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空中番薯—无土栽培连续结薯技术

 yaozhenab 2022-03-08
朱元均+张美丽+曾祥伟+朱文全
【摘要】该技术利用深液流栽培技术种植番薯,大大提高了番薯块根的产量和品质,既可用于设施环境下块根类作物的周年生产,也可用于露地单茬生产,培养出的“番薯树”实现了“空中结薯”,具有很好的观赏和科普价值。该文从品种选择、育苗、栽培管理等方面详细介绍了温室条件下空中番薯的栽培管理技术,以期为发展空中番薯栽培技术提供参考。
番薯又名甘薯、地瓜、红薯,为旋花科番薯属一年生或多年生蔓性藤本植物,地下部呈圆形、椭圆形或纺锤形,原产南美洲,在全世界的热带、亚热带地区广泛栽培。番薯喜温、喜光,是短日照作物,根系发达,较耐旱,不耐寒,适宜的生长温度为22~30℃,温度低于15℃时停止生长,根块期温度宜在22~25℃。
番薯生根能力强,从生物学上分为种子根和不定根,种子根是指在以种子繁殖实生苗时,从种子的胚根长出的主根再在其上长出侧根,形成双子叶植物具有的直根系;不定根是由薯苗、茎、叶柄、叶片以及块根等部位长出的根且位置不固定。番薯植株几乎周身都能发出不定根,尤其是茎蔓、茎节上生根能力更强。无论种子根或不定根,在适宜的外界条件下均可发育成块根,即薯块。所以通过人工水培调节给予适宜的条件均可使其长出不定根,并按照人为设计,发育成吸收营养的纤维根或膨大成薯块,为温室观赏番薯水培棚架栽植奠定了生理基础。
在设施栽培条件下,番薯可以利用深液流栽培技术,供给植株充足的水分和营养,引导枝蔓往棚架上攀爬,当枝蔓营养生长到一定程度后,就可以在薯蔓上采取基质或者土壤栽培诱导结薯,当薯蔓上膨大的红薯采收后,对薯秧的生长没有影响,因而可以在薯蔓的其他地方继续诱导结薯,番薯根系的生理功能经过这一技术加以分工,能做到吸收养分的细根和储藏养分的番薯塊根分离,该技术改变了传统的薯秧一次性收获的弊端,只要保留薯秧,就能继续结薯,从而实现“连续结薯”的效果[1](图1),既方便采收,又可实现周年收获和优质高产,单株甘薯产量可提高5~10倍,每667 m2可提高0.5~1.0倍,同时还能带动观光旅游业的发展,增加经济附加值。
这种新型栽培法在栽培学研究和农业观光方面具有重要价值。番薯无土栽培连续结薯技术,打破几百年传统栽培番薯的模式,大大提高了番薯块根的产量和品质,既可用于设施环境下块根类作物的周年生产,也可用于露地单茬生产,培养出的“番薯树”实现了“空中结薯”,具有很好的观赏和科普价值,这一技术也可以应用于马铃薯和山药等块根类作物。
温室无土栽培空中番薯设备
无土栽培番薯树需要相应的栽培设施,以满足植物根系吸收充足水分和营养的需要,使番薯藤蔓得到有效生长,形成巨大的植株营养体。栽培设施包括:
水培缸
通常根据培养树的大小来定制尺寸大小,使用材质为亚克力,厚8 mm,高90 cm,宽80 cm,容量400~500 L(图2)。
栽培网架
根据所需承受重力和使用年限选择材料,材质可用竹竿或金属,架高一般为2.5~3.0 m,网架上布设聚酯托幕线,间隔30 cm。
供氧泵
功率120 W的ACO-007电磁式空气泵,安装在水培缸底部,由供气管连通水培缸。
补光灯
功率为400 W的高压钠灯,间隔3~4 m排列于番薯树上方。
挂盆
采用容积为15~20 L的透气塑料花盆,用于盛放透气性好的沙土以促生不定根。
品种选用
空中番薯作为多年生栽培作物,定植1次可连续采收,选用抗病虫害、抗逆性强、中长蔓型分枝多,商品性好并能适应当地栽培条件的优良品种,相比之下杂交品种较有优势,外观好、口感好、产量高、抗病性强,如'徐薯22'徐薯26'西农431'烟薯25'广薯25等,可根据不同用途选用相应的专用型品种。
营养液配制及使用
水质与营养液的配制关系密切,必须选用无害的水源来配制营养液。经人工净化的自来水一般都可用于无土栽培生产用水,没有污染的井水、山泉水也可用于无土栽培。营养液配方是无土栽培的核心,必须含有植物生长所必需的全部营养元素,各营养元素数量比例应符合植物生长发育要求。
番薯生长适宜的营养液EC在2.0~3.0 mS/cm,苗期略低,pH为6.2~
6.9,当营养液pH升高时,可用磷酸或硝酸中和,加入酸时,不能一次加得过多,要边加边搅拌。当pH下降时,要用氢氧化钾进行中和。pH失衡将导致根端初期发黄,后变黑坏死,叶子失绿,植株纤弱,生长停滞。根系发育需要有足够的氧气供给,如果氧气不足会影响根系和地上部发育,这时候要开启供氧泵,增加营养液中的溶解氧,维持4.0~5.0 mg/L的溶氧量,保证番薯的正常生长和发育,笔者的经验是每天上午和下午开增氧泵4~6 h。另外,营养液的温度直接影响作物对营养元素的吸收,夏季温度一般不超过28℃,冬季不低于18℃。
