黃 娟,趙羅瓊,丁大杰,趙思毅,楊錫波,陳 斌,李云峰,章 攀,范香全

(四川省達(dá)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,四川 達(dá)州 635000)

達(dá)州市地處四川盆地東北部,年均氣溫14.5～17.7℃,全市降雨量充足,是國家脫毒馬鈴薯良種繁育基地、四川最大的天然富硒馬鈴薯生產(chǎn)基地、川東北最大的商品薯生產(chǎn)基地。可在春、秋、冬三季種植馬鈴薯,2022年種植面積10.79×104hm2,總產(chǎn)量44.26×104t(折糧),占全市糧食總產(chǎn)的13.85%,在達(dá)州市衛(wèi)冕全省糧食總產(chǎn)“十連冠”中發(fā)揮重要作用,在四川省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中具有十分重要的地位和作用[1]。彩色馬鈴薯與普通馬鈴薯進(jìn)行比較,富含多酚花色苷及維生素等多種功能成分,具有抗氧化抗癌、降血糖、減肥、延緩衰老等生理功能。仇菊等[2]研究表明,在部分彩色馬鈴薯品種中提取的花青素比葡萄、紫胡蘿卜等提取的有較好的抗氧化性與穩(wěn)定性,同時也能獲得更高的花青素色素產(chǎn)量,彩色馬鈴薯可以提取天然食用色素、鮮食及加工特色食品,近年來深受消費(fèi)者的喜愛和關(guān)注,市場前景好。達(dá)州市彩色馬鈴薯栽培面積在0.53×104hm2左右且種植面積逐年上升,產(chǎn)量在1300kg/667m2,增產(chǎn)潛力巨大。目前未研究出成熟的栽培技術(shù),因此研究彩色馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù),提高單產(chǎn)水平極為迫切。

1 彩色馬鈴薯研究現(xiàn)狀

1.1 彩色品種多樣化

當(dāng)前全球有多種彩色馬鈴薯品種。雖然國際馬鈴薯中心記載收集的彩色馬鈴薯只有304種,但秘魯作為馬鈴薯發(fā)源地卻有3000多個彩色馬鈴薯品種。可見彩色馬鈴薯種質(zhì)資源非常多樣化。目前,在世界范圍內(nèi)彩色馬鈴薯的栽培越來越普及,如美國彩色的品種(Ruby和Dark Red Norland),英國紅皮突變體的品種(King Edward);紫黑色皮肉的品種(Negresse、Congo),日本彩色的品種(Northern Ruby)等[3]。

國內(nèi)最先研究成功品種“紫羅蘭”,2000年由黑龍江省牡丹江市蔬菜科學(xué)研究所培育[4]。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研發(fā)中心通過雜交技術(shù)選育出200多份不同品系的彩色馬鈴薯品系,如“紅云”“紫云”“彩云”系列。近年來,四川、吉林、浙江、內(nèi)蒙古、寧夏等在彩色馬鈴薯品種選育都得到了很大的進(jìn)展,如“紅玫瑰”“黑玫瑰”“黑金剛”“黑美人”“紅美”“青薯9號”“蓉紫芋5號”“綿紫芋1號”等。達(dá)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院2015年開始引進(jìn)彩色馬鈴薯資源材料開展彩色馬鈴薯資源評價和雜交創(chuàng)新利用,現(xiàn)有彩色馬鈴薯資源25份,自育彩色馬鈴薯資源15份,苗頭彩色品種3個,有望選育出適應(yīng)川東北地區(qū)的彩色馬鈴薯品種。

