不同密度環(huán)形栽插對鮮食型紫薯莖葉生長、產(chǎn)量形成及商品性的影響

關(guān)鍵詞：環(huán)形栽插：栽插密度；紫薯；產(chǎn)量；商品性

中圖分類號：S531 文獻標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2025）02-0048-07

甘薯（Ipomoea batatas L.）屬旋花科甘薯屬，具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、營養(yǎng)豐富及對環(huán)境廣適等特點，是僅次于小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥和木薯的世界第七大糧食作物。中國一直是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國，世界糧農(nóng)組織（Food and Agriculture Organization，F(xiàn)AO）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年中國甘薯種植總面積為214.81萬hm²，單產(chǎn)21695.3kg/hm²，總產(chǎn)量達4660.4萬t。甘薯營養(yǎng)價值豐富，而紫薯與普通甘薯相比，其塊根中含有大量花青素以及多糖、黃酮類、綠原酸、異綠原酸和硒等功能性成分，具有更強的保健功能，頗受消費者喜愛，逐漸成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整的優(yōu)勢作物。甘薯是蔓生塊根作物，由插入地下的莖節(jié)發(fā)根，進一步通過側(cè)根或不定根的局部膨大而形成薯塊。不同栽插方式下的載插角度、入土節(jié)數(shù)及深淺不同時會引起結(jié)薯點不同，從而直接影響結(jié)薯習(xí)性和產(chǎn)量。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試甘薯品種為鮮食型紫薯泰紫薯1號和煙紫薯3號。

1.2試驗設(shè)計

2022年5月20日在泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院岱岳區(qū)馬莊鎮(zhèn)試驗基地種植泰紫薯1號和煙紫薯3號，10月19日收獲。試驗設(shè)置高密度環(huán)栽（T1，62500株／hm²，株距20cm）、中密度環(huán)栽（T2，52500株／hm²，株距24cm）、低密度環(huán)栽（T3，44700株／hm²，株距28cm）3個處理，以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)種植方式即中密度斜栽（52500株／hm²，株距24cm）作對照（CK）。5行區(qū)，行長5m，壟距0.8 m。小區(qū)面積20m²。每處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。試驗中各處理所用薯蔓莖節(jié)數(shù)均為7節(jié)，斜栽處理（CK）莖節(jié)5節(jié)斜入土，2節(jié)留地上；環(huán)栽處理莖節(jié)4節(jié)人土地下呈“○”型放平，1節(jié)斜入土，2節(jié)留地上。其他栽培管理條件一致。

1.3測定指標(biāo)及方法

分別于甘薯栽插后80、145d，選取中間行生長正常且長勢一致的植株3株，調(diào)查莖粗、蔓長、分枝數(shù)、莖葉鮮重、塊根鮮重、葉片鮮重、單薯重等，打孔稱重法測定葉面積（葉面積=葉片鮮重×孔葉面積／孔葉質(zhì)量），計算冠根比（T/R）：T/R=莖葉鮮重／塊根鮮重。栽插后145d取樣時，將植株分為葉片、莖+葉柄、塊根三部分，105℃殺青30 min、70℃烘干至恒重，測定各部分干重，計算塊根干物質(zhì)分配率：塊根干物質(zhì)分配率（%）=塊根干重／總干重×100。

收獲時每小區(qū)選中間3行共12m²的薯株取樣進行測產(chǎn)，折合計算公頃產(chǎn)量，產(chǎn)量數(shù)據(jù)取3個小區(qū)的平均值。同時統(tǒng)計測產(chǎn)區(qū)塊根數(shù)量，計算平均單株結(jié)薯數(shù)和塊根重。按薯塊大小進行分級稱重，gt;250g為大薯，100～250g為中薯，lt;100g為小薯，gt;100g為商品薯，計算商品薯率：商品薯率（%）=大中薯數(shù)／總薯塊數(shù)×100。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯莖葉生長的影響

