5種地膜覆蓋對甘薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

鄧仁菊　尹旺　張皓　楊航　羅密　付梅　楊雄碧　王啟富　宋吉軒　李云

摘要：以特色優(yōu)質(zhì)鮮食甘薯品種普薯32為試材，采用5種不同地膜覆蓋處理，以不覆膜為對照，探究不同地膜覆蓋對甘薯產(chǎn)量以及主要營養(yǎng)成分的影響。結(jié)果表明，地膜覆蓋能顯著增加甘薯產(chǎn)量，較對照提高3.7%～23.7%。地膜覆蓋提高了甘薯大多數(shù)種類氨基酸含量和氨基酸總量，其中銀色膜和降解黑膜優(yōu)于其余幾種地膜;另外，覆白膜更有利于粗蛋白合成，覆普通黑膜有利于提高甘薯維生素C和粗纖維含量，覆銀色膜和降解黑膜則有利于總糖和淀粉的積累。此外，普通黑膜、降解黑膜和白膜促進(jìn)了β-胡蘿卜素的合成。綜上，地膜覆蓋能夠提高甘薯產(chǎn)量和商品率，以銀色膜覆蓋增產(chǎn)效應(yīng)最高;而不同覆膜方式對甘薯營養(yǎng)品質(zhì)的影響差異較大。因此，生產(chǎn)中可根據(jù)栽培目標(biāo)而選擇不同的覆膜處理方式。

關(guān)鍵詞：甘薯;地膜覆蓋;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號：S531.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2021）04-0051-04

作者簡介：鄧仁菊（1982—），女，四川南充人，博士，副研究員，主要從事薯類作物育種及栽培研究。E-mail：xiaoju63@163.com。

甘薯是世界上最重要的糧食作物之一，具有高產(chǎn)、耐旱、耐脊的特性以及廣泛的適應(yīng)性。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年我國甘薯種植面積達(dá)337.3萬hm2，總產(chǎn)量7203.1萬t，位列世界第一[1]。貴州省地處山區(qū)，生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，干旱低溫對甘薯生產(chǎn)影響較大，而地膜覆蓋能有效改善[HJ1.8mm]田間小氣候，克服低溫干旱等不利因素，有利于甘薯生長發(fā)育[2-3]。因此，研究不同地膜覆蓋對甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響具有十分重要的意義。塑料地膜覆蓋技術(shù)自20世紀(jì)70年代開始引入我國，目前已被廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物，增產(chǎn)效果十分明顯[4-5]。王翠娟等通過大田試驗和盆栽試驗研究發(fā)現(xiàn)，覆膜處理與對照相比顯著增加甘薯根數(shù)量、總長度、活躍吸收面積以及根活力，并且提高了單株有效薯塊數(shù)和單薯鮮質(zhì)量[6]。付文娥等研究覆膜栽培對甘薯生長動態(tài)及產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，覆膜增溫保溫作用顯著，促進(jìn)了甘薯早期生長發(fā)育，使光合產(chǎn)物能較快地分配到地下部，獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[8]。地膜覆蓋增產(chǎn)的主要原因是提高土壤溫度，減少水分蒸發(fā)，使土壤保持濕潤，有利于微生物的繁殖，使腐殖質(zhì)加快轉(zhuǎn)化，提高土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，利于作物的生長[7]。近年來，隨著覆膜面積的增加，很多科研單位開展了相關(guān)的研究工作，大多對覆膜后土壤含水量、溫度的變化以及對甘薯產(chǎn)量和地上部鮮質(zhì)量（T）/地下部鮮質(zhì)量（R）值的影響進(jìn)行研究[9-10]。但是對于覆膜后甘薯營養(yǎng)品質(zhì)變化的研究鮮見報道。本研究通過比較分析不同地膜覆蓋對甘薯產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的影響，為甘薯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培模式提供一定的參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料與試驗地概況

供試材料為當(dāng)?shù)睾Y選出的特色優(yōu)質(zhì)鮮食甘薯品種普薯32，該品種紅皮金黃心，口感香甜，肉質(zhì)軟硬適宜，胡蘿卜素含量較高。試驗于2018年在貴州省清鎮(zhèn)市暗流鎮(zhèn)關(guān)口村（106.4°E、26.8°N）進(jìn)行，前茬作物為白菜，地勢平整，土壤養(yǎng)分狀況見表1。根據(jù)全國第2次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)可以看出，本試驗點土壤肥力較豐富。

1.2試驗設(shè)計

本試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)置普通黑膜、白膜、雙色膜（中間白兩邊黑）、銀色膜（正面銀色，背面黑色）、降解黑膜以及不覆膜（CK），共6個處理，每個處理分別設(shè)置3次重復(fù)。1[KG*3]m開廂，單壟雙行種植，每小區(qū)面積為15m2，密度約4300株/667m2，6月11號栽插，10月28日收獲。所有處理栽培管理均保持一致。

