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。
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
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。
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。
1.4.1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。
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
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
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
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
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。