张磊 辛国胜 韩俊杰 邱鹏飞 贾礼聪 王翠娟 商丽丽
摘要:为探讨甘薯苗移栽密度对鲜食型甘薯主要农艺性状和产量形成的影响,本研究以鲜食型甘薯品种烟薯25号为试材,研究不同移栽密度處理对鲜食型甘薯生长发育、薯块产量及外观品质的影响。结果表明,烟薯25号的鲜薯单产、商品薯产量和商品薯率均随移栽密度的增加呈先增后减的变化趋势。T2处理(每公顷密度54 375株)的鲜薯产量最高,达55 462.5 kg/hm2;商品薯产量和商品薯率则为T4处理(每公顷密度73 566株)最高,分别是40 320 kg/hm2和76%。T1处理(每公顷密度48 100株)的大薯数量最多,中薯数量则为T4处理最多。增加移栽密度能缓解条筋薯和裂皮薯的发生率,但同时提高小薯数量占比。综合分析,烟薯25号的最佳移栽密度范围在T3和T4之间,即每公顷密度62 531~73 566株。
关键词:鲜食型甘薯;烟薯25 号;移栽密度;产量;商品薯率
中图分类号:S531.044文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)07-0032-05
甘薯[Ipomoea Batatas(L.) Lam]属旋花科甘薯属,是世界上重要的粮食、饲料、工业原料和新型能源作物[1]。中国是世界上甘薯种植面积最大、鲜薯产量最高的国家。据统计,我国常年甘薯种植面积保持在334.8×104 hm2,占世界甘薯种植面积的40.9%;年鲜薯总产707.3×108 kg,占世界总产量的67.72%(FAO,2014)。我国栽培的甘薯主要分为鲜食型和淀粉加工型两大类。其中鲜食型甘薯是一类薯肉颜色鲜艳、薯皮光滑、外形美观,通过蒸、煮、烘、烤或简单加工后可直接鲜食的甘薯品种[2,3]。近年来,随着人们生活水平的提高和对甘薯营养价值的逐渐认可,大幅增加了鲜食型甘薯的消费量[4-6]。
外观品质作为新时期鲜食型甘薯生产效益的主要因素之一[7,8],其关注度也在逐年提高。研究显示,甘薯块根的形成和膨大不仅与基因型有关,也受栽培和管理措施等影响[6]。迄今关于甘薯产量和营养品质的研究有很多,但主要集中在施肥措施[9-13]、覆膜方式[14-17]、激素调配[18,19]、移栽时期[20]等,而对鲜食型甘薯薯块外观品质,尤其是大中小薯率及商品薯数量[21]受栽培措施影响的研究鲜有报道。
烟薯25号是目前我国最广泛种植的鲜食型甘薯品种之一,其产量、抗病虫能力和口感等品质指标表现均很突出,但该品种易出现裂口、条筋等症状,会严重影响其商品薯率。本研究以烟薯25号为试材,通过田间试验研究不同移栽密度对其生长发育、产量形成及外观品质表现的影响,以期为提高鲜食型甘薯产量与品质提供技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验地与品种
试验于2017年在烟台市农业科学研究院试验田进行。该地位于山东半岛中部,属暖温带东亚季风区大陆性气候,四季变化和季风进退都较明显。年均降水量651.9 mm,平均气温11.6~12.9℃,平均相对湿度68%,平均日照时数2 698.4 h,平均日照总量5 224.4 MJ/m2,无霜期210 d。土质为中壤土,含速效氮46 mg/kg、有效磷59.7 mg/kg、速效钾98 mg/kg、有机质12.3 g/kg,pH值7。
试验材料:优质鲜食型脱毒甘薯烟薯25号,烟台市农业科学研究院选育并提供。前茬作物为小麦。
1.2 试验设计
田间试验共设置5个移栽密度处理,分别为对照(T1):每公顷密度48 100株,株距0.26 m;T2:每公顷密度54 375株,株距0.23 m;T3:每公顷密度62 531株,株距0.20 m;T4:每公顷密度73 566株,株距0.17 m;T5:每公顷密度89 330株,株距0.14 m。试验为6行区种植,垄距0.8 m,行长4.5 m,行距 0.8 m,过道1 m。随机区组排列,重复3次。5月20日移栽,10月20日收获,生长期150 d。起垄前均匀基施尿素150 kg/hm2、过磷酸钙450 kg/hm2和硫酸钾180 kg/hm2。甘薯生长期间其它管理措施按常规进行。
1.3 测定指标与方法
薯苗移栽后第50 d,分别在各小区取10株测定茎粗、基部分枝、最长蔓长等主要农艺性状指标。移栽后150 d收获,每小区取50株分别统计单株结薯数、单株鲜薯重,计算商品薯率;调查大薯数(>250 g)、中薯数(100~250 g)、小薯数(<100 g)以及相应薯块出现条筋、裂皮和两者并发的薯块数量,进而计算出条筋薯、裂皮薯及两者并发薯的数量占比。
商品薯率:收获期重量50 g以上且无条筋和裂皮的薯块重量占小区鲜薯总重量的百分比。
1.4 数据分析
用Microsoft Excel对数据进行整理和做图,用DPS 14.0软件进行方差分析,用LSD法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同移栽密度对烟薯25号主要农艺性状的影响
