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5種地膜覆蓋對(duì)甘薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

2021-05-06 10:33鄧仁菊尹旺張皓楊航羅密付梅楊雄碧王啟富宋吉軒李云
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年4期
關(guān)鍵詞:黑膜白膜雙色

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(duì)照,探究不同地膜覆蓋對(duì)甘薯產(chǎn)量以及主要營(yíng)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(duì)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(duì)甘薯營(yíng)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(hào):S531.04文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1002-1302(2021)04-0051-04

作者簡(jiǎn)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(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2017年我國(guó)甘薯種植面積達(dá)337.3萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量7203.1萬(wàn)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(duì)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(zhǎng)發(fā)育[2-3]。因此,研究不同地膜覆蓋對(duì)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(kāi)始引入我國(guó),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(guò)大田試驗(yàn)和盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),覆膜處理與對(duì)照相比顯著增加甘薯根數(shù)量、總長(zhǎng)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(duì)甘薯生長(zhǎng)動(dòng)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(zhǎng)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(rùn),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(zhǎng)[7]。近年來(lái),隨著覆膜面積的增加,很多科研單位開(kāi)展了相關(guān)的研究工作,大多對(duì)覆膜后土壤含水量、溫度的變化以及對(duì)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(duì)于覆膜后甘薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)變化的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究通過(guò)比較分析不同地膜覆蓋對(duì)甘薯產(chǎn)量及營(yíng)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(yàn)材料與試驗(yàn)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(yàn)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(shì)平整,土壤養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。根據(jù)全國(guó)第2次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出,本試驗(yàn)點(diǎn)土壤肥力較豐富。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),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(gè)處理,每個(gè)處理分別設(shè)置3次重復(fù)。1[KG*3]m開(kāi)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(hào)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(shí)以單薯質(zhì)量50g以下為小薯、50g及以上為商品薯,對(duì)各覆膜處理的3個(gè)小區(qū)進(jìn)行測(cè)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(jì)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(cè)定,測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行,一部分用于主要營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)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(jì)各項(xiàng)指標(biāo)平均數(shù),并用SPSS20.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(duì)甘薯產(chǎn)量的影響

通過(guò)對(duì)甘薯產(chǎn)量測(cè)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(duì)于小薯產(chǎn)量,普通黑膜、白膜、雙色膜、銀色膜均顯著高于對(duì)照,而降解黑膜低于對(duì)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(duì)照不覆膜增加3.7%~23.7%,其中銀色膜與對(duì)照之間差異達(dá)到顯著水平,說(shuō)明地膜覆蓋處理確實(shí)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(duì)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(duì)照。與對(duì)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(duì)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(duì)照減少44.8%、43.9%、42.5%、39.4%、39.4%,說(shuō)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(duì)于其他處理方式減少了46.4%~85.8%。

2.2不同地膜覆蓋對(duì)甘薯品質(zhì)的影響

2.2.1不同地膜覆蓋對(duì)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(duì)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(duì)于對(duì)照分別增加76.5%、67.7%、37.3%,而銀色膜和降解黑膜比對(duì)照分別減少5.1%、1.5%。說(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)照減少58.9%、61.5%。降解黑膜的總糖含量最高,較對(duì)照增加12.9%;銀色膜次之,較對(duì)照增加5.7%。說(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)照,分別比對(duì)照增加35.8%、22.3%、14.2%、12.8%、9.5%。說(shuō)明地膜覆蓋確實(shí)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(duì)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(duì)照之間甘薯粗纖維含量差異顯著,分別較對(duì)照增加20.0%、6.7%。雙色膜覆蓋粗纖維含量與對(duì)照之間無(wú)差異,而白膜和銀色膜均極顯著低于對(duì)照(P<0.01),分別比對(duì)照降低20.0%、26.7%,說(shuō)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(duì)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(duì)照顯著增加(P<0.05);而覆蓋白膜后甘薯淀粉含量反而較對(duì)照降低,但差異不顯著;覆蓋雙色膜后,甘薯淀粉含量較對(duì)照極顯著降低。說(shuō)明銀色膜最有利于甘薯淀粉的合成。

2.2.6不同膜覆蓋對(duì)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(duì)照增加42.66%;其次是降解黑膜和白膜,分別較對(duì)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(duì)照,但差異未達(dá)到顯著水平。說(shuō)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(guò)比較不同覆膜方式對(duì)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(guó)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(diǎn),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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)栽培措施對(duì)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(duì)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(shuō)明地膜覆蓋對(duì)甘薯中多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有不同程度的增加效應(yīng),但是也會(huì)導(dǎo)致某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低。這與王斌在研究不同地膜覆蓋對(duì)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(zhǎng)過(guò)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(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)其品種特性、種植地點(diǎn)的實(shí)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(shí)現(xiàn)甘薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

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