群體密度對紫薯新品種臨薯2號的生長和商品薯產量的影響

徐玉恒，周楷軒，姚夕敏 ，唐洪杰，馬宗國，沈慶彬，李春光，沈建福

（1臨沂市農業科學院，山東臨沂 276012；2浙江大學山東（臨沂）現代農業研究院，山東臨沂 276034；3浙江大學生物系統工程與食品科學學院，杭州 310058）

甘薯，又名紅薯、地瓜，具有適應性強、分布廣、產量高的特性，在我國各地廣泛種植，在高效農業生產中占據重要地位［1-3］。近年來，綠色、保健相關的營養產品被消費者日益尊崇。甘薯因具有較高的營養價值和綠色保健功能而倍受青睞，已從20世紀的“飽腹食品”，轉變成為現在的“保健珍品”，市場對甘薯的需求量也日益增大［4］。臨沂市充分利用丘陵山地眾多的地理環境和優越的氣候條件，積極推動甘薯產業發展，該市甘薯種植面積近6萬hm2，產值超過50億元，甘薯產業已成為鄉村振興戰略助推點和促進農民增收的致富增長點［5］。

隨著甘薯種植規模的擴大，生產上對甘薯新品種、新種植技術以及產后銷售有了迫切需求，鮮食型甘薯逐漸成為市場銷售的主流。為滿足消費者對鮮食型甘薯烤、蒸、煮等食用方式的要求，生產目標已由提高鮮薯產量轉變為提升商品薯產量和品質，重點關注薯形周正、美觀，表皮光滑、無裂紋，無病蟲害，薯塊大小適中等特征。在甘薯栽培中，種植密度是影響商品薯形成的重要因素，合理的密度能構建最佳群體結構，充分發揮整體效能，協調地上部和地下部的生長，提升商品薯產量，符合生產目標［6］。

臨薯2號是臨沂市農業科學院選育的紫薯新品種，具有結薯個數多、抗病性強、鮮薯產量高、口感好的特點，在臨沂市種植面積逐步擴大［7］。為進一步完善臨薯2號的綜合栽培措施，更好地指導生產，筆者以該品種為材料，開展了不同群體密度的比較試驗，以為該品種商品薯生產及集成高效配套栽培提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗地概況

試驗材料為紫薯新品種臨薯2號，由臨沂市農業科學院提供。試驗于2020年在臨沂市農業科學院試驗田進行，地塊位于臨沂市蘭山區（118.26°E，35.1°N），海拔76.6 m。前茬作物為谷子。地勢平坦，土層深厚，質地為壤土偏黏，土壤容重為1.5 g/cm3，pH值為5.8；土壤肥力中等，含有機質10.4 g/kg、堿解氮48.8 mg/kg、有效磷43.5 mg/kg、速效鉀185.0 mg/kg。試驗期間臨沂市遭遇夏澇秋旱。根據氣象資料統計，5月下旬至10月下旬日照時數累計為743.3 h，比常年少191.4 h；5月下旬至8月下旬降水量為989.9 mm，比歷年同期多464.7 mm，9月上旬至10月下旬降水量僅6.2 mm，比常年同期少77.1 mm，干旱對甘薯后期生長有一定影響。

1.2 試驗設計

設5個群體密度處理，具體見表1。試驗小區長5 m、寬4.25 m，面積21 m2，種植5行。隨機排列，3次重復。小區之間留過道0.8 m，四周設保護行。5月17日栽插薯苗，10月28日收獲，生育期161 d。起壟前均勻基施硫酸鉀復合肥（N∶P2O5∶K2O=13∶10∶20）750 kg/hm2、微生物菌肥2 400 kg/hm2和60%硫酸鉀375 kg/hm2。甘薯生育期其它管理措施按常規進行。

表1 各處理密度設計Table 1 Density design of each treatment

1.3 調查方法與測定項目

薯苗栽插60 d后，分別在各小區選取連續的5株，連同根部一并挖出，進行基部分枝、蔓長、結薯習性、T/R等主要農藝性狀的測定。收獲時，每小區選取連續的10株分別調查大薯（＞250 g）、中薯（100～250 g）、小薯（50～100 g）、微型薯（＜50 g）的數量。統計單株結薯數、鮮薯質量，計算商品薯率、產量。

商品薯率：質量50 g以上且無病斑、無裂紋、無畸形等有商品價值的薯塊質量占鮮薯總質量的百分比。

產量：單株鮮薯質量與群體密度的乘積。

T/R：地上部與地下部鮮質量的比值。

1.4 數據分析

采用Excel 2003進行數據統計，采用SPSS19.0軟件進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 群體密度對臨薯2號主要農藝性狀的影響

栽后60 d，隨著群體密度的提高，甘薯蔓長和T/R值均表現為逐漸增加的趨勢，蔓長以T4處理最高，T/R值則以T5處理最大。單株分枝數、葉片數、莖葉鮮質量和根系鮮質量均呈現出隨密度增大而遞減的規律；群體生長則表現出分枝數、葉片數、莖葉鮮質量隨密度增大而遞增的趨勢，根系鮮質量表現為在低密度（42 015～53 475株/hm2）時逐漸增加、高密度（61 920～73 530株/hm2）比低密度低的情況，以T3最高、T4最低（表2）。

