淮山（Dioscorea opposita）,即山药,薯蓣科薯蓣属（Dioscorea）,一年生或多年生缠绕性藤本植物,喜旱怕涝,适宜在气候温暖、阳光充足、相对干燥的环境中生长,在我国栽培历史悠久,为四大怀药之一。淮山是药食同源作物,味甘性平,中国百姓视其为“山中之药”、“小人参”[1]。《本草纲目》记载淮山可以“除寒热邪气,补中益气。长肌肉,强阴,治虚劳羸瘦。充五脏,益肾气,健脾胃”,是集保健、美食、药用于一体的高产高效经济作物[2]。淮山的吃法花样很多,比如淮山面包、淮山蛋糕、淮山米粉、淮山软糖、淮山饮料等食品[3,4,5,6,7],不仅是国内百姓日常食品,在东南亚和欧美淮山也被称为“林野山珍”、“神仙食品”[8],人们对淮山的功能认知度也越来越高,需求量不断增大,可见其国际市场日趋广阔。
随着淮山的经济效益不断提高,老百姓的种植热情高涨,种植面积较大的主产区为广西、山东、河南、河北等,比较有基础和规模性;广东、云南、贵州、黑龙江、新疆、甘肃等新兴种植区也日趋扩大[9,10]。作为国内新兴的热带产区,海南淮山的种植面积也越来越大,由最初在海口市琼山区云龙镇的零星分布逐步扩展到澄迈、临高、东方等地,面积也由最初的几百亩扩展到万亩以上[8],可见淮山已逐渐成为振兴海南省农村经济、使农民脱贫致富的一个重要产业。目前海南本地淮山以云龙淮山为主,存在易感病、产量低、薯块畸形率高等种性退化表现,且品种单一、不能实现周年上市、不能满足各类消费需求和经济效益不高等问题,政府高度重视并加大科研投入力度。海南省农业科学院蔬菜研究所的伍壮生、王敏、吴月燕等对海南云龙地区淮山种植情况调查,并对收集的海南省内24份淮山材料进行了种质资源聚类分析[11];海南大学黄东益教授的团队在淮山育种、植保和种质资源收集方面做了大量工作[12,13,14,15];笔者对海南省淮山产业发展现状及可持续性做了全面分析,通过引种可以解决海南淮山“品种单一、上市时间集中,供需失衡”等问题,引进抗病能力强的新品种,种性退化情况可得到改善[8]。
由于我国幅员辽阔,各种植区纬度相差大,地理、气候差异大,淮山品种、品质也大不相同,南方地区淮山品种生长发育和结薯多数表现对光照长短敏感,生物产量高,部分品种可以适当北移种植,且产量和品质良好,抗性也提高;北方地区淮山药品种一般对光照长短不敏感,具有边生长边结薯的特性,南移种植容易受高温、高湿影响,有的表现早衰,一般不容易获得高产[10]。为此,笔者从纬度相似的广西农业科学院经济作物研究所引进5个新的淮山品种,在海南2 a幼龄橡胶林下进行试种研究,在有效利用土地资源条件下筛选出适合海南热区种植的、经济效益好的淮山新品种,拟为海南淮山产业的发展提供更多资源及理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.2 试验地概况 试验地设在海南省临高县（北纬19°34′~20°02′,东经109°30′~109°53′）东英镇居留村2 a龄橡胶林地。该县地处低纬度,在北回归线以南,阳光充足,季风明显。温度高且多雨,但雨量分配不均。属于热带季风海洋性气候,有利于农作物的生长。试验园选择的幼龄橡胶林土层深厚、无积水、土质均匀、排灌方便、有机质含量高,土壤为酸性砖红壤,pH 6.5,有机质20.5 g/kg,全氮0.5 g/kg,全磷0.56 g/kg,全钾4.36 g/kg,碱解氮0.101 g/kg,速效磷0.110 g/kg,速效钾0.212 g/kg,总硒0.4 g/kg。
1.2 方法
1.2.1 种茎处理 选择健康、均匀、无病害黑斑的块茎做种,生石灰和多菌灵按比例混合均匀后涂在每个种茎断面上,以防病菌侵入。
1.2.3 试验设计 试验采取双因素裂区试验设计,3次重复,每个品种单独种植,根据种植密度布置株行距,每个小区30 m2,每品种重复3次,设保护行,按热区淮山种植常规管理法管理试验小区。
