徐冰潔王曉陸史春余柳洪鵑

(山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，山東泰安 271018)

鮮食型甘薯塊根富含可溶性糖、胡蘿卜素和花青素等，具有食味好、營養(yǎng)保健價值高等特點，深受消費者歡迎。 近年來，我國鮮食型甘薯栽培面積不斷擴大，已成為薯區(qū)農(nóng)民脫貧致富的重要選擇。 鮮食型甘薯生產(chǎn)的主要目標是優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。 鮮食甘薯塊根的品質(zhì)指標主要包括營養(yǎng)價值、食味和外觀品質(zhì)等[1-2]，而塊根形狀、大小等外觀品質(zhì)是其商品品質(zhì)的重要組成部分。 因此，改善塊根的外觀品質(zhì)是鮮食甘薯生產(chǎn)的主要目標之一。

在甘薯生產(chǎn)中，增加單位面積的結(jié)薯數(shù)量，一方面有利于提高塊根產(chǎn)量，另一方面可以提高塊根的中型薯比率和商品薯率。 有研究表明不同的栽插方式由于移栽秧苗的角度和入土深淺不同導致結(jié)薯位點不同，進而影響甘薯的單株結(jié)薯數(shù)量、塊根產(chǎn)量及商品薯率[3-4]。 前人關(guān)于栽插密度或栽插方式與產(chǎn)量關(guān)系的研究較多[5-8]，但關(guān)于二者互作對鮮食型甘薯產(chǎn)量和商品品質(zhì)影響的研究較少。 因此，本研究以北方薯區(qū)主栽的鮮食型甘薯品種煙薯25 為材料，設置栽插方式和密度兩因素試驗，研究其對甘薯塊根產(chǎn)量及商品品質(zhì)的影響，以期為確定最優(yōu)農(nóng)藝參數(shù)和建立鮮食甘薯優(yōu)質(zhì)高效群體提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地概況

試驗于2021年在位于山東省泰安市泰山區(qū)的山東農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學試驗站進行。 試驗材料為鮮食型甘薯品種煙薯25。 試驗地土壤質(zhì)地為砂壤土，0～20 cm 土層有機質(zhì)含量1.1%、堿解氮81.43 mg/kg、速效磷23.35 mg/kg 和速效鉀83.11 mg/kg。

1.2 試驗設計

采用兩因素裂區(qū)試驗設計，栽插方式為主區(qū)，栽插密度為副區(qū)。 主區(qū)設斜插(S)和平插(H)兩種栽插方式:斜插的薯苗與水平面呈45°左右夾角，插秧深度10 cm 左右；平插薯苗與水平面平行，從壟側(cè)面水平插入5 ～8 cm 深的土層中。 副區(qū)設5個株距(D):26 cm(D26)、23 cm(D23)、20 cm(D20)、17 cm(D17)和14 cm(D14)，壟距75 cm，對應栽插密度分別為51 300、58 005、66 705、78 465、95 280 株/hm2。 小區(qū)面積15 m2，重復3次。 2021年5月12日栽插，10月22日收獲。 其它管理措施同常規(guī)大田。

1.3 調(diào)查項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝及產(chǎn)量指標收獲期，將各處理測產(chǎn)區(qū)內(nèi)的甘薯塊根依次挖出，調(diào)查各小區(qū)的株數(shù)、薯塊數(shù)、塊根鮮重，計算不同處理的平均單株結(jié)薯數(shù)、平均單薯重和平均塊根產(chǎn)量。

1.3.2 薯塊質(zhì)量指標各處理選取具有代表性、長勢基本一致的植株30 株，調(diào)查統(tǒng)計每株不同節(jié)位的結(jié)薯數(shù)量，每株埋在土壤中的節(jié)從上往下依次記為節(jié)位1、節(jié)位2、節(jié)位3……。 調(diào)查所有塊根的長度、最粗部位直徑和薯塊重，計算長度、直徑和單薯重變異系數(shù)，計算薯塊長寬比。 根據(jù)郭小丁[9]、季志仙[10]等對鮮食型甘薯薯塊劃分標準并結(jié)合生產(chǎn)實踐，將薯塊分為大型薯塊(＞500 g)、中型薯塊(＞150 ～500 g)和小型薯塊(100 ～150 g)，重量100 g 以上的薯塊計為商品薯。 據(jù)此計算大、中、小型薯塊比率和商品薯率。

