山药根茎畸形的成因研究概况

崔 锦，贾 琳，李志敏，晁雅萍，高致明，张红瑞

(1.河南牧业经济学院 动物科技学院,河南 郑州 450046；2.河南农业大学 农学院,河南 郑州 450046)

山药是常用大宗中药材之一，又是药食兼用药材之一，怀山药为“四大怀药”之一。《神农本草经》列为上品。《中国药典》(2015版一部)记载，山药为薯蓣科植物薯蓣DioscoreaoppositaThunb.的干燥根茎，具有补脾养胃，生津益肺，补肾涩精之功效[1]。山药虽分布广泛，入药以栽培品为主，栽培历史悠久。近年来，作为药食兼用品种，山药的社会需求量与日俱增，刺激了山药生产的快速发展。山药在生长过程中受到多因素的影响，根茎有时会出现不同程度的畸形，常见的有疙瘩根茎、根茎分枝多、根茎扁平、大脚板型根茎和瘤状突起等[2]。畸形山药一方面采挖难度大，生产成本高，另一方面品种不好，亦不方便清洗，市场价值下降，影响经济效益。随着山药种植面积的增大，这种现象也越来越多，山药根茎畸形已严重制约了山药产业的发展，挫伤了农民种植山药的积极性。本文就近年来有关山药根茎畸形的成因及防治方法方面的研究成果进行总结，以期为山药的规范化生产提供参考。

1 品种对山药根茎畸形率的影响

彭慧等[3]以农大长山药1号、怀山药、太谷山药作为研究对象，分别施用完全等量的充分腐熟的有机肥，在水分、光照等外界条件相同的情况下，3个品种根茎畸形率并没有显著差异，根茎畸形率分别为5.30%、6.00%和5.70%。周亭英[4]研究发现，在山东省单县种植的5种山药中，九斤黄山药产量最高，畸形的数量最多，铁棍山药产量相对较低，畸形数量较少。在外界环境条件相同时，山药不同品种间致畸率基本相同。但在实际大田生产中，外界因素不能完全统一，山药产量越高，品种畸形的数量越多，致畸率越高，即品种是影响山药根茎畸形的因素之一。王宜昌等[5]研究了不同年限的山药产量，结果表明，无论是哪个品种，使用年限1年的栽子产量最高，而使用年限4年的栽子产量最低，山药栽子使用年限越长，山药栽子在地下土壤中接触病菌的可能性越大，越易形成分叉、弯曲等畸形山药，造成减产。

2 土壤对山药根茎畸形率的影响

马建华等[6]研究了不同土壤容重构型对河南惠楼山药形态和产量的影响，发现土壤紧实度会影响山药生长，土层越紧实，土壤通透性越差，山药向下扎根越困难，难于继续直立生长就会侧向生长，随着土壤紧实度的增加，山药分叉比率也在增加。分叉是山药畸形类型之一。吴克宁等[7]研究了小两合土、底砂两合土、褐土化两合土、於土对山药品质的影响，发现褐土化两合土种植山药品质最好，而於土粘性最大，土壤通透性和耕种度最差，所种植的山药向下扎根困难，容易产生烂根和块茎畸形。王天亮等[8]研究发现，同一土地连续种植山药，会出现土壤理化性质变差，土传病害加剧，土壤微生物数量发生变化，病虫害如根结线虫、蛴螬、蝼蛄等增多。虫害会咬断山药地下生长点，使其停止生长或者产生分叉等不同程度的畸变，增加山药畸形率。土壤的干湿度也会影响山药生长。彭慧等[3]研究发现土壤过湿时山药根茎畸形率最高，出苗和茎叶生长旺盛时期如果土壤的含水量过高，山药易发生烂根，后期就可能导致山药畸形；在根茎膨大时期，如果水分过大，山药会出现烂根现象，或者天气长时间干旱后采用大量灌溉，土壤长时间干旱土质比较酥松，大量灌水易导致塌沟的现象，影响山药根茎生长，增加山药的畸形率。山药地下块茎入土较深，种植前需要对土地进行深耕。

3 栽培技术对山药根茎畸形率的影响

3.1 整地

开沟、打洞是种植山药的基本方式，选择深度一般需要结合山药品种的特性综合考虑。普通山药深度一般在1m，怀山药一般在1.5m。如果挖沟过浅，山药根茎不断伸长，很快会触及沟底，由于沟底土质坚硬，难于继续直立生根，山药的顶端分生组织转而开始侧向生长，由于生长方向发生改变，以及横向土壤等因素的影响，山药可能出现脚掌或蛇形等畸变形状。杜广平等[9]研究不同耕地深度对寒地山药生长发育的影响。结果表明，根茎畸形率随着土壤的深度逐渐降低。

3.2 田间操作

田间操作不当也是造成山药畸形的原因。在种植山药过程中，为保持健壮芽的顶端优势，使其能够顺利发芽，同时抑制其他芽的生长。因此，在播种时要把健壮的芽侧放，并与地面呈45℃夹角，这样不仅有利于地上部分的生长，也有利于地下块茎的伸长。如果在山药种植时位置摆放不当，或者将芽放倒了，容易造成地下块茎形成分支，影响山药的产量和质量。

