不同密度環形栽插對鮮食型紫薯莖葉生長、產量形成及商品性的影響

關鍵詞：環形栽插：栽插密度；紫薯；產量；商品性

中圖分類號：S531 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2025）02-0048-07

甘薯（Ipomoea batatas L.）屬旋花科甘薯屬，具有高產穩產、營養豐富及對環境廣適等特點，是僅次于小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大麥和木薯的世界第七大糧食作物。中國一直是世界上最大的甘薯生產國，世界糧農組織（Food and Agriculture Organization，FAO）統計數據顯示，2022年中國甘薯種植總面積為214.81萬hm²，單產21695.3kg/hm²，總產量達4660.4萬t。甘薯營養價值豐富，而紫薯與普通甘薯相比，其塊根中含有大量花青素以及多糖、黃酮類、綠原酸、異綠原酸和硒等功能性成分，具有更強的保健功能，頗受消費者喜愛，逐漸成為農業產業轉型升級和結構調整的優勢作物。甘薯是蔓生塊根作物，由插入地下的莖節發根，進一步通過側根或不定根的局部膨大而形成薯塊。不同栽插方式下的載插角度、入土節數及深淺不同時會引起結薯點不同，從而直接影響結薯習性和產量。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試甘薯品種為鮮食型紫薯泰紫薯1號和煙紫薯3號。

1.2試驗設計

2022年5月20日在泰安市農業科學院岱岳區馬莊鎮試驗基地種植泰紫薯1號和煙紫薯3號，10月19日收獲。試驗設置高密度環栽（T1，62500株／hm²，株距20cm）、中密度環栽（T2，52500株／hm²，株距24cm）、低密度環栽（T3，44700株／hm²，株距28cm）3個處理，以當地常規種植方式即中密度斜栽（52500株／hm²，株距24cm）作對照（CK）。5行區，行長5m，壟距0.8 m。小區面積20m²。每處理重復3次，隨機區組排列。試驗中各處理所用薯蔓莖節數均為7節，斜栽處理（CK）莖節5節斜入土，2節留地上；環栽處理莖節4節人土地下呈“○”型放平，1節斜入土，2節留地上。其他栽培管理條件一致。

1.3測定指標及方法

分別于甘薯栽插后80、145d，選取中間行生長正常且長勢一致的植株3株，調查莖粗、蔓長、分枝數、莖葉鮮重、塊根鮮重、葉片鮮重、單薯重等，打孔稱重法測定葉面積（葉面積=葉片鮮重×孔葉面積／孔葉質量），計算冠根比（T/R）：T/R=莖葉鮮重／塊根鮮重。栽插后145d取樣時，將植株分為葉片、莖+葉柄、塊根三部分，105℃殺青30 min、70℃烘干至恒重，測定各部分干重，計算塊根干物質分配率：塊根干物質分配率（%）=塊根干重／總干重×100。

收獲時每小區選中間3行共12m²的薯株取樣進行測產，折合計算公頃產量，產量數據取3個小區的平均值。同時統計測產區塊根數量，計算平均單株結薯數和塊根重。按薯塊大小進行分級稱重，gt;250g為大薯，100～250g為中薯，lt;100g為小薯，gt;100g為商品薯，計算商品薯率：商品薯率（%）=大中薯數／總薯塊數×100。

1.4數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行數據分析和作圖。

2結果與分析

2.1不同密度下環形栽插對鮮食型紫薯莖葉生長的影響

如表1所示，環形栽插處理下，2個紫薯品種的蔓長、莖粗、分枝數和葉面積隨栽插密度增大整體均呈降低趨勢，除泰紫薯1號80d時T2、T3處理的莖粗和145d時T2的葉面積及煙紫薯3號80 d時Tl處理的蔓長外，其余指標均表現為T2、T3處理高于CK，T1處理低于CK，T1與CK均無顯著差異。

栽插后80d，煙紫薯3號T2、T3處理蔓長和葉面積均顯著高于CK；栽插后145d，泰紫薯1號T3處理的蔓長和莖粗及煙紫薯3號T3處理的莖粗值均顯著高于CK。同時，T2處理下，泰紫薯1號的分枝數、80d時的葉面積及煙紫薯3號145d時的分枝數、80d時的葉面積均較大。

綜上可知，T2、T3處理有利于鮮食型紫薯植株的生長發育，而T1處理則表現為阻礙其生長發育。

2.2不同密度下環形栽插對鮮食型紫薯T/R值及相關性狀的影響

如表2所示，栽插后80d，T2、T3處理下2個紫薯品種的地上部鮮重和塊根鮮重均高于CK，但均未達顯著差異水平；T1處理下均低于CK，且塊根鮮重差異顯著。T1、T2、T3處理下，2個紫薯品種的T/R值均高于CK，但均未達顯著差異水平。

