17份山药种质资源在闽北地区的适应性评价

张武君，赵云青，刘保财，陈菁瑛*，黄颖桢，陈雅芳

(1.福建省农业科学院农业生物资源研究所， 福建 福州 350003；2.福建省农业科学院药用植物研究中心， 福建 福州 350003)

山药为薯蓣科Dioscoreaceae薯蓣属DioscoreaL.多个种的统称，俗称淮山、薯蓣、土薯、山薯等，其块茎富含淀粉、可溶性糖、多糖、尿囊素等成分，具有健脾养胃、生津益肺、补肾涩精等功效，即可鲜食、药用，可被加工成淀粉类食品、饮料等[1-2]，是一种药、菜、粮兼用的高效经济作物，深受消费者喜爱。南平市为福建省山药主产区之一，山药栽培历史悠久，常年种植面积达600 hm2以上。南平市属于中亚热带季风气候，光照资源充足，气候温和，年均气温为18～20℃，年均降水量为1 600～1 900 mm，无霜期为230～310 d，适合山药生长[3-4]，所产山药量大品质优，深受消费者喜爱，南平市麻沙镇为闽北最大的山药种植和集散地，有“福建淮山第一镇”之称[5]，当地种植有多个山药地方品种[6]，其中，通过品种认定的山药有麻沙山药1号[7]和闽选山药1号[8]；基原区分上有褐苞薯蓣、参薯、薯蓣和山薯等，以麻沙山药1号(俗称黄金薯)为主的褐苞薯蓣面积大；应市时间上有“六月薯”、“七月薯”等早熟类型和“闽选山药1号”等晚熟类型[9]。南平市种植的山药种类虽多，但产业上存在特色品种少、缺乏加工专用型品种等突出问题，影响了山药产业链的拓展。为促进南平市山药产业的发展，提升山药栽培品质和效益，满足市场多样化需求，本研究引进江苏、贵州、海南、江西、云南、福建等地的特色山药种质资源，于南平市开展种植适应性试验，以期筛选出适应当地种植的特色山药类型，助力山药产业提升。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试山药种质资源17份，名称及来源见表1。

表1 17份山药种质资源名称及来源Table 1 Names and origins of 17 germplasm resources of Chinese yam

1.2 试验地基本情况

试验地位于福建省南平市建阳区溪口村(118°14′54.21″E，27°31′68.62″N)，排灌良好、肥力均匀，经测定试验地的砂壤土pH 值为5.1，有机质含量24.8 g·kg-1，碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为142.9、19.0、80 mg·kg-1。

1.3 试验设计

试验以不同种质资源为小区，每小区种植30株，各小区长6 m、宽1.5 m，随机区组排列，3次重复。2020年4月15日种植。

1.3.1浅槽定向栽培 薯型为长圆柱形或长棒状的屏南绵薯、罗茨山药、江苏铁棍山药、安顺山药、雅安山药、马铺1号、马铺3号、明溪土薯等8份种质资源，采用浅槽定向栽培[10]。

1.3.2起垄直播种植 薯型较短的余下供试种质资源均采用起垄直播方式种植，垄宽0.8～0.9 m，沟宽0.6～0.7 m，垄高45 cm左右。株距20 cm，撒施商品有机肥3 750 kg·hm-2，两株间施入N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15的三元硫酸钾复合肥50 g，覆土10 cm将薯块盖好。

1.3.3田间管理 种植1个月后观察出苗情况，若有薯块未出苗则及时补栽。及时摘除基部长出的弱小蔓，单株选留壮蔓1～2条，其余按当地常规田间管理，2020年12月28日统一采挖。

1.4 调查项目方法

1.4.1农艺性状调查 每份山药种质资源随机调查30株，生长旺盛期选择离地1.5 m高的部位调查植株的生长势、茎旋方向、茎色、茎粗、叶形、叶色、叶长、叶宽；花期观察开花与否；采收期调查有无零余子，及单株结薯数、块茎形状、毛须数量及分布、表皮颜色、肉色、块茎长、块茎中部横径、单株薯块重等指标；调查小区产量。