试验小区设置不同种植密度：密度1：株行距为0.30 m×1.5 m,密度2：株行距为0.25m×1.5m,密度3：株行距为0.20 m×1.5 m,密度4：株行距为0.17 m×1.5 m,出芽率均为100%。
1.2.4 观测项目 试验期间,进行植株形态观察,调查记录各个品种出苗时间、收获时间、生长周期、亩产量及商品率,每品种测定单独小区,单小区为1次重复,共3次重复。
1.3 数据分析
所得数据采用Excel 2003软件和SPSS 20.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 各淮山新品种引种植物学特征表现
表1 5个引种淮山新品种在海南热区的植物学特征表现Tab. 1 Botanical characteristics of 5 introduced new varieties yam in Hainan tropical areas |
| 序号 No. | 品种 Variety | 藤蔓叶 Vine leaf | 块茎 Tuber | 抗病能力 Disease resistance |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ‘桂淮2号’ | 茎右旋,圆棱形,带紫色,基部有刺,叶形多呈卵状三角形至阔卵形,前端渐尖,基部深心形或阔心形, 叶色深绿,叶表光滑 ,有光泽,蜡质层明显;叶互生或对生;零余子多。 | 长圆柱形,表皮棕褐色,有紫红色细小斑点;根毛较少,主要集中在头部,鲜薯肉质细腻,断面白色,黏度高。 | 强 |
| 2 | ‘桂淮5号’ | 茎右旋、四棱形,茎翅明显,无刺,阔心形,基部呈深心形,先端急尖,叶色浅绿,平滑,较薄,蜡质层不明显,无光泽;叶序,互生或对生;叶腋间长零余子。 | 长圆柱形,表皮淡白褐色;上部根毛较多,中下部根毛少且短;薯块断面白色或略带米黄色。 | 一般 |
| 3 | ‘桂淮6号’ | 茎右旋,四棱形,茎翅明显,无刺;叶片宽大阔心形,基部呈深心形,先端急尖,叶色浅绿,平滑,较薄,蜡质层不明显,无光泽;叶序互生或对生;零余子少。 | 长圆柱形,薯皮光滑且鲜红色,根毛主要集中在中上部,多而粗,下部少且短;断面白色,黏度因成熟度不同而有差异。 | 较强 |
| 4 | ‘桂淮7号’ | 茎右旋,四棱型,棱翼较短,主茎较粗;叶片阔心形或箭形,基部箭形,先端锐尖,叶色绿色;网状叶脉;叶序以对生为主,基部有少数互生;零余子少。 | 长圆柱形,薯皮褐白色,根毛主要集中在上部,须根少,皮光滑,肉白色,黏度因成熟度不同而有差异。 | 较强 |
| 5 | ‘黑美人’ | 茎右旋,四棱形,茎翅明显,无刺;叶片宽大阔心形,平滑,较薄,蜡质层不明显,无光泽;叶序互生或对生;零余子少。 | 长圆柱形,皮黑色,根毛主要集中在上部,断面肉白而质地粗,黏度低。 | 较强 |
| 6 | ‘云选1号’（CK） | 茎右旋,四棱型,主茎较粗;叶片阔心形或箭形,先端锐尖,叶色绿色;网状叶脉;叶序以对生为主,基部有少数互生;零余子少。 | 长圆柱形,皮光滑,根毛主要集中在中上部,断面肉白而质地细腻,黏度高。 | 强 |
2.2 各淮山新品种生育周期
由于不同品种淮山成熟期不同,导致种茎提供时期差异,所以种植时间不同。由表2可知,5个新引进的淮山品种中,‘桂淮2号’生长周期最长,270~330 d,成熟最晚,次年才可收获;‘桂淮5号’、‘桂淮6号’生长周期大约200 d,均是10月底后才能收获,品质好,在冬季淮山大规模上市季节成熟,属于大众化品种;‘桂淮7号’生长周期10 d左右即可成熟,可应急反季节淮山结束、本地淮山还未上市的短暂时期市场,可以作为早中熟淮山品种推广;‘黑美人’生长周期最短,成熟最早,可以作为反季节淮山栽培品种大力推广。
表2 5个淮山新品种在海南热区的生育周期Tab. 2 Breeding cycle of 5 new varieties yam in Hainan tropical areas |
