淺生定向槽種植淮山藥產量與品質分析

摘要 為完善和優化淮山藥淺生定向槽種植技術，明確其栽培成效，在江蘇省3個淮山藥產地設置淺生定向槽種植與傳統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量、品質和口感的影響。結果表明，與傳統粉壟種植相比，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，但塊莖口感的細膩度有所降低，硬度增高。綜合認為，應用淮山藥淺生定向槽種植可提升塊莖產量和功能品質；尤其在土壤較黏重、垂直種植種收作業較困難的產區，更應提倡應用淮山藥淺生定向槽種植技術。

關鍵詞 淮山藥；淺生定向槽種植；產量；品質；口感

中圖分類號 S632.1 文獻標識碼 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（資源服務）標識碼（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 國家自然科學基金青年科學基金項目（32201912）；國家現代農業產業技術體系專項（CARS-21）；江蘇現代農業產業技術體系建設項目（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藥食兩用物質。現代研究表明，淮山藥中富含淀粉、蛋白質、氨基酸、維生素、礦質元素等營養物質［1］，以及多糖［2］、皂苷［3］、黃酮［4］等多類生物活性物質。隨著人們對高品質生活追求的日益提高，淮山藥以其較高的營養保健價值長期受到廣大消費者的青睞，消費市場穩定；并被利用開發為糕點、薯片、營養粉等各類副食品和營養保健品，是新型功能食品開發的重要原料，產業發展潛力大。近年來，淮山藥傳統主產區由于受自然災害和用工成本增加的雙重制約，產業布局和種植技術發生改變，一方面種植區域向我國西北部干旱和半干旱地區遷移，另一方面種植方式正由傳統粉壟種植向淺生化發展，淺生定向槽種植新技術逐漸興起。

淺生定向槽種植技術利用橫埋的淺生定向槽人為引導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險；而且采收輕便，省工節本，大大降低了采收時的塊莖損傷率，有力保證了山藥產量、品質與經濟效益。目前，山藥淺生定向槽種植技術已在我國重慶、廣西、福建、江西、浙江、江蘇等省市推廣應用，取得較好的成效［5-7］，并在栽培密度、施肥方式等關鍵技術措施方面進行了完善優化［8-9］，但相關研究主要集中在參薯類山藥的研究應用，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量、品質以及口感的影響，筆者開展淺生定向槽種植技術和傳統粉壟種植技術對比試驗，分析采用2種栽培技術后淮山藥產量、品質與口感方面的差異，以期為進一步完善、優化淮山藥淺生定向槽種植技術提供理論依據。

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江蘇省農業科學院六合實驗基地（118.83°E，32.35°N）、徐州沛縣河口鎮孟三樓村（116.88°E，34.60°N）、南通啟東市王鮑鎮廟橋村（121.51°E，31.90°N）進行。

1.2 試驗方法

淮山藥供試品種為“蘇蕷10號”，設淺生定向槽種植（DC）和傳統粉壟種植（VC）2個處理。淺生定向槽種植處理：定向槽長100 cm，定向槽鋪設與地面傾斜角度為20°，槽間距20 cm，行距160 cm，槽內放置玉米秸稈填充，每個定向槽放置1個種薯，種植31 200株/hm2。傳統粉壟種植處理：采用機械垂直粉壟，粉壟深100 cm，按常規種植密度，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；并均按山藥高產管理技術，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 產量與塊莖形態調查。

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

1.3.2 品質指標測定。

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］山藥食味品質鑒定方法略加改動后進行。設置質地、糯性、甜度、硬度和香味5個食味品質指標；各指標最高分值均設為10分，質地越細膩、糯性越高、甜度越高、硬度越硬、香味越濃，則得分越高；并將每個指標得分劃分為3檔：8～10分，定義該指標口感特征強；4～7分，定義該指標口感特征適中；1～3，定義該指標口感特征弱。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，根據所嘗口感填寫食味口感鑒定表，統計各指標的平均得分，并參照平均得分，進行定性分檔。

