山藥品種特征特性、適應性及栽培技術研究進展

許蘭杰，梁慧珍，余永亮，楊 青，楊紅旗，譚政委，李春明，董 薇，李 磊

（河南省農業科學院 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，同時是民間人們常用食材，富含蛋白質、維生素、氨基酸、可溶性糖等營養成分[7]。我國是山藥的重要原產地和馴化中心，全國大部分地區均有山藥種植區。從園藝學角度來看，山藥可分為2 個種，即普通山藥（Dioscorea batatasDecne，2n=2x=40）和田薯（Dioscorea alataL，2n=3x=30，2n=8x=80）。我國山藥栽培歷史悠久，自夏、商起開始種植，明清以來逐漸形成道地藥材。近些年，我國山藥種植面積不斷擴大，形成了廣西、江蘇、福建、河南等山藥種植區。隨著山藥種植面積的不斷擴大，一些山藥種植區出現產品質量下降、產量不穩、病蟲害嚴重以及品種退化等問題，極大地影響了山藥產業化發展。育種家們經過幾十年的努力，選育出了一系列山藥新品種。

本文通過對已審定的26 個山藥品種的選育方法、生育期、薯塊形狀、薯塊表皮顏色、薯塊肉質顏色、薯塊產量、薯塊品質進行比較分析，并對山藥引種試驗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展進行闡述，旨在為山藥新品種選育和品質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 個山藥品種審定時間為2004—2018 年，歷時15 a 左右；同時26 個山藥品種的選育單位分布于全國不同生態區，選育的山藥品種形態特征、品質特征具有一定的代表性。

表1 26 個山藥品種簡介Tab.1 Introduction of 26 yam varieties

2 山藥新品種育種方法分析

26 個山藥品種以系統選育為主，兼用混系選育、化學誘變育種和輻射誘變育種（表2）。采用系統育種法選育而成的山藥品種有桂淮2 號、桂淮5 號、蘇蕷1 號、隴藥1 號、明淮1 號、新鐵2 號、麻山藥1 號、紅廟山藥1 號等；通過混系選育的品種是招紫1 號；晉山藥1 號是通過化學誘變選育而成；蘇蕷2 號和蘇蕷3 號是通過輻射誘變選育而成。

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 個山藥品種審定時公布的數據為依據，對其表型性狀和品質性狀進行綜合評價。

3.1 廣西桂淮山藥特征特性

從表3 可以看出，桂淮2 號、桂淮5 號、桂淮6 號和桂淮7 號的薯塊都呈長圓柱形，薯塊內部顏色均為白色，區別主要在生育期、產量和品質方面。桂淮5 號和桂淮6 號屬早熟品種，桂淮2 號和桂淮7 號屬晚熟品種，生育期相差20～90 d；桂淮7 號的產量較高，桂淮5 號的鋅含量較高，桂淮6 號鐵含量較高。

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 農大山藥系列特征特性

農大山藥系列薯塊的部分特征特性如表4所示。

表4 農大山藥薯塊部分特征Tab.4 Tuber characteristics of Nongda yam

從表4 可以看出，農大短山藥1 號、農大長山藥1 號、農大雙胞山藥1 號、農大扁山藥1 號和農大圓山藥1 號的薯塊表皮色較為一致，為淺褐色或深黃褐色，薯塊內部顏色均為白色，區別包括薯塊形狀、薯塊長度、產量及品質方面；農大短山藥1 號和農大長山藥1 號的薯塊為長棒形，農大雙胞山藥1 號為圓柱形，農大扁山藥1 號為酒壺狀，農大圓山藥1 號為圓球狀；農大長山藥1 號和農大雙胞山藥1 號的薯塊較長，農大短山藥1 號、農大扁山藥1 號和農大圓山藥1 號薯塊較短。農大長山藥1 號和農大扁山藥1 號產量較高于其他3 個山藥品種；農大長山藥1 號薯塊的粗蛋白含量和鋅含量較高，農大圓山藥1 號薯塊的錳含量較高。

