陈路路，孙 哲，郝媛媛，田昌庚，张焕利，刘桂玲，郑建利，赵丰玲

（1泰安市农业科学研究院，山东 泰安 271000；2山东省黄河三角洲可持续发展研究院管理中心，山东 东营 257000）

0 引言

甘薯根据块根的品质特点及用途主要分为兼用型、淀粉型、食用型、特用型、叶菜型5个类型[1-2]。淀粉型甘薯作为一种高产的能源型作物，其加工用途越来越广泛，主要包括淀粉及燃料乙醇的加工，而随着人们生活水平的提高以及环保意识的增强，人们对甘薯品质的要求也越来越高[3-4]。甘薯品质主要包括外观品质、营养品质、贮藏品质及加工品质[5]，其中外观品质及营养品质与甘薯栽培管理环节密切相关，从而备受关注。营养品质又包括可溶性糖、淀粉、维生素、蛋白质及氨基酸等营养成分的含量[6]，外观品质则包括薯块大小、形状、薯皮色及薯肉色等[7]，但不同甘薯品种块根品质性状存在基因型差异[8-9]，故在淀粉型甘薯品种选育过程中应加强对甘薯不同品种产量及品质性状的差异研究，努力实现甘薯产量与品质并重，选育推广高产优质的淀粉型甘薯新品种。

甘薯的生长时期分为生长前期、生长中期和生长后期3个阶段，不同生长时期甘薯的生长规律不同，在生长前中期甘薯茎叶生长较快用以维持较高的光合速率，积累光合产物，生长后期茎叶开始衰退，块根迅速膨大直到收获[10-12]。因此，加强对甘薯不同发育时期的生物特性变化规律研究，对实现茎叶生长与块根膨大的平衡具有一定的意义，从而为实现甘薯高产奠定基础。

本试验从生物学特性及产量、品质3 个方面对淀粉型甘薯品种（系）‘泰薯15’及‘济薯25’进行分析研究，明确两品种（系）不同发育时期生物特性变化规律的差异，加深对‘泰薯15’产量及品质性状的认识，为调节甘薯茎叶生长与块根膨大的平衡，实现高产优质淀粉型甘薯的选育及配套栽培措施的制定提供理论基础和参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为淀粉型甘薯品种‘济薯25’和泰安市农业科学研究院选育的淀粉型甘薯新品系‘泰薯15’。

1.2 试验设计

‘泰薯15’和‘济薯25’2个品种（系）于2017年6月28日栽苗，2017年10月12日收获。种植模式为单作，每个品种设3个小区，小区长5 m、宽4 m，小区面积20 m2，垄距80 cm，株距25 cm，每小区栽苗100株。生物学特性调查试验的取样于栽苗后40天开始，每20天取样1次，直至栽苗后100天取样结束；产量性状在收获时进行现场测定；品质性状在收获后进行测定。

1.3 试验方法

1.3.1 生物学特性的测定方法 每次取样分别选取生长正常且长势一致的植株3株，调查茎粗、最长蔓长、单株茎叶鲜重、单株叶面积、薯重等，并计算T/R值和块根膨大速率；收获期调查单株结薯数、大中薯数，计算商品薯率及经济系数。单株平均值为所取样本数据。相关计算如式(1)～(4)。

1.3.2 产量性状的测定方法 甘薯收获时每小区选中间3 行进行测产，测产面积为12 m2，随后折合成公顷产量，产量数据取3个小区的平均值。

1.3.3 品质性状的测定方法 甘薯收获后对薯块分别进行干率、可溶性总糖及淀粉含量的测定。干率测定时选取代表性薯块3 块，将薯块切成薄片后随机取约300 g，自然晾晒24 h 后放入烘箱内，先105℃杀青30 min，随后80℃烘干至恒重，计算薯块干率，3 次重复，取平均值；可溶性总糖及淀粉含量采用蒽酮比色法测定[13-14]；食味品质测定采用人工品尝法，即将薯块蒸煮后人工品尝反馈薯块的甜度、粘度、纤维含量等，并进行打分，将对照品种记为70 分，试验品种食味评分值越高表示性状越好或纤维量越少。

1.4 数据处理

用Excel 2010 软件进行数据分析和作图，图表中数据均为平均值。

2 结果与分析

2.1 生物学特性差异分析

2.1.1 不同发育时期淀粉型甘薯蔓长及茎粗的变化 如图1所示，‘泰薯15’和‘济薯25’不同发育时期的蔓长在栽苗后40～100天呈持续升高的趋势，‘泰薯15’蔓长在栽苗后40～60天高于‘济薯25’，之后明显低于‘济薯25’，‘泰薯15’最长蔓长为212.33 cm，属中长蔓型；2个品种（系）的茎粗在栽苗后40～100 天整体呈上升趋势，但在栽苗后80 天略低于相邻发育时期，可能由于取样误差引起，‘泰薯15’茎粗明显大于‘济薯25’。

2.1.2 不同发育时期淀粉型甘薯单株茎叶鲜重及单株叶面积的变化如图2所示，‘泰薯15’与‘济薯25’不同发育时期单株茎叶鲜重呈先升高后下降的变化趋势，其峰值均出现在栽苗后80天，‘泰薯15’单株茎叶鲜重在栽苗后40～80天明显高于‘济薯25’，栽苗后100天2个品种差异较小；不同发育时期甘薯单株叶面积的变化趋势与单株茎叶鲜重变化趋势一致。

