甘薯“两段法”种苗繁育技术研究与应用
2017-10-30郑守贵邓红军雷昌云
郑守贵 邓红军 雷昌云
摘要:甘薯“两段法”种苗繁育技术包括第一阶段育苗(冬季繁殖育苗)、第二阶段育苗(春季繁殖育苗)等內容。2013-2017年,通过大量试验示范证明甘薯标准苗产量第一阶段育苗为500万株/hm2,第二阶段育苗为150万株/hm2。育苗、扦插、上市时间较常规种植提早30 d以上,节省种薯2/3,种薯苗床育苗面积的扩繁比例达1 500倍以上;叶菜类型甘薯和鲜食类型甘薯生产应用该方法可以实现早育苗、早扦插、早上市销售;发展淀粉加工类型甘薯春季栽培,与夏、秋季栽培比较,单产增加15 t/hm2以上。示范区目前已累计推广应用8 200 hm2,示范区鲜薯平均增产24.65 t/hm2,农民增收1.23亿元。
关键词:甘薯;种苗繁育技术;“两段法”
中图分类号:S531 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)18-3427-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.18.009
Abstract: Sweet potato two-phase seedling propagation technology includes first stage of winter nursery and second stage of spring nursery. Since 2013, a large number of experiments have proved that the output of the first stage nursery is 5 million seedlings/hm2, while the production of the second stage nursery is 1.5 million seedlings/hm2. Compared to the regular practice, the time of seedling propagation, transplanting and harvesting is more than 30 days earlier; it can save 2/3 of the seed potato; the ratio of nursery area and production area is more than 1 500 times. When this method is applied in leaf-type sweet potato and fresh sweet potato, we can realize early seedling propagation, early transplanting and early marketing of sweet potato. Compared with the summer and autumn cultivation, the yield of spring cultivation of starch- processing type sweet potato can increase by more than 15 t/hm2. The two-phase seedling propagation technology has been used in an area of 8 200 hm2, with an average yield increase of 24.65 t/hm2 in the demonstration plot and a total income increase of 123 million yuan for farmers.
Key words: sweet potato;seed propagation technology;two-phase
