張 磊,王 勃,商麗麗,韓俊杰,邱鵬飛,賈禮聰,王常蕓,呼 瑤,辛國勝
(1.煙臺市農業科學研究院,山東 煙臺 265500;2.煙臺大學生命科學學院,山東 煙臺 264005)
甘薯[Ipomoea Batatas(L.)Lam]屬旋花科甘薯屬,是世界上重要的糧食、飼料和工業原料,在中國是僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物[1]。2014年,中國甘薯種植面積和總產量分別占世界的42.1%和67.9%[2],且栽培種類以鮮食型和淀粉型為主。
鮮食型甘薯是一類薯肉顏色鮮艷、薯皮光滑、外形美觀,通過蒸、煮、烘、烤或簡單加工后可直接鮮食的甘薯品種[3,4]。隨著甘薯營養價值不斷被開發,鮮食型甘薯的消費量呈逐年增加趨勢[1,5,6]。有研究顯示,鮮食型甘薯的生產效益與塊根產量和外觀品質有很大關系[7,8],而甘薯塊根的形成和膨大不僅與基因型有關,也受栽培和管理措施等影響[1]。目前,甘薯產量相關的研究主要集中在施肥措施[9-13]、生長調節因子調配[14,15]和移栽時期[16]等方面,對甘薯外觀品質和大、中、小薯產量比例的研究鮮有報道。本研究以煙薯25為材料進行田間試驗,研究覆膜方式對鮮食型甘薯生長發育、塊根產量及外觀品質的影響,以期為鮮食型甘薯的高效生產提供理論指導。
試驗地點在煙臺市農業科學研究院高陵基地試驗田,地處山東半島中部,屬暖溫帶東亞季風區大陸性氣候,四季變化和季風進退都較明顯。年均降水量為651.9 mm,平均氣溫11.6~12.9℃,平均相對濕度為68%,平均日照時數為2 698.4 h,平均日照總量為5 224.4 MJ∕m2,無霜期210 d。土質為半壤土,含 速 效 氮45.0 mg∕kg、有 效 磷57.7 mg∕kg、速 效 鉀94.0 mg∕kg、有機質10.3 g∕kg,pH 7。
試驗材料為鮮食型甘薯品種煙薯25,由煙臺市農業科學研究院選育并提供,前茬作物為蘋果樹苗。
田間試驗共設置4個處理,分別為不覆膜(CK)、覆黑白膜(T1)、覆白膜(T2)和覆黑膜(T3)。試驗小區為6行區,3次重復,壟距0.8 m,行長8.5 m,過道1.0 m,采用隨機區組排列。試驗于2018年6月7日進行移栽,10月18日收獲,生長期133 d。為保證甘薯正常生長發育對養分的需求,起壟前按比例均勻施入150 kg∕hm2尿素、450 kg∕hm2過磷酸鈣和180 kg∕hm2硫酸鉀,起壟后覆膜,甘薯生長期間進行常規田間管理。
甘薯苗移栽后第15天,分別調查各小區薯苗成活率;每隔10 d測定最長蔓長、蔓粗和基部分枝數等主要農藝指標。于收獲時每小區取10株甘薯樣品,分別統計單株結薯數、單株鮮薯重,調查大薯數(收獲期重量≥250 g塊根)、中薯數(收獲期重量為100~250 g塊根)、小薯數(收獲期重量≤100 g塊根)以及相應薯塊重,進而計算出大、中、小薯數量及產量占比等。
分別用Microsoft Excel和DPS 14.0軟件對數據進行整理和方差分析,用LSD法進行差異顯著性檢驗。用Microsoft Excel進行相關圖表的制作。
由圖1可知,不同地膜覆蓋下甘薯苗的移栽成活率存在顯著差異。各覆膜處理的成活率以T3最高,CK最低,兩者成活率分別是92.5%和82.5%,且達到顯著差異水平。T1處理的成活率也顯著高于CK和T2處理,但T1與T3、T2與CK之間差異不顯著。

圖1 不同地膜覆蓋對甘薯幼苗移栽成活率的影響
由表1可以看出,在甘薯生長中前期,甘薯的主蔓長度、粗度和分枝數隨生長時期的增加呈逐漸增長的趨勢。覆膜處理未能顯著增加鮮食型甘薯主蔓長度、粗度以及分枝數量,部分指標呈下降趨勢。T3的甘薯主蔓長與CK在移栽后35 d相差不大,均為76 cm,在移栽后45、55 d則明顯低于CK;T1、T2的主蔓長在移栽后至45 d均低于CK,移栽后55 d則均比CK高7.62%。