1.3性狀調(diào)查

收獲時以單薯質(zhì)量50g以下為小薯、50g及以上為商品薯，對各覆膜處理的3個小區(qū)進(jìn)行測產(chǎn)，考察小區(qū)產(chǎn)量、小區(qū)商品薯產(chǎn)量、小薯產(chǎn)量，并計算出折合商品薯產(chǎn)量和折合產(chǎn)量。將甘薯薯塊收獲后，選取有代表性的薯塊，洗凈晾干，切成塊狀，裝入紙袋，105℃殺青，65℃烘干。粉碎后一部分用于天冬氨酸、谷氨酸等17種氨基酸含量的測定，測定方法參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行，一部分用于主要營養(yǎng)成分含量測定，方法參照Felde等的方法[12]。

1.4數(shù)據(jù)處理

用Excel2019錄入數(shù)據(jù)并統(tǒng)計各項指標(biāo)平均數(shù)，并用SPSS20.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，方差分析采用Duncans法進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1不同地膜覆蓋對甘薯產(chǎn)量的影響

通過對甘薯產(chǎn)量測定結(jié)果（表2）發(fā)現(xiàn)，不同覆膜處理之間商品薯產(chǎn)量差異不顯著，產(chǎn)量由高到低依次為銀色膜>降解黑膜>雙色膜>普通黑膜>CK>白膜。對于小薯產(chǎn)量，普通黑膜、白膜、雙色膜、銀色膜均顯著高于對照，而降解黑膜低于對照，但差異不顯著。不同處理折合產(chǎn)量由高到低排序依次為銀色膜>普通黑膜>雙色膜>白膜>降解黑膜>CK，不同覆膜處理后甘薯產(chǎn)量較對照不覆膜增加3.7%～23.7%，其中銀色膜與對照之間差異達(dá)到顯著水平，說明地膜覆蓋處理確實能夠提高甘薯產(chǎn)量，而銀色膜覆蓋增產(chǎn)效果和商品率最高。

2.2不同膜覆蓋對甘薯氨基酸含量的影響

由表3可知，不同覆膜處理間甘薯氨基酸含量均有所差異，氨基酸總量從高到低依次為銀色膜>降解黑膜>普通黑膜>雙色膜>白膜>對照。與對照不覆膜相比，覆膜處理極顯著提高了甘薯天冬氨酸、胱氨酸、絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸含量。而谷氨酸的含量則以覆膜處理顯著低于對照，其中覆蓋普通黑膜、白膜、雙色膜、銀色膜和降解黑膜處理分別比對照減少44.8%、43.9%、42.5%、39.4%、39.4%，說明地膜覆蓋處理不利于甘薯中谷氨酸的積累。在5種覆膜處理中，銀色膜和降解黑膜處理更加有利于氨基酸的積累，但降解黑膜不利于精氨酸的積累。普通黑膜處理的絲氨酸、甘氨酸含量均顯著高于其他處理，但不利于谷氨酸和組氨酸的積累，特別是組氨酸，相對于其他處理方式減少了46.4%～85.8%。

2.2不同地膜覆蓋對甘薯品質(zhì)的影響

2.2.1不同地膜覆蓋對甘薯維生素C含量的影響由表4可知，不同地膜覆蓋甘薯維生素C含量與對照之間差異均達(dá)到極顯著水平（P<0.01），其中普通黑膜、白膜、雙色膜相對于對照分別增加76.5%、67.7%、37.3%，而銀色膜和降解黑膜比對照分別減少5.1%、1.5%。說明普通黑膜有利于維生素C的形成，白膜次之，銀色膜不利于維生素C的累積。

2.2.2不同地膜覆蓋對甘薯總糖含量的影響由表4可知，不同地膜覆蓋甘薯總糖含量與對照之間差異均達(dá)到極顯著差異（P<0.01），其中白膜和雙色膜的總糖含量較低，且二者之間差異不顯著，分別比對照減少58.9%、61.5%。降解黑膜的總糖含量最高，較對照增加12.9%;銀色膜次之，較對照增加5.7%。說明降解黑膜和銀色膜有利于甘薯總糖的累積，而白色膜和雙色膜不利于總糖的累積。

2.2.3不同地膜覆蓋對甘薯粗蛋白含量的影響由表4可知，不同地膜覆蓋甘薯粗蛋白含量與對照之間差異均達(dá)到極顯著水平（P<0.01），含量由高到低依次為白膜>銀色膜>雙色膜>普通黑膜>降解黑膜>對照，分別比對照增加35.8%、22.3%、14.2%、12.8%、9.5%。說明地膜覆蓋確實有利于甘薯粗蛋白的形成，其中白膜增加效應(yīng)最強(qiáng)。

