四川丘陵地區(qū)適宜機(jī)械化甘薯新品種篩選

李東波 劉莉莎 周全盧 唐明雙 黃迎冬 李勝 朱洪慶 李育明 何素蘭

摘要 為篩選出四川丘陵地區(qū)適宜機(jī)械化甘薯新品種，分別從四川大面積種植的食用型、淀粉型、紫薯型3個(gè)類型中選取材料，進(jìn)行人工收獲與機(jī)械收獲，分析了藤蔓長(zhǎng)度、薯形和大小、薯皮厚度和硬度等對(duì)機(jī)械化收獲的影響。結(jié)果表明，廣薯87的植株藤蔓長(zhǎng)度最短，適宜機(jī)械化藤蔓粉碎;在人工收獲時(shí)，破損率最小的品種南紫薯018，其扁率也較偏小，破損率最大的甘薯品種寧紫薯1號(hào)，其扁率也較大（第2位），說(shuō)明扁率大小跟破損率有顯著的線性關(guān)系;在機(jī)械收獲時(shí)，大多數(shù)品種基本上都沒有破損的薯塊，說(shuō)明機(jī)械收獲能夠明顯改善薯塊破損的情況;而扁率最大的南紫薯008其機(jī)械收獲時(shí)的破損率比人工收獲時(shí)明顯大得多，說(shuō)明薯形越長(zhǎng)，越不適合機(jī)械化收獲;另外薯皮厚度和硬度與破損率之間沒有明顯的線性關(guān)系。

關(guān)鍵詞 四川丘陵地區(qū);機(jī)械化;品種;篩選

中圖分類號(hào) S531文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）08-0030-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.08.008

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Selection of New Varieties of Sweet Potato Suitable Mechanization in Hilly Areas of Sichuan Province

LI Dong-bo，LIU Li-sha，ZHOU Quan-lu et al （Sweet Potato Research Institute of Nanchong Academy of Agricultural Sciences/Nanchong Branch of National Sweet Potato Improvement Center，Nanchong，Sichuan 637000）

Abstract To screen out sweet potato varieties in Sichuan hilly area suitable for mechanization，we selected food type，starch type and purple potato type respectively from the large planting area in Sichuan.By manual and mechanical harvesting，the effects of vine length，potato shape and size，potato skin thickness and hardness on mechanized harvest were analyzed.Results showed that plant vine length of Gugangshu 87 was the shortest，suitable for mechanized vine crushing.In artificial harvest，the variety with the lowest damage rate，Nanzishu 018 had a smaller flatness.Ningzishu 1 had the highest damage rate，also had a large flatness （the second place），which indicated that there was significant linear relationship between flatness and damage rate.During mechanical harvest，it was obvious that most varieties had no broken potato blocks，indicated that mechanical harvesting could significantly improve the breakage of sweet potato blocks.The damage rate of Nanzishu 018 with the largest flattening was significantly higher in mechanical harvest than in manual harvest，indicating that the longer the shape of sweet potato，the less suitable for mechanized harvest.In addition，there was no significant linear relationship between potato peel thickness，hardness and breakage rate.

Key words Sichuan hilly region;Mechanization;Varieties;Screening

甘薯屬旋花科一年生草本塊根植物，是世界上重要的糧食、飼料作物，同時(shí)也可以作為工業(yè)原料及能源材料。甘薯因具有高產(chǎn)穩(wěn)收、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，普遍種植于100 多個(gè)國(guó)家，在世界糧食生產(chǎn)中產(chǎn)量名列前茅，在我國(guó)糧食作物總產(chǎn)中位列第5，僅次于水稻、小麥、玉米、馬鈴薯。由于其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和特殊的風(fēng)味，深受廣大消費(fèi)者歡迎[1-4]。