如表1所示，環(huán)形栽插處理下，2個紫薯品種的蔓長、莖粗、分枝數(shù)和葉面積隨栽插密度增大整體均呈降低趨勢，除泰紫薯1號80d時T2、T3處理的莖粗和145d時T2的葉面積及煙紫薯3號80 d時Tl處理的蔓長外，其余指標(biāo)均表現(xiàn)為T2、T3處理高于CK，T1處理低于CK，T1與CK均無顯著差異。

栽插后80d，煙紫薯3號T2、T3處理蔓長和葉面積均顯著高于CK；栽插后145d，泰紫薯1號T3處理的蔓長和莖粗及煙紫薯3號T3處理的莖粗值均顯著高于CK。同時，T2處理下，泰紫薯1號的分枝數(shù)、80d時的葉面積及煙紫薯3號145d時的分枝數(shù)、80d時的葉面積均較大。

綜上可知，T2、T3處理有利于鮮食型紫薯植株的生長發(fā)育，而T1處理則表現(xiàn)為阻礙其生長發(fā)育。

2.2不同密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯T/R值及相關(guān)性狀的影響

如表2所示，栽插后80d，T2、T3處理下2個紫薯品種的地上部鮮重和塊根鮮重均高于CK，但均未達顯著差異水平；T1處理下均低于CK，且塊根鮮重差異顯著。T1、T2、T3處理下，2個紫薯品種的T/R值均高于CK，但均未達顯著差異水平。

栽插后145d，泰紫薯1號的地上部鮮重各處理間表現(xiàn)為T3gt;CKgt;T2gt;T1，且T3顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：塊根鮮重表現(xiàn)為T2gt;T3gt;CKgt;T1，且T2顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：T/R值各處理間則表現(xiàn)為T3gt;CKgt;T1gt;T2，且T3顯著高于其他處理，T2顯著低于其他處理。煙紫薯3號性狀在各處理間的表現(xiàn)與泰紫薯1號大致相同。

綜上可知.T2處理下，2個紫薯品種發(fā)育中期地上部生長旺盛，后期塊根快速膨大，地上部與地下部生長協(xié)調(diào)，從而有利于獲得較高的塊根產(chǎn)量：T3處理下，2個紫薯品種發(fā)育后期地上部旺長，影響干物質(zhì)向塊根的轉(zhuǎn)運分配，不利于高產(chǎn)：T1處理下2個紫薯品種植株長勢較弱，不利于塊根產(chǎn)量形成。

2.3不同密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯收獲期干物質(zhì)積累與分配的影響

如表3所示，環(huán)形栽插處理下，2個紫薯品種的葉片干重、莖+葉柄干重隨栽插密度增大均呈降低變化趨勢。泰紫薯1號葉片干重、莖+葉柄干重均表現(xiàn)為T3gt;CKgt;T2gt;T1，且T1顯著低于其他處理，T2、T3、CK間差異不顯著；塊根干重表現(xiàn)為T2gt;CKgt;T3gt;T1，且T2顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：塊根干物質(zhì)分配率表現(xiàn)為T2gt;T1gt;CKgt;T3，且T2顯著高于其他處理，T3顯著低于其他處理。

煙紫薯3號不同處理間干物質(zhì)積累分配規(guī)律與泰紫薯1號大致相同，其葉片干重表現(xiàn)為T3gt;T2gt;CKgt;T1，塊根干重表現(xiàn)為T2gt;T3gt;CKgt;T1，塊根干物質(zhì)分配率表現(xiàn)為T2gt;CKgt;T1gt;T3。

綜上可知，T2處理下2個紫薯品種的塊根干物質(zhì)分配率最高，T3處理均最低。表明中密度下環(huán)形栽插處理可顯著增加紫薯干物質(zhì)向塊根中的分配比率，提高塊根產(chǎn)量，低密度下環(huán)形栽插則容易造成莖葉旺長而不利于干物質(zhì)向塊根的分配轉(zhuǎn)運。

2.4不同密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響

由表4可知，泰紫薯1號和煙紫薯3號各處理的薯塊數(shù)均表現(xiàn)為T2gt;T3gt;CKgt;T1，其中，泰紫薯1號處理間無顯著差異，煙紫薯3號的T2與T1處理差異顯著，其余處理間無顯著差異。環(huán)形栽插處理降低單薯重，且單薯重隨栽插密度的升高而降低，T1、T2處理顯著低于CK，T3與CK差異不顯著。