3.3 蘇蕷山藥系列

從表5 可以看出，蘇蕷1 號、蘇蕷2 號和蘇蕷3號薯塊長度均偏短，長度均在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 號和蘇蕷3 號偏紫褐色。3 個山藥品種的區別主要在于生育期、產量和品質方面，蘇蕷1 號屬于早熟品種，比蘇蕷2 號和蘇蕷3 號早熟5～25 d；蘇蕷2 號單株可結薯3～5 個，多于蘇蕷1 號和蘇蕷3 號；蘇蕷3 號產量較高于蘇蕷1 號和蘇蕷2號；蘇蕷1號淀粉含量較高，可達到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 個山藥品種在薯塊形狀、表皮顏色、內部顏色、產量及生育期等方面區別較大。薯塊形狀主要包括棒形、圓柱形、橢圓形、扁塊狀等4 個類型，棒形又分為長棒形（安砂小薯、瑞山藥）、短棒形（招紫1 號），圓柱形又分為長圓柱形（隴藥1 號、麻沙山藥1 號、芹峰淮山和晉山藥1 號）、近圓柱形（新鐵2 號）、圓柱形（沂山山藥），還有極窄橢圓形（紅廟山藥1 號）、扁塊形（明淮1 號）、棒槌形（天正佳長1 號）。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、沂山山藥、天正佳長1 號）、紫褐色（贛紫山藥1號）、黑褐色（招紫1號）、褐色（芹峰淮山、新鐵2號和溫山藥1 號）；黃色又分為土黃色（隴藥1 號）、黃色（麻沙山藥1 號）和棕黃色（瑞山藥）。從塊莖肉質顏色分主要有白色和紫色2 種，白色肉質山藥品種較多，紫色肉質山藥品種較少。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。薯塊產量主要受品種類型、栽培條件影響，產量范圍為2.1 萬～7.5 萬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始較晚，但進展相對較快。新品種與當地、當時的地方品種相比，具有穩定性好、一致性強、適應性廣、產量和品質優等特點。隨著山藥延伸產品的多樣化，山藥經濟價值越來越高，山藥種植面積也逐年增加，各地引種較為頻繁。本文通過對我國幾個生態區的山藥新品種及引種情況進行綜述，可為山藥種植提供理論支撐。

4.1 西北地區引種試驗進展

西北地區山藥品種主要有紅廟山藥1 號[25]、隴藥1 號[18]等。呂婧嫻等[30]在陜西省榆林市對引進的8 個山藥品種的生育周期、植株性狀及產量進行了研究，大和長芋、麻山藥、平遙山藥生長勢最強，產量最高，但麻山藥與平遙山藥塊莖出現分叉，畸形率高，商品性差；西施山藥、河北紫藥山藥生長勢較弱，產量中等，但表皮光滑，肉質細膩；紫山藥、鐵棍山藥生育周期長、生長勢較弱、產量較低。姚英等將河南淮山藥引種到寧夏地區種植成功[31]。

4.2 華東地區引種試驗進展

華東地區的山藥品種較多，有瑞山藥[14]、溫山藥1 號[16]、招 紫1 號[24]、蘇蕷系 列[19-21]和贛紫山藥1 號[26]等。上海市崇明縣蔬菜科學技術推廣站于2008 年從南京農業大學和中國農業大學引進了江蘇雙胞無架山藥和農大雙胞山藥1 號，表明江蘇無架山藥在上海也具有很好的適應性[32]。鐘莉等[33]將浙江紫山藥、桂淮7 號、日本大和長芋、嘉祥細毛長山藥、甘肅平涼山藥、江西腳板薯和杭州毛山藥進行比較，結果表明，桂淮7 號表現最好，可示范推廣；浙江紫山藥可作食品開發，甘薯平涼山藥零余子產量比對照高，可作零余子方面的研究開發。劉艷芝等[34]將來自山東青州、江蘇徐州、浙江海鹽、杭州、寧波、福建三明、陜西榆林7 份紫山藥和臺灣長柱狀紫山藥在山東省濟寧市種植，結果表明，這些品種經過栽培馴化后可以在濟寧地區種植。余文慧等[35]將海南毛薯引種在浙西衢州，抗逆性好、產量與海南基本一致。李霄等[36]將10 個山藥資源引種到浙江進行出芽率、株高等比較試驗，得出28 都圓山藥和參薯2 號為適栽山藥品種。湯潔等[37]將桂淮2 號、桂淮6 號、GY44 和南城藥薯引種到江西種植，其中桂淮2 號和桂淮6 號具有廣泛適應性和豐產性。