甘薯在我國(guó)種植區(qū)域分布廣闊，其中種植面積最大的省份就是四川省，然而四川的甘薯產(chǎn)量卻較低，這與四川地形大多為丘陵山區(qū)有很大的關(guān)系。其種植土壤主要有砂土、砂壤土、砂石土、壤土、黏土等，而以壤土、黏土居多，黏土破碎難度大、耗功多。種植坡度在15°以下的緩坡在丘陵地區(qū)居多，而15°以上的陡坡在山地地區(qū)較為常見。四川丘陵薄地的甘薯種植經(jīng)營(yíng)仍以分散種植為主，田塊碎小，規(guī)模較小，土壤黏性較重。甘薯是一種勞動(dòng)環(huán)節(jié)較多的土下類作物，需先通過育苗，后進(jìn)行裸苗移栽，種植環(huán)節(jié)主要涉及剪苗、耕整起壟、移栽、田間管理等。目前由于前期研發(fā)投入較少、技術(shù)裝備儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致與其他作物相比，現(xiàn)階段生產(chǎn)手段的機(jī)械化生產(chǎn)水平相對(duì)落后，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力不斷轉(zhuǎn)移，其用工量多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、用工成本高、綜合收益不高的現(xiàn)狀已嚴(yán)重影響了農(nóng)民種植積極性，制約了產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展[5-6]。但隨著國(guó)家退耕還林和土地流轉(zhuǎn)制度的不斷推進(jìn)，不少丘陵山區(qū)出現(xiàn)了種植田地下移、碎小田塊整合成較大地塊、適度規(guī)模種植增加等現(xiàn)象，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造了有利條件[7-9]。鑒于此，筆者分別從在四川大面積種植的食用型、淀粉型、紫薯型3個(gè)類型甘薯中選取材料，進(jìn)行人工收獲與機(jī)械收獲，分析了藤蔓長(zhǎng)度、薯形和大小、薯皮厚度和硬度等對(duì)機(jī)械化收獲的影響，旨在篩選出四川丘陵地區(qū)適宜機(jī)械化操作的甘薯新品種，促進(jìn)四川丘陵地區(qū)甘薯產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化操作進(jìn)程，為四川甘薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試材料共9個(gè)品種，分別為渝薯17、TD1212-9、龍薯9號(hào)、廣薯87、南薯88、綿紫薯9號(hào)、南紫薯018、寧紫薯1號(hào)、南紫薯008。9個(gè)品種為淀粉型、實(shí)用型和紫薯型3種類別，均由南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯所提供。選取采摘時(shí)間和大小直徑一致，外觀整齊光滑，基本無(wú)蟲咬、無(wú)損傷的甘薯作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 田間收獲。采用單行起壟單壟收獲的作業(yè)模式。每個(gè)品種有人工收獲和機(jī)械收獲2個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)種植7行區(qū)，每行 20 株，行距 90.0 cm、株距23.5 cm。收獲時(shí)每個(gè)品種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量30株的植株蔓長(zhǎng);統(tǒng)計(jì)薯塊的長(zhǎng)半軸與短半軸，用于計(jì)算薯形扁率，扁率介于0和1之間，反映甘薯紡錘形的扁平度。同時(shí)，分別對(duì)各個(gè)品種每個(gè)重復(fù)的薯塊破損率情況進(jìn)行調(diào)查與統(tǒng)計(jì)。其計(jì)算公式為[10]：

扁平率P1=（A-B）/A（1）

破損率P2=W1/W×100%（2）

式中，A是薯塊長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度;B是薯塊短半軸長(zhǎng)度;W是每個(gè)小區(qū)總薯重，W1是每個(gè)小區(qū)傷薯重。

1.2.2 薯皮厚度的測(cè)定。每個(gè)品種選取3個(gè)樣品，取中間位置切斷，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其上、中、下3個(gè)位置的薯皮厚度，并計(jì)算其平均數(shù)。

1.2.3 薯皮硬度的測(cè)定。以穿刺探頭連接YYD-1莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀，以一定的速度將其插入試樣，檢測(cè)樣品的表面被刺破后的力學(xué)變化，并計(jì)算出各個(gè)品種薯皮的硬度。