1.4.2营养品质指标测定 取块茎中段切成0.5 cm的薄片，60℃烘干后打成粉末，过80目筛，用于测定营养品质。可溶性糖含量测定参考王学奎[11]的方法；粗多糖含量测定参考华树妹等[12]的方法；淀粉含量测定参考Robin Rose等[13]的PA3方法；尿囊素含量测定参考黄瑞平[14]的方法，每个指标生物学重复测定3次。

2 结果与分析

2.1 17份山药种质资源地上部形态特征分析

由表2可知，17份山药种质资源的茎均为右旋。其中，屏南绵薯、罗茨山药、江苏铁棍山药、安顺山药、雅安山药生长势中等，茎紫红色，茎粗3.97～5.23 mm，叶形均为戟形，均能观察到花和零余子，除江苏铁棍山药的叶色为浅绿色外，其余叶均为深绿色。德化紫山药、马铺3号、连城红皮1号山药、连城紫山药、闽糯山药2号、福安糯米薯、闽糯山药3号、红河紫山药、安远紫山药均具有较强的生长势，茎绿色，茎粗3.62～4.95 mm，叶形均为剑形，叶为绿色至浅绿色，未观察到开花和零余子。其余3份种质资源的茎均为紫绿色，茎较细，叶形均为剑形，宁化雪薯的生长势中等，叶为绿色，可见开花；明溪土薯的生长势强，叶为绿色，可见开花；马铺1号生长势强，叶为深绿色，可见开花和零余子。

表2 17份山药种质资源地上部性状Table 2 Traits of the above ground part of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.2 17份山药种质资源地下部块茎性状分析

由表3可知，17份山药种质资源的平均单株结薯数多数为1.0～1.3个，仅有德化紫山药为2.3个。屏南绵薯块茎为扁圆柱形；罗茨山药、江苏铁棍山药、安顺山药和雅安山药的块茎均为圆柱形；连城紫山药和安远紫山药的块茎为纺锤形；红河紫山药的块茎为脚板状；其余种质资源的块茎为长棒形或圆柱形。块茎长度超过60 cm的有马铺3号、马铺1号和明溪土薯，均采用浅槽种植；横径最大的为红河紫山药，最大处达13.5 cm；横径最小为江苏铁棍山药，为2.5 cm；其余种质资源块茎的横径为3.1～8.7 cm。平均单株重超过1.0 kg的有马铺3号、德化紫山药、马铺1号和闽糯山药2号等4份种质资源，平均单株重分别为1.51、1.25、1.25和1.24 kg；单株重在0.5～1.0 kg的有闽糯山药3号、连城紫山药、安远紫山药、福安糯米薯、连城红皮1号、红河紫山药、明溪土薯等7份种质资源，分别为0.95、0.86、0.81、0.80、0.75、0.72、0.67 kg；其余单株重均低于0.5 kg。屏南绵薯、罗茨山药、江苏铁棍山药、安顺山药、雅安山药须根细、多且分布均匀，外表皮为浅褐色；德化紫山药、马铺3号、连城红皮1号、连城紫山药、闽糯山药2号、福安糯米薯、闽糯山药3号、红河紫山药、安远紫山药及马铺1号须根粗、较少，多分布于龙头，其中，连城红皮1号和连城紫山药外表皮为深褐色，其余为褐色；宁化雪薯和明溪土薯须根细，较多或中等，分布呈头密尾疏，表皮为褐色。红河紫山药肉色为深紫色；德化紫山药为头部紫色或浅紫色；连城紫山药和安远紫山药为紫色；其余种质资源肉色为白色。

表3 17份山药种质资源地下部块茎性状Table 3 Tuber traits of the underground part of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.3 17份山药种质资源产量比较

