甘薯立柱式栽培技術(shù)的問題討論

牛祎迪 李亞楠 李琳琳 蔡楊 夏英俊

【摘? ?要】 甘薯是我國(guó)主要的糧食作物。甘薯立柱式栽培是一項(xiàng)利用基質(zhì)、水肥培育的新技術(shù)。能夠解決土傳病蟲害、土地鹽堿化等問題，集中體現(xiàn)了省工、省時(shí)、提高土地利用率、減少破薯率等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)甘薯立柱式栽培架設(shè)計(jì)、營(yíng)養(yǎng)土及栽培管理等方面進(jìn)行分析討論。

【關(guān)鍵詞】 甘薯;立柱式;栽培

甘薯為旋花科甘薯屬，具有抗干旱、耐貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn)。主要用于鮮食、飼料及生產(chǎn)甘薯淀粉、粉條和粉絲等，也是生物質(zhì)能源——燃料乙醇的重要原料。我國(guó)的甘薯生產(chǎn)以塑料大棚、大地覆膜、露地栽培為主，立體栽培很少。對(duì)甘薯立體栽培的嘗試主要利用架式和柱式等單一栽培形式進(jìn)行育苗，常出現(xiàn)光照差、水肥不均衡等問題，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育造成不利影響[1]。研究與產(chǎn)量性狀關(guān)系密切并且表現(xiàn)穩(wěn)定的相關(guān)性狀對(duì)甘薯育種實(shí)踐具有重要意義[2]。針對(duì)甘薯立柱式栽培用于生產(chǎn)的研究鮮有報(bào)道，本文針對(duì)甘薯立柱式栽培試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。

1? 甘薯立柱式栽培材料的分析

1.1? 甘薯立柱式栽培架的設(shè)計(jì)

甘薯立柱式栽培架的設(shè)計(jì)包括：立柱的高度、立柱直徑大小、圍面材質(zhì)、立柱固定方式以及成本等細(xì)節(jié)問題。立柱設(shè)計(jì)考慮到支撐力、透氣性能、栽培及秋季收獲難易度及重復(fù)利用等諸多方面的問題。為了盡可能的增大甘薯的種植面積，同時(shí)保證立柱的支撐力，以及透氣性能等條件限制，立柱的高度適當(dāng)?shù)脑黾拥?.2-1.5m，立柱直徑為0.4-0.5m。外部圍面材料，需通透性良好，來保證甘薯根部呼吸作用順暢，同時(shí)要有足夠的支撐力，圍住栽培土以防止立柱倒塌崩裂，因而選用質(zhì)地較為結(jié)實(shí)的環(huán)保型材料，如木頭，玉米秸稈，向日葵秸稈等。立柱固定用到了木頭樁和尼龍繩等材料，防止立柱傾斜，甘薯水肥不均等問題發(fā)生。

1.2? 甘薯立柱式栽培土的配制

甘薯立柱式栽培土必須具有，密度小、透氣性好、透水性好、營(yíng)養(yǎng)元素多、可重復(fù)利用性好等優(yōu)良性狀。栽培土壤密度過大會(huì)導(dǎo)致下部甘薯的生長(zhǎng)不良，塊莖小，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量下降。為了降低土壤密度并同時(shí)增加栽培土的微量元素含量，適當(dāng)加入了植物秸稈或草木灰等成分，增加了栽培土的營(yíng)養(yǎng)成分和微量元素含量，保證甘薯生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)所需。也可以加入有機(jī)肥或生物菌劑，保證養(yǎng)分充足。另外可以加入適當(dāng)比例蛭石，降低營(yíng)養(yǎng)土容重。

2? 甘薯立柱式栽培對(duì)空間資源的利用

立柱式栽培也稱為垂直栽培，即在地面栽培的同時(shí)，利用上層空間再進(jìn)行栽培的方式。通過豎起立柱式材料向空間栽培發(fā)展，充分利用空間和太陽(yáng)能，提高空間和設(shè)施利用率，達(dá)到高產(chǎn)、高質(zhì)量的效果。目前，立體栽培已發(fā)展出多層式、懸垂式、單元疊加式等不同形式，通過一定設(shè)施的利用，擴(kuò)大了土地的栽培面積，充分利用空間，具有提高空間利用率和單位面積產(chǎn)量、解決重茬、減少土傳病蟲害等優(yōu)點(diǎn)。

3? 甘薯立柱式栽培的光能利用

甘薯是喜光的短日照作物，喜溫，不耐寒。光照強(qiáng)度影響甘薯的生長(zhǎng)發(fā)育，包括光合作用的能量生產(chǎn)，有機(jī)物質(zhì)的合成，體積的增長(zhǎng)和重量的增加，還有組織和器官的分化。甘薯的器官組織的正常比例發(fā)育結(jié)實(shí)也與光照強(qiáng)度密切相關(guān)。在發(fā)育上，光照不足，影響碳水化合物的制造與積累。甘薯立柱式栽培種植過密，行間或株間光照不足，影響甘薯器官的光合作用造成減產(chǎn)。由于立柱式栽培導(dǎo)致群體偏大影響通風(fēng)透光，中下部因光照減弱影響光合需要，可以進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，立柱式的優(yōu)點(diǎn)之一是節(jié)省空間，但也造成了中下部光照削弱，和蓋樓一樣。根據(jù)甘薯在光周期的需要進(jìn)行補(bǔ)充，在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期需強(qiáng)光較多，開花期強(qiáng)光黑暗各一半。