表1列出了不同移栽密度下烟薯25号移栽50 d的主要农艺性状参数。可以看出,随移栽密度的增加,甘薯茎基部分枝、地上部鲜重和地下部鲜重整体上均呈降低趋势,蔓薯比则逐渐升高。甘薯最长蔓长、茎基部分枝、茎粗均为T1处理最大,且显著高于T5处理;T1处理的单株地上部鲜重和地下部鲜重显著高于T4,极显著高于T5,其它处理间差异不显著。T5处理的蔓薯比最高,与其它处理间差异均达显著水平。
2.2 不同移栽密度对烟薯25号产量及其构成因子的影响
2.2.1 对烟薯25号产量的影响 由表2可见,随移栽密度的增加,单株薯块重和平均薯块重逐渐降低,商品薯率总体呈上升趋势。T1处理的商品薯率最低,T4、T5的商品薯率均显著高于其它处理。T1、T2处理的单株薯块重和平均薯块重显著高于T3、T4和T5。T5处理的鲜薯产量显著低于其它处理,而其它处理间差异不显著。商品薯产量,T4﹥T3﹥T5﹥T2﹥T1,除T3、T5处理间差异不显著外,其它处理间差异均达显著水平。
2.2.2 对烟薯25号结薯数的影响 由表3可知,随移栽密度增加,鲜食型甘薯单株总薯数和小薯数逐渐增加,且T5处理的总薯数和小薯数均显著多于T1、T2和T3;大薯数随移栽密度增加而逐渐减少,T1、T2处理的大薯数最多;在一定范围内,中薯数随移栽密度增加呈先增后减趋势,T4处理的中薯数最多,其次是T3和T5,T1最少。
随移栽密度增加,小薯数占总薯数的比率逐渐增加,大薯数占比则逐渐降低;T5处理的小薯数占比明显提升;中薯数占总薯数的比率随移栽密度增加呈先升后降趋势,并在T4处理下占比最高(图1)。
2.3 不同移栽密度对烟薯25号各类型薯块数的影响
由表4可以看出,移栽密度对烟薯25号条筋薯块和裂皮薯块数有显著影响。随移栽密度增加,大薯条筋薯块数、裂皮薯块数及二者并发的薯块数逐渐降低。T3、T4和T5处理的大薯条筋薯块数少于T1和T2,均达显著差异。裂皮薯块总数T1处理最多,并显著高于T4和T5。条筋和裂皮并发总薯数以T1、T2处理最多,显著多于T4、T5。
由图2(A、B、C)可知,随移栽密度增加,条筋薯、裂皮薯及条筋裂皮并发薯的大薯数和总薯数占比均逐渐降低,而各类型小薯数的占比变化不大。由图2A可以看出,条筋中薯数占比随移栽密度的增加呈先增后减趋势,这种变化与相应密度下的中薯数的变化规律(图1)很相似。
3 讨论
随移栽密度增加,移栽50 d鲜食型甘薯烟薯25号的茎基部分枝、地上部鲜重和地下部鲜重呈下降趋势,薯蔓比则逐渐升高。从各处理的指标看,T1处理甘薯最长蔓长、茎粗及地上部和地下部鲜重最高,T5处理最低,两处理间显著差异。T5处理薯蔓比最高,与其它处理相比均达显著差异。单株薯块重和平均薯块重均随移栽密度增加而逐渐降低,差别较大的密度处理间差异显著。T5处理虽然商品薯产量及商品薯率较T1、T2处理有显著提高,但该处理的鲜薯总产量最低,且商品薯产量显著低于T4处理。由此可以看出,移栽密度既对生长前期的甘薯生物产量有影响,对收获期鲜薯、商品薯产量及商品薯率影响也较大。
研究表明,移栽密度不仅影响甘薯的生长发育和产量,对薯块的品质也有一定的影响[22]。对鲜食型甘薯来讲,外观品质的优劣是影响甘薯市場认可度的关键因素之一。目前,烟薯25号作为市场上最畅销的甘薯品种之一,其薯块形状、皮色、肉色及良好的口感均已得到消费者认可。但在部分地块,该品种薯块容易出现表皮条筋、裂皮现象,成为影响其商品性的重要因素。本研究显示,烟薯25号的大薯数随移栽密度的增加而逐渐减少,单株总结薯数和小薯数则逐渐增加,且T5处理的总薯数和小薯数均显著多于T1、T2、T3,而中薯数T4处理最多。可见,低密度处理的大薯数最多,高密度处理的小薯数最多。烟薯25号条筋和裂皮发生情况显示,增加移栽密度明显降低烟薯25号的条筋薯、裂皮薯及二者并发的大薯块数、总薯块数,以及裂皮的中薯数;条筋中薯的数量占比则随移栽密度增加呈先增后减趋势。条筋薯现象主要发生在大薯、中薯上,而裂皮薯则以大薯块居多。可见,移栽密度对烟薯25号大薯、中薯和小薯的数量结构和外观品质也有较大影响。
4 结论
移栽密度对鲜食型甘薯烟薯25号收获期产量有显著影响。鲜薯产量、商品薯产量以及商品薯率均随移栽密度的增加呈先增后减的趋势,且T4处理(每公顷密度73 566株)的总体表现最好。烟薯25号的大薯、中薯和小薯的薯块数量构成受移栽密度影响较大,T4处理的中薯数最多,T1处理的大薯数最多,T5处理的小薯数最多。增加移栽密度能有效减低条筋和裂皮薯的发生率,同时也增加小薯块数量。综合比较可知,烟薯25号每公顷最佳密度范围在T3和T4之间,即62 531~73 566株。
参 考 文 献:
[1]马代夫,李洪民,李秀英,等. 甘薯育种与甘薯产业发展[C]//中国作物学会.全国甘薯育种与甘薯产业化学术研讨会(成都),2005:3-10.
