山藥品種特征特性、適應(yīng)性及栽培技術(shù)研究進(jìn)展

許蘭杰，梁慧珍，余永亮，楊 青，楊紅旗，譚政委，李春明，董 薇，李 磊

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 芝麻研究中心，河南 鄭州 450002）

山藥（Dioscorea oppositeL.）為薯蕷科1 年生或多年生纏繞性草本植物。山藥為藥食兼用的中藥材，具有提高免疫力[1-3]、改善消化功能[4]、降血糖和降血脂[5-6]等功效，同時(shí)是民間人們常用食材，富含蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸、可溶性糖等營(yíng)養(yǎng)成分[7]。我國(guó)是山藥的重要原產(chǎn)地和馴化中心，全國(guó)大部分地區(qū)均有山藥種植區(qū)。從園藝學(xué)角度來(lái)看，山藥可分為2 個(gè)種，即普通山藥（Dioscorea batatasDecne，2n=2x=40）和田薯（Dioscorea alataL，2n=3x=30，2n=8x=80）。我國(guó)山藥栽培歷史悠久，自夏、商起開(kāi)始種植，明清以來(lái)逐漸形成道地藥材。近些年，我國(guó)山藥種植面積不斷擴(kuò)大，形成了廣西、江蘇、福建、河南等山藥種植區(qū)。隨著山藥種植面積的不斷擴(kuò)大，一些山藥種植區(qū)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量下降、產(chǎn)量不穩(wěn)、病蟲(chóng)害嚴(yán)重以及品種退化等問(wèn)題，極大地影響了山藥產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。育種家們經(jīng)過(guò)幾十年的努力，選育出了一系列山藥新品種。

本文通過(guò)對(duì)已審定的26 個(gè)山藥品種的選育方法、生育期、薯塊形狀、薯塊表皮顏色、薯塊肉質(zhì)顏色、薯塊產(chǎn)量、薯塊品質(zhì)進(jìn)行比較分析，并對(duì)山藥引種試驗(yàn)以及山藥種植中種苗選擇、種植模式、栽植密度、施肥管理方面取得的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述，旨在為山藥新品種選育和品質(zhì)改良提供一定的理論支撐。

1 山藥新品種選育情況

從表1 可以看出，26 個(gè)山藥品種審定時(shí)間為2004—2018 年，歷時(shí)15 a 左右；同時(shí)26 個(gè)山藥品種的選育單位分布于全國(guó)不同生態(tài)區(qū)，選育的山藥品種形態(tài)特征、品質(zhì)特征具有一定的代表性。

表1 26 個(gè)山藥品種簡(jiǎn)介T(mén)ab.1 Introduction of 26 yam varieties

2 山藥新品種育種方法分析

26 個(gè)山藥品種以系統(tǒng)選育為主，兼用混系選育、化學(xué)誘變育種和輻射誘變育種（表2）。采用系統(tǒng)育種法選育而成的山藥品種有桂淮2 號(hào)、桂淮5 號(hào)、蘇蕷1 號(hào)、隴藥1 號(hào)、明淮1 號(hào)、新鐵2 號(hào)、麻山藥1 號(hào)、紅廟山藥1 號(hào)等；通過(guò)混系選育的品種是招紫1 號(hào)；晉山藥1 號(hào)是通過(guò)化學(xué)誘變選育而成；蘇蕷2 號(hào)和蘇蕷3 號(hào)是通過(guò)輻射誘變選育而成。

表2 山藥品種選育方法Tab.2 Breeding method of yam varieties

3 山藥新品種表型性狀比較分析

以26 個(gè)山藥品種審定時(shí)公布的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)其表型性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

3.1 廣西桂淮山藥特征特性

從表3 可以看出，桂淮2 號(hào)、桂淮5 號(hào)、桂淮6 號(hào)和桂淮7 號(hào)的薯塊都呈長(zhǎng)圓柱形，薯塊內(nèi)部顏色均為白色，區(qū)別主要在生育期、產(chǎn)量和品質(zhì)方面。桂淮5 號(hào)和桂淮6 號(hào)屬早熟品種，桂淮2 號(hào)和桂淮7 號(hào)屬晚熟品種，生育期相差20～90 d；桂淮7 號(hào)的產(chǎn)量較高，桂淮5 號(hào)的鋅含量較高，桂淮6 號(hào)鐵含量較高。