4? 甘薯立柱式栽培的施肥和灌水

每生產(chǎn)1000kg鮮甘薯，需要從土壤中吸收氮3.72kg，磷1.72kg，鉀7.48kg，三者的比例為2：1：4[3]。不同生育期需肥特點(diǎn)不同，因此，在甘薯生長(zhǎng)過程中，要根據(jù)甘薯的長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相確定甘薯追肥時(shí)期、種類、數(shù)量和方法。甘薯為喜鉀作物，鉀吸收多，對(duì)氮素較敏感，磷含量需求相對(duì)較少。甘薯對(duì)氮素的吸收在生長(zhǎng)的前、中期吸收速度較快，需要量大，到莖葉生長(zhǎng)盛期吸收量達(dá)到高峰，塊根膨大盛期，對(duì)氮素吸收速度變慢，需要量減少;對(duì)磷素的吸收則隨著甘薯莖葉的生長(zhǎng)逐漸增多，到薯塊膨大期吸收量達(dá)到高峰，但在甘薯的整個(gè)生育期內(nèi)對(duì)磷的吸收速度均慢;對(duì)鉀素的吸收前期速度較慢，中、后期的吸收速度快，其吸收積累快時(shí)期，是在薯塊膨大較快之時(shí)，甘薯需鉀量從生長(zhǎng)到收獲比氮、磷都要高[4]。甘薯立柱式栽培水肥容易流失，下部水分較充足，上部保水性較差。

5? 地表溫度對(duì)甘薯生長(zhǎng)的影響

甘薯只有在一定的溫度范圍內(nèi)才能夠穩(wěn)定生長(zhǎng)。溫度對(duì)甘薯根、莖、葉的影響可以通過光合、呼吸、蒸騰等代謝過程，也可以通過影響有機(jī)物的合成和運(yùn)輸?shù)冗^程，還可以通過地溫、氣溫，通過影響水肥的吸收和輸導(dǎo)來影響甘薯的生長(zhǎng)。為了避免白天陽(yáng)光對(duì)上層甘薯的直接照射，風(fēng)雨對(duì)甘薯莖葉的傷害以及夜晚地面土壤溫度的蒸發(fā)，達(dá)到保溫增濕，調(diào)節(jié)甘薯生長(zhǎng)環(huán)境的作用，我們?cè)诹Ⅲw栽培框架外圍拉上了一層黑色的遮陽(yáng)網(wǎng)。掩蓋遮陽(yáng)網(wǎng)后，雖然有一定的保溫增濕的作用，但立體栽培式的中層甘薯生長(zhǎng)由于受不到太陽(yáng)光的直接照射和地表土壤的保溫作用，仍與上下曾和普通種植的甘薯形態(tài)差異較大。首先，栽培甘薯幼苗時(shí)，立體栽培式中層甘薯幼苗成活率較低;其次，甘薯根莖葉生長(zhǎng)較中下層弱小;結(jié)實(shí)時(shí)，中層甘薯塊根瘦小。中層甘薯生長(zhǎng)這一生與普通栽培的甘薯形成了鮮明的對(duì)比。

6? 甘薯立柱式栽培植株生長(zhǎng)勢(shì)

立柱式栽培進(jìn)行分層種植，充分利用了空間。然而由于多層立體栽培架存在層間光溫分布不均等問題，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，產(chǎn)量和成熟期等性狀。甘薯的地上部（莖葉）和地下部（塊根）產(chǎn)量都很高，莖葉繁茂，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)迅速，蒸騰作用強(qiáng)。因此，甘薯一生的需水量較大。立柱式栽培甘薯莖葉的生長(zhǎng)和普通露地栽培相比，地上部產(chǎn)量很高，莖葉繁茂，生長(zhǎng)迅速，但塊根生長(zhǎng)收到抑制，應(yīng)注意調(diào)節(jié)地上部與地下部的關(guān)系。甘薯喜光喜溫，屬不耐陰的作物，且甘薯以土層深厚疏松、通氣性良好的砂土或壤土為佳，立柱式栽培塊根由于上層土壤對(duì)根系的擠壓以及水肥的流失，使土壤板結(jié)，透氣性下降。下層甘薯不僅受上層土壤的擠壓且水分過多，塊根呼吸氧氣供應(yīng)困難，影響塊根膨大，降低干物質(zhì)含量，最終導(dǎo)致地上部（莖葉）與地下部（塊根）生長(zhǎng)不協(xié)調(diào)，莖葉繁茂，塊根細(xì)小。

小結(jié)：我國(guó)甘薯在生產(chǎn)上普遍采用露地式的栽培方式，開展立體栽培可充分利用設(shè)施和空間熱能，節(jié)約能源，提高資源利用率。雖然空間利用率高、減少病蟲害等優(yōu)勢(shì)突出，但由于甘薯立柱式栽培產(chǎn)量沒有精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，立體栽培框架設(shè)施還有待研究，保水保肥設(shè)施有待提高，資源利用與普通栽培無明確數(shù)字，具體數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏猛，李洪民，唐忠厚，等.甘薯立柱式無土育苗模式研究初報(bào)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào).2013，44（3）：407-410.

[2] 歐行奇，任秀娟，李新華，等. 甘薯自交后代主要農(nóng)藝性狀的變異研究[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，46（04）：1-4.

[3] 董靜，張運(yùn)濤，王桂霞，等.日光溫室草莓立體栽培研究[J].北方園藝. 2011，（04）：71-73

[4] 胡國(guó)燕，劉銳.甘薯的施肥規(guī)律及施肥技術(shù)[J].吉林農(nóng)業(yè).2013，（02）.