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第七章 甘薯及薯类作物栽培 第一节 薯类作物概述 薯类作物或称为根茎类作物。常见的有 甘薯、马铃薯、木薯、薯蓣、魔芋、凉 薯等。它们在植物学分类中科属不一, 但主要收获物都为营养器官,即生长在 地下的块根或块茎。由于产品器官形成 简单,经济系数比较高。参考文献:1 于振文主编.作物栽培学各论(北方本).北京:中国农业出版社 .2003,9.212254 2 王树安.作物栽培学各论.北京:中国农业出版社.1995, 10.214231 3 江苏省农业科学院等中国甘薯栽培学上海:上海科学技术 出版社,1984 4 史新敏等.甘薯脱毒技术及其应用.安徽农学通报 ,1998,4(4):1619 7 马代夫甘薯壮苗增产的生理特性分析作物杂志,1989(4 )2223 8 屈冬玉等.中国马铃薯产业现状、问题和趋势.马铃薯产业与西 部开发,2001:18 9 刘晓杰等.脱毒小薯催芽技术研究.马铃薯杂志,1999.1:13151 10 黑龙江省农业科学院马铃薯研究所主编中国马铃薯栽培学.北 京:中国农业出版社,1994一、栽培价值及利用 薯类作物具有高产稳产的特性,它的适 应性广,抗逆力强,抗风、耐旱、耐瘠 ,遇到严重干旱时生长暂时受到抑制, 但旱象解除后仍可恢复生长,这是禾谷 类作物所不及的。二、甘薯马铃薯的分布及生产 分区 甘薯在世界上主要分布在北纬40以南。 亚洲的栽培面积最大,占80%以上,其 次是非洲(12%左右)和美洲(4%左右 )。我国甘薯主产区 在黄河下游、长江中下游和东南沿海各省,按 其气候条件及栽培制度等特点,可分为五个产 区: 北方春薯区位于北纬41以北, 黄淮海流域春夏薯区是栽培面积占全国的40% 左右。 长江流域夏薯区位于长江流域中下游和河南、 陕西两省的南部以及四川省和重庆市。 南方夏秋薯区位于北纬26以南,北回归线以 北。 华南秋冬薯区位于北回归线以南, 马铃薯分布 于世界五大洲148个国家和地区。2000年 世界种植面积为1877.7万hm2,总产量 301804kt,单产16t/hm2。我国马铃薯生产 遍及全国各个省(自治区)。2000年全国 栽培面积472.3万hm2,总产66282kt,平均 单产14t/hm2。马铃薯分区 我国马铃薯种植地区的气候、地理、栽 培制度及品种类型等条件。 四个马铃薯栽培区:北方一作区、中原二 作区、南方二作区和西南一、二季混作 区。第二节 甘薯的生物学特征 一、甘薯的形态 特征 (一)根 由薯 苗或茎蔓生长的 根均称为不定根 。根据不定根的 发育情况可分为 纤维根、梗根和 块根三种类图13-1 甘薯三种根的形态 1.块根 2.梗根 3.纤维根甘薯的根 .纤维根 纤维根又称吸收根,其主要功能 是吸收水分和养分。纤维根主要分布在30cm左 右的土层内,入土深的可达1m以上,具有很强 的吸水能力,保证甘薯具有抗旱的特性。 .梗根 梗根又称柴根或牛蒡根,形状细长 ,粗细均匀。 .块根 所处条件好、分化发育早的不定根 ,则可能膨大成块根。块根为贮藏根。 块根形状有圆形、圆筒形、纺锤形、球形和不 规则形。块根上有纵沟和根眼(或称根痕)。 块根皮色因品种而异,有紫、粉红、黄、黄白 、白等。皮色和肉色是鉴别品种的主要特征。(二)茎 甘薯的茎是输导和繁殖的器官。 甘薯蔓的长度因品种而异。长蔓型品种,春薯 蔓长在3m以上,夏薯在2m以上,如丰收白、南 京92等;中蔓型品种,春薯蔓长为1.5-3m,夏 薯为1-2m,如济薯1号、烟薯1号等;短蔓型品 种,春薯蔓长在1.5m以下,夏薯在1m以下,如 烟薯8号、济南红等。蔓的长度又因土壤肥力 、栽植密度、栽植时期及环境条件不同而有差 异。茎 茎色因品种而异,可分为绿、紫、褐或 绿中带紫色等。光照强或生长速度缓慢 时茎色较深;反之,则较浅。