1.3 數(shù)據(jù)處理 采用 Excel 2007 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 薯形大小選擇與分析 分別對(duì)9個(gè)參試品種的植株蔓長(zhǎng)以及薯形大小進(jìn)行分析，并通過數(shù)學(xué)中的扁率來(lái)反映薯塊的扁平程度，扁率越大表明薯形越長(zhǎng)，反之則薯形越短。

從表1可以看出，廣薯87的植株蔓長(zhǎng)最短，只有87.17 cm，而南薯88的植株蔓長(zhǎng)最長(zhǎng)，達(dá)到479.38 cm;該試驗(yàn)結(jié)果還顯示，各個(gè)品種的扁率由大到小依次為南紫薯008、寧紫薯1號(hào)、渝薯17、廣薯87、TD1212-9、南紫薯018、龍薯9號(hào)、南薯88、綿紫薯9號(hào)。

2.2 不同品種薯塊破損率比較分析

由表2可知，人工收獲時(shí)，各個(gè)品種均有不同程度的破損情況，其中最小破損率的品種為南紫薯018，其扁率也較偏小;而破損率最大的甘薯品種為寧紫薯1號(hào)，其扁率也較大（第2位），說(shuō)明扁率大小與破損率有顯著的線性關(guān)系。而在機(jī)械收獲時(shí)，可以明顯看出，大多數(shù)品種基本上都沒有破損的薯塊，說(shuō)明機(jī)械收獲能夠明顯改善薯塊破損的情況;而扁率最大的南紫薯008機(jī)械收獲時(shí)的破損率比人工收獲時(shí)明顯大得多，說(shuō)明薯形越長(zhǎng)，越不適合機(jī)械化收獲。

2.3 不同品種薯皮硬度和厚度比較分析 表3為各個(gè)品種薯皮的厚度和薯皮硬度。從表3可以看出，渝薯17的薯皮厚度最厚，其次是TD1212-9，而南薯88的薯皮厚度則最小;在薯皮硬度方面，南紫薯018的硬度最硬，達(dá)到9.71 N/mm2，而龍薯9號(hào)的薯皮硬度最低，只有6.18 N/mm2。另外從表3可以看出，薯皮厚度與薯皮硬度之間沒有明顯的線性關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

目前，甘薯育種目標(biāo)還主要集中在淀粉含量、食味、高產(chǎn)、抗逆等方面，而對(duì)開展適合機(jī)械化收獲育種的研究還不

夠重視。僅有少量文獻(xiàn)報(bào)道了甘薯在不同地區(qū)的機(jī)械化收獲狀況，但也主要集中在甘薯收獲配套技術(shù)與收獲機(jī)具的研究上[11-13]，對(duì)如何開展適合機(jī)械化收獲的品種選育還鮮見相關(guān)報(bào)道。而該研究則側(cè)重于適合四川丘陵地區(qū)機(jī)械化收獲的甘薯育種技術(shù)，通過扁率量化了薯形與破損率之間的關(guān)系，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)不同薯形的甘薯品種與破損率有線性相關(guān)性：扁率越小、薯形越短則甘薯薯塊的破損率越低，反之則越容易破損。為了更好地比較不同品種的破損率差異，通過調(diào)整收獲機(jī)具使薯塊易于破損。研究結(jié)果表明，機(jī)械收獲造成的甘薯破損與薯形有直接關(guān)系，這與秦素研等[14]的報(bào)道一致。

通過對(duì)9個(gè)參試品種進(jìn)行機(jī)械化收獲試驗(yàn)可以看出，南紫薯018的機(jī)械破損率最小，因此該品種能夠更好地適合四川丘陵地區(qū)田間機(jī)械化收獲。另外，通過對(duì)不同品種的薯塊性狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)薯形對(duì)薯塊破損率的影響最大，具有線性正相關(guān)性。因此在甘薯品種選育過程中，既要選擇具有高產(chǎn)、優(yōu)食、耐逆等農(nóng)藝性狀的材料，又要兼顧該材料的薯形扁率大小。只有將農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合，才能進(jìn)一步推動(dòng)甘薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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