栽插日期对甘薯品种“渝薯15”块根品质及产量的影响

段小炼，崔洪平，胡 江，苏 令，高纪龙，秦瑞华，赵腾飞，傅玉凡*

（1.重庆市科学技术研究院，重庆 401123；2.万州区恒合乡农业技术服务中心，重庆万州 409613；3.西南大学生命科学学院/重庆市甘薯工程技术研究中心，重庆 400715）

甘薯是我国重要的粮食、饲料和工业加工的原料作物[1]。重庆市甘薯常年种植面积约3.67×106hm2，总产量8.5×106t[2]，是我国主要的甘薯产区之一。甘薯块根富含淀粉，可用于加工粉丝、变性淀粉等多种食品和工业品，是甘薯产业重要的利用对象，也是甘薯产业主要加工利用途径。因其淀粉高产和乙醇产率高，甘薯也是新型能源植物[3-4]。甘薯是重庆市万州区重要的粮食作物，具有一定的产业发展优势[5]。淀粉型甘薯新品种是推动甘薯淀粉相关产业发展最重要和最直接的科技资源和农业生产资料。“渝薯15”是西南大学选育出的淀粉含量、淀粉产量均较高的淀粉型新品种。万州区已有的试验结果[6]认为，“渝薯15”适宜在万州区推广和利用。为了利用甘薯的高淀粉品质，笔者2022年在万州区恒合土家族乡开展了该品种的栽插日期对产量、淀粉含量、直连淀粉比例、粗蛋白含量、可溶性糖含量、还原糖含量、多酚含量和总黄酮含量等品质性状的影响，为该品种的栽培技术的集成和加工利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为西南大学选育的淀粉型甘薯新品种“渝薯15”。试验用种苗均为20 cm 长的健康尖梢苗，由西南大学重庆市甘薯工程技术研究中心合川农场基地提供。

1.2 试验地点

为满足当地农户对甘薯产业发展的需求，2022 年试验地点设置在重庆万州区恒合土家族乡凤安社区重庆任娃农业农民专业合作社流转地，北纬30.52°，东经108.75°，海拔1 075 m。试验地地势平坦，黄壤土，肥力均匀。土壤养分：有机质22.2 g·kg-1，碱解氮95.7 mg·kg-1，速效磷22.2 mg·kg-1，速效钾81.0 mg·kg-1，pH值5.06。

1.3 试验实施、产量与品质测定

试验设置4 月26 日（D1）、5 月10 日（D2）、5 月25 日（D3）3 个栽插日期（下文简称栽插期），重复3 次。小区面积20 m2，5 垄，垄宽0.8 m，垄长5.0 m，种植密度每667 m2为4 000株。每个小区在栽插后10 d，结合中耕除草，小区垄面开沟均匀撒施每667 m2为50 kg K2O肥料。

试验于10 月14 日收获测产和薯块取样。薯块在试验第2重复组进行，每个小区取中等大小薯块8～10个。薯块洗净擦干表皮水分后，每个薯块纵向4分法，取1 份小薯块切成1 cm×1 cm×1 cm 薯粒，混匀，取样3 份，每份100 g，测定干物质含量。干物质含量采用烘干法测定，淀粉含量参照国家甘薯新品种区域试验中的烘干率（R烘，%）换算淀粉含量（C淀粉，%）的方法，即参照文献[7]的公式：

将烘干率测定后的干燥薯粒粉碎，过100 目筛网后得到的粉末样品用于测直链淀粉比例[8]，粗蛋白含量[2]、还原糖含量[9]、可溶性糖含量[10]、多酚含量[11]和总黄酮含量[12]。

1.4 数据处理

试验数据采用DPS 数据处理系统软件进行产量和品质性状的统计与方差分析[13]。

2 结果与分析

2.1 栽插期对块根干物质含量、淀粉含量的影响

3 个栽插期下“渝薯15”块根的干物质含量和淀粉含量见表1。方差分析表明“渝薯15”块根的干物质含量、淀粉含量在3 个栽插期间差异均不显著，但呈现出栽插期越早，干物质含量和淀粉含量越高的趋势。这可能是由于生长期越长、淀粉积累越多所致。

表1 不同栽插期下“渝薯15”块根干物质含量与淀粉含量

2.2 栽插期对块根直链淀粉比例、粗蛋白含量的影响

块根里直链淀粉的比例对甘薯淀粉及其粉丝、粉条品质具有重要影响[14]，块根里粗蛋白含量对淀粉加工的环保成效成本有着重要影响[15]。早栽提高了产量，但如果改变了品质，将会影响到效益。3 个栽插期下“渝薯15”的块根直链淀粉比例、粗蛋白含量见表2。方差分析表明“渝薯15”块根的直链淀粉的比例、粗蛋白质含量在3个栽插期间差异不显著。

表2 不同栽插期下“渝薯15”块根的直链淀粉比例、粗蛋白含量

2.3 栽插期对块根可溶性糖、还原糖含量的影响

3 个栽插期下“渝薯15”的块根可溶性糖含量、还原糖含量见表3。可溶性糖含量直接影响甘薯淀粉加工产生的废水COD值[16]。方差分析表明“渝薯15”块根可溶性糖含量在3 个栽插期间差异不显著。还原糖是甘薯品质育种领域重点改良的化学成分[17]，方差分析表明“渝薯15”块根还原糖含量在3 个栽插期之间差异也不显著。