甘薯顶芽 含植物生长激素较多,顶端生长优势强 ,所以用蔓尖栽夏薯有利增产。(三)叶 甘薯的叶着生在茎节上,是主要的光合作用器 官。 品种间叶形有差异,可分为心脏、三角与掌状 等。叶缘分全缘、带齿、浅单缺刻、浅复缺刻 和深复缺刻。但有些品种在一株上有两种或两 种以上的叶形。叶色有绿、浅绿和紫色等。顶 叶色是识别品种的主要特征之一,分为绿、紫 、褐或绿带紫色等。叶片背面的叶脉颜色,分 淡红、红、紫、淡紫和绿色等。叶柄基部色分 为紫、褐、绿色等,叶脉色和叶柄基色都是识 别品种的标志。(四)花、果实、种子 我国北纬230以南,一般品种能自然开花 ,在我国北方,则很少自然开花。甘薯 是异花授粉作物,花单生或若干朵集成 聚伞花序,花型如漏斗状。有雄蕊5个, 花丝长短不一,花粉囊分为两室。雌蕊1 个,柱头球状分二裂。果为蒴果,球形 或扁球形,每果有种子1-4粒,种皮褐色 。二、甘薯的生长时期 甘薯是蔓生草本植物,在热带或亚热带 地区能终年生长,为多年生植物。可以 划分为三个生长时期。 (一)生长前期 从栽插到茎叶封垄为 生长前期。它包括扎根还苗和分枝结薯 两个生长阶段。华北地区,春薯生长前 期约需经历60-70天左右,夏薯约需经历 40天左右。甘薯的生长期 (二)生长中期 从茎叶封垄到茎叶生 长量达高峰为生长中期。华北地区,春 甘薯的生长中期,大约在栽后70至110天 ,即月中旬到月下旬;夏薯约在栽 后40至70天,即月上旬到月上旬。 (三)生长后期 从茎叶开始衰退到收 获期为生长后期。春薯在月下旬,夏 薯在月上旬以后分别进入生长后期。三、甘薯的产量与品质及其 形成 (一)甘薯块根的形成与膨大 1.初生形成层活动时期(既块根形成期) 甘 薯栽秧后10-25天为初生形成层活动时期。大 约在栽后10天左右,在原生木质部和初生韧皮 部之间出现初生形成层。栽后20天左右,出现 次生形成层,原来的皮层组织剥落,为木栓层 即薯皮所代替。薯皮内含有花青素呈红色或紫 色。初生形成层活动力强弱和中柱鞘薄壁细胞 木质化程度大小决定甘薯幼根发展的方向。 2.次生形成层活动时期(即块根膨大期) 甘薯栽后20天左右出现次生形成层。由 于次生形成层活动,分裂出许多薄壁细 胞和次生木质部及次生韧皮部。由于薄 壁细胞数量的增加,致使块根迅速膨大 。次生形成层活动力的强弱和分布范围 大小是决定块根膨大的动力。茎叶生长与块根膨大间关系 茎叶生长与块根膨大之间的关系,可以 用茎叶鲜重与块根鲜重的比值(T/R比值 )来表示。T/R比值越大,表明甘薯同化 产物分配于茎叶越多,反之,T/R比值越 小,则同化产物分配于块根越多。一般 的田块,生长前中期T/R比值大,生长后 期T/R比值小。甘薯茎叶生长与块根产量 之间的关系表现有以下三种情况:1. 茎叶生长不良、块根产量低 主要原因是土层薄、土壤贫瘠、肥水不 足。在生长前期茎叶生长缓慢,结薯晚 ,一般不出现第一次块根膨大高峰;中 期最高叶面积指数多在3以下,光合产物 少,块根膨大慢;后期茎叶早衰,收获 时产量低。春薯T/R比值多在0.4以下,夏 薯T/R比值多在0.6以下。2. 茎叶生长过旺、块根产量也 不高 主要原因是土壤肥水充足、土壤透气性 差、施氮肥过多。前期茎叶猛发,结薯 晚;中期茎叶徒长,叶色浓绿,叶片肥 大,最大叶面积指数达到5以上,下层叶 片受光差,叶片生死交替频繁,消耗大 量养分块根膨大慢;后期叶色不落黄, 块根产量低,收获时T/R比值多在1以上 。(三)甘薯的品质 根据甘薯的品质特点和用途,将甘薯品 种分为三个类型:高淀粉型,高糖、高 维生素型,高淀粉、高饲料转化率型。高淀粉型品种 1.高淀粉型品种的品质特点是:块根产量 高、出干率高、淀粉含量高,淀粉白、 加工品质好。代表性品种有:徐薯18、 淮薯3号、绵粉1号、苏薯2号、鲁薯7号 、甘薯868、农林41号、农林43号、高系 14,例如农林41号块根淀粉含量高达 30% 。