山藥根莖畸形的成因研究概況

崔 錦，賈 琳，李志敏，晁雅萍，高致明，張紅瑞

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 動(dòng)物科技學(xué)院,河南 鄭州 450046；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,河南 鄭州 450046)

山藥是常用大宗中藥材之一，又是藥食兼用藥材之一，懷山藥為“四大懷藥”之一。《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品。《中國(guó)藥典》(2015版一部)記載，山藥為薯蕷科植物薯蕷DioscoreaoppositaThunb.的干燥根莖，具有補(bǔ)脾養(yǎng)胃，生津益肺，補(bǔ)腎澀精之功效[1]。山藥雖分布廣泛，入藥以栽培品為主，栽培歷史悠久。近年來(lái)，作為藥食兼用品種，山藥的社會(huì)需求量與日俱增，刺激了山藥生產(chǎn)的快速發(fā)展。山藥在生長(zhǎng)過(guò)程中受到多因素的影響，根莖有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同程度的畸形，常見(jiàn)的有疙瘩根莖、根莖分枝多、根莖扁平、大腳板型根莖和瘤狀突起等[2]?；紊剿幰环矫娌赏陔y度大，生產(chǎn)成本高，另一方面品種不好，亦不方便清洗，市場(chǎng)價(jià)值下降，影響經(jīng)濟(jì)效益。隨著山藥種植面積的增大，這種現(xiàn)象也越來(lái)越多，山藥根莖畸形已嚴(yán)重制約了山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，挫傷了農(nóng)民種植山藥的積極性。本文就近年來(lái)有關(guān)山藥根莖畸形的成因及防治方法方面的研究成果進(jìn)行總結(jié)，以期為山藥的規(guī)范化生產(chǎn)提供參考。

1 品種對(duì)山藥根莖畸形率的影響

彭慧等[3]以農(nóng)大長(zhǎng)山藥1號(hào)、懷山藥、太谷山藥作為研究對(duì)象，分別施用完全等量的充分腐熟的有機(jī)肥，在水分、光照等外界條件相同的情況下，3個(gè)品種根莖畸形率并沒(méi)有顯著差異，根莖畸形率分別為5.30%、6.00%和5.70%。周亭英[4]研究發(fā)現(xiàn)，在山東省單縣種植的5種山藥中，九斤黃山藥產(chǎn)量最高，畸形的數(shù)量最多，鐵棍山藥產(chǎn)量相對(duì)較低，畸形數(shù)量較少。在外界環(huán)境條件相同時(shí)，山藥不同品種間致畸率基本相同。但在實(shí)際大田生產(chǎn)中，外界因素不能完全統(tǒng)一，山藥產(chǎn)量越高，品種畸形的數(shù)量越多，致畸率越高，即品種是影響山藥根莖畸形的因素之一。王宜昌等[5]研究了不同年限的山藥產(chǎn)量，結(jié)果表明，無(wú)論是哪個(gè)品種，使用年限1年的栽子產(chǎn)量最高，而使用年限4年的栽子產(chǎn)量最低，山藥栽子使用年限越長(zhǎng)，山藥栽子在地下土壤中接觸病菌的可能性越大，越易形成分叉、彎曲等畸形山藥，造成減產(chǎn)。

2 土壤對(duì)山藥根莖畸形率的影響

馬建華等[6]研究了不同土壤容重構(gòu)型對(duì)河南惠樓山藥形態(tài)和產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)土壤緊實(shí)度會(huì)影響山藥生長(zhǎng)，土層越緊實(shí)，土壤通透性越差，山藥向下扎根越困難，難于繼續(xù)直立生長(zhǎng)就會(huì)側(cè)向生長(zhǎng)，隨著土壤緊實(shí)度的增加，山藥分叉比率也在增加。分叉是山藥畸形類(lèi)型之一。吳克寧等[7]研究了小兩合土、底砂兩合土、褐土化兩合土、於土對(duì)山藥品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)褐土化兩合土種植山藥品質(zhì)最好，而於土粘性最大，土壤通透性和耕種度最差，所種植的山藥向下扎根困難，容易產(chǎn)生爛根和塊莖畸形。王天亮等[8]研究發(fā)現(xiàn)，同一土地連續(xù)種植山藥，會(huì)出現(xiàn)土壤理化性質(zhì)變差，土傳病害加劇，土壤微生物數(shù)量發(fā)生變化，病蟲(chóng)害如根結(jié)線蟲(chóng)、蠐螬、螻蛄等增多。蟲(chóng)害會(huì)咬斷山藥地下生長(zhǎng)點(diǎn)，使其停止生長(zhǎng)或者產(chǎn)生分叉等不同程度的畸變，增加山藥畸形率。土壤的干濕度也會(huì)影響山藥生長(zhǎng)。彭慧等[3]研究發(fā)現(xiàn)土壤過(guò)濕時(shí)山藥根莖畸形率最高，出苗和莖葉生長(zhǎng)旺盛時(shí)期如果土壤的含水量過(guò)高，山藥易發(fā)生爛根，后期就可能導(dǎo)致山藥畸形；在根莖膨大時(shí)期，如果水分過(guò)大，山藥會(huì)出現(xiàn)爛根現(xiàn)象，或者天氣長(zhǎng)時(shí)間干旱后采用大量灌溉，土壤長(zhǎng)時(shí)間干旱土質(zhì)比較酥松，大量灌水易導(dǎo)致塌溝的現(xiàn)象，影響山藥根莖生長(zhǎng)，增加山藥的畸形率。山藥地下塊莖入土較深，種植前需要對(duì)土地進(jìn)行深耕。