大、中、小型薯塊比率(%)＝大、中、小型薯塊重/鮮薯總重×100 。

商品薯率(%)＝商品薯重/鮮薯總重×100 。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Excel 2016 對數(shù)據(jù)進行整理和計算，用DPS 7.05 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用LSR 法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理單株結(jié)薯數(shù)及結(jié)薯位點空間分布

由表1 可知，栽插方式對單株結(jié)薯數(shù)及其空間分布影響顯著。 斜插處理的結(jié)薯節(jié)位主要集中在節(jié)位1 到節(jié)位3，其中節(jié)位2 的結(jié)薯數(shù)明顯多于其它節(jié)位，節(jié)位3 的平均結(jié)薯數(shù)不足0.5個；平插處理的結(jié)薯節(jié)位多達5個，其中上部3個節(jié)位的結(jié)薯數(shù)比較接近，且都在1個以上，這可能與埋土深度接近有關(guān)。 平插處理的單株結(jié)薯數(shù)較斜插處理顯著增加43.95%～68.75%。

表1 不同處理下單株結(jié)薯數(shù)及結(jié)薯位點空間分布

栽插密度對單株結(jié)薯數(shù)及薯塊空間分布的影響與栽插方式有關(guān)。 斜插處理，株距由26 cm 降低到20 cm，單株結(jié)薯數(shù)及其空間分布相似，隨著株距繼續(xù)縮小，單株結(jié)薯數(shù)顯著減少。 平插處理，株距由26 cm 降低到17 cm，單株結(jié)薯數(shù)及其空間分布相似，株距14 cm 處理的單株結(jié)薯數(shù)量顯著低于其它株距處理。

2.2 不同處理甘薯塊根整齊度

變異系數(shù)與塊根整齊度成反比關(guān)系:變異系數(shù)越大，整齊度越低。 由表2 可知，不同處理塊根直徑、長度和單薯重的變異系數(shù)隨株距增大均表現(xiàn)為先降低后升高，表明隨栽插密度不斷增大，塊根整齊度先升高后降低。 兩種栽插方式的最佳密度存在差異，斜插處理的塊根整齊度在株距20 cm 時最高，平插處理則在株距17 cm 時塊根整齊度最高。

表2 不同處理下塊根整齊度比較

2.3 不同處理商品薯率及大、中、小型薯塊比率

由表3 可知，不同栽插方式下商品薯率隨栽插密度的變化趨勢一致，株距26、23、20 cm 和17 cm 處理間差異不顯著，商品薯率為92.57% ～93.53%；不同栽插方式下株距14 cm 處理的商品薯率均顯著降低。 兩種栽插方式的大型、中型和小型薯率隨栽插密度的變化趨勢相似，隨株距逐漸縮小，除SD17 處理外，大型薯率降低，中型薯率先增加后降低，小型薯率增加。 斜插條件下，SD20 處理中型薯率最高；平插條件下，HD17 處理中型薯率最高，且HD17 較SD20 處理高2.86%。

表3 不同處理下商品薯率及大、中、小型薯塊比率%

2.4 不同處理塊根產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表4 可知，兩種栽插方式下，隨株距逐漸縮小，單位面積結(jié)薯數(shù)逐漸增多；平均單薯重整體逐漸減小，這與單位面積結(jié)薯數(shù)量增多有關(guān)。 相同栽插密度下，平插處理單位面積結(jié)薯數(shù)多于斜插處理，除HD23 處理外，單薯重小于斜插處理，這與斜插方式單位面積結(jié)薯數(shù)量較少有關(guān)。 不同栽插方式下，甘薯塊根產(chǎn)量隨栽插密度增加均呈先升高后降低的變化趨勢。 斜插方式下株距20 cm時塊根產(chǎn)量最高，平插方式下株距17 cm 時塊根產(chǎn)量最高。

