淺生定向槽種植淮山藥產(chǎn)量與品質(zhì)分析

摘要 為完善和優(yōu)化淮山藥淺生定向槽種植技術(shù)，明確其栽培成效，在江蘇省3個淮山藥產(chǎn)地設(shè)置淺生定向槽種植與傳統(tǒng)粉壟種植的田間比較試驗，探究淺生定向槽種植對淮山藥產(chǎn)量、品質(zhì)和口感的影響。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)粉壟種植相比，淺生定向槽種植淮山藥單株塊莖生物量顯著提升，塊莖中總皂苷含量顯著增加，但塊莖口感的細(xì)膩度有所降低，硬度增高。綜合認(rèn)為，應(yīng)用淮山藥淺生定向槽種植可提升塊莖產(chǎn)量和功能品質(zhì)；尤其在土壤較黏重、垂直種植種收作業(yè)較困難的產(chǎn)區(qū)，更應(yīng)提倡應(yīng)用淮山藥淺生定向槽種植技術(shù)。

關(guān)鍵詞 淮山藥；淺生定向槽種植；產(chǎn)量；品質(zhì)；口感

中圖分類號 S632.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）13-0033-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.13.009

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Yield and Quality Analysis of Dioscorea opposita with Directional Cultivation Conditions

JIN Lin， GUO Wen-qi， LIU De-cai et al

（Economic Crops Research Institute， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing，Jiangsu 210014）

Abstract In order to improve and optimize the directional cultivation technology and clarify its production effectiveness， a field comparative experiment was conducted between the directional cultivation and traditional smash-ridging technology to explore the impacts of directional cultivation on the yield， quality， and taste of Dioscorea opposita. The experiment was repeated in three producing areas of Dioscorea opposita in Jiangsu Province. The results showed that the directional cultivation significantly increased the tuber biomass of individual plant and the content of total saponin in Dioscorea opposita tubers. The delicacy of the tuber taste decreased and the hardness increased under the directional cultivation conditions. Overall， the application of directional cultivation technology could improve the yield and functional quality of Dioscorea opposita tuber， and should be preferentially promoted in the areas with sticky and heavy soils， where the vertical planting and harvesting operations were hard to implement.

Key words Dioscorea opposita;Directional cultivation;Yield;Quality;Taste

基金項目 國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（32201912）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（CARS-21）；江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（JATS〔2022〕077）。

作者簡介 金林（1990—），女，安徽蕪湖人，助理研究員，博士，從事山藥栽培研究。*通信作者，研究員，博士，從事山藥等藥食同源類作物栽培和育種研究。

收稿日期 2023-08-22

淮山藥（Dioscorea opposita Thunb.）為薯蕷科薯蕷屬多年生纏繞草本植物，其地下塊莖是我國重要的傳統(tǒng)藥食兩用物質(zhì)。現(xiàn)代研究表明，淮山藥中富含淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)［1］，以及多糖［2］、皂苷［3］、黃酮［4］等多類生物活性物質(zhì)。隨著人們對高品質(zhì)生活追求的日益提高，淮山藥以其較高的營養(yǎng)保健價值長期受到廣大消費者的青睞，消費市場穩(wěn)定；并被利用開發(fā)為糕點、薯片、營養(yǎng)粉等各類副食品和營養(yǎng)保健品，是新型功能食品開發(fā)的重要原料，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ蟆＝陙?，淮山藥傳統(tǒng)主產(chǎn)區(qū)由于受自然災(zāi)害和用工成本增加的雙重制約，產(chǎn)業(yè)布局和種植技術(shù)發(fā)生改變，一方面種植區(qū)域向我國西北部干旱和半干旱地區(qū)遷移，另一方面種植方式正由傳統(tǒng)粉壟種植向淺生化發(fā)展，淺生定向槽種植新技術(shù)逐漸興起。