表3 廣西桂淮山藥薯塊部分特征Tab.3 Tuber characteristics of Guihuai yam in Guangxi

3.2 農(nóng)大山藥系列特征特性

農(nóng)大山藥系列薯塊的部分特征特性如表4所示。

表4 農(nóng)大山藥薯塊部分特征Tab.4 Tuber characteristics of Nongda yam

從表4 可以看出，農(nóng)大短山藥1 號(hào)、農(nóng)大長(zhǎng)山藥1 號(hào)、農(nóng)大雙胞山藥1 號(hào)、農(nóng)大扁山藥1 號(hào)和農(nóng)大圓山藥1 號(hào)的薯塊表皮色較為一致，為淺褐色或深黃褐色，薯塊內(nèi)部顏色均為白色，區(qū)別包括薯塊形狀、薯塊長(zhǎng)度、產(chǎn)量及品質(zhì)方面；農(nóng)大短山藥1 號(hào)和農(nóng)大長(zhǎng)山藥1 號(hào)的薯塊為長(zhǎng)棒形，農(nóng)大雙胞山藥1 號(hào)為圓柱形，農(nóng)大扁山藥1 號(hào)為酒壺狀，農(nóng)大圓山藥1 號(hào)為圓球狀；農(nóng)大長(zhǎng)山藥1 號(hào)和農(nóng)大雙胞山藥1 號(hào)的薯塊較長(zhǎng)，農(nóng)大短山藥1 號(hào)、農(nóng)大扁山藥1 號(hào)和農(nóng)大圓山藥1 號(hào)薯塊較短。農(nóng)大長(zhǎng)山藥1 號(hào)和農(nóng)大扁山藥1 號(hào)產(chǎn)量較高于其他3 個(gè)山藥品種；農(nóng)大長(zhǎng)山藥1 號(hào)薯塊的粗蛋白含量和鋅含量較高，農(nóng)大圓山藥1 號(hào)薯塊的錳含量較高。

3.3 蘇蕷山藥系列

從表5 可以看出，蘇蕷1 號(hào)、蘇蕷2 號(hào)和蘇蕷3號(hào)薯塊長(zhǎng)度均偏短，長(zhǎng)度均在30 cm 以下；表皮顏色也基本一致，均為褐色或紫褐色，其中蘇蕷1 號(hào)和蘇蕷3 號(hào)偏紫褐色。3 個(gè)山藥品種的區(qū)別主要在于生育期、產(chǎn)量和品質(zhì)方面，蘇蕷1 號(hào)屬于早熟品種，比蘇蕷2 號(hào)和蘇蕷3 號(hào)早熟5～25 d；蘇蕷2 號(hào)單株可結(jié)薯3～5 個(gè)，多于蘇蕷1 號(hào)和蘇蕷3 號(hào)；蘇蕷3 號(hào)產(chǎn)量較高于蘇蕷1 號(hào)和蘇蕷2號(hào)；蘇蕷1號(hào)淀粉含量較高，可達(dá)到23.9%。

