下，A2B2、A2B3和A1B3的鲜薯产量无显著差异，尤其以A1B3（种植密度5.25万株/ha，生育期130 d）处理的鲜薯产量最高，达23736.9 kg/ha。

2. 3 种植密度和生育期对皖薯5号薯块干物率及薯干产量的影响

2. 3. 1 薯块干物率 从图2可看出，不同种植密度和生育期对甘薯薯块干物率有明显影响。3种种植密度条件下，薯块干物率早期均随生育期的延长极显著增加，而后期增加不显著。生育期为90 d（B1）时，中、高种植密度（A2、A3）条件下的薯块干物率无显著差异;生育期为110和130 d（B2和B3）时，3种种植密度条件下的薯块干物率均无显著差异。说明适当延长生育期可提高薯块干物率，但达到一定阶段后，过度延长生育期对薯块干物率的提高无明显作用。

2. 3. 2 薯干产量 从图3可看出，不同种植密度和生育期对甘薯薯干产量也有明显影响。在较低种植密度（A1）条件下，薯干产量随生育期的延长持续极显著增加;在中、高种植密度（A2、A3）条件下，薯干产量早期随生育期延长极显著增加，但后期增加不显著。说明在一定种植密度条件下，适当延长生育期有利于增加薯干产量。

生育期为90 d（B1）时，中、高种植密度（A2、A3）条件下的薯干产量无显著差异，但二者均极显著高于低种植密度（A1）条件下的薯干产量。生育期为110 d（B2）时，中等种植密度（A2）条件下的薯干产量极显著高于低、高种植密度（A1、A3）条件下的薯干产量。生育期为130 d（B3）时，低、中种植密度（A1、A2）条件下薯干产量无显著差异，但均极显著高于高种植密度（A3）条件下的薯干产量。说明当生育期较短（110 d以内）时，适当提高种植密度能提高薯干产量;但生育期较长（130 d以上）时，提高种植密度并不能显著提高薯干产量。

在不同的生育期和种植密度条件下，A1B3（种植密度5.25万株/ha，生育期130 d）处理的薯干产量和薯块干物率均为最高。

2. 4 种植密度和生育期对皖薯5号淀粉产量的影响

从图4可看出，不同种植密度和生育期对甘薯淀粉产量有明显影响。在低种植密度（A1）条件下，淀粉产量随生育期延长持续极显著增加，在中、高种植密度（A2、A3）条件下，淀粉产量早期随生育期延长极显著增加，但后期增加不显著。说明在一定种植密度条件下，适当延长生育期可极显著增加淀粉产量。

当生育期为90 d（B1）时，中、高种植密度（A2、A3）条件下淀粉产量无显著差异，二者均极显著高于较低种植密度（A1）条件下的淀粉产量。生育期为110 d（B2）时，中等种植密度（A2）的淀粉产量极显著高于低、高种植密度（A1、A3）条件下的淀粉产量。生育期为130 d（B3）时，低、中种植密度（A1、A2）条件下的薯干产量无显著差异，但二者均极显著高于高种植密度（A3）条件下的淀粉产量。说明生育期较短时（110 d以内），适当提高种植密度能提高淀粉产量，但生育期较长时（130 d以上），提高种植密度并不利于提高甘薯淀粉产量。

在不同的生育期和种植密度条件下，A1B3（种植密度5.25万株/ha，生育期130 d）处理的淀粉产量最高，为3797.9 kg/ha。

2. 5 种植密度和生育期对皖薯5号商品薯率的影响

从表3可知，生育期为90 d（B1）时，低种植密度（A1）处理的大中薯重比例和大中薯个数比例均高于中、高种植密度（A2、A3）处理。生育期为110和130 d（B2和B3）时，大中薯重比例和大中薯个数比例均表现为A2>A1>A3。说明生育期110 d后，适当增加甘薯种植密度能提高大中薯率，种植密度过高时商品薯率反而降低。同一种植密度下，不同生育期的大中薯重比例和大中薯个数比例均表现为B2>B3>B1，说明生育期较短时（90 d），延长生育期能提高甘薯大中薯率;生育期达到一定天数（110 d）后，延长生育期并不能提高甘薯大中薯率。

在不同的生育期和种植密度条件下，A2B2（种植密度6.75万株/ha，生育期110 d）处理的商品薯率最高，大中薯重比例和大中薯个数比例分别达95.85%和82.44%。