除煙紫薯3號的收獲指數(shù)表現(xiàn)為T2gt;CKgt;T1gt;T3外，泰紫薯1號和煙紫薯3號的鮮薯產(chǎn)量、薯干產(chǎn)量和收獲指數(shù)均表現(xiàn)為T2gt;CKgt;T3gt;T1。泰紫薯1號T2處理的鮮薯產(chǎn)量和收獲指數(shù)均顯著高于T1，薯干產(chǎn)量顯著高于T1、T3;煙紫薯3號T2處理的鮮薯產(chǎn)量顯著高于T1，薯干產(chǎn)量和收獲指數(shù)均顯著高于其余處理。

綜上可知，T1、T2處理兩紫薯品種的單薯重均顯著降低，T3處理與CK差異不顯著，但T2、T3處理有利于提高薯塊數(shù)，且T2處理的鮮薯產(chǎn)量、薯干產(chǎn)量和收獲指數(shù)均最高，即T2處理兩紫薯品種的商品性均較優(yōu)。泰紫薯1號和煙紫薯3號T2處理的鮮薯產(chǎn)量、薯干產(chǎn)量和收獲指數(shù)分別較CK提高2.39%、1.94%、11.84%和11.36%、13.53%、11.22%。

2.5不同密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯商品性的影響

如圖1所示，兩紫薯品種各處理的大薯占比均表現(xiàn)為CKgt;T3gt;T2gt;T1，且泰紫薯1號T1、T2、T3處理的大薯占比顯著低于CK，煙紫薯3號T1處理顯著低于CK，T2、T3處理與CK差異不顯著；中薯占比均表現(xiàn)為T2gt;T3gt;T1gt;CK，且T2處理均顯著高于其他處理：小薯占比均表現(xiàn)為T1gt;CKgt;T2gt;T3，T2、T3處理顯著低于其他處理；商品薯占比均表現(xiàn)為T3gt;T2gt;CKgt;T1，且T2、T3顯著高于其他處理，T2與T3間無顯著差異。

表明環(huán)形栽插在明顯降低大薯占比的同時提高中薯占比，且中、低密度（T2、T3）下環(huán)形栽插顯著提高商品薯占比：T2處理中薯占比均顯著高于其余處理，而大薯占比和小薯占比相對較低，商品薯占比較高，商品性較好，這有利于滿足鮮食型紫薯消費市場更青睞中小薯塊的需求特點。

2.6環(huán)形栽插密度與甘薯產(chǎn)量性狀及地上部農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

環(huán)形栽插密度與甘薯產(chǎn)量性狀及地上部農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析結(jié)果（表5）表明，環(huán)形栽插密度與莖粗呈極顯著正相關(guān)，與商品薯率、蔓長、葉面積呈顯著正相關(guān)，表明環(huán)形栽插密度對甘薯地上部莖葉生長及塊根商品性影響顯著：鮮薯產(chǎn)量與薯干產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；蔓長與莖粗、葉面積呈顯著正相關(guān)；莖粗與葉面積呈極顯著正相關(guān)；分枝數(shù)與T/R值呈顯著負相關(guān)，表明環(huán)形栽插處理下，甘薯地上部性狀間存在顯著相關(guān)性，栽插密度適宜時，壟層空間利用充分，甘薯庫源關(guān)系協(xié)調(diào)，從而促進光合產(chǎn)物向塊根轉(zhuǎn)運，實現(xiàn)甘薯高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。