这类品种的主要用途是,生产淀 粉、柠檬酸、酒精、甘薯粉丝方便面等 。高糖、高维生素型品种 2高糖、高维生素型品种的品质特点是:薯 型美观,如薯块大小适中,形状好看,皮色好 看等;营养成分高,含糖量高、食味好;薯肉 黄色、桔黄色、桔红色或紫色;产量较高。它 们具有较高的营养价值和良好的保健功能。代 表性品种有:北京553、苏薯1号、鲁薯8号、 台农65、苏薯4号、豫薯5号、冀薯4号、豫薯 10号、农林37号、农林43号、山川紫、百年薯 。主要用于鲜食,速冻罐装,烤地瓜,加工成 甘薯脯、甘薯虾片、膨化薯片,提取食品用色 素、化妆品用色素等。3高淀粉、高饲料转化率品种 3高淀粉、高饲料转化率品种的品质特 点是:茎叶再生能力强,生物产量高; 块根产量高、淀粉含量高;干茎叶中粗 蛋白含量高于15%。代表性品种有:广 薯62、鲁薯3号等。主要用做牲畜饲料。 四、甘薯对环境条件的要求 (一)温度 甘薯喜温暖而对低温反应敏感,最怕霜 冻。在15-30之间,温度愈高生长愈快 ,以25为最适温度,超过35生长缓 慢,低于15生长停滞,10以下植株 因受冷害而死亡。较大的日夜温差有利 于块根膨大。(二)水分 甘薯是耐旱作物,其蒸腾系数约在300- 500之间,低于一般旱田作物。甘薯田间 耗水量与产量成正相关,一般认为春甘 薯公顷产37.5-60t时,田间耗水量为450 -750mm,相当于每公顷4500-7500m3的灌 溉量。生长前期土壤水分以土壤最大持 水量的60-70%为宜,生长中期以保持土 壤最大持水量的70-80%为宜。生长后期 保持土壤最大持水量的60%即可。(三)土壤 甘薯耐瘠薄,对土壤要求不严格,但以 土层深厚疏松,排水良好,含有机质较 多,具有一定肥力的壤土或沙壤土为宜 。甘薯高产对土壤物理性状的要求是: 土壤空隙度在50%以上,其中非毛管空隙 在20%以上,毛管空隙在30%以下;砂质 壤土的容重为1.24g/cm3。土壤非毛管空 隙度高、通气性好,有利于光合产物向 块根中转移,提高块根产量。土壤 高产甘薯田的土壤肥力指标是:有机质1 2左右,全氮约0.6,水解氮约 50mgkg,全磷约0.1,速效磷20mg kg以上,全钾2以上,速效钾120mg kg以上。甘薯对土壤的酸碱度要求不严 格,pH值从4.5-8.5范围内均能生长,而 以5-7之间较适宜,酸性过大结薯有减少 的趋势。土壤含盐量如超过0.2%,则对 甘薯生长不利。(四)光照 甘薯是喜光作物,其光合作用的光饱 和点30000-40000lx。充足的光照有利于 甘薯块根膨大,块根的膨大也与每天受 光时间长短有关。每天受光12.5-13小时 ,比较适宜块根膨大。第三节 甘薯育苗技术 一、甘薯的繁殖特点 甘薯为异花授粉作物,自交不孕,用种 子繁殖的后代性状很不一致,产量低。 因此,除杂交育种外,在生产上都很少 采用有性繁殖。由于甘薯块根、茎蔓等 营养器官的再生能力较强,并能保持良 种性状,故在生产上采用块根、茎蔓等 无性繁殖。二、块根萌芽和长苗特性 块根萌芽与长苗受内在因素的影响,包 括品种、薯块的来源、薯块的大小及部 位等。 薯皮薄的品种,薯块容易透进水分与空 气,萌芽、长苗较快。“根眼”多的品 种萌芽、长苗较多;反之,则较少; 夏薯的薯块生活力较强,染病较轻,薯 皮薄,出苗快而多;春薯的薯块则反之 。二、块根萌芽和长苗特性 经高温处理下贮藏的种薯出苗快而多, 在常温下贮藏的种薯出苗慢而少。受冷 害、病害、水淹和破皮受伤的种薯出苗 慢而少; 大薯块含养分较多,出苗粗壮,但大薯 的单位重量出苗数较少;小薯则相反。 一般以150200g的薯块做种薯比较适宜 ;薯块顶部萌芽、长苗快而多,中部慢 而少,尾部最慢最少。三、育苗技术 (一)甘薯壮苗特征 实践证明,壮苗比弱苗增产20左右。 壮苗的特征是
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