表5 蘇蕷山藥薯塊部分特征Tab.5 Tuber characteristics of Suyu yam

3.4 其他山藥品種薯塊特征

從表6 可以看出，其他14 個(gè)山藥品種在薯塊形狀、表皮顏色、內(nèi)部顏色、產(chǎn)量及生育期等方面區(qū)別較大。薯塊形狀主要包括棒形、圓柱形、橢圓形、扁塊狀等4 個(gè)類(lèi)型，棒形又分為長(zhǎng)棒形（安砂小薯、瑞山藥）、短棒形（招紫1 號(hào)），圓柱形又分為長(zhǎng)圓柱形（隴藥1 號(hào)、麻沙山藥1 號(hào)、芹峰淮山和晉山藥1 號(hào)）、近圓柱形（新鐵2 號(hào)）、圓柱形（沂山山藥），還有極窄橢圓形（紅廟山藥1 號(hào)）、扁塊形（明淮1 號(hào)）、棒槌形（天正佳長(zhǎng)1 號(hào)）。塊莖顏色主要有黃色、褐色和紫色，其中褐色又分黃褐色（安砂小薯、紅廟山藥1 號(hào)、沂山山藥、天正佳長(zhǎng)1 號(hào)）、紫褐色（贛紫山藥1號(hào)）、黑褐色（招紫1號(hào)）、褐色（芹峰淮山、新鐵2號(hào)和溫山藥1 號(hào)）；黃色又分為土黃色（隴藥1 號(hào)）、黃色（麻沙山藥1 號(hào)）和棕黃色（瑞山藥）。從塊莖肉質(zhì)顏色分主要有白色和紫色2 種，白色肉質(zhì)山藥品種較多，紫色肉質(zhì)山藥品種較少。生育期分為早熟、中熟和晚熟，早熟品種可160 d 成熟，晚熟品種需270 d成熟。薯塊產(chǎn)量主要受品種類(lèi)型、栽培條件影響，產(chǎn)量范圍為2.1 萬(wàn)～7.5 萬(wàn)kg/hm2（表6）。

表6 其他山藥品種薯塊部分特征Tab.6 Tuber characteristics of other yam varieties

4 我國(guó)各地山藥品種審定及引種情況

山藥作為一種藥食兼用中藥材，與其他中藥材相比，新品種選育工作雖然開(kāi)始較晚，但進(jìn)展相對(duì)較快。新品種與當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)的地方品種相比，具有穩(wěn)定性好、一致性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)。隨著山藥延伸產(chǎn)品的多樣化，山藥經(jīng)濟(jì)價(jià)值越來(lái)越高，山藥種植面積也逐年增加，各地引種較為頻繁。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)幾個(gè)生態(tài)區(qū)的山藥新品種及引種情況進(jìn)行綜述，可為山藥種植提供理論支撐。

4.1 西北地區(qū)引種試驗(yàn)進(jìn)展

西北地區(qū)山藥品種主要有紅廟山藥1 號(hào)[25]、隴藥1 號(hào)[18]等。呂婧嫻等[30]在陜西省榆林市對(duì)引進(jìn)的8 個(gè)山藥品種的生育周期、植株性狀及產(chǎn)量進(jìn)行了研究，大和長(zhǎng)芋、麻山藥、平遙山藥生長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng)，產(chǎn)量最高，但麻山藥與平遙山藥塊莖出現(xiàn)分叉，畸形率高，商品性差；西施山藥、河北紫藥山藥生長(zhǎng)勢(shì)較弱，產(chǎn)量中等，但表皮光滑，肉質(zhì)細(xì)膩；紫山藥、鐵棍山藥生育周期長(zhǎng)、生長(zhǎng)勢(shì)較弱、產(chǎn)量較低。姚英等將河南淮山藥引種到寧夏地區(qū)種植成功[31]。

