17份山藥種質(zhì)資源在閩北地區(qū)的適應(yīng)性評價

張武君，趙云青，劉保財，陳菁瑛*，黃穎楨，陳雅芳

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所， 福建 福州 350003；2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究中心， 福建 福州 350003)

山藥為薯蕷科Dioscoreaceae薯蕷屬DioscoreaL.多個種的統(tǒng)稱，俗稱淮山、薯蕷、土薯、山薯等，其塊莖富含淀粉、可溶性糖、多糖、尿囊素等成分，具有健脾養(yǎng)胃、生津益肺、補(bǔ)腎澀精等功效，即可鮮食、藥用，可被加工成淀粉類食品、飲料等[1-2]，是一種藥、菜、糧兼用的高效經(jīng)濟(jì)作物，深受消費(fèi)者喜愛。南平市為福建省山藥主產(chǎn)區(qū)之一，山藥栽培歷史悠久，常年種植面積達(dá)600 hm2以上。南平市屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，光照資源充足，氣候溫和，年均氣溫為18～20℃，年均降水量為1 600～1 900 mm，無霜期為230～310 d，適合山藥生長[3-4]，所產(chǎn)山藥量大品質(zhì)優(yōu)，深受消費(fèi)者喜愛，南平市麻沙鎮(zhèn)為閩北最大的山藥種植和集散地，有“福建淮山第一鎮(zhèn)”之稱[5]，當(dāng)?shù)胤N植有多個山藥地方品種[6]，其中，通過品種認(rèn)定的山藥有麻沙山藥1號[7]和閩選山藥1號[8]；基原區(qū)分上有褐苞薯蕷、參薯、薯蕷和山薯等，以麻沙山藥1號(俗稱黃金薯)為主的褐苞薯蕷面積大；應(yīng)市時間上有“六月薯”、“七月薯”等早熟類型和“閩選山藥1號”等晚熟類型[9]。南平市種植的山藥種類雖多，但產(chǎn)業(yè)上存在特色品種少、缺乏加工專用型品種等突出問題，影響了山藥產(chǎn)業(yè)鏈的拓展。為促進(jìn)南平市山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升山藥栽培品質(zhì)和效益，滿足市場多樣化需求，本研究引進(jìn)江蘇、貴州、海南、江西、云南、福建等地的特色山藥種質(zhì)資源，于南平市開展種植適應(yīng)性試驗，以期篩選出適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的特色山藥類型，助力山藥產(chǎn)業(yè)提升。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試山藥種質(zhì)資源17份，名稱及來源見表1。

表1 17份山藥種質(zhì)資源名稱及來源Table 1 Names and origins of 17 germplasm resources of Chinese yam

1.2 試驗地基本情況

試驗地位于福建省南平市建陽區(qū)溪口村(118°14′54.21″E，27°31′68.62″N)，排灌良好、肥力均勻，經(jīng)測定試驗地的砂壤土pH 值為5.1，有機(jī)質(zhì)含量24.8 g·kg-1，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為142.9、19.0、80 mg·kg-1。

1.3 試驗設(shè)計

試驗以不同種質(zhì)資源為小區(qū)，每小區(qū)種植30株，各小區(qū)長6 m、寬1.5 m，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。2020年4月15日種植。

1.3.1淺槽定向栽培 薯型為長圓柱形或長棒狀的屏南綿薯、羅茨山藥、江蘇鐵棍山藥、安順山藥、雅安山藥、馬鋪1號、馬鋪3號、明溪土薯等8份種質(zhì)資源，采用淺槽定向栽培[10]。

1.3.2起壟直播種植 薯型較短的余下供試種質(zhì)資源均采用起壟直播方式種植，壟寬0.8～0.9 m，溝寬0.6～0.7 m，壟高45 cm左右。株距20 cm，撒施商品有機(jī)肥3 750 kg·hm-2，兩株間施入N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15的三元硫酸鉀復(fù)合肥50 g，覆土10 cm將薯塊蓋好。

1.3.3田間管理 種植1個月后觀察出苗情況，若有薯塊未出苗則及時補(bǔ)栽。及時摘除基部長出的弱小蔓，單株選留壯蔓1～2條，其余按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)田間管理，2020年12月28日統(tǒng)一采挖。

1.4 調(diào)查項目方法

1.4.1農(nóng)藝性狀調(diào)查 每份山藥種質(zhì)資源隨機(jī)調(diào)查30株，生長旺盛期選擇離地1.5 m高的部位調(diào)查植株的生長勢、莖旋方向、莖色、莖粗、葉形、葉色、葉長、葉寬；花期觀察開花與否；采收期調(diào)查有無零余子，及單株結(jié)薯數(shù)、塊莖形狀、毛須數(shù)量及分布、表皮顏色、肉色、塊莖長、塊莖中部橫徑、單株薯塊重等指標(biāo)；調(diào)查小區(qū)產(chǎn)量。