甘薯独具超高产能力、广泛的适应性和易恢复生长等特点,适宜边际土地种植,具有较强的生产贮备能力和特有的救灾功能,是粮食安全保障与应急的理想选择作物,适宜种植业二元结构(粮经)向三元结构(粮、经、饲)调整。
全国甘薯种植分为三大区域,湖北位于长江中下游食品加工用和鲜食用甘薯优势产区[1]。国家甘薯产业技术研发中心专家调查分析[2],2015年湖北省种植面积29.32万hm2,鲜薯平均产量23 250 kg/hm2,总产量681.7万t。
甘薯良种推广速度慢是当前产业发展存在的突出问题之一。受贮藏和销售条件限制,甘薯种薯、种苗的供应很难通过大型种子企业营销,种薯、种苗供需矛盾日趋突出,市场较为混乱,影响了甘薯高产潜力的发挥。专利文献(CN102172125、CN101305692、CN1409952及CN101194592)所公开的内容由于受到地窖、大棚、沙石料、花盆等环境条件或资源限制,不能大批量贮藏甘薯种源,特别是对越冬后早扦插、规模化育苗技术均未提及。笔者根椐专利文献[3-5],2013年开始甘薯“两段法”种苗繁育技术的研究与应用,现将过去几年的试验示范推广工作[6-10]综述如下。
1 试验过程与结果概述
1.1 启发技术创新的第一次试验
过去,笔者每年引种甘薯新品种均需要从外地引进种薯、种苗。2013年5月29日,再次从湖北省农业科学院粮食作物研究所引进甘薯新品种鄂菜薯1号种苗,移栽到夷陵区分乡镇基地1个钢架塑料大棚内。多次采摘鲜嫩茎叶作蔬菜食用。在立秋之前,时任宜昌市农业技术推广中心主任刘克荣同志要求笔者探讨种薯、种苗在自然状态下留在土壤中的越冬状况。笔者利用这个钢架塑料大棚,冬季采取增温、防冻措施,2014年3月中旬开始出苗,随着气温的升高,出苗数量和质量不断提高。由此可见,甘薯块根于本地冬天可以在土壤中越冬,能够进行冬季育苗,故后来称为甘薯“两段法”种苗繁育技术第一阶段育苗。随着试验研究工作的深入,逐渐完善成为甘薯“两段法”种苗繁育技术。endprint
根据这一发现而申请的发明专利《一种红薯高产的方法及育苗的苗床》于2014年12月5日獲得国家知识产权局受理,2017年2月1日获得国家知识产权局授权证书。
1.2 第一阶段育苗(冬季育苗)
1.2.1 电热线增温冬季育苗试验 电热线增温育苗床试验共14个甘薯品种,2016年1月26-27日播种,2月21日齐苗。3月21日调查:平均苗长10.4 cm,茎粗2.8 mm,标准苗产量114.29万株/hm2。标准苗产量较高的品种有鄂菜薯1号、徐薯22号、鄂薯6号、商薯19号,标准苗产量居中的品种有龙薯9号、浙薯132号、南紫薯008、鄂薯8号、鄂薯11号、徐薯32号、广薯87,标准苗产量较低的品种有心香、三峡红心王。电热线增温育苗与其他方法比较,具有出苗快的特点,但工艺较复杂、成本高、安全性差, 大面积推广难度大。
1.2.2 鄂菜薯1号垄面覆盖越冬育苗试验 2013年11月8日覆盖棚膜,保护钢架塑料大棚内的鄂菜薯1号。立秋前田间设置垄面摘除茎叶与不摘除茎叶,覆盖稻草与不覆盖稻草,覆盖有机肥与不覆盖有机肥(腐熟牛粪)等处理。整个大棚内地下部分(薯块)不采挖,自然状态留在土壤中越冬。3月中旬田间开始出苗。4月11日调查:垄面覆盖有机肥出苗数量大,平均22.2株/穴,种苗产量平均125.7万株/hm2,比未处理的每穴多16.4株,多103.80万株/hm2;5月5日第二次调查:种苗产量平均33根/穴,298.95万株/hm2,比未处理的每穴多7.8株,多49.73万株/hm2。甘薯大棚内自然越冬育苗时,垄面覆盖有机肥出苗数量大,垄面覆盖稻草和冬前摘除茎叶对越冬育苗不利,大棚越冬育苗比早春播种种薯育苗产量高。