栽插后145d，泰紫薯1號的地上部鮮重各處理間表現為T3gt;CKgt;T2gt;T1，且T3顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：塊根鮮重表現為T2gt;T3gt;CKgt;T1，且T2顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：T/R值各處理間則表現為T3gt;CKgt;T1gt;T2，且T3顯著高于其他處理，T2顯著低于其他處理。煙紫薯3號性狀在各處理間的表現與泰紫薯1號大致相同。

綜上可知.T2處理下，2個紫薯品種發育中期地上部生長旺盛，后期塊根快速膨大，地上部與地下部生長協調，從而有利于獲得較高的塊根產量：T3處理下，2個紫薯品種發育后期地上部旺長，影響干物質向塊根的轉運分配，不利于高產：T1處理下2個紫薯品種植株長勢較弱，不利于塊根產量形成。

2.3不同密度下環形栽插對鮮食型紫薯收獲期干物質積累與分配的影響

如表3所示，環形栽插處理下，2個紫薯品種的葉片干重、莖+葉柄干重隨栽插密度增大均呈降低變化趨勢。泰紫薯1號葉片干重、莖+葉柄干重均表現為T3gt;CKgt;T2gt;T1，且T1顯著低于其他處理，T2、T3、CK間差異不顯著；塊根干重表現為T2gt;CKgt;T3gt;T1，且T2顯著高于其他處理，T1顯著低于其他處理：塊根干物質分配率表現為T2gt;T1gt;CKgt;T3，且T2顯著高于其他處理，T3顯著低于其他處理。

煙紫薯3號不同處理間干物質積累分配規律與泰紫薯1號大致相同，其葉片干重表現為T3gt;T2gt;CKgt;T1，塊根干重表現為T2gt;T3gt;CKgt;T1，塊根干物質分配率表現為T2gt;CKgt;T1gt;T3。

綜上可知，T2處理下2個紫薯品種的塊根干物質分配率最高，T3處理均最低。表明中密度下環形栽插處理可顯著增加紫薯干物質向塊根中的分配比率，提高塊根產量，低密度下環形栽插則容易造成莖葉旺長而不利于干物質向塊根的分配轉運。

2.4不同密度下環形栽插對鮮食型紫薯產量及相關性狀的影響

由表4可知，泰紫薯1號和煙紫薯3號各處理的薯塊數均表現為T2gt;T3gt;CKgt;T1，其中，泰紫薯1號處理間無顯著差異，煙紫薯3號的T2與T1處理差異顯著，其余處理間無顯著差異。環形栽插處理降低單薯重，且單薯重隨栽插密度的升高而降低，T1、T2處理顯著低于CK，T3與CK差異不顯著。

除煙紫薯3號的收獲指數表現為T2gt;CKgt;T1gt;T3外，泰紫薯1號和煙紫薯3號的鮮薯產量、薯干產量和收獲指數均表現為T2gt;CKgt;T3gt;T1。泰紫薯1號T2處理的鮮薯產量和收獲指數均顯著高于T1，薯干產量顯著高于T1、T3;煙紫薯3號T2處理的鮮薯產量顯著高于T1，薯干產量和收獲指數均顯著高于其余處理。

綜上可知，T1、T2處理兩紫薯品種的單薯重均顯著降低，T3處理與CK差異不顯著，但T2、T3處理有利于提高薯塊數，且T2處理的鮮薯產量、薯干產量和收獲指數均最高，即T2處理兩紫薯品種的商品性均較優。泰紫薯1號和煙紫薯3號T2處理的鮮薯產量、薯干產量和收獲指數分別較CK提高2.39%、1.94%、11.84%和11.36%、13.53%、11.22%。

2.5不同密度下環形栽插對鮮食型紫薯商品性的影響

如圖1所示，兩紫薯品種各處理的大薯占比均表現為CKgt;T3gt;T2gt;T1，且泰紫薯1號T1、T2、T3處理的大薯占比顯著低于CK，煙紫薯3號T1處理顯著低于CK，T2、T3處理與CK差異不顯著；中薯占比均表現為T2gt;T3gt;T1gt;CK，且T2處理均顯著高于其他處理：小薯占比均表現為T1gt;CKgt;T2gt;T3，T2、T3處理顯著低于其他處理；商品薯占比均表現為T3gt;T2gt;CKgt;T1，且T2、T3顯著高于其他處理，T2與T3間無顯著差異。

表明環形栽插在明顯降低大薯占比的同時提高中薯占比，且中、低密度（T2、T3）下環形栽插顯著提高商品薯占比：T2處理中薯占比均顯著高于其余處理，而大薯占比和小薯占比相對較低，商品薯占比較高，商品性較好，這有利于滿足鮮食型紫薯消費市場更青睞中小薯塊的需求特點。