4.2 華東地區(qū)引種試驗(yàn)進(jìn)展

華東地區(qū)的山藥品種較多，有瑞山藥[14]、溫山藥1 號(hào)[16]、招 紫1 號(hào)[24]、蘇蕷系 列[19-21]和贛紫山藥1 號(hào)[26]等。上海市崇明縣蔬菜科學(xué)技術(shù)推廣站于2008 年從南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)了江蘇雙胞無(wú)架山藥和農(nóng)大雙胞山藥1 號(hào)，表明江蘇無(wú)架山藥在上海也具有很好的適應(yīng)性[32]。鐘莉等[33]將浙江紫山藥、桂淮7 號(hào)、日本大和長(zhǎng)芋、嘉祥細(xì)毛長(zhǎng)山藥、甘肅平?jīng)錾剿?、江西腳板薯和杭州毛山藥進(jìn)行比較，結(jié)果表明，桂淮7 號(hào)表現(xiàn)最好，可示范推廣；浙江紫山藥可作食品開(kāi)發(fā)，甘薯平?jīng)錾剿幜阌嘧赢a(chǎn)量比對(duì)照高，可作零余子方面的研究開(kāi)發(fā)。劉艷芝等[34]將來(lái)自山東青州、江蘇徐州、浙江海鹽、杭州、寧波、福建三明、陜西榆林7 份紫山藥和臺(tái)灣長(zhǎng)柱狀紫山藥在山東省濟(jì)寧市種植，結(jié)果表明，這些品種經(jīng)過(guò)栽培馴化后可以在濟(jì)寧地區(qū)種植。余文慧等[35]將海南毛薯引種在浙西衢州，抗逆性好、產(chǎn)量與海南基本一致。李霄等[36]將10 個(gè)山藥資源引種到浙江進(jìn)行出芽率、株高等比較試驗(yàn)，得出28 都圓山藥和參薯2 號(hào)為適栽山藥品種。湯潔等[37]將桂淮2 號(hào)、桂淮6 號(hào)、GY44 和南城藥薯引種到江西種植，其中桂淮2 號(hào)和桂淮6 號(hào)具有廣泛適應(yīng)性和豐產(chǎn)性。

4.3 西南地區(qū)引種試驗(yàn)進(jìn)展

西南地區(qū)的山藥品種較少，如雅山藥1 號(hào)（四川）。樊祖立等[38]將大和白芋、紫山藥、鐵棍山藥、牛腿山藥、鎮(zhèn)平山藥、靈芝山藥、北海道2 號(hào)和北海道1 號(hào)引種到貴州省安順市，其中牛腿山藥和大和白芋產(chǎn)量和品質(zhì)較好。謝三作[39]將廣西桂淮7 號(hào)、桂淮2 號(hào)、紫色淮山和桂紫心引種到四川，研究表明，桂淮7 號(hào)適宜在四川金陽(yáng)、西昌等海拔1 500 m以下沙壤土進(jìn)行大面積栽培推廣。

4.4 華北地區(qū)引種試驗(yàn)進(jìn)展

華北地區(qū)山藥品種主要有農(nóng)大系列[27]、晉山藥1 號(hào)[23]。劉穎等[40]將山東九金黃、河北麻山藥、浙江紫山藥、河南鐵棍山藥、日本大和長(zhǎng)芋和江蘇無(wú)架雙胞引種到天津市北辰區(qū)，其中，河北麻山藥和山東九黃金可作為優(yōu)良品種推廣種植，浙江紫山藥可作為特色開(kāi)發(fā)，河南鐵棍山藥可作為搭配品種。

4.5 中南地區(qū)引種試驗(yàn)進(jìn)展

中南地區(qū)山藥品種較多，如新鐵2 號(hào)（河南）[15]、桂淮2 號(hào)[8]、桂淮5 號(hào)[8]、桂淮6 號(hào)[8]、桂淮7 號(hào)[8]等，相關(guān)引種試驗(yàn)較少。

5 山藥栽培技術(shù)研究進(jìn)展

5.1 種苗的研究進(jìn)展

山藥薯塊和零余子均可以作為種子繁殖。劉永清等[41]比較了以栽子（靠近底部的薯塊）、尾子（靠近地面的薯塊）和隨機(jī)薯段作為繁殖材料的情況，結(jié)果表明，栽子的出苗率顯著高于尾子和隨機(jī)薯段。

5.2 種植模式的研究進(jìn)展

山藥種植模式較多，包括露地、覆膜、雙膜、小拱棚和淺生槽等。侯慧芝等[42]在甘肅平?jīng)鍪醒芯苛穗]山藥1 號(hào)在露地、覆膜、小拱棚和雙膜等4 種種植方式下的產(chǎn)量，結(jié)果表明，小拱棚模式能獲得較高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。史新敏等[43]研究發(fā)現(xiàn)，蘇北地區(qū)黑小麥和紫山藥輪作模式不僅可以顯著提高土地復(fù)種指數(shù)，還可以克服山藥連作障礙等問(wèn)題。高興仁等[44]將鐵棍山藥采用淺生槽栽培技術(shù)，種植的鐵棍山藥塊莖順直長(zhǎng)圓、飽滿、光滑、色澤好，可增產(chǎn)20%～45%，并且節(jié)省人力近10 倍。潘守柱等[45]針對(duì)塊狀菜用紫山藥提出一套在山東濟(jì)寧紫山藥機(jī)械起壟、大壟雙行覆膜高效栽培模式。