3.3 施肥

孙志梅等[10]对氮肥在农业生产中施用现状以及环境效应的多年研究发现，大量滥施化肥会引起土壤盐渍化、地下水污染、土壤酸化等，对农作物生长产生严重影响。目前滥施化肥的现象非常普遍，司焕森等[11]调查了麻山药产区对氮磷钾养分投入量的农户分布情况，发现山药实际肥料的投入量远高于山药合理化投入标准，其中氮肥的投入超出300kg/hm2的农户占被调查农户的78.5%，磷肥超出300kg/hm2占90%，钾肥超出300kg/hm2占82.5%,过量施用化肥，不会对产量产生积极影响，施用过多且未与土壤充分混合时，土壤中部分区域因肥料浓度偏高而导致渗透压过高，幼芽因接触过高浓度的种肥而停止生长，产生畸变，增加山药畸形率。

有机肥腐熟程度亦会影响山药的畸形率。目前山药种植多施用有机肥，如果未充分腐熟，也会增加山药畸形率。彭慧等[3]研究表明，半腐熟有机肥的块茎畸形率明显高于同条件下充分腐熟的有机肥3-5倍。原因是半腐熟的有机肥在土壤中会继续发酵，发酵生成的热量会使山药基端分生组织的汁液外渗，影响作物根系生长，形成畸形。同时半腐熟的有机肥含有以尿素或尿酸盐为主要形式的氮肥，这些氮肥对山药来说不仅不能吸收，而且在一定程度上还抑制山药的根系生长；未腐熟的有机肥携带多种病菌、虫卵，山药易受病虫害侵蚀。因此，有机肥的成熟度也会影响山药块茎畸形率，成熟度越低，山药块茎畸形比率越高。

肥料施用时期也是影响山药畸形的因素之一。刘思平等[12]研究发现，肥料的施用应根据山药生长的不同时期而定，如果块茎膨大期多施氮肥，少施磷钾肥，会造成山药幼根中柱细胞老化形成纤维根，整个山药外皮变硬，严重影响口感及品质；山药在生长后期，应该少施氮肥，如不加控制，地上部分会疯长，消耗大量营养，影响地下部分伸长和加粗。

4 病虫害对山药根茎畸形率的影响

黄婷等[13]研究发现，真菌和细菌性病害主要通过影响山药叶片的生长，抑制其光合作用，影响山药地下块茎的生长，使其发育不良，形成畸形；病毒性病害潜伏期长，山药叶片首先出现花叶畸形，最终导致地下部分畸形，根结线虫会侵入地下部分，形成直径约2～7mm的根结，严重的根结连成一片，形成瘤状突起，根腐病会出现褐色斑点，被感处因易感染腐生菌而腐烂，严重时地上部分全部枯萎等。另外，近年来山药生理性病害发病呈多样性、规律性，生理性病害减弱植物自身抵抗力，植株更易受侵染性病害影响，加大山药的发病率。不同种类的病害通过不同方式不同程度影响山药的正常生长，是影响山药形成块茎畸形率的重要原因之一。此外，生产上盲目施用农药和除草剂现象比较严重，高浓度的农药会影响山药的正常生长。

5 结论

综上所述，各因素以不同方式不同程度影响山药根茎的正常生长，使其出现不同程度的畸形，生产上应针对造成山药根茎畸形的因素采取一定的措施保障山药的优质高产。

品种方面，应因地制宜选择山药品种，在产量与畸形率间找到平衡点。土壤对山药畸形率的影响比较复杂，受土壤构型、水分含量、质地、连作情况、地势等综合因素影响。可以优先选用土层深厚、土壤肥沃、疏松、地势高，排水条件良好的沙壤土，在种植前做好整地工作，选择轮作倒茬或运用微生物肥料缓解连作障碍[14]，在山药生长周期内合理供给水分，雨水多发期注意加强排水，从多个角度降低可能造成山药畸形的概率。

在种植管理方面，严格规范栽培操作，比如打洞挖沟一定要足够深，同时积极探寻推广新型的山药种植技术如浅生栽培法[15]等，从技术层面降低山药畸形率；在繁殖方式上根据山药品种特性选择合适的繁殖材料，选用山药栽子作为繁殖材料时，选择1～2年生，长势健壮的栽子，栽种前进行消毒，积极推广植物组织培养和种苗快繁技术，从源头减少病虫害的发生，进而降低山药根茎的畸形率。

在肥料使用方面，根据山药不同生长周期选择合适的氮磷钾肥料配比，严格控制肥料的施用量，选择施用有机肥时保证充分腐熟。山药的病虫害是造成山药畸形的重要原因，生产上不能盲目使用杀虫剂、农药等化学药物，应积极寻找新的生物药物，如施用适量生物有机肥能有效减少山药根腐病等病害[16-17]。