3 讨论

适宜种植密度是甘薯高产的基本条件。前人研究表明，种植密度对甘薯产量有显著影响，在一定种植密度范围内，提高种植密度能提高鲜薯和薯干产量，但种植密度超过此范围继续增加时鲜薯和薯干产量有所下降（王晖等，2013;赵丰玲等，2014;林子龙，2015）。本研究中，皖薯5号生育期为90和110 d时的鲜薯、薯干和淀粉产量也表现出相似规律，即中等种植密度>高种植密度>低种植密度。说明只有适宜的种植密度才有利于甘薯产量提升，但与赵丰玲等（2014）研究认为甘薯生长后期鲜薯产量随密度增加而极显著提高的结果不同的是，本研究中生育后期（130 d）皖薯5号鲜薯、薯干和淀粉产量随种植密度的增加而降低，其中高种植密度处理较低种植密度处理极显著减产。可能是由于甘薯植株在高密度条件下，地上部通风透光性变差，净光合效率下降，导致光合产物积累减少（侯月等，2016;许海良等，2017）。当生育期较短时，低种植密度和高种植密度处理的地上部光合效率差异不明显，高种植密度处理在群體优势下，甘薯产量高于低种植密度处理;当生育期延长后，低种植密度和高种植密度处理地上部的光合效率差异变大，低种植密度群体通过相对较高的光合效率和较长的生育期，弥补了群体数的不足，最终使其甘薯产量高于高种植密度处理。

充足生育期是甘薯高产的前提。刘倩等（2017）研究发现，烟薯25在种植密度为5万株/ha时，生育期在110～155 d期间，鲜薯产量显著增加。Zhang等（2015）研究表明，济薯21和济薯22地下部鲜薯和薯干产量随着生育期的延长而增加。与之类似，本研究结果表明，皖薯5号在低种植密度（5.25万株/ha）条件下的鲜薯、薯干和淀粉产量随生育期延长而极显著增加。但本研究中，中等种植密度下皖薯5号生育期110 d时的鲜薯、薯干和淀粉产量较生育期90 d的极显著增加，而与生育期130 d无显著差异;高密度种植下皖薯5号生育期110 d时的薯干和淀粉产量较生育期90 d时极显著增加，而与生育期130 d时无显著差异，其鲜薯产量在整个生育期内无显著差异。屈会娟等（2015）研究表明，低种植密度处理的群体生长率随生育期的推进逐渐升高，高种植密度处理的群体生长率随生育期的推进呈先升后降的变化趋势。同时，甘薯作为块根作物，其产量的形成不仅依赖于光合产物的形成，还取决于光合产物的运输和分配。董月等（2016）对不同类型品种甘薯的蔓薯比进行研究，发现甘薯栽插后45～63 d内，蔓薯比开始快速下降，100 d后蔓薯比下降速率明显降低，表明在甘薯生育后期，光合产物向块根转移的相对速率下降。张晓艳等（2011）研究表明，徐薯18的淀粉含量和淀粉积累量在生育期111 d时达峰值，而后下降。不同种植密度处理下，群体生长率变化规律的不同及生育期内蔓薯比下降速率的降低，可能也是导致不同种植密度下皖薯5号甘薯产量在生育期上表现出不同变化规律的原因。说明在一定种植密度条件下，合适的生育期即可获得高产，过度延长生育期并不一定能显著增产。

提高商品薯率是提高甘薯经济效益的一个重要指标。前人在种植密度对甘薯商品薯率影响方面的研究存在明显差异。胡启国等（2018）研究认为栽插密度对淀粉型甘薯商薯19的商品薯率无显著影响，而屈会娟等（2015）研究认为南紫薯008的商品薯率随着种植密度的增加而降低。解晓红等（2018）研究认为，济薯25的商品薯率随着种植密度的增加呈先升后降的变化趋势，而晋甘薯9号的商品薯率随种植密度的增加而降低。本研究中，生育期90 d时皖薯5号的商品薯率随种植密度增加而降低，生育期110 d以后，商品薯率则以中等密度处理的最高。说明生产中根据不同品种的特征，合理设计生育期和种植密度有利于提高鲜薯商品率。

本研究采用夏薯种植，研究了生育期在90～130 d时，3种种植密度下皖薯5号的产量及品质变化，而春薯种植情况下更长生育期内甘薯产量及品质的变化规律，以及更加细分的种植密度梯度间的变化规律则有待进一步研究。

4 结论

在一定范围内提高种植密度、延长生育期可提高甘薯产量，但过度提高种植密度和延长生育期并不利于提高甘薯产量。皖薯5号在种植密度5.25万株/ha、生育期130 d条件下可获得最高产量;在种植密度6.75万株/ha、生育期110 d条件下时可接近最高产量并获得最高的商品薯率，此条件下有利于鲜薯提早上市，延长销售周期，获得更高的综合经济效益。

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