达州市彩色马铃薯高产栽培技术

黄 娟,赵罗琼,丁大杰,赵思毅,杨锡波,陈 斌,李云峰,章 攀,范香全

(四川省达州市农业科学研究院,四川 达州 635000)

达州市地处四川盆地东北部,年均气温14.5～17.7℃,全市降雨量充足,是国家脱毒马铃薯良种繁育基地、四川最大的天然富硒马铃薯生产基地、川东北最大的商品薯生产基地。可在春、秋、冬三季种植马铃薯,2022年种植面积10.79×104hm2,总产量44.26×104t(折粮),占全市粮食总产的13.85%,在达州市卫冕全省粮食总产“十连冠”中发挥重要作用,在四川省马铃薯产业中具有十分重要的地位和作用[1]。彩色马铃薯与普通马铃薯进行比较,富含多酚花色苷及维生素等多种功能成分,具有抗氧化抗癌、降血糖、减肥、延缓衰老等生理功能。仇菊等[2]研究表明,在部分彩色马铃薯品种中提取的花青素比葡萄、紫胡萝卜等提取的有较好的抗氧化性与稳定性,同时也能获得更高的花青素色素产量,彩色马铃薯可以提取天然食用色素、鲜食及加工特色食品,近年来深受消费者的喜爱和关注,市场前景好。达州市彩色马铃薯栽培面积在0.53×104hm2左右且种植面积逐年上升,产量在1300kg/667m2,增产潜力巨大。目前未研究出成熟的栽培技术,因此研究彩色马铃薯高产栽培技术,提高单产水平极为迫切。

1 彩色马铃薯研究现状

1.1 彩色品种多样化

当前全球有多种彩色马铃薯品种。虽然国际马铃薯中心记载收集的彩色马铃薯只有304种,但秘鲁作为马铃薯发源地却有3000多个彩色马铃薯品种。可见彩色马铃薯种质资源非常多样化。目前,在世界范围内彩色马铃薯的栽培越来越普及,如美国彩色的品种(Ruby和Dark Red Norland),英国红皮突变体的品种(King Edward);紫黑色皮肉的品种(Negresse、Congo),日本彩色的品种(Northern Ruby)等[3]。

国内最先研究成功品种“紫罗兰”,2000年由黑龙江省牡丹江市蔬菜科学研究所培育[4]。云南省农业科学院马铃薯研发中心通过杂交技术选育出200多份不同品系的彩色马铃薯品系,如“红云”“紫云”“彩云”系列。近年来,四川、吉林、浙江、内蒙古、宁夏等在彩色马铃薯品种选育都得到了很大的进展,如“红玫瑰”“黑玫瑰”“黑金刚”“黑美人”“红美”“青薯9号”“蓉紫芋5号”“绵紫芋1号”等。达州市农业科学研究院2015年开始引进彩色马铃薯资源材料开展彩色马铃薯资源评价和杂交创新利用,现有彩色马铃薯资源25份,自育彩色马铃薯资源15份,苗头彩色品种3个,有望选育出适应川东北地区的彩色马铃薯品种。

1.2 栽培技术对紫色马铃薯的影响

马铃薯适宜冷凉环境的植物,彩色马铃薯的花色苷形成受糖、光、温度、激素、调节基因等多种因素控制。韩秀锋等[5]研究表明,在土壤中形成的块茎,对花色苷生物合成相关基因有重要作用以及影响花青素积累重要环境因素都是温度,适宜的低温能够诱导多种植物区级苷积累。16～25℃的低温环境最利于块茎花青素的形成。李彩霞等[6]彩色马铃薯紫罗兰大棚双膜高效栽培技术中研究阐述彩色马铃薯种薯要点,彩色马铃薯种薯切块大小25～40g为最适,每一切块上有幼芽或芽眼能提高彩色马铃薯出苗率及单株块茎重。丁悦[7]研究探讨栽培措施对彩色马铃薯花青素含量的影响,采用三个不同的品种,红云、紫洋和大西洋,在不同覆盖方式、密度、施肥量情况下种植,其试验结果表明每亩种植密度5555株、不覆盖地膜的栽培模式是马铃薯体内花青素积累的最佳环境。沈学善等[8]研究表明: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450L/hm2,可提高紫色马铃薯花青素含量7%～22%。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,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%。郭亮虎等[9]研究表明,不同品种的紫甘薯中“紫罗兰”的花青素含量最高,在不同的施钾处理下变幅区间也最大(花青素含量变化范围:1100～1500mg/kg)。不同品种紫甘薯之间花青素的含量对钾肥的敏感性也存在差异,但所有供试紫甘薯品种在施用钾肥后花青素含量都有不同程度上的提升。黄涛、屈会娟等[10]研究表明,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。播种前15d开始以25℃催芽,群体主茎数提高12.9%,产量提高8.9%。使用20.8mg/L赤霉素催芽,群体主茎数提高52.9%,产量提高16.6%。使用0.05mg/L 油菜素内酯催芽,种薯出苗率提高8.5%,产量提高3.7%。