1.2.3 酿热物增温冬季育苗试验 甘薯品种三峡红心王应用酿热物增温冬季育苗,2015年1月20日播种。播种量25 kg/m2。4月3日调查,3种不同处理的种苗长14~20 cm,平均14.4 cm,茎粗2.9~4.9 mm,平均4.2 mm,单根叶片数3.1~4.0片,平均3.6片,百株种苗重180~449 g,平均331 g,标准苗产量平均463.95万株/hm2。结果表明,以腐熟牛粪、新鲜鸡粪做甘薯冬季育苗苗床酿热物,能够显著提高种苗长度、极显著地增加标准苗百株重,且鲜鸡粪处理的标准苗百株重极显著大于腐熟牛粪处理。
1.2.4 种薯不同播种量冬季育苗试验 甘薯品种三峡红心王不同播种量冬季育苗,2015年1月19日播种。4月3日取样调查,不同播种量冬季育苗的种苗长度、种苗茎粗、叶片数量、无效苗数量、标准苗百株重均无显著差异,而种苗产量与标准苗数均呈极显著差异(SSR测验),两个指标均为播种量45 kg/m2>30 kg/m2>15 kg/m2,表现出随着播种量增大而增加的趋势,且在本试验密度范围内种苗的茎粗及标准苗百株重量没有因苗数的增加而降低。由此可见,冬季育苗播种量以15~30 kg/m2为宜。
1.2.5 当年引进种薯与本地自繁种薯冬季育苗试验 浙薯132号2015年1月引进的种薯,与2013年引进后经过本地种植驯化后自繁的种薯冬季育苗试验,均于2015年1月20日播种大棚内,4月10日调查,结果为冬季育苗中经过本地种植驯化后的种薯比当年度引进种薯的种苗数量多、质量好。
1.2.6 不同品种冬季育苗试验
1)2015年多品种冬季育苗试验。2015年4月上旬在种薯繁殖田调查8个品种冬季育苗情况,品种间冬季育苗质量、数量差异大,标准苗产量较高的品种有鄂薯8号、徐薯22号、广薯87、商薯19号、鄂薯6号,而三峡红心王、南紫薯008、鄂薯11号的标准苗产量较低。本试验结果与电热线增温育苗床的冬季育苗结果一致,由于不同品种间萌芽性和芽眼数量差异较大,标准苗产量以徐薯22号、商薯19等品种的较高,三峡红心王等品种的较少。
2)2016年多品种冬季育苗试验。2016年3月23日调查13个品种冬季育苗情况,鄂薯8号种苗产量513.6万株/hm2,其中标准苗产量395.0万株/hm2,标准苗率76.9%;三峡红心王种苗产量298.4万株/hm2,其中标准苗产量226.7万株/hm2,标准苗率76.0%。种苗质量方面,鄂薯8号标准苗平均苗长29.7 cm,茎粗3.52 mm,百株种苗重687.2 g;三峡红心王标准苗平均苗长17.9 cm,茎粗4.33 mm,百株种苗重660.4 g。其他品种冬季育苗数量和种苗质量介于它们之间。再次证明不同品种间冬季育苗质量、数量差异大。
1.3 第二阶段育苗(春季繁殖育苗)
1.3.1 春季繁殖育苗密度试验
1)鄂菜薯1号不同扦插密度春季繁殖育苗试验。鄂菜薯1号2015年4月3日扦插。6月16日将各小区全部收获调查不同扦插密度春季繁殖育苗质量、数量情况,试验中春季繁殖育苗扦插密度以10.26万株/hm2和12.3万株/hm2为优。
2)浙薯132号不同扦插密度春季繁殖育苗试验。2014年4月11日扦插,6月27日调查,春季繁殖育苗扦插密度10.2万株/hm2的育苗质量、数量最好,而且其主茎蔓长、茎粗、第一次分枝数、种苗百根重量比扦插密度15万株/hm2的好,等于或略低于扦插密度4.8万株/hm2。综合分析,春季繁殖育苗密度以10.2万株/hm2的优势更强一些。
1.3.2 不同种薯来源种苗春季繁殖育苗试验 一是鄂菜薯1号种薯上年度在大棚内自然越冬育苗。二是种薯洞藏越冬的浙薯132号和三峡红心王分别在大棚内冬季育苗。5月5日调查结果,种薯大棚内自然越冬育苗后再进行春季繁殖育苗的比种薯洞藏越冬的春季繁殖育苗的育苗质量、数量为好。
1.3.3 不同品种春季繁殖育苗试验
1)5个品种春季繁殖育苗试验。选择大田2015年3月中旬起垄覆盖地膜,4月10日扦插。冬季苗扦插后70 d(6月19日)调查,5个品种间春季繁殖育苗70 d的种苗质量、数量差异不明显。endprint