淺生定向槽種植技術(shù)利用橫埋的淺生定向槽人為引導(dǎo)山藥塊莖在靠近壟面的土層中按一定斜度定向生長，不僅避免了塌溝絕收風(fēng)險；而且采收輕便，省工節(jié)本，大大降低了采收時的塊莖損傷率，有力保證了山藥產(chǎn)量、品質(zhì)與經(jīng)濟(jì)效益。目前，山藥淺生定向槽種植技術(shù)已在我國重慶、廣西、福建、江西、浙江、江蘇等省市推廣應(yīng)用，取得較好的成效［5-7］，并在栽培密度、施肥方式等關(guān)鍵技術(shù)措施方面進(jìn)行了完善優(yōu)化［8-9］，但相關(guān)研究主要集中在參薯類山藥的研究應(yīng)用，針對淮山藥等薯蕷類山藥的研究相對較少。因此，為全面了解淺生定向槽種植對淮山藥產(chǎn)量、品質(zhì)以及口感的影響，筆者開展淺生定向槽種植技術(shù)和傳統(tǒng)粉壟種植技術(shù)對比試驗，分析采用2種栽培技術(shù)后淮山藥產(chǎn)量、品質(zhì)與口感方面的差異，以期為進(jìn)一步完善、優(yōu)化淮山藥淺生定向槽種植技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年分別在南京六合區(qū)江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合實驗基地（118.83°E，32.35°N）、徐州沛縣河口鎮(zhèn)孟三樓村（116.88°E，34.60°N）、南通啟東市王鮑鎮(zhèn)廟橋村（121.51°E，31.90°N）進(jìn)行。

1.2 試驗方法

淮山藥供試品種為“蘇蕷10號”，設(shè)淺生定向槽種植（DC）和傳統(tǒng)粉壟種植（VC）2個處理。淺生定向槽種植處理：定向槽長100 cm，定向槽鋪設(shè)與地面傾斜角度為20°，槽間距20 cm，行距160 cm，槽內(nèi)放置玉米秸稈填充，每個定向槽放置1個種薯，種植31 200株/hm2。傳統(tǒng)粉壟種植處理：采用機(jī)械垂直粉壟，粉壟深100 cm，按常規(guī)種植密度，種植52 500株/hm2。3個試驗點均于2022年4月中旬種植，11月初收獲；并均按山藥高產(chǎn)管理技術(shù)，種植期間2個處理采用完全相同的水肥和病蟲草害防控管理措施。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 產(chǎn)量與塊莖形態(tài)調(diào)查。

收獲后，每個處理隨機(jī)選3個點，每點測定連續(xù)10株的淮山藥塊莖鮮重，量取長度與直徑（以塊莖最寬處計），計算各塊莖形態(tài)指標(biāo)平均值與各處理理論產(chǎn)量。將樣品置于65 ℃烘箱中，恒溫烘至恒重，干燥保存，用于測定品質(zhì)指標(biāo)。

1.3.2 品質(zhì)指標(biāo)測定。

采用硫酸-催化劑消解，凱氏定氮法測定淮山藥塊莖粗蛋白含量［10］；采用苯酚硫酸法測定淮山藥塊莖多糖含量［11］；采用酸解-二硝基水楊酸法測定淮山藥塊莖淀粉含量［12］；采用60%乙醇提取、亞硝酸鈉-氫氧化鈉-硝酸鋁顯色分光光度法測定淮山藥塊莖總黃酮含量［13］；采用甲醇回流提取，香草醛高氯酸顯色分光光度法測定淮山藥塊莖總皂苷含量［14］。

1.3.3 食味口感測定。

參照韓曉勇等［15］山藥食味品質(zhì)鑒定方法略加改動后進(jìn)行。設(shè)置質(zhì)地、糯性、甜度、硬度和香味5個食味品質(zhì)指標(biāo)；各指標(biāo)最高分值均設(shè)為10分，質(zhì)地越細(xì)膩、糯性越高、甜度越高、硬度越硬、香味越濃，則得分越高；并將每個指標(biāo)得分劃分為3檔：8～10分，定義該指標(biāo)口感特征強(qiáng)；4～7分，定義該指標(biāo)口感特征適中；1～3，定義該指標(biāo)口感特征弱。將不同處理的淮山藥塊莖削皮后清蒸30 min后，立即組織至少10名測試人員品嘗，根據(jù)所嘗口感填寫食味口感鑒定表，統(tǒng)計各指標(biāo)的平均得分，并參照平均得分，進(jìn)行定性分檔。