2 彩色马铃薯高产种植技术要点

2018～2022年,项目组连续5年在达州市万源市、宣汉县、达川区开展彩色马铃薯品种示范、高产高效栽培技术试验研究。集成“抗病新品种、合格脱毒种薯、合理密植、高厢垄作错窝栽培、重底肥早追肥、增施有机肥和磷钾肥、病虫草害综合防控、晚疫病预警精准防控”的高产高效种植技术,平均产量达2000kg/667m2,最高产量达2400kg/667m2,增产率在50%以上,现将栽培技术总结如下。

2.1 选地整地

选择活土层深厚,土壤结构疏松肥沃,排灌方便的地块,pH在5.2～6.5之间的质地适中的沙壤和轻质壤土,保证垄厢的高度及保水能力,确保彩色马铃薯种植后的透气性及充足水分。前茬最好为禾本科作物、豆科作物、百合科作物等,避免与茄科作物轮作。播种前深耕翻地,深耕整地是改善土壤水肥气热的有效措施。重点开好“三沟”即主沟、厢沟、背沟,深度为20～30cm,做到沟沟相通,深沟高厢,沟中泥土欠细后平铺厢面。

2.2 种薯处理

2.2.1 种薯选择 选用优质、抗病、高产,市场接受度高的彩色马铃薯脱毒原种或一级种薯。优良品种及种薯应具备以下条件:抗病、高产、无杂薯、无病毒病、无畸形薯、生理年龄适中。适宜达州种植的彩色马铃薯品种有“蓉紫芋5号”“绵紫芋1号”“红美”等。

2.2.2 切种 一般小整薯(单粒重30～50g)带芽整薯播种,51～100g的种薯纵向切一刀;100g以上的种薯沿脐部向顶部螺旋切为3～4块,每个切块重30～40g,带有1～2个芽,晾晒2～3d,每一切块上有幼芽或芽眼能提高彩色马铃薯出苗率及单株块茎重。同时切刀用75%的酒精溶液、3%石碳酸或2‰高锰酸钾溶液浸泡5～10min消毒,做到一切一消毒。遇有病害的种薯,立即换刀,病薯、烂薯须择地深埋,不能随便堆放或丢弃。

2.2.3 催芽 未过休眠期的可催芽[用浓度5～10mg/kg的赤霉素(920)浸种5～10min打破休眠],摊晾4～8h,再用湿润稻草(河沙)覆盖;催芽长0.5cm左右可播种。秋播种薯必须催芽整薯播种。

2.2.4 药剂拌种 每100kg薯块用甲霜灵锰锌、噁霜·锰锌或霜脲·锰锌100g+0.016%农用链霉素14g+70%甲基托布津100g+滑石粉1.5～2.0kg拌种,拌药要求切块30min后均匀拌于切面后晾干阴干,待伤口愈合后再适时播种,最大限度减少初侵染病菌来源。

2.3 播种

2.3.1 播种时期与深度 春季高山区在2月中旬至3月初、中低山区在1月中旬至2月下旬播种,冬季平坝地区12月中旬至1月中旬播种,秋季8月中下旬至9月上旬播种,覆膜的在上述日期上提早10～15d。采用高厢垄作双行错窝栽培,有利于排水及薯块的膨大,播种深度为8～12cm。