表4 不同處理下甘薯塊根產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

方差分析表明，栽插方式對單位面積結(jié)薯數(shù)有極顯著影響，而對單薯重和塊根產(chǎn)量無顯著影響；不同栽插密度對單位面積結(jié)薯數(shù)、單薯重和塊根產(chǎn)量的影響均達極顯著水平；栽插密度和栽插方式之間的交互效應對單位面積結(jié)薯數(shù)、單薯重和塊根產(chǎn)量的影響均未達到顯著水平。

3 討論

甘薯塊根產(chǎn)量構(gòu)成因素包括單位面積株數(shù)、單株結(jié)薯數(shù)和單薯重。 其中，單位面積株數(shù)取決于栽插密度。 已有研究表明，栽插密度對甘薯產(chǎn)量有顯著影響，并且在一定范圍內(nèi)有正向促進作用[11-13]，而栽植甘薯時使用不同的栽插方式會導致甘薯的單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率有明顯差異，最終塊根產(chǎn)量以及商品薯產(chǎn)量也出現(xiàn)差異[14-16]。 塊根的商品品質(zhì)包括塊根外觀和商品薯率等，近些年已成為市場評價甘薯商品性的重要指標[17-18]。張磊等[19]研究表明，煙薯25 號的移栽密度在62 531～73 566 株/hm2之間時，商品薯率和中型薯率最高，同時能緩解條筋薯和裂皮薯的發(fā)生率。在鉀肥與種植密度互作條件下，煙薯25 號在種植密度52 500 株/hm2、鉀肥施用量為135 kg/hm2時有較高的商品薯率[20]。 商薯19 在平栽、栽插密度37 500 株/hm2條件下商品薯產(chǎn)量和商品薯率最高[8]。 已有研究主要集中在移栽密度或其與施肥結(jié)合條件下的甘薯商品屬性研究，有關(guān)栽插密度和栽插方式互作對鮮食型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)影響研究較少。

本試驗結(jié)果表明，兩種栽插方式下單位面積結(jié)薯數(shù)均隨栽插密度增加而增加，且平插秧的結(jié)薯數(shù)較斜插秧多；單薯重隨栽插密度的增加整體表現(xiàn)為降低趨勢，且斜插秧的單薯重普遍較平插秧高。 斜插條件下株距20 cm 處理的塊根整齊度、中型薯率和塊根產(chǎn)量最高；平插條件下株距17 cm 處理的塊根整齊度、中型薯率和塊根產(chǎn)量最高。 在較高密度條件下，平插秧的塊根整齊度(株距20 cm 除外)和中型薯率整體高于斜插秧，這與平插秧處理的單株結(jié)薯數(shù)量更多有關(guān)。 平插秧處理單株結(jié)薯節(jié)數(shù)多、前三個節(jié)位結(jié)薯均衡是其單株結(jié)薯數(shù)量多的主要原因。 初步分析認為，斜插秧處理第二節(jié)位結(jié)薯數(shù)明顯多于其它節(jié)位與栽插深度有關(guān)，栽插過深或過淺的節(jié)位結(jié)薯數(shù)減少可能與土壤水分或溫度不利于塊根形成有關(guān)，具體內(nèi)容有待進一步研究。

4 結(jié)論

斜插方式下栽插密度66 705 株/hm2處理(SD20)的塊根整齊度、中型薯率和塊根產(chǎn)量最高，與其它密度相比，單薯重變異系數(shù)降低8.58%～61.71%，中型薯率提高0.42%～29.44%，塊根產(chǎn)量提高2.91% ～20.82%；平插方式下栽插密度78 465株/hm2處理(HD17)的塊根整齊度、中型薯率和塊根產(chǎn)量最高，與其它密度相比，單薯重變異系數(shù)降低2.95%～67.62%，中型薯率提高2.07%～56.75%，塊根產(chǎn)量提高3.35%～13.36%。 與SD20相比，HD17 處理的中型薯率提高2.86%，單薯重變異系數(shù)降低16.29%。 因此，本試驗條件下，斜插秧66 705 株/hm2(SD20)或平插秧78 465 株/hm2(HD17)能夠獲得較高產(chǎn)量和較優(yōu)商品品質(zhì)，斜插秧66 705 株/hm2產(chǎn)量最高，平插秧78 465 株/hm2薯塊商品品質(zhì)更優(yōu)。