羅啟燕,高素榮,胡 康,董建超,陳培濤,宗繼鍇,羅青青,冉海榕,李佳欣,傅玉凡*
(1.彭水苗族土家族自治縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,重慶彭水 409600;2.彭水苗族土家族自治縣黃家鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,重慶彭水 409613;3.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/西南大學(xué)重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心,重慶 400715)
甘薯是我國重要的糧食、飼料和工業(yè)加工的原料作物[1]。重慶市甘薯常年種植面積約3.67×106hm2,總產(chǎn)量8.5×106t[2],是我國主要的甘薯產(chǎn)區(qū)之一。甘薯塊根富含淀粉,可用于加工粉絲、變性淀粉等多種食品和工業(yè)品,是當(dāng)前和今后甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要利用對象[3]。重慶市彭水苗族土家族自治縣2010 年把甘薯作為主導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一發(fā)展,全縣甘薯種植面積2×104hm2,總產(chǎn)量45.6×104萬t,淀粉加工業(yè)產(chǎn)值已達(dá)25 280 萬元,甘薯成為當(dāng)?shù)卦鍪罩赂坏慕?jīng)濟(jì)作物之一。淀粉型甘薯新品種是推動甘薯淀粉相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要和最直接的科技資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。渝薯27是西南大學(xué)選育出的淀粉含量、淀粉產(chǎn)量雙高的淀粉型新品種,為了加快該品種在彭水的種植和產(chǎn)后淀粉利用,筆者2021 年在彭水黃家鎮(zhèn)開展了渝薯27的栽插日期和種植密度的篩選比較試驗,為該品種的栽培技術(shù)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
供試品種為西南大學(xué)選育的淀粉型甘薯新品種渝薯27。試驗用渝薯27 種苗均為20 cm 長度的尖梢苗,由西南大學(xué)重慶市甘薯工程技術(shù)研究中心合川農(nóng)場基地提供。
2021 年試驗地點設(shè)置在彭水縣黃家鎮(zhèn)劉家坪村王明興流轉(zhuǎn)地,北緯29°6′6″,東經(jīng)105°1′35″,海拔800 m。試驗地地勢平坦,礦子黃泥土,肥力均勻。土壤養(yǎng)分:全氮1.67 g·kg-1,有機質(zhì)32.37 g·kg-1,堿解 氮122 mg·kg-1,速 效 磷18.6 mg·kg-1,速 效 鉀128 mg·kg-1,緩效鉀415 mg·kg-1,pH值6.75。
試驗設(shè)置5月11日(D1)、5月21日(D2)、5月31日(D3)、6月10日(D4)等4個栽插日期(下文簡稱栽期),以及45 000 株·hm-2(M1)、52 500 株·hm-2(M2)和60 000株·hm-2(M3)3個種植密度(下文簡稱密度)處理。采用栽期和密度二因素優(yōu)選設(shè)計排列小區(qū),重復(fù)3次。小區(qū)面積18 m2,4壟,壟寬0.9 m,壟長5.0 m。每個小區(qū)栽插后10 d,結(jié)合中耕除草,小區(qū)壟面均勻撒施750 kg·hm-2復(fù)合肥(中化重慶涪陵化工有限公司生產(chǎn)的“郁烏金”牌復(fù)合肥,N∶P∶K=15∶5∶25)。
試驗甘薯于10 月27 日收獲、測產(chǎn)和取樣測定薯塊烘干率。干物質(zhì)含量采用烘干法測定,淀粉含量參照國家甘薯新品種區(qū)域試驗中的烘干率含量換算淀粉含量的方法,按文獻(xiàn)[4]的公式計算:淀粉含量(%)=烘干率(%)×0.869 45-6.345 87。
試驗數(shù)據(jù)采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析[5]。
4 個栽期3 種密度下的渝薯27 鮮薯產(chǎn)量見表1、表2。方差分析結(jié)果表明,栽期、密度及二因素互作均對鮮薯產(chǎn)量有極顯著影響。
表1 渝薯27鮮薯產(chǎn)量在同一栽期不同密度間的多重比較
表2 渝薯27鮮薯產(chǎn)量在同一密度不同栽期間的多重比較
整體上看,栽期越早,鮮薯產(chǎn)量越高;45 000~60 000 株·hm-2范圍內(nèi),密度越大,鮮薯產(chǎn)量越高。5 月11 日栽插(D1)的鮮薯平均產(chǎn)量(37.28 t·hm-2)極顯著高于其他栽期(D2、D3、D4)的鮮薯產(chǎn)量,分別增產(chǎn)23.69%、29.40%、42.13%。60 000 株·hm-2(M3)密度下鮮薯平均產(chǎn)量(32.69 t·hm-2)極顯著高于另外兩個低密度下(M1、M2)的鮮薯平均產(chǎn)量,分別增產(chǎn)了10.78%、10.25%。D1M3、D1M2、D1M1 三個處理的鮮薯產(chǎn)量排在前三位,D3M2、D4M1、D4M3、D3M2 處理的鮮薯產(chǎn)量排在后四位,其 中5 月11 日栽插60 000 株·hm-2(組合編號為D1M3)的鮮薯平均產(chǎn)量最高,達(dá)到42.24 t·hm-2,比6 月10 日栽插60 000·hm-2(組合編號為D3M2)的鮮薯產(chǎn)量增加63.40%。