1.4.2營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)測定 取塊莖中段切成0.5 cm的薄片，60℃烘干后打成粉末，過80目篩，用于測定營養(yǎng)品質(zhì)?？扇苄蕴呛繙y定參考王學(xué)奎[11]的方法；粗多糖含量測定參考華樹妹等[12]的方法；淀粉含量測定參考Robin Rose等[13]的PA3方法；尿囊素含量測定參考黃瑞平[14]的方法，每個指標(biāo)生物學(xué)重復(fù)測定3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 17份山藥種質(zhì)資源地上部形態(tài)特征分析

由表2可知，17份山藥種質(zhì)資源的莖均為右旋。其中，屏南綿薯、羅茨山藥、江蘇鐵棍山藥、安順山藥、雅安山藥生長勢中等，莖紫紅色，莖粗3.97～5.23 mm，葉形均為戟形，均能觀察到花和零余子，除江蘇鐵棍山藥的葉色為淺綠色外，其余葉均為深綠色。德化紫山藥、馬鋪3號、連城紅皮1號山藥、連城紫山藥、閩糯山藥2號、福安糯米薯、閩糯山藥3號、紅河紫山藥、安遠(yuǎn)紫山藥均具有較強(qiáng)的生長勢，莖綠色，莖粗3.62～4.95 mm，葉形均為劍形，葉為綠色至淺綠色，未觀察到開花和零余子。其余3份種質(zhì)資源的莖均為紫綠色，莖較細(xì)，葉形均為劍形，寧化雪薯的生長勢中等，葉為綠色，可見開花；明溪土薯的生長勢強(qiáng)，葉為綠色，可見開花；馬鋪1號生長勢強(qiáng)，葉為深綠色，可見開花和零余子。

表2 17份山藥種質(zhì)資源地上部性狀Table 2 Traits of the above ground part of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.2 17份山藥種質(zhì)資源地下部塊莖性狀分析

由表3可知，17份山藥種質(zhì)資源的平均單株結(jié)薯數(shù)多數(shù)為1.0～1.3個，僅有德化紫山藥為2.3個。屏南綿薯塊莖為扁圓柱形；羅茨山藥、江蘇鐵棍山藥、安順山藥和雅安山藥的塊莖均為圓柱形；連城紫山藥和安遠(yuǎn)紫山藥的塊莖為紡錘形；紅河紫山藥的塊莖為腳板狀；其余種質(zhì)資源的塊莖為長棒形或圓柱形。塊莖長度超過60 cm的有馬鋪3號、馬鋪1號和明溪土薯，均采用淺槽種植；橫徑最大的為紅河紫山藥，最大處達(dá)13.5 cm；橫徑最小為江蘇鐵棍山藥，為2.5 cm；其余種質(zhì)資源塊莖的橫徑為3.1～8.7 cm。平均單株重超過1.0 kg的有馬鋪3號、德化紫山藥、馬鋪1號和閩糯山藥2號等4份種質(zhì)資源，平均單株重分別為1.51、1.25、1.25和1.24 kg；單株重在0.5～1.0 kg的有閩糯山藥3號、連城紫山藥、安遠(yuǎn)紫山藥、福安糯米薯、連城紅皮1號、紅河紫山藥、明溪土薯等7份種質(zhì)資源，分別為0.95、0.86、0.81、0.80、0.75、0.72、0.67 kg；其余單株重均低于0.5 kg。屏南綿薯、羅茨山藥、江蘇鐵棍山藥、安順山藥、雅安山藥須根細(xì)、多且分布均勻，外表皮為淺褐色；德化紫山藥、馬鋪3號、連城紅皮1號、連城紫山藥、閩糯山藥2號、福安糯米薯、閩糯山藥3號、紅河紫山藥、安遠(yuǎn)紫山藥及馬鋪1號須根粗、較少，多分布于龍頭，其中，連城紅皮1號和連城紫山藥外表皮為深褐色，其余為褐色；寧化雪薯和明溪土薯須根細(xì)，較多或中等，分布呈頭密尾疏，表皮為褐色。紅河紫山藥肉色為深紫色；德化紫山藥為頭部紫色或淺紫色；連城紫山藥和安遠(yuǎn)紫山藥為紫色；其余種質(zhì)資源肉色為白色。

表3 17份山藥種質(zhì)資源地下部塊莖性狀Table 3 Tuber traits of the underground part of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.3 17份山藥種質(zhì)資源產(chǎn)量比較

供試17份山藥種質(zhì)資源的產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果(表4)可知，馬鋪3號的產(chǎn)量為50 370.4 kg·hm-2，德化紫山藥、馬鋪1號、閩糯山藥2號和閩糯山藥3號等4份種質(zhì)資源產(chǎn)量在30 000～50 000 kg·hm-2；8份種質(zhì)資源產(chǎn)量在15 000～30 000 kg·hm-2，依次為連城紫山藥、安遠(yuǎn)紫山藥、福安糯米薯、連城紅皮1號、紅河紫山藥、明溪土薯、屏南綿薯、安順山藥；余下的寧化雪薯、雅安山藥、江蘇鐵棍山藥及羅茨山藥4份種質(zhì)資源產(chǎn)量都在15 000 kg·hm-2以下。