图1 不同发育时期淀粉型甘薯蔓长及茎粗的变化

2.1.3 不同发育时期淀粉型甘薯薯重的变化 如图3所示，‘泰薯15’与‘济薯25’不同发育时期的单株鲜薯重在栽苗后40～100天呈持续上升趋势，‘泰薯15’的单株鲜薯重明显高于‘济薯25’；单薯重的变化趋势与单株鲜薯重一致，但‘泰薯15’单薯重在发育中后期略低于‘济薯25’。

2.1.4 不同发育时期淀粉型甘薯T/R值的变化 如图4所示，‘泰薯15’与‘济薯25’不同发育时期T/R值都呈现持续下降的趋势。在栽苗后40～60天2个品种（系）T/R值下降最为迅速，此时薯块开始膨大，地上部营养生长迅速；在栽苗后 80～100 天2 个品种（系）T/R值下降到1左右，此时薯块迅速膨大，地上部营养生长逐渐衰退。

图2 不同发育时期淀粉型甘薯单株茎叶鲜重及单株叶面积的变化

2.1.5 不同发育时期淀粉型甘薯块根膨大速率 如图5所示，‘泰薯15’与‘济薯25’的块根膨大速率均在栽苗后80～100天达到最大值，即2个品种（系）在生长后期地上部分衰弱，而块根迅速膨大直至收获，此时‘泰薯15’的块根膨大速率小于‘济薯25’，但‘泰薯15’在栽苗后40～60天块根膨大速率也较大，明显大于‘济薯25’。

图3 不同发育时期淀粉型甘薯薯重的变化

图4 不同发育时期淀粉型甘薯T/R值的变化

图5 不同发育时期淀粉型甘薯块根膨大速率

2.2 产量性状差异分析

如表1所示，‘泰薯15’鲜薯产量为38951.40 kg/hm2，明显高于‘济薯25’，增产幅度为17.76%，且‘泰薯15’单株结薯数明显大于‘济薯25’，但单薯重略低于‘济薯25’，因此，‘泰薯15’产量高于‘济薯25’的主要原因是具有较高的单株结薯数。

表1 淀粉型甘薯产量相关性状的表现

2.3 品质性状差异分析

2.3.1 商品薯率、经济系数如图6所示，‘泰薯15’的商品薯率及经济系数分别为82.22%和45.96%，明显高于‘济薯25’，‘泰薯15’在商品薯比例及经济系数上均表现优异。

图6 淀粉型甘薯商品薯率及经济系数

2.3.2 薯块营养成分及食味品质如表2所示，‘泰薯15’干率为29.37%，淀粉含量为756.07 mg/(g·DW)，均略低于‘济薯25’；但其可溶性总糖含量达到74.07 mg/(g·DW)，明显高于‘济薯25’，故其甜度较高，且口感软糯，纤维含量少，食味性较好。

3 结论与讨论

3.1 甘薯地上部与地下部协调生长和甘薯高产

甘薯产量的形成过程是光合产物不断积累并不断向块根分配的过程，光合产物在甘薯生长前期主要用于地上部植株形态的构建，在块根形成与膨大后期干物质不断向地下部分转移，从而形成经济产量[15-17]，因此，甘薯地上部与地下部的协调生长是其产量形成的关键。董立峰[18]研究表明，甘薯单株绿叶重对单株产量影响最大，单株薯数和单薯重对甘薯产量的直接影响最大。孙哲[15]研究表明，在甘薯栽苗后60～140 天，块根膨大速率呈现出“升高-降低-升高”的变化趋势，T/R值逐渐减小。本研究表明，‘泰薯15’单株茎叶鲜重及单株叶面积先升高后降低并在栽苗后80 天达到最大值，T/R值在生长后期明显降低，块根膨大初期膨大速率高，栽苗后80～100 天块根膨大速率达到最大值，具有前期早生快发、中期生长稳定、后期不易早衰等特点，地上部与地下部生长协调，实现了光合产物向块根的快速转移，从而形成更高的经济产量。

表2 淀粉型甘薯的营养成分及食味品质分析

3.2 高产优质淀粉型甘薯的选育指标

随着人们对自身生活水平的要求的不断提高，甘薯及其制品凭借自身蕴藏的丰富营养价值被越来越多的人搬上饭桌，人们对甘薯品质的关注日益增强，因此在甘薯品种选育过程中要努力克服高产与优质之间的矛盾，实现甘薯产量与品质并重[19-20]。鄢铮[21]研究表明，淀粉产量与鲜薯产量显著正相关；张立明[22]、辛国胜[23]对甘薯品质的研究表明，块根中淀粉及淀粉组分、可溶性糖、蛋白质等含量与甘薯的营养品质和食味品质有密切关系；Enyi[24]认为薯块的商品性是衡量甘薯品种优劣的重要指标，其中薯块大小是判断其商品性的重要性状。本研究表明，‘泰薯15’鲜薯产量为38951.40 kg/hm2，可溶性总糖含量为74.07 mg/(g·DW)，商品薯率达到82.22%，均明显高于对照品种‘济薯25’，而可溶性总糖含量较高是薯块的蒸煮口味较好的原因之一[25]，且‘泰薯15’口感软糯，食味性较好，在一定水平上实现了产量与品质的并重，为泰薯15的推广应用奠定了坚实的基础，但在本试验过程中仅对淀粉型甘薯新品系‘泰薯15’的营养品指标进行了部分测定，忽视了其加工品质的重要性，在今后的淀粉型甘薯新品种选育过程中应加强对淀粉型甘薯综合品质的测定，培育高产优质的淀粉型甘薯新品种。