3討論與結(jié)論

3.1栽插方式和密度對鮮食型紫薯干物質(zhì)積累與分配的影響

甘薯產(chǎn)量形成是地上部葉片制造的光合產(chǎn)物不斷向塊根分配的過程。甘薯莖葉生長旺盛健壯，葉面積系數(shù)、凈同化率和經(jīng)濟系數(shù)均較高，干物質(zhì)積累量多，在塊根中的分配率高，塊根產(chǎn)量就高。栽插方式和密度對甘薯干物質(zhì)積累分配有顯著影響。有研究表明，隨著甘薯栽插密度的增加，群體通風(fēng)透光性下降，單株分枝數(shù)、蔓長、莖葉干鮮質(zhì)量均呈下降趨勢；胡啟國等研究指出，甘薯莖葉鮮質(zhì)量以平栽低密度處理的最高，薯塊干質(zhì)量以平栽高密度處理的最高；段文學(xué)等研究指出，水平栽插下密度為52500株／hm²時最能兼顧濟薯26和龍薯9號兩品種的產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究表明，甘薯蔓長、莖粗、葉片干重及莖+葉柄干重均隨栽插密度的升高而降低，T2處理莖葉與塊根生長較協(xié)調(diào)，且T2較其他處理顯著提高塊根干物質(zhì)分配率，塊根干重最高，所得環(huán)形栽插方式下的適宜栽插密度與前人的研究結(jié)果一致。綜上可知，中密度下環(huán)形栽插更充分地利用了壟層空間，提高了泰紫薯1號和煙紫薯3號生長中后期塊根干物質(zhì)分配率，提高塊根干物質(zhì)積累量，更有利于實現(xiàn)塊根高產(chǎn)。

3.2栽插方式和密度對鮮食型紫薯產(chǎn)量和商品性的影響

紫薯除含有普通紅薯的營養(yǎng)成分外，還富含硒元素和花青素，營養(yǎng)豐富，具有特殊保健功能，備受消費市場歡迎。鮮食型紫薯主要通過商超或線上銷售，消費者通常對中等大小的薯塊更為青睞，這對鮮食型紫薯的商品性提出了更高的要求，因此在鮮食型紫薯栽培生產(chǎn)上，需更加注重產(chǎn)量與商品性兼顧。栽插方式和密度對甘薯產(chǎn)量和商品性有顯著影響。已有研究表明，栽插密度對鮮薯和薯干產(chǎn)量的影響大于栽插方式，栽插方式對商品薯產(chǎn)量和商品薯率的影響大于栽插密度。孫哲等研究認為，泰中11種植密度在52200株／hm²時，個體生長與群體產(chǎn)量形成的關(guān)系更協(xié)調(diào)，群體產(chǎn)量最高；蒲建剛等研究表明，徐紫薯8號適宜栽插方式為船底型栽插，且在栽插密度為52500株／hm²時產(chǎn)量和大中薯率最高：徐冰潔等研究表明，煙薯25在斜插秧66705株／hm²或平插秧78465株／hm²時能夠獲得較高產(chǎn)量和較優(yōu)商品品質(zhì)。本研究表明，環(huán)形栽插較斜栽顯著降低單薯重、提高結(jié)薯數(shù)，中密度環(huán)形栽插明顯提高鮮薯產(chǎn)量和薯干產(chǎn)量，中低密度環(huán)形栽插顯著提高商品薯率，中密度環(huán)形栽插顯著提高中薯比率。綜上，52500株／hm²密度下環(huán)栽處理可兼顧泰紫薯1號和煙紫薯3號的產(chǎn)量和商品性，有利于滿足鮮食型紫薯消費市場更青睞中小薯塊的需求特點，但本試驗未涉及不同栽插密度下環(huán)形栽插對鮮食型紫薯營養(yǎng)品質(zhì)影響的研究，這還有待后續(xù)開展，以期明確環(huán)形栽插對鮮食型紫薯品質(zhì)性狀的影響。

綜上可知，52500株／hm²密度下環(huán)栽種植，泰紫薯1號和煙紫薯3號地上部與地下部生長協(xié)調(diào)，塊根干物質(zhì)分配率顯著提高，收獲指數(shù)明顯提高，同時單株結(jié)薯數(shù)增多，鮮薯和薯干產(chǎn)量均最高，單薯重適當(dāng)降低，商品薯尤其中薯占比顯著提高，商品性較優(yōu)，實現(xiàn)了鮮食型紫薯高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，是本試驗條件下的最優(yōu)處理。該結(jié)論可為鮮食型紫薯生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。