2.3.2 播种与密度 采用高厢垄作错窝栽培,按80～100cm开厢起垄,垄中心掏施肥沟,施肥沟两侧错窝播种。应依据品种、用途、土壤类型、肥水状况、耕作栽培水平的等因素确定种植密度,一般早熟品种保苗5000～6000株/667m2,中晚熟品种保苗4000～5000株/667m2。

2.4 水分管理

马铃薯整个生长期的需水量不同,幼苗期需水量占10%,块茎形成期需水量占25%,块茎膨大期需水量占55%,成熟期需水量占10%。如遇干旱,水资源无法满足全生育期需水量,则需保证需水迫切性为块茎膨大期>块茎形成期>幼苗期>成熟期。接近成熟收获时,需水量大大减少,以利块茎周皮老化便于收获,此时若田间积水超过30h则极易造成块茎大量腐烂,应及时清沟排水,防止烂薯。

2.5 施肥

应采用“重底肥早追肥、增施有机肥和磷钾肥”施肥原则,确保一次性施足底肥,施于两行种薯施肥沟中,忌与种薯接触。每667m2施复合肥(15-15-15)60～80kg、硫酸钾10kg、有机肥150kg或土杂肥1000～2000kg或粪水灌窝(干旱情况下)。齐苗后结合第一次中耕除草,用2kg尿素对水60kg/667m2叶面追肥提苗。现蕾期后每隔7～10d用300g磷酸二氢钾对水60kg叶面喷施2～3次。

2.6 病虫草害防治

早疫病加强田间管理,发病初期采用75%百菌清可湿性粉剂600倍液或75%百菌清可湿性粉剂+70%甲基硫菌灵可湿性粉剂。

达州地形特殊,温度适宜,晚疫病最易发生且危害最大,应重点防治晚疫病,采用“预防为主,防治结合”原则,利用马铃薯晚疫病预警监测系统进行监测预警、精准防控、减施增效防治。马铃薯根、茎、叶等各个部位皆可发生晚疫病,最明显是叶和块茎上的病斑。病变的块茎是马铃薯第二年晚疫病发生的主要病源。从封行开始根据马铃薯晚疫病预警系统(24h温度15～21℃、相对湿度85%以上)开始第1次用药。施用80%代森锰锌可湿性粉剂600倍液进行均匀喷雾,每隔7～10d喷1次,连续施用2次。当田间植株出现少量晚疫病病斑(中心病株)时,将中心病株并连根及薯块全部挖出,带出田外深埋(深度1m以上)或销毁,并用68.75%银法利75mL对水喷雾或福帅得30mL对水喷雾。交替施用,每隔7～10d喷1次,连续施用2次。采用机动喷雾器喷药提高效率及药效。

2.7 收获

根据食用或商品出售的不同需求,从块茎形成至植株黄枯时期,都可以收获。食用薯块和加工薯块以达到成熟期收获为宜,马铃薯在生理成熟期收获产量最高。收获时一定要选择晴好天气或阴天,挖干捡净,避免挖烂,破坏块茎商品性;避免雨天收获,以免拖泥带水,不利于收获、运输,极易因薯皮擦伤而导致病菌入侵,发生腐烂或影响贮藏。

2.8 储藏

彩色马铃薯块茎收获后,不论留种或食用,都要妥善贮藏,以利于延长寿命和市场供货期。否则,易引起腐烂或发芽,丧失利用价植。刚收获的马铃薯水分过重,应摊平在阴凉通风处晾晒10～15d,其间应翻薯1～2次,加速水分蒸发。然后将马铃薯保存在10℃上下且相对湿度大于85%的仓库中。该条件下可推迟马铃薯发芽及块茎淀粉含量可保持稳定。

3 讨论

21世纪以来,人们逐渐抛弃抗生素及维生素,而选择更健康的花青素,合成色素使用也已大幅度减少,选择更安全的天然色素。如何提取天然色素及天然色素的应用已经成为食品色素研究的大体趋势。彩色马铃薯富含天然花青素,是一种优质的保健食品,拥有很大的需求量及发展空间。花青素稳定因素及高效提取方法都有待研究。高产是获得高花青素的关键,因此进一步深入研究彩色马铃薯高产栽培措施,为彩色马铃薯产业发展打下坚实基础。