表3 不同栽插期下“渝薯15”块根的可溶性糖含量、还原糖含量

2.4 栽插期对块根多酚含量、总黄酮含量的影响

3 个栽插期下“渝薯15”的块根多酚含量、总黄酮含量见表4。淀粉加工废水中的多酚类物质氧化褐变形成大量的褐色素或黑色素，废水色泽深，加重了污染[18]。本文研究结果表明早栽可以降低块根中多酚的含量，栽插期D1、栽插期D2 块根多酚含量分别比栽插期D3 显著减少33.11%和35.37%，栽插期D1 与栽插期D2 间差异不显著。黄酮类物质是甘薯里含量较为丰富的功能性成分[12]，值得重视和开发，但在淀粉加工废水里也易被污染和破坏。本文研究结果表明总黄酮含量在3 个栽插期间差异不显著。

表4 不同栽插期下“渝薯15”块根的多酚含量、总黄酮含量

2.5 栽插期对鲜薯产量、淀粉产量的影响

3 个栽插期下“渝薯15”的鲜薯产量和淀粉产量（鲜薯产量×淀粉含量）见表5。虽然鲜薯产量在各个栽插期间差异不显著（Sig.=0.189），但是呈现出生长期越长，鲜薯产量越高的趋势，虽然2022年遭遇特大高温干旱，4月25日栽插的鲜薯每667 m2产量仍然超过3 100 kg（46.50 t·hm-2）。类似鲜薯产量，随着生育期的延长，“渝薯15”淀粉产量也在不断提高，其中栽插期D1的淀粉每667 m2产量达到557.3 kg（8.36 t·hm-2），比栽插期D3的淀粉产量显著增加了24.78%。

表5 不同栽插期下“渝薯15”的鲜薯产量、淀粉产量

3 讨论

淀粉是甘薯生产、加工和消费的重要对象，万州区恒合乡虽然海拔较高，但仍然有一定的甘薯种植面积和淀粉提取的传统。万州区白土镇有“重庆苕友食品有限公司”、龙驹镇有“重庆市乡下香农业开发有限公司”等淀粉、粉丝加工企业，对淀粉需求大，可以消化恒合乡生产的淀粉。甘薯淀粉含量提高1 个百分点，企业效益将提高5%[19]，因此淀粉甘薯企业更需要淀粉专用品种。

“渝薯15”是西南大学选育而成的鲜薯产量、淀粉含量和淀粉产量都高的淀粉型新品种。该品种在2016—2017 年重庆市甘薯新品种区域试验中，其薯块烘干率2 年平均值为33.52%，淀粉含量平均为22.79%（万州甘宁试验点平均为22.32%），鲜薯产量平均为32.63 t·hm-2，淀粉产量平均为7.28 t·hm-2；2018 年通过重庆市鉴定，鉴定证书编号渝品审鉴201808。佘兴蓉[6]2017 年在重庆万州区白土镇（试验地海拔780 m）进行的7 个淀粉品种比较试验（栽插期5 月25 日，收获期10 月24 日，生长天数152 d）中的鲜薯每667 m2产量为3 081.04 kg，居7个品种中第1位，与本文鲜薯产量相当；淀粉含量为18.42%，居第3 位，略高于本文研究结果。程国平等[20]2022 年在贵州思南县塘头镇（试验地海拔362 m）进行的9 个淀粉品种比较试验（栽插期5月23日，收获期10月26日，生长天数156 d）中的淀粉产量为7.41 t·hm-2，居9 个品种中的第2 位，略低于本文生长天数相当的栽插期D2 下的淀粉产量；淀粉含量21.17%，居9 个品种中第3 位，明显高于本文。通过本文研究结果和“渝薯15”在2016—2017年重庆市新品种区域试验及佘兴蓉[6]、程国平等[20]有关该品种试验结果的相互比较，“渝薯15”适宜在重庆万州区恒合土家族乡种植和推广。甘薯是起源于低纬度热带中美洲的短日照喜热作物，但万州恒合土家族乡海拔介于580～1 480 m，平均海拔达1 200 m，因此本文研究结果表明高海拔地区仍可以通过早栽措施延长生育期、增加光合作用时间和光照截留量[21]，克服热量不足和温度偏低的不利生态短板，获得相当于或更优于低海拔地区种植“渝薯15”的淀粉含量与产量。本文栽插期试验的鲜薯产量和淀粉含量没有得到显著提高，可能与海拔较高、气温相对偏低等高海拔冷凉地区特殊生态因素有关[22]，有待于通过覆膜早栽、肥水调控、外源激素应用等栽培技术措施加以改进。

淀粉含量是影响淀粉甘薯产业效益的重要因素之一，而直链淀粉的比例也是影响淀粉下游加工产品粉丝、粉条品质的重要因素。本文研究表明早栽并不会改变“渝薯15”直链淀粉含量的比例。甘薯块根里的蛋白质、可溶性糖、还原糖、多酚和黄酮等物质在淀粉加工过程中随着淀粉的不断析出而进入加工产生的废水里，是不利于污水处理的成分。本文研究表明早栽对“渝薯15”块根里的粗蛋白、可溶性糖、还原糖和总黄酮含量没有显著影响，其多酚含量显著降低，因此早栽措施不妨碍“渝薯15”的淀粉加工利用。

综合本文的早栽对“渝薯15”块根品质和产量的影响研究结果，在5月10日前适期栽插，可以实现种植大户和淀粉、粉丝加工企业的双赢局面，推进该乡及其周边白土、龙驹等乡镇甘薯淀粉增产，粉丝、粉条加工企业增效，实现甘薯产业生产加工的可持续发展[23]。