表1 不同地膜覆蓋對甘薯主要農藝性狀的影響
與CK相比,T1處理各時期的主蔓粗均有增加,而T3處理則略有降低,但T3處理在移栽后55 d的分枝數達到8.0個,比CK高9.59%,T2處理在各時期的分枝數均小于CK。
由表2可知,不同地膜覆蓋的鮮食型甘薯數量存在明顯差異。與CK相比,T1和T3處理甘薯單株結薯數分別比CK低7.69%和10.26%;其中,T1的大薯數量最多,平均達2.2個∕株,比CK高10.00%,T3、T2則分別減少了10.00%和20.00%;中薯數量以T3最多,也達2.2個∕株,其次是T2,兩者薯塊數量分別比CK高83.33%和66.67%;各覆膜處理的小薯數量均較CK少8%以上。

表2 不同地膜覆蓋對甘薯單株薯塊數的影響
由表3可知,不同覆膜處理的小薯數量占比均低于CK,其中T3的小薯率最低,其次為T2和T1;T3的中薯數量占比最高,是CK的2.0倍;與CK相比,T1的大薯數量明顯增加,占總薯數量的30.56%。

表3 地膜覆蓋對不同類型甘薯數量占比的影響
從表4可以看出,各處理的鮮食型甘薯單株薯重以T2處理最高,其次是T3,CK最低。其中,T2處理比CK高31.46%,且差異達到顯著水平。各處理中,T3的中薯最重,達0.43 kg∕株,比CK增加138.89%,小薯最輕,比CK減少30.00%,而T1、T2與CK相差不大。大薯重以T1最高,比CK增產25.49%。

表4 不同地膜覆蓋對甘薯薯塊重及單株產量的影響
由表5可知,大薯產量占比以覆黑白膜最高,占單株產量的64.00%;其次是CK,T2、T3的大薯產量占比均低于CK。中薯產量占比以T3最高,為39.45%;T3的小薯產量占比最低,為12.84%。

表5 地膜覆蓋對不同類型甘薯產量占比的影響
地膜覆蓋栽培有利于縮短甘薯移栽苗的緩苗時間,增加葉片鮮重,促進甘薯植株健壯生長[17-19]。本研究結果顯示,覆黑膜和覆黑白膜的甘薯幼苗成活率均比對照高10個百分點左右,且差異顯著,但覆白膜的幼苗成活率與對照無明顯差別。這與劉竹梓等[20]研究顯示的覆白膜的甘薯幼苗成活率顯著高于露地種植,而覆黑膜、覆黑白膜的成活率與露地種植無明顯變化的結果有所不同。該差異可能與以下兩種原因有關:首先參試甘薯類型不同,二者參試類型分別是紫色甘薯和鮮食甘薯;其次是二者試驗地處環境不同,海拔和溫度的變化也有可能造成結果的顯著差異,該問題有待在接下來的研究工作中進一步探討和論證。有研究表明,覆膜促進甘薯莖的增粗和伸長,提前分枝并增加分枝數[21-23]。本研究顯示,覆黑膜甘薯在栽后55 d的分枝數明顯高于覆白膜和對照,與既有觀點基本一致。劉麗莎等[23]認為,覆膜處理能促進甘薯莖的增粗和伸長,而本研究顯示栽后至55 d覆膜甘薯的主蔓長和主蔓粗均低于對照。
覆膜能有效改善甘薯的單株結薯數[24,25]和大、中薯率的配比[22],增加鮮薯產量和干重[23,26]。大部分研究者認為[20,24,27],地膜覆蓋既能增產,也可以增加單株結薯數。而丁凡等[28]認為覆膜雖能提高大、中薯率,但降低了甘薯的單株結薯數。本研究結果也表明,覆膜可降低單株結薯數,減少小薯數量以及小薯占比。覆膜甘薯的產量均高于對照,單株產量由高到低依次是覆白膜、覆黑膜、覆黑白膜和不覆膜。覆黑膜能明顯提高中薯數、中薯重及其相應的占比。綜合可以看出,覆白膜甘薯的產量最高,但與覆黑膜相比,覆白膜甘薯的大薯和小薯產量更高,而中薯產量相對較低,從而降低了薯型大小的均勻度、美觀性和商品利用價值。