供试17份山药种质资源的产量调查结果(表4)可知，马铺3号的产量为50 370.4 kg·hm-2，德化紫山药、马铺1号、闽糯山药2号和闽糯山药3号等4份种质资源产量在30 000～50 000 kg·hm-2；8份种质资源产量在15 000～30 000 kg·hm-2，依次为连城紫山药、安远紫山药、福安糯米薯、连城红皮1号、红河紫山药、明溪土薯、屏南绵薯、安顺山药；余下的宁化雪薯、雅安山药、江苏铁棍山药及罗茨山药4份种质资源产量都在15 000 kg·hm-2以下。

表4 17份山药种质资源产量比较Table 4 Comparison of the yield of 17 germplasm resources of Chinese yam

2.4 17份山药种质资源营养品质分析

由表5可知，闽糯山药2号、宁化雪薯和明溪土薯可溶性糖含量均高于5.00%，蒸食口感香甜。连城红皮1号可溶性糖含量为1.21%，基本无甜味，其余13份种质资源的可溶性糖含量在2.00%～4.00%，口感微甜。德化紫山药、安顺山药和连城紫山药的多糖含量较高，为3.00%左右，连城红皮1号粗多糖含量最低，为0.79%。淀粉含量高于75%的种质资源有屏南绵薯、连城红皮1号、闽糯山药2号、闽糯山药3号和红河紫山药。17份供试种质资源的尿囊素含量在0.67～7.11 mg·g-1，差异较大，其中，安远紫山药的尿囊素含量高达7.11 mg·g-1，其次是明溪土薯，为6.01 mg·g-1。

表5 17份山药种质资源营养品质比较Table 5 Comparison of the nutritional quality of 17 germplasm resources of Chinese yam

3 结论与讨论

南平区域适应性评价试验结果表明，马铺3号和马铺1号山药产量分别位列第1和第3，产量分别50 370.4 kg·hm-2和41 700.0 kg·hm-2，均采用浅槽栽培，块茎均为棒状，长65 cm左右，横径分别为6.2 cm和6.7 cm，毛须少，肉质白，生长势强、抗病性强、品质中等，具有高产、条形顺直、易去皮加工的特点，可鲜食也可作为加工专用品种，可用于浅槽栽培推广。

采用起垄栽培的德化紫山药产量位列第2，产量为41 728.3 kg·hm-2，块茎呈棒状，薯形粗直，粗多糖含量在供试种质资源中最高，而多糖是山药重要的活性成分，具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗糖尿病、免疫调节等多种功能[15-16]，因此德化紫山药是用于鲜食或加工的良好种质资源，下一步将进行浅槽种植技术研究。闽糯山药2号和闽糯山药3号产量位列第4和第5，产量分别为41 402.2 kg·hm-2和31 671.4 kg·hm-2，产量较高，肉白，糯性极强，口感好，闽糯山药2号块茎细长、闽糯山药3号粗短，口感甜，二者均可作为特色糯性山药推广试种。连城紫山药和安远紫山药产量位列第6和第7，产量分别为28 707.0 kg·hm-2和27 017.2 kg·hm-2，二者块茎均为纺锤形、长20 cm左右，易采挖，肉色均为靓丽的紫色，富含花青素[17]，其中安远紫山药出苗早，早熟，且尿囊素含量在参试种质资源中最高，尿囊素常用于促进上皮组织再生和伤口愈合，对幽门螺杆菌导致的胃黏膜损伤有修复作用[18]，因此安远紫山药可作为特色紫山药推广试种。连城红皮1号口感糯但无甜味，可溶性糖含量低，适合低糖饮食人群；明溪土薯块茎为长圆柱形，肉色雪白，肉质紧密，尿囊素含量较高，适合鲜食或烘干加工；屏南绵薯淀粉含量较高且口感绵软，可开发婴儿辅食等产品，以上连城红皮1号、明溪土薯、屏南绵薯等3份山药可作为特色山药种质资源在南平继续试验种植。福安糯米薯和红河紫山药较易感病，其余供试山药种质资源区域试验产量较低、商品性较差，可能与环境不适应、种植方式及水肥管理不当等因素有关，还需进一步种植比较。供试种质资源来源于不同地域、生理上存在较大差异，而采用统一的田间管理无法满足不同种质资源的生长需求，其专有的栽培技术有待进一步研究。