表4 17份山藥種質(zhì)資源產(chǎn)量比較Table 4 Comparison of the yield of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.4 17份山藥種質(zhì)資源營養(yǎng)品質(zhì)分析

由表5可知，閩糯山藥2號、寧化雪薯和明溪土薯可溶性糖含量均高于5.00%，蒸食口感香甜。連城紅皮1號可溶性糖含量為1.21%，基本無甜味，其余13份種質(zhì)資源的可溶性糖含量在2.00%～4.00%，口感微甜。德化紫山藥、安順山藥和連城紫山藥的多糖含量較高，為3.00%左右，連城紅皮1號粗多糖含量最低，為0.79%。淀粉含量高于75%的種質(zhì)資源有屏南綿薯、連城紅皮1號、閩糯山藥2號、閩糯山藥3號和紅河紫山藥。17份供試種質(zhì)資源的尿囊素含量在0.67～7.11 mg·g-1，差異較大，其中，安遠(yuǎn)紫山藥的尿囊素含量高達(dá)7.11 mg·g-1，其次是明溪土薯，為6.01 mg·g-1。

表5 17份山藥種質(zhì)資源營養(yǎng)品質(zhì)比較Table 5 Comparison of the nutritional quality of 17 germplasm resources of Chinese yam

3 結(jié)論與討論

南平區(qū)域適應(yīng)性評價試驗結(jié)果表明，馬鋪3號和馬鋪1號山藥產(chǎn)量分別位列第1和第3，產(chǎn)量分別50 370.4 kg·hm-2和41 700.0 kg·hm-2，均采用淺槽栽培，塊莖均為棒狀，長65 cm左右，橫徑分別為6.2 cm和6.7 cm，毛須少，肉質(zhì)白，生長勢強(qiáng)、抗病性強(qiáng)、品質(zhì)中等，具有高產(chǎn)、條形順直、易去皮加工的特點(diǎn)，可鮮食也可作為加工專用品種，可用于淺槽栽培推廣。

采用起壟栽培的德化紫山藥產(chǎn)量位列第2，產(chǎn)量為41 728.3 kg·hm-2，塊莖呈棒狀，薯形粗直，粗多糖含量在供試種質(zhì)資源中最高，而多糖是山藥重要的活性成分，具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗糖尿病、免疫調(diào)節(jié)等多種功能[15-16]，因此德化紫山藥是用于鮮食或加工的良好種質(zhì)資源，下一步將進(jìn)行淺槽種植技術(shù)研究。閩糯山藥2號和閩糯山藥3號產(chǎn)量位列第4和第5，產(chǎn)量分別為41 402.2 kg·hm-2和31 671.4 kg·hm-2，產(chǎn)量較高，肉白，糯性極強(qiáng)，口感好，閩糯山藥2號塊莖細(xì)長、閩糯山藥3號粗短，口感甜，二者均可作為特色糯性山藥推廣試種。連城紫山藥和安遠(yuǎn)紫山藥產(chǎn)量位列第6和第7，產(chǎn)量分別為28 707.0 kg·hm-2和27 017.2 kg·hm-2，二者塊莖均為紡錘形、長20 cm左右，易采挖，肉色均為靚麗的紫色，富含花青素[17]，其中安遠(yuǎn)紫山藥出苗早，早熟，且尿囊素含量在參試種質(zhì)資源中最高，尿囊素常用于促進(jìn)上皮組織再生和傷口愈合，對幽門螺桿菌導(dǎo)致的胃黏膜損傷有修復(fù)作用[18]，因此安遠(yuǎn)紫山藥可作為特色紫山藥推廣試種。連城紅皮1號口感糯但無甜味，可溶性糖含量低，適合低糖飲食人群；明溪土薯塊莖為長圓柱形，肉色雪白，肉質(zhì)緊密，尿囊素含量較高，適合鮮食或烘干加工；屏南綿薯淀粉含量較高且口感綿軟，可開發(fā)嬰兒輔食等產(chǎn)品，以上連城紅皮1號、明溪土薯、屏南綿薯等3份山藥可作為特色山藥種質(zhì)資源在南平繼續(xù)試驗種植。福安糯米薯和紅河紫山藥較易感病，其余供試山藥種質(zhì)資源區(qū)域試驗產(chǎn)量較低、商品性較差，可能與環(huán)境不適應(yīng)、種植方式及水肥管理不當(dāng)?shù)纫蛩赜嘘P(guān)，還需進(jìn)一步種植比較。供試種質(zhì)資源來源于不同地域、生理上存在較大差異，而采用統(tǒng)一的田間管理無法滿足不同種質(zhì)資源的生長需求，其專有的栽培技術(shù)有待進(jìn)一步研究。