2)7个品种春季繁殖育苗试验。不同品种冬季苗扦插后67 d(2015年6月16日)調查,7个不同品种甘薯春季繁殖育苗的种苗长度、百株种苗重、种苗产量差异显著,其中种苗长度南紫薯008>商薯19号>鄂薯8号>徐薯22号>浙薯132号>三峡红心王>广薯87,百株种苗重商薯19号>浙薯132号>南紫薯008>徐薯22号>鄂薯8号>三峡红心王>广薯87,种苗产量鄂薯8号>商薯19号>广薯87>三峡红心王>徐薯22号>南紫薯008>浙薯132号,各品种的种苗茎粗无显著差异。综合分析本试验,春季繁殖育苗的品种以商薯19号、鄂薯8号为好。
3)8个品种春季繁殖育苗试验。2015年4月上旬大田起垄覆盖地膜,4月19日扦插。密度均为3.75万株/hm2。冬季苗扦插后60 d即6月19日调查,8个品种春季繁殖育苗平均种苗长84 cm,茎粗4.6 mm,百株种苗重1 820 g,标准苗产量82.35万株/hm2。
1.3.4 不同扦插时间春季繁殖育苗试验 2015年4月18日、5月11日把浙薯132号冬季苗分别扦插,密度均为12万株/hm2,6月19日调查,春季繁殖育苗62 d比39 d的种苗质量好,长度增加39 cm,种苗茎粗增加0.4 mm,百株种苗重增加370 g,地上部分鲜物质重增加23.88 t/hm2,种苗产量增加102.15万株/hm2。2014年6月10日调查春季繁殖育苗,浙薯132号扦插后60 d(4月11日)与扦插后37 d (5月2日)的种苗质量,扦插60 d的主茎蔓最长的达到80 cm,平均49.2 cm,比37 d的增加27.3 cm、增长125%;分枝数最高达到11根,平均5.4根,比37 d的增加3.4根、增长170%。2015年6月中旬,对徐薯22号等4个品种春季繁殖育苗的种薯苗质量进行调查发现,同一品种春季繁殖育苗60 d的种苗比种薯育苗的质量要好,长度增加3~34 cm,种苗茎粗增加0.6~2.1 mm,百株种苗增加重量734~1 223 g。一系列试验证明,春季繁殖育苗扦插时间早,育苗质量、数量显著增加。
2 技术路径简介
甘薯“两段法”种苗繁育技术主要包括育苗园地选择、第一阶段育苗(冬季育苗)、第二阶段育苗(春季繁殖育苗)、种苗采收、档案保存等内容。系利用双层塑料大棚冬季采光增温保温,通过提高冬季育苗床温,促进种薯发根、萌芽、长苗,实现甘薯种苗生产早育快繁的目标。其设施材料普通易购、成本较低,技术措施简单明了、实用易学、可操作性强。
2013-2017年的研究表明,第一阶段育苗,甘薯种薯于1~2月播到塑料大棚内育苗,3月下旬至4月中旬调查10余个品种的标准苗产量120万~820万株/hm2,一般500万株/hm2。第二阶段育苗,3月下旬至4月中旬扦插后进行春季繁殖育苗,5月下旬至6月中旬调查10余个品种标准苗产量100万~180万株/hm2,平均150万株/hm2。在湖北省地方标准[11]中规定了第一阶段育苗、第二阶段育苗的种苗质量要求。
3 应用情况与展望
3.1 加快甘薯新品种推广速度
把传统的春季播种薯育苗后直接扦插到大田生产,改为春季扦插薯苗进行春季繁殖育苗后扦插到大田生产,是该项目创新点之一。研究表明,春季扦插薯苗进行春季繁殖育苗密度不同品种以7.5万~12.0万株/hm2为宜,而春季繁殖育苗田1 hm2田可扦插大田20~30 hm2。采用冬季育苗,1 hm2大田种薯用量只需要75 kg,比当地传统育苗方法节省种薯用量2/3。种薯苗床育苗面积的扩繁比例高达1 500~3 000倍是其重要特点。冬季育苗苗床育苗1 hm2可供春季繁殖育苗70~100 hm2,这种方法应用到甘薯新品种推广、脱毒种薯推广、专用品种引进等方面效益更好。
3.2 助力早判断病虫害,减轻危害
2016年3月冬季育苗中,某农民专业合作社从外地调入的种薯出苗后发现甘薯病毒病,遂即将这个钢架塑料大棚的种苗全部销毁并及时进行处理,避免了病害扩散和菌源对土壤的污染。可见,甘薯“两段法”种苗繁育技术在第一阶段育苗(冬季育苗) 中能够尽早发现甘薯病毒病、茎线虫病等危险性病虫害,早采取防治措施,可减轻病虫危害。
3.3 推动叶菜类型甘薯提质,促进甘薯生产节本增效