2.6環形栽插密度與甘薯產量性狀及地上部農藝性狀的相關性分析

環形栽插密度與甘薯產量性狀及地上部農藝性狀的相關性分析結果（表5）表明，環形栽插密度與莖粗呈極顯著正相關，與商品薯率、蔓長、葉面積呈顯著正相關，表明環形栽插密度對甘薯地上部莖葉生長及塊根商品性影響顯著：鮮薯產量與薯干產量呈極顯著正相關；蔓長與莖粗、葉面積呈顯著正相關；莖粗與葉面積呈極顯著正相關；分枝數與T/R值呈顯著負相關，表明環形栽插處理下，甘薯地上部性狀間存在顯著相關性，栽插密度適宜時，壟層空間利用充分，甘薯庫源關系協調，從而促進光合產物向塊根轉運，實現甘薯高效優質生產。

3討論與結論

3.1栽插方式和密度對鮮食型紫薯干物質積累與分配的影響

甘薯產量形成是地上部葉片制造的光合產物不斷向塊根分配的過程。甘薯莖葉生長旺盛健壯，葉面積系數、凈同化率和經濟系數均較高，干物質積累量多，在塊根中的分配率高，塊根產量就高。栽插方式和密度對甘薯干物質積累分配有顯著影響。有研究表明，隨著甘薯栽插密度的增加，群體通風透光性下降，單株分枝數、蔓長、莖葉干鮮質量均呈下降趨勢；胡啟國等研究指出，甘薯莖葉鮮質量以平栽低密度處理的最高，薯塊干質量以平栽高密度處理的最高；段文學等研究指出，水平栽插下密度為52500株／hm²時最能兼顧濟薯26和龍薯9號兩品種的產量和品質。本研究表明，甘薯蔓長、莖粗、葉片干重及莖+葉柄干重均隨栽插密度的升高而降低，T2處理莖葉與塊根生長較協調，且T2較其他處理顯著提高塊根干物質分配率，塊根干重最高，所得環形栽插方式下的適宜栽插密度與前人的研究結果一致。綜上可知，中密度下環形栽插更充分地利用了壟層空間，提高了泰紫薯1號和煙紫薯3號生長中后期塊根干物質分配率，提高塊根干物質積累量，更有利于實現塊根高產。

3.2栽插方式和密度對鮮食型紫薯產量和商品性的影響

紫薯除含有普通紅薯的營養成分外，還富含硒元素和花青素，營養豐富，具有特殊保健功能，備受消費市場歡迎。鮮食型紫薯主要通過商超或線上銷售，消費者通常對中等大小的薯塊更為青睞，這對鮮食型紫薯的商品性提出了更高的要求，因此在鮮食型紫薯栽培生產上，需更加注重產量與商品性兼顧。栽插方式和密度對甘薯產量和商品性有顯著影響。已有研究表明，栽插密度對鮮薯和薯干產量的影響大于栽插方式，栽插方式對商品薯產量和商品薯率的影響大于栽插密度。孫哲等研究認為，泰中11種植密度在52200株／hm²時，個體生長與群體產量形成的關系更協調，群體產量最高；蒲建剛等研究表明，徐紫薯8號適宜栽插方式為船底型栽插，且在栽插密度為52500株／hm²時產量和大中薯率最高：徐冰潔等研究表明，煙薯25在斜插秧66705株／hm²或平插秧78465株／hm²時能夠獲得較高產量和較優商品品質。本研究表明，環形栽插較斜栽顯著降低單薯重、提高結薯數，中密度環形栽插明顯提高鮮薯產量和薯干產量，中低密度環形栽插顯著提高商品薯率，中密度環形栽插顯著提高中薯比率。綜上，52500株／hm²密度下環栽處理可兼顧泰紫薯1號和煙紫薯3號的產量和商品性，有利于滿足鮮食型紫薯消費市場更青睞中小薯塊的需求特點，但本試驗未涉及不同栽插密度下環形栽插對鮮食型紫薯營養品質影響的研究，這還有待后續開展，以期明確環形栽插對鮮食型紫薯品質性狀的影響。

綜上可知，52500株／hm²密度下環栽種植，泰紫薯1號和煙紫薯3號地上部與地下部生長協調，塊根干物質分配率顯著提高，收獲指數明顯提高，同時單株結薯數增多，鮮薯和薯干產量均最高，單薯重適當降低，商品薯尤其中薯占比顯著提高，商品性較優，實現了鮮食型紫薯高效優質生產，是本試驗條件下的最優處理。該結論可為鮮食型紫薯生產提供數據參考。