2.2.4不同地膜覆蓋對甘薯粗纖維含量的影響由表4可知，普通黑膜和降解黑膜與對照之間甘薯粗纖維含量差異顯著，分別較對照增加20.0%、6.7%。雙色膜覆蓋粗纖維含量與對照之間無差異，而白膜和銀色膜均極顯著低于對照（P<0.01），分別比對照降低20.0%、26.7%，說明普通黑膜和降解黑膜更有利于粗纖維的形成，白膜和銀色膜則剛好相反。

2.2.5不同地膜覆蓋對甘薯淀粉含量的影響由表4可知，覆蓋銀色膜和降解黑膜后，甘薯淀粉含量較對照顯著增加（P<0.05）;而覆蓋白膜后甘薯淀粉含量反而較對照降低，但差異不顯著;覆蓋雙色膜后，甘薯淀粉含量較對照極顯著降低。說明銀色膜最有利于甘薯淀粉的合成。

2.2.6不同膜覆蓋對甘薯β-胡蘿卜素含量的影響由表4可知，β-胡蘿卜素含量以普通黑膜最高，較對照增加42.66%;其次是降解黑膜和白膜，分別較對照增加14.7%、11.7%;雙色膜和銀色膜的β-胡蘿卜素含量均低于對照，但差異未達(dá)到顯著水平。說明普通黑膜覆蓋處理較其他地膜覆蓋更有利于薯塊中β-胡蘿卜素的合成。

3討論與結(jié)論

大量研究表明，地膜覆蓋能夠起到保水保墑、增肥增溫、改善土壤物理特性、減輕病蟲害發(fā)生，進(jìn)而促進(jìn)甘薯塊根發(fā)育，提高產(chǎn)量的作用[13]。李雪英等通過比較不同覆膜方式對甘薯產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋顯著提高了甘薯產(chǎn)量，并且黑色膜覆蓋的產(chǎn)量高于白膜[14]。辛國勝等也在研究中獲得了相似的結(jié)果，并且指出黑色地膜具有低溫適宜、地上地下部養(yǎng)分分配合理、凈同化率較高等優(yōu)點，是提高薯塊產(chǎn)量的主要原因[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黑膜的增產(chǎn)效應(yīng)高于白膜，這與前人研究結(jié)果[13-15]一致。另外，本研究中銀色膜覆蓋的增產(chǎn)效應(yīng)優(yōu)于普通黑膜，而降解黑膜和雙色膜則低于普通黑膜。

有研究表明，不同的覆膜措施對作物的品質(zhì)有顯著影響。例如，張淑敏等研究了地膜覆蓋對馬鈴薯品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，雙色膜處理甘薯淀粉含量較對照不覆膜提高18.3%～37.6%，維生素C含量提高1.0%～4.3%，但是顯著降低了馬鈴薯薯塊中蛋白質(zhì)含量[16]。丁悅在對栽培措施對紫色馬鈴薯品質(zhì)的影響研究中發(fā)現(xiàn)，地膜覆蓋能有效促進(jìn)可溶性糖和淀粉的積累，而不覆蓋方式則有利于塊莖中維生素C的積累[17]。本研究結(jié)果表明，地膜覆蓋處理對甘薯中大多數(shù)氨基酸含量有顯著增加效應(yīng)，不同覆膜處理均增加了粗蛋白含量。普通黑膜處理薯塊中維生素C和粗纖維含量高于其他處理，而銀色膜反而降低了兩者的含量。銀色膜和降解黑膜有利于總糖和淀粉的積累，而白和雙色膜則降低二者的含量。說明地膜覆蓋對甘薯中多種營養(yǎng)物質(zhì)有不同程度的增加效應(yīng)，但是也會導(dǎo)致某些營養(yǎng)物質(zhì)含量降低。這與王斌在研究不同地膜覆蓋對馬鈴薯品質(zhì)影響中，發(fā)現(xiàn)所有覆膜處理后馬鈴薯塊莖中可溶性糖、淀粉、維生素C含量均高于不覆膜的結(jié)論[18]存在著一定差異，這可能與作物本身的特性和自然環(huán)境差異有關(guān)。甘薯生長過程中產(chǎn)量和品質(zhì)易受到自然環(huán)境以及基因型的共同影響，因此在種植甘薯的過程中，應(yīng)該根據(jù)其品種特性、種植地點的實際情況結(jié)合不同的栽培目標(biāo)選擇合適的地膜覆蓋方式，從而實現(xiàn)甘薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

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