2014年在夷陵区分乡镇示范,鄂菜薯1号平均每次采摘鲜嫩茎叶9.49 t/hm2。2015年在枝江市安福寺镇示范,鄂菜薯1号第一次采摘鲜嫩茎叶3.9 t/hm2。杨新笋等[12]认为鄂菜薯1号每年剪6次,平均每次1 hm2茎叶产量9.78 t。该方法应用到叶菜类型甘薯作蔬菜净菜生产、销售的意义重大,所以其发展速度惊人。湖北省地方标准[13]2016年3月20日颁布实施。2017年早春,冬季育苗方法在湖北省武汉市黄陂区、荆门市、宜昌市等地叶菜类型甘薯生产中推广面积超过667 hm2。由于在冬季利用塑料大棚育苗(或留苗)栽培,甘薯嫩茎、嫩叶(俗称“苕尖子”)可以提前到3、4月份上市销售,售价高达7~10元/kg,能够满足市场需求,增加经济收入。近几年各类媒体有很多关于种植“苕尖子”致富的典型报道。
3.4 促进鲜食类型甘薯减水减肥减药增效
2014年在夷陵区分乡镇进行浙薯132号高产栽培试验。试验田2月21日播种薯冬季育苗,4月11日扦插。7月31日实收测产鲜薯产量21.2 t/hm2。鲜食类型甘薯早育苗、早扦插、早上市销售,是该项目创新点之一。新鲜薯块7月份开始上市销售,较常规种植提前30~60 d,市场空缺、价格好。7~8月大中城市鲜食甘薯售价一般4~6元/kg。早、中期采挖甘薯时还可以收获等量的薯蔓和茎叶,为猪、牛、羊提供新鲜的优质饲料。鲜食类型甘薯早收获、早上市,节水减肥减药,农民收入增加,腾地后可再种植其他作物。
发展淀粉加工类型甘薯春季栽培,显著提高单产。冬季育苗后甘薯春季栽培,由于延长了生育期,单产比夏、秋季栽培显著提高。2015年在夷陵区分乡镇1月20日播种进行冬季育苗,4月9日采收其种苗扦插。10月中旬收获,7个品种的鲜薯平均单产100.05 t/hm2,单产最高的商薯19号高达163.65 t/hm2。据调查,一般春薯比夏薯增产15~30 t/hm2。endprint
4 小结与讨论
4.1 创新点
甘薯“两段法”种苗繁育技术,一是把传统的春季播种薯块育苗后直接扦插到大田生产,改为冬季育苗之后春季扦插薯苗,进行春季繁殖育苗之后再扦插到大田生产,播种、出苗、种苗上市时间较常规种植方法提前30~60 d;大田种薯用量75 kg/hm2,节省种薯用量2/3;种薯苗床育苗面积的扩繁比例高达1 500~3 000倍。二是叶菜类型甘薯和鲜食类型甘薯“三早”(早育苗、早扦插、早上市)栽培,育苗、扦插、上市时间较常规种植提前30 d以上,省地节水减肥减药增效作用显著。三是发展甘薯春季栽培,由于延长了生育期,扦插期较常规种植提早30 d以上,淀粉加工类型甘薯单产比夏、秋季栽培显著提高,一般单产增加15~30 t/hm2。
4.2 经济效益
创新推广方式方法,经济效益显著。据统计,截至2016年,通过《宜昌市2014年新型职业农民培育-甘薯作物栽培工培训班》80多名学员的示范带动作用,该项目已经累计推广应用8 200 hm2,示范区鲜薯平均增产24.65 t/hm2,农民增收1.23亿元。
4.3 第三方评价
甘薯“两段法”种苗繁育技术是从“种”抓起,成功解决了甘薯产业发展的一个瓶颈问题。本项目4年里共获得湖北省、宜昌市两级农业、科技、质监部门8个立项与资助。该项目参加2015年中日韩甘薯产业洽谈与对接会的交流,受到国内外专家赞扬。2015年7月7日,宜昌市农业局组织专家组对该项技术进行现场考察后评价其达到国内领先水平。本技术已经获得湖北省科技成果登记证书(EK2016D180224001187)。2017年3月22日,湖北省农学会组织专家组对本成果进行了第三方评价,专家组认为该成果总体达到国内先进水平。
4.4 建议
为了充分发挥甘薯“两段法”种苗繁育技术增产增收作用,可以在长江流城甘薯产区扩大试验示范,但各地要因地制宜地试验完善其方法后才能大面积推广应用。
致谢:该项目在杨新笋研究员指导下完成,王良军、王孝平、淡育红、张本俊、杨邦贵、席承龙等同志参加部分试验工作,特此致谢。
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