Una densidad de siembra adecuada podría realizar el potencial máximo de rendimiento de los cultivos, pero el mecanismo de formación de raíces de almacenamiento de batata en respuesta a la densidad de siembra aún se investiga raramente. Se establecieron cuatro densidades de siembra, a saber, D15, D20, D25 y D30, para experimentos de campo de 2 años y dos sitios para investigar el metabolismo de carbohidratos y lignina en raíces de almacenamiento potenciales y su relación con el número de raíces de almacenamiento, el rendimiento y las características comerciales en el período de cosecha. Los resultados mostraron que una densidad de siembra adecuada (tratamiento D20) estimuló la diferenciación de células del cambium, lo que aumentó la acumulación de carbohidratos e inhibió la biosíntesis de lignina en raíces de almacenamiento potenciales. Al cierre del dosel, el tratamiento D20 produjo más raíces de almacenamiento, particularmente las que estaban en desarrollo. Aumentó el rendimiento en un 10.18-19.73% en comparación con el tratamiento de control D25 y mejoró las características comerciales al disminuir la relación longitud/diámetro de las raíces de almacenamiento y aumentar la uniformidad del peso de las raíces de almacenamiento. Este estudio proporciona una base teórica para la producción de alto valor de la batata.