2 結(jié)果與分析

2.1 淺生定向槽種植對淮山藥產(chǎn)量的影響

由表1可知，在六合、沛縣、啟東3個試驗點，淺生定向槽種植的淮山藥單株塊莖重較傳統(tǒng)粉壟種植分別高88.38%、3.45%和28.35%；且在六合點差異顯著。在產(chǎn)量方面，由于傳統(tǒng)粉壟種植方式的栽培密度高于淺生定向種植，沛縣和啟東試驗點采用傳統(tǒng)粉壟種植所產(chǎn)淮山藥產(chǎn)量高于淺生定向槽種植，但六合點的淺生定向槽種植淮山藥產(chǎn)量仍較傳統(tǒng)粉壟種植處理提高11.95%。

2.2 淺生定向槽種植對淮山藥塊莖形態(tài)的影響

由圖1可知，在六合和沛縣試驗點，淺生定向槽種植淮山藥塊莖長度均高于傳統(tǒng)粉壟種植，尤其六合試驗點達(dá)顯著水平，塊莖長增幅為32.36%；而啟東試驗點的淺生定向槽種植淮山藥塊莖長度較傳統(tǒng)粉壟種植低9.60%。六合、沛縣和啟東3個試驗點的淺生定向槽種植淮山藥塊莖直徑均較傳統(tǒng)粉壟種植增大，增幅依次為13.15%、40.12%和24.07%，但僅沛縣試驗點的塊莖直徑差異達(dá)顯著水平。

2.3 淺生定向槽種植對淮山藥塊莖營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖2可知，采取淺生定向槽種植技術(shù)所產(chǎn)淮山藥塊莖中總皂苷含量顯著高于傳統(tǒng)粉壟種植，在六合、沛縣、啟東3個試驗點，分別提高89.91%、58.24%和44.07%。淮山藥塊莖中粗蛋白含量、淀粉含量與總黃酮含量在各試驗點傳統(tǒng)粉壟種植與淺生定向槽種植處理間均無顯著差異。六合試驗點的淺生定向槽種植淮山藥塊莖中多糖含量顯著高于傳統(tǒng)粉壟種植，而多糖含量在沛縣和啟東試驗點2個處理間無顯著差異。

2.4 淺生定向槽種植對淮山藥塊莖口感的影響

通過對淺生定向槽種植與傳統(tǒng)粉壟種植處理的淮山藥口感進(jìn)行評價（圖3），發(fā)現(xiàn)3個試驗點的淺生定向槽種植淮山藥口感均被定義為質(zhì)地適中、糯性適中、硬度偏硬、甜度適中、香味適中；而傳統(tǒng)粉壟種植淮山藥口感均被定義為質(zhì)地細(xì)膩、糯性適中、硬度適中、甜度適中、香味適中?？梢姡c傳統(tǒng)粉壟種植方式相比，淺生定向槽種植的淮山藥塊莖口感細(xì)膩度降低、硬度增加；而對塊莖的糯性、甜度和香味無明顯影響。

3 討論

3.1 淺生定向槽種植對淮山藥產(chǎn)量的影響

與傳統(tǒng)粉壟種植相比，淺生定向槽種植淮山藥塊莖在淺土層橫向生長發(fā)育，覆蓋土層相對較薄，塊莖生長發(fā)育受外界環(huán)境，如溫度、水分等因素影響較大。研究認(rèn)為，山藥淺生定向槽種植可利用淺土層晝夜溫差大、土壤通透性強(qiáng)、養(yǎng)分供應(yīng)充足等優(yōu)勢，促進(jìn)塊莖生長，實現(xiàn)產(chǎn)量提升［5，16-17］。該研究在3個試驗點進(jìn)行田間比較試驗結(jié)果均顯示，淺生定向槽種植淮山藥的單株塊莖生物量均高于傳統(tǒng)粉壟種植，說明采用淺生定向槽種植技術(shù)在淮山藥塊莖個體發(fā)育方面具有較大優(yōu)勢。但由于淺生定向槽種植技術(shù)中定向槽鋪設(shè)占據(jù)的空間較大，種植密度相對較低，在群體產(chǎn)量上劣勢明顯；故在該項技術(shù)的應(yīng)用上，一方面宜選擇塊莖個體發(fā)育較大且適宜淺生定向槽種植的淮山藥品種類型，另一方面從提升種植密度和促進(jìn)個體發(fā)育方面進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，以實現(xiàn)淺生定向槽種植淮山藥的高產(chǎn)高效。