[2] 高璐阳,房增国,史衍玺. 施氮量对鲜食型甘薯产量、品质及氮素利用的影响[J]. 华北农学报,2014,29(6):189-194.
[3] 宋永康,余华,姚清华,等.不同肉色甘薯蛋白质营养价值评估[J]. 福建农业学报,2009,24(6):504-507.
[4] 吴文明. 高产优质甘薯新品种岩薯5号优化栽培研究[J]. 福建农业学报,2010,25(4):438-443.
[5] 闫立琴,王崇旺,石春梅. 甘薯遗字138肥料量级试验初报[J]. 中国农技推广,2010,26(5):35-37.
[6] 马代夫,李强,曹清河,等.中国甘薯产业及产业技术的发展与展望[J]. 江苏农业学报,2012,28(5):969-973.
[7] 刘桂玲,张鹏,郑建利,等. 不同类型甘薯品种主要经济性状和营养成分差异[J]. 中国粮油学报,2012,27(2):10-13.
[8] 后猛,刘亚菊,王欣,等. 氮钾配施对食用甘薯产量和品质的影响[J]. 西南农业学报,2015,28(1):260-264.
[9] 陈晓光,史春余,李洪民,等. 施钾时期对食用甘薯光合特性和块根淀粉积累的影响[J]. 应用生态学报,2013,24(3):759-763.
[10]Ankumah R O,Khan V,Mwamba K,et al. The influence of source and timing of nitrogen fertilizers on yield and nitrogen use efficiency of four sweet potato cultivars[J]. Agriculture,Ecosystems & Environment,2003,100(2/3):201-207.
[11]后猛,张允刚,刘亚菊,等. 钾肥不同施用期对食用甘薯产量和品质的影响[J]. 华北农学报,2014,29(S1):368-372.
[12]唐恒朋,李莉婕,杨守祥,等. 不同类型钾肥对甘薯生长发育及产质量的影响[J]. 西南农业学报,2016,29(5):1150-1155.
[13]汪顺义,刘庆,史衍玺,等. 滴灌施肥条件下甘薯钾肥分期施用的研究[J]. 华北农学报,2016,31(5):210-215.
[14]李云,宋吉軒,石乔龙,等. 覆膜对甘薯生长发育和产量的影响[J]. 南方农业学报,2012,43(8):1124-1128.
[15]王翠娟,史春余,王振振,等. 覆膜栽培对甘薯幼根生长发育、块根形成及产量的影响[J]. 作物学报,2014,40(9):1677-1685.
[16]兰孟焦,吴问胜,潘浩,等. 不同地膜覆盖对土壤温度和甘薯产量的影响[J]. 江苏农业科学,2015,43(1):104-105.
[17]张磊,林祖军,刘维正,等. 黑色地膜对甘薯光合作用及叶绿素荧光特性的影响[J]. 中国农学通报,2015,31(18):80-86.
[18]后猛,王欣,张允刚,等. 外源激素对甘薯生长发育的影响[J]. 西南农业学报,2013,26(5):1829-1832.
[19]魏猛,李洪民,唐忠厚,等. 植物生长调节剂对食用型甘薯产量、品质性状及淀粉RVA特性的影响[J]. 西南农业学报,2013,26(6):2261-2264.
[20]刘倩,侯松,刘庆,等. 移栽时期对食用型甘薯品种烟薯25号产量和品质的影响[J]. 作物杂志,2017(5):136-141.
[21]Zhang H Y,Xie B T,Wang B Q,et al. Effects of planting density on yield and source sink characteristics of sweet potato[Ipomoea batatas(L.) Lam.][J]. Agricultural Science & Technology,2015,16(8):1628-1633.
[22]贾赵东,马佩勇,边小峰,等. 氮钾配施和栽插密度对甘薯干物质积累及产量形成的影响[J]. 华北农学报,2012,27(S1):320-327.