紫色马铃薯抗旱耐弱光提质增效栽培技术

沈学善, 屈会娟, 黄 钢, 潘海平, 朱 玲

(1.四川省农业科学院农业资源与环境研究所, 成都 610066; 2.四川省农业科学院, 成都 610066)

紫色马铃薯是近年兴起的朝阳产业。由于紫色马铃薯含有丰富的硒和花青素,而花青素对人类具有许多保健功能,如清除自由基、抗肿瘤、保护视力等,紫色马铃薯被视为重要的生理保健食品[1],是四川省农业产业结构调整中的优势特色作物,在农业增产增收、健康食品来源和特色产业发展中的作用日益显现。目前四川高原山区和平坝丘陵区旱地冬春作紫色马铃薯种植存在以下问题:品种选择面窄,熟期类型选择不合理;由于高原山区“马铃薯/玉米”遮光或四川盆地属弱光照区,使马铃薯生长期间常年受到弱光胁迫,导致商品薯花青素含量偏低[2];冬春季节性干旱严重,且种薯未过休眠期就播种,导致出苗不齐,群体密度偏低;旱地灌溉条件不足,灌水关键时期往往供水不足;普遍使用白色地膜,杂草不易控制。针对上述问题,四川省农业科学院和四川薯类创新团队深入研究形成了以提高紫色马铃薯产量和花青素含量为目标的紫色马铃薯抗旱耐弱光提质增效栽培技术。2015年以来,抗旱耐弱光提质增效技术在川中平坝丘陵区、秦巴山区、高原山区、盆周山区、川西南山地等主产区示范推广,累计应用1.35万hm2。

1 品种选择

尽量选择光照充足的区域种植紫色马铃薯,有利于提高紫色马铃薯产量和花青素含量。随着海拔的升高,紫色马铃薯产量、粗蛋白,淀粉、花青素含量呈不断增加趋势。在高海拔地区种植,其产量、品质较好,在低海拔地区种植,应注意株型控制,适当控制营养生长,促进地下块茎的生长。按省内光照强度和时数划分,紫色马铃薯适宜种植区域依次为:高原山区、盆周山区、平原丘陵区。在高原山区春作马铃薯,选择晚熟型紫薯品种。川中平坝丘陵区冬作马铃薯,选择中早熟紫薯品种。可选用品种有:黑美人、蓉紫芋5号、绵紫芋1号、黑金刚、凉山乌洋芋、紫玉、紫云一号[3]等。

2 种植方式

2.1 种植密度

高原山区采用地膜覆盖净作或幼果林套作,川中平坝丘陵区应该尽量采用净作密植,将弱光不利影响降至最低。根据种植茬口早晚和目标上市期早晚采用1层地膜覆盖或增加1层小拱棚或再增加1层大拱棚净作种植。高原山区净作种植密度75 000株/hm2,平坝丘陵区净作种植密度90 000株/hm2。

2.2 播前催芽

一是播种前适当提高催芽温度可提高紫色马铃薯群体主茎数量,增加结薯个数,提高产量,改变薯块大小分布[4]。播种前以20 ℃催芽,紫色马铃薯群体主茎数增加24.6%,鲜薯产量提高15.6%,单株结薯数提高23.9%,同时≥90 g薯块比例减少,30～60 g薯块比例增加11.1%。

二是播前用25 ℃催芽天数、赤霉素和油菜素内酯对紫色马铃薯催芽效果显著[5]。播种前15 d开始以25 ℃催芽,群体主茎数提高12.9%,产量提高8.9%。使用20.8 mg/L赤霉素催芽,群体主茎数提高52.9%,产量提高16.6%。使用0.05 mg/L油菜素内酯催芽,种薯出苗率提高8.5%,产量提高3.7%。

三是选用脱毒种薯生产种带芽播种,催芽完成后,每个薯块带2～3个已萌芽3～5 mm的芽眼播种。

2.3 高厢垄作双行错窝播种

播种前进行翻耕,耕深20～30 cm。高原山区90～100 cm开厢,平坝丘陵区80 cm开厢,每垄种植两行,行距20 cm,基肥施在行间,起垄覆土,垄面宽30 cm,垄高30 cm,沟深25 cm。

3 栽培管理

3.1 减施化肥,改用高钾型专用复合肥

在冬春作旱地紫色马铃薯常规施氮磷钾比例为15∶15∶15的普通复合肥1 200～1 500 kg/hm2的基础上,减施化肥20%～40%,改施高钾型紫色马铃薯专用复合肥,氮磷钾比例为15∶5∶25或16∶8∶22,施肥量为900～1 200 kg/hm2。