在該研究的3個試驗點中，南京六合試驗點的土壤黏性最高，耕層為黏壤土，底層為黏土，土體緊實；徐州沛縣淺表土層為粉黏質(zhì)黏土，底層明顯變砂，砂粒含量高于50%；啟東上壤下黏，耕層下為粉砂質(zhì)黏土，粉砂粒可達(dá)40%以上［18］。而傳統(tǒng)粉壟種植的淮山藥更宜在土質(zhì)疏松、通透性好、肥沃的砂質(zhì)土壤中種植，因此，六合試驗點采用傳統(tǒng)粉壟種植的淮山藥產(chǎn)量在3個產(chǎn)地中最低。但在淺生定向槽種植條件下，3個試驗點雖土質(zhì)有所差異，但淮山藥產(chǎn)量RSD僅為1.91%，說明在地下水位較高和容易受強(qiáng)降雨氣候影響的地區(qū)，尤其土壤較為黏重、垂直種植種收作業(yè)較為困難的地區(qū)，應(yīng)提倡采用淺生定向槽種植方式替代傳統(tǒng)粉壟種植方式進(jìn)行淮山藥生產(chǎn)。

3.2 淺生定向槽種植對淮山藥品質(zhì)的影響

作為食藥兩用物質(zhì)，山藥的營養(yǎng)品質(zhì)和藥用保健功能一直是消費者關(guān)注的重點。與傳統(tǒng)粉壟技術(shù)相比，淺生定向槽種植下淮山藥塊莖生長發(fā)育的環(huán)境條件發(fā)生極大改變，不僅對淮山藥塊莖外形、重量等有顯著影響，也可能對其營養(yǎng)保健品質(zhì)方面產(chǎn)生影響。與傳統(tǒng)粉壟種植相比，采用淺生定向槽種植技術(shù)生產(chǎn)的淮山藥塊莖中粗蛋白、淀粉、多糖、總黃酮含量無顯著變化，但總皂苷含量顯著提高。類似結(jié)果在針對黃芪的相關(guān)研究中亦有報道，使主根橫臥在溝中生長后的平栽蒙古黃芪中黃芪皂苷Ⅰ含量顯著高于仿野生種植［19］，平栽黃芪中皂苷類/黃酮類化合物比值高于仿野生黃芪［20］。研究表明，淮山藥中所含的皂苷類化合物具有抗腫瘤［21］、抗炎［22］、降血脂［23］、神經(jīng)保護(hù)［24］等生物活性，對糖尿病及其并發(fā)癥、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、哮喘等慢性病及亞健康狀態(tài)均具改善功效［25-26］。由此可見，應(yīng)用淺生定向槽種植技術(shù)可明顯提升淮山藥的皂苷含量，使之具有更強(qiáng)的保健功能。

食味口感是山藥品質(zhì)的直觀體現(xiàn)，也是消費者選用的首要因素之一。該研究通過對淺生定向槽種植和傳統(tǒng)粉壟種植的淮山藥塊莖進(jìn)行口感評比，發(fā)現(xiàn)淺生定向槽種植方式對淮山藥塊莖糯性、甜度、香味等食味口感指標(biāo)的影響較小，但較傳統(tǒng)粉壟種植表現(xiàn)出肉質(zhì)質(zhì)地細(xì)膩度降低、硬度偏硬的特點；這一現(xiàn)象可能是由于2種栽培技術(shù)下不同的淮山藥塊莖生長發(fā)育條件造成塊莖中淀粉顆粒和纖維的結(jié)構(gòu)、分布出現(xiàn)差異，具體原因有待通過顯微特征觀察等試驗進(jìn)行深入研究。

4 結(jié)論

與傳統(tǒng)粉壟種植相比，淺生定向槽種植可顯著提升淮山藥單株塊莖生物量和塊莖中總皂苷含量，但塊莖口感的細(xì)膩度有所降低，硬度增高。綜合認(rèn)為，淮山藥淺生定向槽種植技術(shù)可提高淮山藥產(chǎn)量和功能品質(zhì)；尤其在土壤較黏重、塊莖垂直種植種收作業(yè)較困難的淮山藥產(chǎn)區(qū)宜展開推廣和應(yīng)用。

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