3 栽培技術(shù)對(duì)山藥根莖畸形率的影響

3.1 整地

開(kāi)溝、打洞是種植山藥的基本方式，選擇深度一般需要結(jié)合山藥品種的特性綜合考慮。普通山藥深度一般在1m，懷山藥一般在1.5m。如果挖溝過(guò)淺，山藥根莖不斷伸長(zhǎng)，很快會(huì)觸及溝底，由于溝底土質(zhì)堅(jiān)硬，難于繼續(xù)直立生根，山藥的頂端分生組織轉(zhuǎn)而開(kāi)始側(cè)向生長(zhǎng)，由于生長(zhǎng)方向發(fā)生改變，以及橫向土壤等因素的影響，山藥可能出現(xiàn)腳掌或蛇形等畸變形狀。杜廣平等[9]研究不同耕地深度對(duì)寒地山藥生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明，根莖畸形率隨著土壤的深度逐漸降低。

3.2 田間操作

田間操作不當(dāng)也是造成山藥畸形的原因。在種植山藥過(guò)程中，為保持健壯芽的頂端優(yōu)勢(shì)，使其能夠順利發(fā)芽，同時(shí)抑制其他芽的生長(zhǎng)。因此，在播種時(shí)要把健壯的芽側(cè)放，并與地面呈45℃夾角，這樣不僅有利于地上部分的生長(zhǎng)，也有利于地下塊莖的伸長(zhǎng)。如果在山藥種植時(shí)位置擺放不當(dāng)，或者將芽放倒了，容易造成地下塊莖形成分支，影響山藥的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3.3 施肥

孫志梅等[10]對(duì)氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用現(xiàn)狀以及環(huán)境效應(yīng)的多年研究發(fā)現(xiàn)，大量濫施化肥會(huì)引起土壤鹽漬化、地下水污染、土壤酸化等，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前濫施化肥的現(xiàn)象非常普遍，司煥森等[11]調(diào)查了麻山藥產(chǎn)區(qū)對(duì)氮磷鉀養(yǎng)分投入量的農(nóng)戶(hù)分布情況，發(fā)現(xiàn)山藥實(shí)際肥料的投入量遠(yuǎn)高于山藥合理化投入標(biāo)準(zhǔn)，其中氮肥的投入超出300kg/hm2的農(nóng)戶(hù)占被調(diào)查農(nóng)戶(hù)的78.5%，磷肥超出300kg/hm2占90%，鉀肥超出300kg/hm2占82.5%,過(guò)量施用化肥，不會(huì)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生積極影響，施用過(guò)多且未與土壤充分混合時(shí)，土壤中部分區(qū)域因肥料濃度偏高而導(dǎo)致滲透壓過(guò)高，幼芽因接觸過(guò)高濃度的種肥而停止生長(zhǎng)，產(chǎn)生畸變，增加山藥畸形率。

有機(jī)肥腐熟程度亦會(huì)影響山藥的畸形率。目前山藥種植多施用有機(jī)肥，如果未充分腐熟，也會(huì)增加山藥畸形率。彭慧等[3]研究表明，半腐熟有機(jī)肥的塊莖畸形率明顯高于同條件下充分腐熟的有機(jī)肥3-5倍。原因是半腐熟的有機(jī)肥在土壤中會(huì)繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵生成的熱量會(huì)使山藥基端分生組織的汁液外滲，影響作物根系生長(zhǎng)，形成畸形。同時(shí)半腐熟的有機(jī)肥含有以尿素或尿酸鹽為主要形式的氮肥，這些氮肥對(duì)山藥來(lái)說(shuō)不僅不能吸收，而且在一定程度上還抑制山藥的根系生長(zhǎng)；未腐熟的有機(jī)肥攜帶多種病菌、蟲(chóng)卵，山藥易受病蟲(chóng)害侵蝕。因此，有機(jī)肥的成熟度也會(huì)影響山藥塊莖畸形率，成熟度越低，山藥塊莖畸形比率越高。