3.2 增施特色有机肥

在施用传统复合肥(氮磷钾比例为15∶15∶15) 600 kg/hm2基础上,增施微生物有机肥4 500～6 000 kg/hm2,可增产13.74%～39.30%;在施复合肥900 kg/hm2后,增施3 000 kg/hm2商品有机肥,可增产15%以上;在施1 200 kg/hm2复合肥后,增施4 500 kg/hm2蚯蚓粪有机肥,可增产12%以上。

在施用紫色马铃薯高钾型专用复合肥(氮磷钾比例为16∶8∶22) 900 kg/hm2基础上,增施2 250 kg/hm2微生物有机肥或商品有机肥或蚯蚓粪有机肥,可增产14%～21%。

3.3 增施保水剂

旱地在施用1 200～1 500 kg/hm2复合肥并配施“施可润”农林保水剂37.5 kg/hm2时,在一般干旱条件下可提高紫色马铃薯产量6%～8%;在严重干旱缺肥(施用900 kg/hm2复合肥)条件下,其增产效果更明显,可达30%以上。

3.4 合理灌水

紫色马铃薯全生育期内,随着灌水频次的增加,产量和花青素含量随之提高[6]。灌1～4次水的紫色马铃薯产量分别提高10.8%,11.2%,15.8%,21.0%,花青素等品质特性也随之改善。有条件的地方,可在垄面行间铺设滴灌带,并用黑白膜或黑色地膜覆盖,能更好地控制杂草。在水资源有限的条件下,若全生育期只能保证1次灌水,宜选择在现蕾期灌水;能灌2次水条件下,分别在出苗期和现蕾期灌水;能灌3次水条件下,分别在出苗期、现蕾期和开花期灌水;灌4次水条件下,分别在出苗期、现蕾期、开花期和成熟期灌水;以全生育期灌4次水产量最高。每次灌水量为225～300 m3/hm2,每次滴灌时间为6～8 h。

3.5 生育后期叶面喷施外源调控剂提高花青素含量

平坝丘陵区弱光胁迫下,于开花期喷施0.3%的磷酸二氢钾,喷施量为450 L/hm2,可提高紫色马铃薯花青素含量7%～22%。

3.6 及时破膜,严防晚疫病

当紫色马铃薯幼苗出土后破膜露苗,根据春季温度回升情况,及时揭膜,加强田间管理。严防晚疫病,选用50%氟啶胺悬浮剂、10%氟噻唑吡乙酮可分散油悬浮剂、68%精甲霜灵·代森锰锌可湿性粉剂等药剂进行交替喷雾防治,隔 7～10 d 1次,出现中心病株时应及时拔出。

4 适时收获

根据品种成熟情况和市场供求,选择晴天适时收获。田间收获时,应按大中小紫薯分捡分装,尽量轻捡轻放,减少残缺断薯。

5 技术推广应用情况

2013—2022年,课题组在四川省马铃薯主要种植区域开展新品种新技术示范(表1),总体增产幅度0.62%～154.83%,按紫色马铃薯平均田间收购价2.4元/kg计算,产值在34 713～75 684元/kg/hm2。其中,在川中平坝丘陵区旱地(金堂县)产量变幅为14 895～28 977 kg/hm2;在稻田(游仙区)产量变幅为19 410～23 217 kg/hm2;在秦巴山区产量变幅为14 464～31 535 kg/hm2;在高原山区产量变幅为26 632～28 125 kg/hm2;盆周山区(峨边县)和川西南山地产量分别为27 534 kg/hm2和25 374 kg/hm2。

表1 紫色马铃薯抗旱耐弱光提质增效栽培技术示范推广情况

不同紫色马铃薯品种的新技术示范产量均高于其区试产量或2016年四川省马铃薯平均产量(表2)。其中,四川省选育品种蓉紫芋5号的产量幅度为14 464～31 535 kg/hm2,较区试产量增产16.88%～154.83%;绵紫芋1号的产量幅度为23 217～28 977 kg/hm2,较区试产量增产22.91%～53.41%。省外引进品种黑美人的产量幅度为19 410～26 503 kg/hm2,较全省平均产量增产0.62%～37.39%;黑金刚产量为26 047 kg/hm2,较全省平均产量增产35.03%。

表2 紫色马铃薯新品种新技术示范增产情况