4.3 西南地區引種試驗進展

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

4.4 華北地區引種試驗進展

華北地區山藥品種主要有農大系列[27]、晉山藥1 號[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、日本大和長芋和江蘇無架雙胞引種到天津市北辰區，其中，河北麻山藥和山東九黃金可作為優良品種推廣種植，浙江紫山藥可作為特色開發，河南鐵棍山藥可作為搭配品種。

4.5 中南地區引種試驗進展

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

5 山藥栽培技術研究進展

5.1 種苗的研究進展

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）和隨機薯段作為繁殖材料的情況，結果表明，栽子的出苗率顯著高于尾子和隨機薯段。

5.2 種植模式的研究進展

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]在甘肅平涼市研究了隴山藥1 號在露地、覆膜、小拱棚和雙膜等4 種種植方式下的產量，結果表明，小拱棚模式能獲得較高的產量和經濟效益。史新敏等[43]研究發現，蘇北地區黑小麥和紫山藥輪作模式不僅可以顯著提高土地復種指數，還可以克服山藥連作障礙等問題。高興仁等[44]將鐵棍山藥采用淺生槽栽培技術，種植的鐵棍山藥塊莖順直長圓、飽滿、光滑、色澤好，可增產20%～45%，并且節省人力近10 倍。潘守柱等[45]針對塊狀菜用紫山藥提出一套在山東濟寧紫山藥機械起壟、大壟雙行覆膜高效栽培模式。

5.3 種植密度的研究進展

不同品種在不同的栽培環境下具有其最佳的栽培技術模式。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）在長江下游的沿海地區栽種在2 月上旬，密度為6.75萬～7.50 萬株/hm2，棚架高度160～180 cm，可獲得高產[47]。山東壽光地區在4 月上旬播種2 齡栽子，最佳栽培密度為6.00 萬株/hm2[48]。日本大和長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 萬～14.01 萬株/hm2[49]。紫山藥在云南省屏邊縣的種植密度為平地3.08 萬株/hm2，株行距為40 cm×80 cm；坡地種植密度為2.93 萬～3.00 萬 株/hm2[50]。

5.4 施肥技術的研究進展

氮磷鉀是植物生長必需的營養元素。對于山藥的生長氮肥的影響大于鉀肥，磷肥最小；施入氮肥的山藥中淀粉、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，且品質較好，但各水平之間成分含量沒有明顯差異[51]。加施鋅肥能促進山藥幼苗萌發及植株生長速度，加快山藥薯塊的質量；提高薯塊鋅素和粗蛋白含量[52]，根據施肥量和產量的擬合方程得出目標產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]。王嬌陽等[54]研究認為，紫山藥臺州地方品種種植密度以40 cm×55 cm 為宜，基肥施三元復合肥300 kg/hm2，第1 次追施三元復合肥225 kg/hm2，第2 次追施三元復合肥225 kg/hm2和硫酸鉀225 kg/hm2效果較好。

6 結語

山藥具有藥食同源特性，發展前景廣闊。我國山藥新品種選育雖然取得了較大的成功，但各個省份山藥新品種審定數量存在較大的區別。其中，廣西農業科學院經濟作物研究所和中國農業大學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、品質和產量存在較大的差異；相同山藥品種的生長周期基本不隨產地而改變，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，導致山藥的產量和品質發生變化[55]，生產上必須根據當地的氣候條件選擇適合的品種種植。土壤質地、土體構型、地形和地下水位等直接決定山藥的品質[56]，生產中綜合運用淺生槽和小拱棚模式等栽培技術可獲得較高的產量。山藥對氮磷的吸收高峰在塊莖膨大盛期前后，對鉀的吸收在整個生育時期比較穩定[55]。