肥料施用時(shí)期也是影響山藥畸形的因素之一。劉思平等[12]研究發(fā)現(xiàn)，肥料的施用應(yīng)根據(jù)山藥生長(zhǎng)的不同時(shí)期而定，如果塊莖膨大期多施氮肥，少施磷鉀肥，會(huì)造成山藥幼根中柱細(xì)胞老化形成纖維根，整個(gè)山藥外皮變硬，嚴(yán)重影響口感及品質(zhì)；山藥在生長(zhǎng)后期，應(yīng)該少施氮肥，如不加控制，地上部分會(huì)瘋長(zhǎng)，消耗大量營(yíng)養(yǎng)，影響地下部分伸長(zhǎng)和加粗。

4 病蟲(chóng)害對(duì)山藥根莖畸形率的影響

黃婷等[13]研究發(fā)現(xiàn)，真菌和細(xì)菌性病害主要通過(guò)影響山藥葉片的生長(zhǎng)，抑制其光合作用，影響山藥地下塊莖的生長(zhǎng)，使其發(fā)育不良，形成畸形；病毒性病害潛伏期長(zhǎng)，山藥葉片首先出現(xiàn)花葉畸形，最終導(dǎo)致地下部分畸形，根結(jié)線蟲(chóng)會(huì)侵入地下部分，形成直徑約2～7mm的根結(jié)，嚴(yán)重的根結(jié)連成一片，形成瘤狀突起，根腐病會(huì)出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)，被感處因易感染腐生菌而腐爛，嚴(yán)重時(shí)地上部分全部枯萎等。另外，近年來(lái)山藥生理性病害發(fā)病呈多樣性、規(guī)律性，生理性病害減弱植物自身抵抗力，植株更易受侵染性病害影響，加大山藥的發(fā)病率。不同種類(lèi)的病害通過(guò)不同方式不同程度影響山藥的正常生長(zhǎng)，是影響山藥形成塊莖畸形率的重要原因之一。此外，生產(chǎn)上盲目施用農(nóng)藥和除草劑現(xiàn)象比較嚴(yán)重，高濃度的農(nóng)藥會(huì)影響山藥的正常生長(zhǎng)。

5 結(jié)論

綜上所述，各因素以不同方式不同程度影響山藥根莖的正常生長(zhǎng)，使其出現(xiàn)不同程度的畸形，生產(chǎn)上應(yīng)針對(duì)造成山藥根莖畸形的因素采取一定的措施保障山藥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

品種方面，應(yīng)因地制宜選擇山藥品種，在產(chǎn)量與畸形率間找到平衡點(diǎn)。土壤對(duì)山藥畸形率的影響比較復(fù)雜，受土壤構(gòu)型、水分含量、質(zhì)地、連作情況、地勢(shì)等綜合因素影響?？梢?xún)?yōu)先選用土層深厚、土壤肥沃、疏松、地勢(shì)高，排水條件良好的沙壤土，在種植前做好整地工作，選擇輪作倒茬或運(yùn)用微生物肥料緩解連作障礙[14]，在山藥生長(zhǎng)周期內(nèi)合理供給水分，雨水多發(fā)期注意加強(qiáng)排水，從多個(gè)角度降低可能造成山藥畸形的概率。

在種植管理方面，嚴(yán)格規(guī)范栽培操作，比如打洞挖溝一定要足夠深，同時(shí)積極探尋推廣新型的山藥種植技術(shù)如淺生栽培法[15]等，從技術(shù)層面降低山藥畸形率；在繁殖方式上根據(jù)山藥品種特性選擇合適的繁殖材料，選用山藥栽子作為繁殖材料時(shí)，選擇1～2年生，長(zhǎng)勢(shì)健壯的栽子，栽種前進(jìn)行消毒，積極推廣植物組織培養(yǎng)和種苗快繁技術(shù)，從源頭減少病蟲(chóng)害的發(fā)生，進(jìn)而降低山藥根莖的畸形率。

在肥料使用方面，根據(jù)山藥不同生長(zhǎng)周期選擇合適的氮磷鉀肥料配比，嚴(yán)格控制肥料的施用量，選擇施用有機(jī)肥時(shí)保證充分腐熟。山藥的病蟲(chóng)害是造成山藥畸形的重要原因，生產(chǎn)上不能盲目使用殺蟲(chóng)劑、農(nóng)藥等化學(xué)藥物，應(yīng)積極尋找新的生物藥物，如施用適量生物有機(jī)肥能有效減少山藥根腐病等病害[16-17]。