4 個栽期3 種密度下的渝薯27 塊根淀粉含量見表3、表4。方差分析結(jié)果表明,栽期、密度及二因素互作均對淀粉含量有極顯著影響。
在D1、D2 栽期下,M3 高密度下的淀粉含量均比相應(yīng)栽期低密度M1 下的淀粉含量極顯著增加2.2 個百分點以上,M2 密度下的淀粉含量也均比相應(yīng)栽期M1密度下的淀粉含量顯著增加1.3個百分點以上(表3);在D3、D4 栽期下,密度增加對淀粉含量的提高沒有明顯作用。就同一密度下的淀粉含量而言,高密度M3下淀粉含量平均值顯著高于M2、M1密度下的淀粉含量,M2與M1之間沒有顯著差異。
表3 渝薯27淀粉含量在同一栽期不同密度間的多重比較
同一低密度M1 下,各個栽期之間的淀粉含量沒有顯著差異;同一密度M2下,除了D3與D4兩個栽期下的淀粉含量沒有顯著差異外,其余都是栽期越早,淀粉含量均能顯著提高;同一密度M3下,D1和D2兩個栽期的淀粉含量均比栽期D4 的顯著提高(表4)。D1、D2 栽期的淀粉含量均比D4 栽期下的淀粉含量極顯著增加,D1 栽期下淀粉含量顯著高于D3 栽期下的淀粉含量,D1與D2、D2與D3之間沒有顯著差異。
表4 渝薯27淀粉含量在同一密度不同栽期間的多重比較
(續(xù)表4)
總體而言,栽期越早或者密度越大,淀粉含量提高越明顯,5 月11 日(D1),60 000 株·hm-2(M3)種植條件下的淀粉含量高達(dá)25.12%。
4 個栽期3 種密度下渝薯27 的淀粉產(chǎn)量表現(xiàn)見表5、表6。方差分析結(jié)果表明,栽期、密度和二因素互作對淀粉產(chǎn)量的影響均達(dá)到極顯著水平。整體上看,栽期越早,淀粉產(chǎn)量越高;45 000~60 000 株·hm-2范圍內(nèi),栽培密度越大,甘薯淀粉產(chǎn)量越高。5 月11 日栽期(D1)的甘薯淀粉產(chǎn)量(9.17 t·hm-2)極顯著高于其后各個栽期(D2、D3、D4)的產(chǎn)量,分別增產(chǎn)25.44%、34.46%、52.32%。60 000 株·hm-2(M3)密度下淀粉平均產(chǎn)量(8.06 t·hm-2)顯著高于另外兩個低密度下(M2、M1)的淀粉產(chǎn)量,分別增產(chǎn)14.16%、17.15%。5 月11 日栽插60 000 株·hm-2(組合編號為D1M3)的平均淀粉產(chǎn)量達(dá)到10.61 t·hm-2,比組合編號為D3M2的平均淀粉產(chǎn)量高81.99%。
表5 渝薯27淀粉產(chǎn)量在同一栽期不同密度間的多重比較
表6 渝薯27淀粉產(chǎn)量在同一密度不同栽期間的多重比較
目前彭水主栽甘薯淀粉加工用品種商薯19的特點是鮮薯產(chǎn)量高,高產(chǎn)時可達(dá)45 t·hm-2以上,深受甘薯種植大戶的歡迎,但是該品種淀粉含量較低,一般在19%左右,高產(chǎn)時淀粉產(chǎn)量為8.55 t·hm-2。有研究表明,淀粉含量提高1 個百分點,加工企業(yè)效益可提高5%[6]。因此,有必要更換鮮薯產(chǎn)量高、淀粉含量高的雙高淀粉型品種,供種植和加工利用。渝薯27是西南大學(xué)選育而成的鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量和淀粉產(chǎn)量都高的淀粉型新品種,該品種在2014—2015年重慶市甘薯新品種區(qū)域試驗中薯塊平均烘干率為38.46%,淀粉含量平均為27.10%,鮮薯平均產(chǎn)量為33.45 t·hm-2,淀粉產(chǎn)量為9.05 t·hm-2,2016 年通過重慶市鑒定。渝薯27 在2018—2021 年期間的全國甘薯品種行業(yè)大賽中多次榮獲淀粉組一、二、三等獎。
優(yōu)良品種必須有相宜的配套栽培技術(shù),才能充分發(fā)揮其品種潛力。本次在重慶市彭水縣開展渝薯27的4個栽期、3種密度的篩選比較試驗,結(jié)果顯示其鮮薯產(chǎn)量、淀粉含量、淀粉產(chǎn)量分別介于25.85~42.24 kg·hm-2、22.40%~25.71%、5.83~10.61 kg·hm-2,平均值分別為30.62 t·hm-2、23.84%、7.33 t·hm-2。研究結(jié)果表明渝薯27 在4 個栽期、3 種密度下,栽插日期越早,合理密植范圍內(nèi)種植密度越大,鮮薯產(chǎn)量能極顯著提高,淀粉含量顯著提高,淀粉產(chǎn)量也極顯著提高,產(chǎn)量提高和和淀粉含量增加的主要原因是在重慶光照時數(shù)少的不利生態(tài)條件下,不僅通過早栽延長了生育期,增加了光合時間,而且也通過合理密植范圍的植株群體充分截留了光照進(jìn)行光合作用,增加了淀粉型品種的光和作用時間與光照截留量,同時早栽和合理密植不僅促進(jìn)了肥料的吸收利用,也促使甘薯藤蔓早封壟以抵御伏旱對甘薯生長的不利影響。因此,早栽和密植通過優(yōu)化生態(tài)、生理因素,促進(jìn)產(chǎn)量的增加和淀粉含量的提高[7]。栽期與密度二因素互作的增產(chǎn)幅度和淀粉含量提高比例更加明顯。
因此,渝薯27在5月10日前適期栽插,種植密度增加到60 000株·hm-2,可以實現(xiàn)種植大戶和淀粉、粉絲加工企業(yè)的雙贏局面,推進(jìn)彭水淀粉、粉絲加工產(chǎn)業(yè)增效節(jié)本的可持續(xù)發(fā)展[8]。