栽插方式和密度互作對(duì)鮮食甘薯產(chǎn)量和商品品質(zhì)的影響

徐冰潔王曉陸史春余柳洪鵑

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)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(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值高等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者歡迎。 近年來，我國(guó)鮮食型甘薯栽培面積不斷擴(kuò)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(biāo)是優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。 鮮食甘薯塊根的品質(zhì)指標(biāo)主要包括營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(biāo)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(dǎo)致結(jié)薯位點(diǎn)不同，進(jìn)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(duì)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(shè)置栽插方式和密度兩因素試驗(yàn)，研究其對(duì)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(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)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(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行。 試驗(yàn)材料為鮮食型甘薯品種煙薯25。 試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為砂壤土，0～20 cm 土層有機(jī)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(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，栽插方式為主區(qū)，栽插密度為副區(qū)。 主區(qū)設(shè)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(shè)5個(gè)株距(D):26 cm(D26)、23 cm(D23)、20 cm(D20)、17 cm(D17)和14 cm(D14)，壟距75 cm，對(duì)應(yīng)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(fù)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(xiàng)目及方法

1.3.1 農(nóng)藝及產(chǎn)量指標(biāo)收獲期，將各處理測(cè)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(jì)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(biāo)各處理選取具有代表性、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株30 株，調(diào)查統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)度、最粗部位直徑和薯塊重，計(jì)算長(zhǎng)度、直徑和單薯重變異系數(shù)，計(jì)算薯塊長(zhǎng)寬比。 根據(jù)郭小丁[9]、季志仙[10]等對(duì)鮮食型甘薯薯塊劃分標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)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(jì)為商品薯。 據(jù)此計(jì)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，用DPS 7.05 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用LSR 法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

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(diǎn)空間分布

由表1 可知，栽插方式對(duì)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(gè)；平插處理的結(jié)薯節(jié)位多達(dá)5個(gè)，其中上部3個(gè)節(jié)位的結(jié)薯數(shù)比較接近，且都在1個(gè)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(diǎn)空間分布

栽插密度對(duì)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(zhǎng)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(shí)最高，平插處理則在株距17 cm 時(shí)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(shì)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(shì)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(shì)。 斜插方式下株距20 cm時(shí)塊根產(chǎn)量最高，平插方式下株距17 cm 時(shí)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(duì)單位面積結(jié)薯數(shù)有極顯著影響，而對(duì)單薯重和塊根產(chǎn)量無顯著影響；不同栽插密度對(duì)單位面積結(jié)薯數(shù)、單薯重和塊根產(chǎn)量的影響均達(dá)極顯著水平；栽插密度和栽插方式之間的交互效應(yīng)對(duì)單位面積結(jié)薯數(shù)、單薯重和塊根產(chǎn)量的影響均未達(dá)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(duì)甘薯產(chǎn)量有顯著影響，并且在一定范圍內(nèi)有正向促進(jìn)作用[11-13]，而栽植甘薯時(shí)使用不同的栽插方式會(huì)導(dǎo)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(chǎng)評(píng)價(jià)甘薯商品性的重要指標(biāo)[17-18]。張磊等[19]研究表明，煙薯25 號(hào)的移栽密度在62 531～73 566 株/hm2之間時(shí)，商品薯率和中型薯率最高，同時(shí)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(hào)在種植密度52 500 株/hm2、鉀肥施用量為135 kg/hm2時(shí)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(duì)鮮食型甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)影響研究較少。

本試驗(yàn)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(shì)，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(gè)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(rèn)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(jìn)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(yàn)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)。