2 結果與分析

2.1 淺生定向槽種植對淮山藥產量的影響

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。在產量方面，由于傳統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粉壟種植所產淮山藥產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量仍較傳統粉壟種植處理提高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粉壟種植，尤其六合試驗點達顯著水平，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顯著水平。

2.3 淺生定向槽種植對淮山藥塊莖營養品質的影響

由圖2可知，采取淺生定向槽種植技術所產淮山藥塊莖中總皂苷含量顯著高于傳統粉壟種植，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粉壟種植處理的淮山藥口感進行評價（圖3），發現3個試驗點的淺生定向槽種植淮山藥口感均被定義為質地適中、糯性適中、硬度偏硬、甜度適中、香味適中；而傳統粉壟種植淮山藥口感均被定義為質地細膩、糯性適中、硬度適中、甜度適中、香味適中。可見，與傳統粉壟種植方式相比，淺生定向槽種植的淮山藥塊莖口感細膩度降低、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量的影響

與傳統粉壟種植相比，淺生定向槽種植淮山藥塊莖在淺土層橫向生長發育，覆蓋土層相對較薄，塊莖生長發育受外界環境，如溫度、水分等因素影響較大。研究認為，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、養分供應充足等優勢，促進塊莖生長，實現產量提升［5，16-17］。該研究在3個試驗點進行田間比較試驗結果均顯示，淺生定向槽種植淮山藥的單株塊莖生物量均高于傳統粉壟種植，說明采用淺生定向槽種植技術在淮山藥塊莖個體發育方面具有較大優勢。但由于淺生定向槽種植技術中定向槽鋪設占據的空間較大，種植密度相對較低，在群體產量上劣勢明顯；故在該項技術的應用上，一方面宜選擇塊莖個體發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個體發育方面進行技術改進，以實現淺生定向槽種植淮山藥的高產高效。

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，耕層下為粉砂質黏土，粉砂粒可達40%以上［18］。而傳統粉壟種植的淮山藥更宜在土質疏松、通透性好、肥沃的砂質土壤中種植，因此，六合試驗點采用傳統粉壟種植的淮山藥產量在3個產地中最低。但在淺生定向槽種植條件下，3個試驗點雖土質有所差異，但淮山藥產量RSD僅為1.91%，說明在地下水位較高和容易受強降雨氣候影響的地區，尤其土壤較為黏重、垂直種植種收作業較為困難的地區，應提倡采用淺生定向槽種植方式替代傳統粉壟種植方式進行淮山藥生產。

3.2 淺生定向槽種植對淮山藥品質的影響

作為食藥兩用物質，山藥的營養品質和藥用保健功能一直是消費者關注的重點。與傳統粉壟技術相比，淺生定向槽種植下淮山藥塊莖生長發育的環境條件發生極大改變，不僅對淮山藥塊莖外形、重量等有顯著影響，也可能對其營養保健品質方面產生影響。與傳統粉壟種植相比，采用淺生定向槽種植技術生產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。類似結果在針對黃芪的相關研究中亦有報道，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］、神經保護［24］等生物活性，對糖尿病及其并發癥、心血管疾病、神經系統疾病、哮喘等慢性病及亞健康狀態均具改善功效［25-26］。由此可見，應用淺生定向槽種植技術可明顯提升淮山藥的皂苷含量，使之具有更強的保健功能。

食味口感是山藥品質的直觀體現，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粉壟種植的淮山藥塊莖進行口感評比，發現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的影響較小，但較傳統粉壟種植表現出肉質質地細膩度降低、硬度偏硬的特點；這一現象可能是由于2種栽培技術下不同的淮山藥塊莖生長發育條件造成塊莖中淀粉顆粒和纖維的結構、分布出現差異，具體原因有待通過顯微特征觀察等試驗進行深入研究。

4 結論

與傳統粉壟種植相比，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，但塊莖口感的細膩度有所降低，硬度增高。綜合認為，淮山藥淺生定向槽種植技術可提高淮山藥產量和功能品質；尤其在土壤較黏重、塊莖垂直種植種收作業較困難的淮山藥產區宜展開推廣和應用。

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