营养液使用一段时间后,由于营养液中的元素不断被植物吸收、水分自然蒸发等原因,营养液的浓度会不断发生变化,需要进行检查和补充。营养液更换的准确时间,是通过化学分析了解营养液中的养分消耗情况。有研究表明[1-2]营养液使用1个月后就要完全更新,经笔者实践,保养好的营养液可连续使用3~5个月。如果营养液沉淀较多,较浑浊,颜色变化,有异臭味,根尖变黄或变黑,很难生长新根,或新根不长等,就要更换营养液了。
为增强植物抗病性,促进根系生长,需额外补充微量元素,配制浓度为0.5%~1%的磷酸二氢钾溶液,或浓度为0.2%~0.5%的硫酸镁溶液,均匀喷洒整棵植株,每隔15天左右追施1次。同时,使用ACO-007电磁式空气泵(排气量大约90 L/min)增加营养液中的溶氧量,保证根系正常生长,一般夏天温度较高时,每天需要上午和下午各开3~4 h,冬天温度相对较低,在上午和下午各开2 h即可。
育苗
空中番薯大多采用水培扦插育苗,采用水培进行育苗可以提高移栽出苗率,移栽时避免清洗时伤根,并且苗子成活率高,降低成本,还便于集中管理,利于防治病虫害和培育壮苗。采用深液流水培育苗,种植槽中盛放约10~15 cm深的营养液,潜水泵间歇开启供液使得营养液循环流动,以补充营养液中氧气并使营养液中养分更加均匀。
选用壮苗扦插是保证全苗的重要环节,也是获得高产的前提。壮苗茎蔓粗壮,老嫩适度,节间较短,叶片肥厚,无病虫害。顶段苗比二段苗和基段苗好,发根成活快,产量高。剪苗时在离土壤3 cm以上的位置剪,高剪苗有利于防病,保证新芽及时萌发。剪口平整,茎长20~30 cm,保留4~5片顶叶,随剪随插,以利于番薯苗成活。水培床加入10~15 cm的清水,无需添加营养液肥,栽培板定植孔间距20 cm×20 cm,番薯苗用海绵包裹1/3处,塞入定植孔固定即可。待生根后,加入少量营养液肥,EC为1.2~1.6 mS/cm,每天循环3~5 h,温度控制在18~28℃,期间无需更换。
定植
苗龄45天左右时,番薯苗长出侧枝,苗高50~80 cm时,即可起苗定植,在观光园内,一般每株番薯预留30~40 m2的面积。空中番薯生长期长,分枝能力强,单株冠幅比较大,每株要预留5~6 m2的生长面积。将营养液(EC为2.0~2.5 mS/cm)倒入营养液池内。营养液池储存营养液,由供液管和回液管联通水培槽,形成一个循回系统,便于对营养液池和水培槽内营养液浓度、温度等方面进行控制。移栽时选择生长较为粗壮,叶片完整、根系较为发达的优质苗种,去除病弱苗、畸形苗和烂根。将选好的苗种放入水培槽中,用绳子将藤蔓吊起,用泡沫板和海绵固定,便于生长。这里需注意,番薯苗根颈要露在空气中,可以让一部分根呼吸到氧气。
整枝打杈
番薯苗生长成树,整枝打杈是关键。移栽后的苗生长15~20天左右,会滋生新的侧枝,这时就需要进行引枝吊蔓。用绳子将新长出的枝杈吊在网架上,在植株主干50 cm以上的位置,留3~4个枝干,枝干1 m以上的位置再留分枝,这时就不需要再去除分枝,只需将过密的分枝和瘦弱枝去掉即可。生长过程中夏季需5~6天整枝1次,冬季10~15天整枝1次,便于番薯苗的生长。秋季日照时间缩短,番薯便会开花,这时候需要摘除花苞,减少养分的消耗,同时用植物生长灯补充光照,每天增加2~4 h光照,确保光照强度在8000~30000 lx。
挂盆压蔓
当枝蔓长到覆盖棚架的40%左右时(定植后60天),就可以进行压蔓结薯(图3),一般选择1年左右的中老熟枝条进行压蔓,可以保证薯块生长迅速、产量高,单株番薯根据长势分批次压蔓,每茬可分3~4次进行压蔓,每次可压4~6盆,间隔1周左右可以开始进行第2批压蔓,在盆上显眼的地方写上压蔓日期,方便分批次采收。压蔓前首先需要配制营养土,营养土由草炭、珍珠岩、蛭石按2:1:1的比例混合,或用園土、草炭、河沙按2:1:1的比例均匀混合后放入挂盆内。在网架上选择粗壮的当年生藤蔓,将藤蔓轻轻向下拉出10 cm左右,去掉叶子,用绳子或铁丝将装有营养土的挂盆,悬挂于网架上,将去掉叶子的藤蔓茎节埋于营养土中2~3 cm左右,压实营养土浇透水即可,3~5天时间即可长根,挂盆内每隔一星期左右浇水1次,满足块根营养生长的需要。

病虫害防治

番薯常见害虫有白粉虱、红蜘蛛等,但栽培都是在设施条件中进行的,再加上番薯本身较为抗病,只要控制好营养液浓度、室内温度、光照等条件,一般不会发生病虫害。当发生虫害时,可采用生物防治,将黄色或蓝色的黏虫板悬挂于网架上,即可有效诱杀。

采收及二次挂盆

番薯压蔓60天左右即可进行采摘。采摘需2人同时进行,手拿剪刀,沿挂盆底部往上剪开,剪开后,用手轻轻将营养土拨掉,用剪刀沿薯块根部依次剪下,同时去掉所有的须根,再将结过薯的藤蔓重新放于网架上继续生长即可。采摘后用同样的方法,继续选择粗壮健康的1年生藤蔓进行2次压蔓结薯,以'广薯25为例,周年可安排4~5茬薯,单株年产量可达200~300 kg。

标签: 温室园艺论文

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