5.3 種植密度的研究進(jìn)展

不同品種在不同的栽培環(huán)境下具有其最佳的栽培技術(shù)模式。晉山藥大面積栽培的合理密度為行距80 cm、株距20 cm[46]；鐵棍山藥苗頭（蘆頭）在長(zhǎng)江下游的沿海地區(qū)栽種在2 月上旬，密度為6.75萬(wàn)～7.50 萬(wàn)株/hm2，棚架高度160～180 cm，可獲得高產(chǎn)[47]。山東壽光地區(qū)在4 月上旬播種2 齡栽子，最佳栽培密度為6.00 萬(wàn)株/hm2[48]。日本大和長(zhǎng)芋在山東濰坊播種以4 月下旬為最適宜播期，最適種植密度為12.01 萬(wàn)～14.01 萬(wàn)株/hm2[49]。紫山藥在云南省屏邊縣的種植密度為平地3.08 萬(wàn)株/hm2，株行距為40 cm×80 cm；坡地種植密度為2.93 萬(wàn)～3.00 萬(wàn) 株/hm2[50]。

5.4 施肥技術(shù)的研究進(jìn)展

氮磷鉀是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素。對(duì)于山藥的生長(zhǎng)氮肥的影響大于鉀肥，磷肥最?。皇┤氲实纳剿幹械矸?、可溶性總糖、粗多糖、可溶性蛋白和氨基酸含量均比不施入氮肥的要高，且品質(zhì)較好，但各水平之間成分含量沒(méi)有明顯差異[51]。加施鋅肥能促進(jìn)山藥幼苗萌發(fā)及植株生長(zhǎng)速度，加快山藥薯塊的質(zhì)量；提高薯塊鋅素和粗蛋白含量[52]，根據(jù)施肥量和產(chǎn)量的擬合方程得出目標(biāo)產(chǎn)量下的最佳施肥量為氮301.1 kg/hm2，磷（P2O5）165.9 kg/hm2和鉀（K2O）290.3 kg/hm2[53]。王嬌陽(yáng)等[54]研究認(rèn)為，紫山藥臺(tái)州地方品種種植密度以40 cm×55 cm 為宜，基肥施三元復(fù)合肥300 kg/hm2，第1 次追施三元復(fù)合肥225 kg/hm2，第2 次追施三元復(fù)合肥225 kg/hm2和硫酸鉀225 kg/hm2效果較好。

6 結(jié)語(yǔ)

山藥具有藥食同源特性，發(fā)展前景廣闊。我國(guó)山藥新品種選育雖然取得了較大的成功，但各個(gè)省份山藥新品種審定數(shù)量存在較大的區(qū)別。其中，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)選育的山藥品種較多，且品種具有多樣性。不同山藥品種的生育期、薯塊性狀、品質(zhì)和產(chǎn)量存在較大的差異；相同山藥品種的生長(zhǎng)周期基本不隨產(chǎn)地而改變，但薯塊、莖、葉中氮磷鉀含量、葉中葉綠素含量及薯塊中淀粉酶活性存在一定的差異，導(dǎo)致山藥的產(chǎn)量和品質(zhì)發(fā)生變化[55]，生產(chǎn)上必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選擇適合的品種種植。土壤質(zhì)地、土體構(gòu)型、地形和地下水位等直接決定山藥的品質(zhì)[56]，生產(chǎn)中綜合運(yùn)用淺生槽和小拱棚模式等栽培技術(shù)可獲得較高的產(chǎn)量。山藥對(duì)氮磷的吸收高峰在塊莖膨大盛期前后，對(duì)鉀的吸收在整個(gè)生育時(shí)期比較穩(wěn)定[55]。