| 序号 No. | 品种 Variety | 种植时间 Planting time | 出苗期 Period of emergence | 收获时间 Harvest time | 生长周期 Growth cycle/d | 成熟型 Mature type |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ‘桂淮2号’ | 4月1日 | 4月30日 | 次年1日 | 270~330 | 晚 |
| 2 | ‘桂淮5号’ | 3月1日 | 3月25日 | 10月25日 | 10~210 | 早中 |
| 3 | ‘桂淮6号’ | 3月1日 | 3月25日 | 11月1日 | 200~240 | 中 |
| 4 | ‘桂淮7号’ | 3月1日 | 3月20日 | 10月1日 | 10~210 | 早中 |
| 5 | ‘黑美人’ | 12月1日 | 12月20日 | 次年6月20日 | 10~200 | 早 |
| 6 | ‘云选1号’（CK） | 2月20日 | 3月15日 | 11月25日 | 20~270 | 中晚 |
2.3 各淮山新品种在不同种植密度下的产量及商品薯率
表3 同一种植密度下不同品种间的小区产量差异 |
| 序号 No. | 品种 Variety | 密度1 Density one | 密度2 Density two | 密度3 Density three | 密度4 Density four |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | ‘云选1号’（CK） | 68±2.65e | 68±2.65e | 84±2.65d | 82±2.65d |
| 2 | ‘桂淮2号’ | 88±2.65c | 97.3±6.66b | 107±2.00b | 105±2.65d |
| 3 | ‘桂淮5号’ | 69±4.36e | 76±5.29d | 91±5.57c | 82±0.54d |
| 4 | ‘桂淮6号’ | 81±6.56d | 85±1.73c | 91±1.73c | 104±1.73bc |
| 5 | ‘桂淮7号’ | 97±3.61b | 103±1.73b | 106±1.73b | 97±2.00c |
| 6 | ‘黑美人’ | 107±1.73a | 140±5.57a | 152±2.64a | 164±2.65a |
Note: Different lowercase letters after the same column data indicate significant difference at the 5% level. | |
注：同列数据后不同小写字母表示在5%水平下差异显著。 |
密度1时,株行距为0.30 m×1.5 m,小区产量排比是：‘云选1号’（CK）<‘桂淮5号’<‘桂淮6号<‘桂淮2号’<‘桂淮7号’<‘黑美人’;
密度2时,株行距为0.25 m×1.5 m,小区产量排比是：‘云选1号’（CK）<‘桂淮5号’<‘桂淮6号’<‘桂淮2号’<‘桂淮7号’<‘黑美人’;
密度3时,株行距为0.20 m×1.5 m,小区产量排比是：‘云选1号’（CK）<‘桂淮5号’<‘桂淮6号’<‘桂淮7号’<‘桂淮2号’<‘黑美人’;
密度4时,株行距为0.17 m×1.5 m,小区产量排比是：‘云选1号’（CK）<‘桂淮5号’<‘桂淮7号’<‘桂淮6号’<‘桂淮2号’<‘黑美人’。
在每一个种植密度,‘云选1号’（CK）产量均是最低,‘桂淮5号’次之,‘桂淮2号’、‘桂淮6号’、‘桂淮7号’产量均有不同变化,而‘黑美人’产量均最高,与其他品种间存在显著差异。
当种植密度在密度1至密度3间（株距0.17~ 0.25 m,行距不变）时,随着密度增加,‘云选1号’（CK）及新引进的5个品种（‘桂淮2号’、‘桂淮5号’、‘桂淮6号’、‘桂淮7号’、