表2 不同群體密度下臨薯2號主要農藝性狀表現Table 2 Main agronomic characters of Linshu No.2 under different population densities

2.2 群體密度對臨薯2號結薯習性的影響

不同群體密度下臨薯2號的結薯情況見表3。單株結薯數隨群體密度的增大逐漸增多，呈現出群體密度越大，根系發育成塊根的數量越多的規律。T1處理平均結薯數為4.23，T5處理為6.22，比T1處理增加了1.99，各處理之間差異達顯著水平。從薯塊的大小結構比例來看，大薯和中薯占總薯數的比例表現出隨群體密度增大而減少的趨勢，小薯和微薯比例則是隨密度的增大而增加；T1、T2、T3處理大、中薯占總薯數的比例分別為86.05%、75.59%、60.74%，顯著高于T4、T5處理；而T4、T5處理薯塊生長慢，小薯、微薯數量較多，占總薯數比例分別為53.91%和73.31%。

表3 不同密度處理下臨薯2號結薯習性比較Table 3 Comparison of tuber-forming habits of Linshu No.2 under different density treatments

2.3 群體密度對臨薯2號產量及商品薯的影響

根據表4，單株鮮薯質量隨密度增加逐漸降低，以T1處理鮮薯質量最高，達0.89 kg，其次為T2處理，鮮薯質量為0.86 kg，T1、T2處理間差異不顯著，均顯著高于其它處理。群體鮮薯產量結果為T4＞T3＞T2＞T1＞T5，其中T4、T3和T2處理間差異不顯著，但均顯著高于T1、T5處理。商品薯產量為T2＞T3＞T4＞T1＞T5，T2與T3處理間差異不顯著，均顯著高于其他處理，T4處理顯著高于T1和T5處理。商品薯率則表現為隨群體密度的增加呈先升高后降低的趨勢，T2處理最高，達90.21%，其次為T3處理，為88.40%，T2、T3處理間差異不顯著，但均顯著高于其它處理。

表4 不同密度處理下臨薯2號產量比較Table 4 Comparison of yield of Linshu No.2 with different density treatments

3 討論

鮮食型甘薯除具有甜、面、香、糯等優異的內在品質外，依據烤、蒸、煮等不同的食用方式，對薯塊的外觀也有嚴格要求。大小適中、薯形周正、漂亮、光滑的薯塊，更易為消費者所接受，市場競爭力更強。甘薯栽培中群體密度對地上部和地下部生長均有顯著的影響，通過探討不同群體密度下甘薯地上部與地下部生長發育過程的變化規律，可以篩選合理的群體密度，提高商品薯產量。

本試驗結果表明，栽插60 d后，臨薯2號蔓長和T/R值均表現為隨群體密度的增加而逐漸增加的趨勢，其中蔓長以T4處理最高，T/R值則以T5處理最大。單株生長中，分枝數、葉片數、莖葉鮮質量和根系鮮質量均呈現出隨密度增大而遞減的規律，群體生長則表現為分枝數、葉片數、莖葉鮮質量隨密度增大而遞增的趨勢。收獲時調查顯示，群體密度越大，塊根數量越多、大中薯占比減少、小微薯占比增大；商品薯率則表現為隨群體密度的增加呈先升高后降低的趨勢，商品薯產量以T2、T3處理較高。分析認為，群體密度較低時，單株周圍的生長空間相對較好，可獲得充足的肥水、光照等資源，個體橫向擴展能力較強，故低密度處理（T1～T3）平均蔓長較短、分枝數較多、莖葉生長量較大，且地上部產生的營養物質促進了早期發育的根系膨大，而早膨大形成的塊根吸收能力強，抑制了后期發育的根系對營養的吸收，致使其生長慢，難于形成塊根，結薯個數少；隨著群體密度增加，田間郁閉程度逐漸加重，通風透光條件越差，個體之間對生長需求的空間、營養、光照等資源的競爭也逐漸增大，單株獲得的資源減少，生長發育受到限制，導致其地上部生長量和地下部生長量均呈減少趨勢。綜合分析，不同的群體密度不僅對臨薯2號的地上營養生長有重要影響，對單株結薯數、群體鮮薯產量及商品薯率也有顯著影響，這與張磊等［8］和趙桂濤等［9］的研究結果相一致。

4 結論

合理的栽培密度對甘薯的生長發育及商品價值非常重要，對于結薯數偏多的臨薯2號品種，47 055～53 475株/hm2的中等群體密度可兼顧單株個體發育與群體協同生長對田間光照、空間、養分等環境條件的需求矛盾，能合理構建地上秧蔓與地下薯塊協調健壯生長的群體結構，優化光合產物的調節與分配，促進薯塊膨大，從而提高商品薯率和商品薯產量［10］。