‘黑美人’）产量均有所增加;当种植密度在密度3至密度4间（株距0.25~0.30 m,行距不变）时,只有‘桂淮6号’和‘黑美人’的产量随着密度增加而增加,而‘云选1号’（CK）、‘桂淮2号’、‘桂淮5号’、‘桂淮7号’的产量随着密度增加产量差异并不大,甚至略有下降趋势。由此可见,单纯追求产量的角度考虑,‘桂淮6号’、‘黑美人’适合大密度种植（密度4）,‘云选1号’（CK）、‘桂淮2号’、‘桂淮5号’、‘桂淮7号’按密度3即可。
2.4 淮山间作的经济效益
淮山产量按照亩产最高时的商品薯产量计算,根据2 a龄橡胶林的行距间利用度,结合淮山田间开沟种植实情,1 hm2可折合0.6 hm2淮山园,商品薯价格按照平均5000元/t计算,每个品种都是按照种子、肥料、农药、人工等项目同样投入。由表4可知,与对照（‘云选1号’）相比,‘黑美人’产量最高,净收入也最高;其次是‘桂淮7号’,‘桂淮2号’与‘桂淮6号’产量相差不大,5号产量最低。淮山收获季节不同收购价格也会随之波动,生产资料和人工的投入也会波动,种植效益也会有变化。
表4 淮山间作的经济效益Tab. 4 Economic benefits of yam intercropping |
| 序号 No. | 品种 Variety | 幼林商品薯产量 Young forest commodity potato yield/(t·hm-2) | 产出 Output/ (104 yuan·hm-2) | 净收入 Net receipt/ (104 yuan·hm-2) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ‘桂淮2号’ | 2.62 | 14.31 | 10.00 |
| 2 | ‘桂淮5号’ | 19.73 | 9.70 | 5.64 |
| 3 | ‘桂淮6号’ | 25.66 | 12.30 | 0.60 |
| 4 | ‘桂淮7号’ | 30.95 | 15.40 | 11.25 |
| 5 | ‘黑美人’ | 46.61 | 23.31 | 19.00 |
| 6 | ‘云选1号’（CK） | 19.33 | 9.67 | 5.44 |
由表4可知,新引进的淮山品种净收入均高于对照,其中‘黑美人’产量最高,所以经济效益也最好;其次是‘桂淮7号’、‘桂淮2号’、‘桂淮6号’,‘桂淮5号’较低。
3 讨论
海南的光照、温度、水等自然资源条件都非常适合淮山生长,受纬度和品种的影响各产区淮山农艺性状差别较大。本研究结果发现自广西引进的5个淮山品种在海南均能正常生长,表现较好,适应性强,病虫害较少,植物学特性与广西差异不大,生长周期略长,这可能跟低纬度气候差别有关。‘黑美人’、‘桂淮7号’品种产量成熟早、产量高,在海南可以作为反季节淮山栽培品种进行推广,由于这2个新品种周期短,每年种植场地可以空闲出4~5个月,这样种植户就可以根据该农场具体生产时间和当地小气候安排轮作或者套作以提高单位面积的产出效益（淮山与苦瓜、黄瓜、黑皮冬瓜等轮套作效果都不错[23,24,25]）。新品种抗病能力较强,块茎商品率高,种性退化得到改善。相比海南本地淮山集中于冬季上市,新引进的品种可以在春季、夏季、秋季分别上市,以解决海南淮山“上市时间集中、供需失衡”等问题。
淮山一般通过薯块繁殖,无性繁殖导致品种容易退化,进而影响产量和商品率。试验结果发现新引进的品种与对照相比产量和商品率均有不同程度提高,在同一密度下产量差异显著,产量最高品种（‘黑美人’）可达到对照的2倍之多,由于商品率高、成熟早,‘黑美人’经济效益也是最高,其次是‘桂淮7号’,可以做反季节渡淡蔬菜。同一品种淮山在不同密度下种植产量差异也很大,商品率也不同,这除了受台风、病害等自然灾害的影响外,跟管理水平也有很大关系。
本研究选在海南橡胶2 a幼龄林下间作,充分合理利用了产区土地资源,提高了经济效益,为今后淮山配套栽培措施提供理论依据。在我国热区,淮山的间套作操作还比较少,这一研究结果表明淮山可与橡胶幼林套作,这对海南淮山产业可持续性发展、充分利用土地资源都具有重要意义。