1.2 栽培技術(shù)對紫色馬鈴薯的影響

馬鈴薯適宜冷涼環(huán)境的植物,彩色馬鈴薯的花色苷形成受糖、光、溫度、激素、調(diào)節(jié)基因等多種因素控制。韓秀鋒等[5]研究表明,在土壤中形成的塊莖,對花色苷生物合成相關(guān)基因有重要作用以及影響花青素積累重要環(huán)境因素都是溫度,適宜的低溫能夠誘導(dǎo)多種植物區(qū)級苷積累。16～25℃的低溫環(huán)境最利于塊莖花青素的形成。李彩霞等[6]彩色馬鈴薯紫羅蘭大棚雙膜高效栽培技術(shù)中研究闡述彩色馬鈴薯種薯要點(diǎn),彩色馬鈴薯種薯切塊大小25～40g為最適,每一切塊上有幼芽或芽眼能提高彩色馬鈴薯出苗率及單株塊莖重。丁悅[7]研究探討栽培措施對彩色馬鈴薯花青素含量的影響,采用三個不同的品種,紅云、紫洋和大西洋,在不同覆蓋方式、密度、施肥量情況下種植,其試驗(yàn)結(jié)果表明每畝種植密度5555株、不覆蓋地膜的栽培模式是馬鈴薯體內(nèi)花青素積累的最佳環(huán)境。沈?qū)W善等[8]研究表明:平壩丘陵區(qū)弱光脅迫下,于開花期噴施0.3%的磷酸二氫鉀,噴施量為450L/hm2,可提高紫色馬鈴薯花青素含量7%～22%。紫色馬鈴薯全生育期內(nèi),隨著灌水頻次的增加,產(chǎn)量和花青素含量隨之提高,灌1～4次水的紫色馬鈴薯產(chǎn)量分別提高10.8%,11.2%,15.8%,21.0%。郭亮虎等[9]研究表明,不同品種的紫甘薯中“紫羅蘭”的花青素含量最高,在不同的施鉀處理下變幅區(qū)間也最大(花青素含量變化范圍:1100～1500mg/kg)。不同品種紫甘薯之間花青素的含量對鉀肥的敏感性也存在差異,但所有供試紫甘薯品種在施用鉀肥后花青素含量都有不同程度上的提升。黃濤、屈會娟等[10]研究表明,播前用25℃催芽天數(shù)、赤霉素和油菜素內(nèi)酯對紫色馬鈴薯催芽效果顯著。播種前15d開始以25℃催芽,群體主莖數(shù)提高12.9%,產(chǎn)量提高8.9%。使用20.8mg/L赤霉素催芽,群體主莖數(shù)提高52.9%,產(chǎn)量提高16.6%。使用0.05mg/L 油菜素內(nèi)酯催芽,種薯出苗率提高8.5%,產(chǎn)量提高3.7%。

2 彩色馬鈴薯高產(chǎn)種植技術(shù)要點(diǎn)

2018～2022年,項(xiàng)目組連續(xù)5年在達(dá)州市萬源市、宣漢縣、達(dá)川區(qū)開展彩色馬鈴薯品種示范、高產(chǎn)高效栽培技術(shù)試驗(yàn)研究。集成“抗病新品種、合格脫毒種薯、合理密植、高廂壟作錯窩栽培、重底肥早追肥、增施有機(jī)肥和磷鉀肥、病蟲草害綜合防控、晚疫病預(yù)警精準(zhǔn)防控”的高產(chǎn)高效種植技術(shù),平均產(chǎn)量達(dá)2000kg/667m2,最高產(chǎn)量達(dá)2400kg/667m2,增產(chǎn)率在50%以上,現(xiàn)將栽培技術(shù)總結(jié)如下。

2.1 選地整地

選擇活土層深厚,土壤結(jié)構(gòu)疏松肥沃,排灌方便的地塊,pH在5.2～6.5之間的質(zhì)地適中的沙壤和輕質(zhì)壤土,保證壟廂的高度及保水能力,確保彩色馬鈴薯種植后的透氣性及充足水分。前茬最好為禾本科作物、豆科作物、百合科作物等,避免與茄科作物輪作。播種前深耕翻地,深耕整地是改善土壤水肥氣熱的有效措施。重點(diǎn)開好“三溝”即主溝、廂溝、背溝,深度為20～30cm,做到溝溝相通,深溝高廂,溝中泥土欠細(xì)后平鋪廂面。

2.2 種薯處理

2.2.1 種薯選擇 選用優(yōu)質(zhì)、抗病、高產(chǎn),市場接受度高的彩色馬鈴薯脫毒原種或一級種薯。優(yōu)良品種及種薯應(yīng)具備以下條件:抗病、高產(chǎn)、無雜薯、無病毒病、無畸形薯、生理年齡適中。適宜達(dá)州種植的彩色馬鈴薯品種有“蓉紫芋5號”“綿紫芋1號”“紅美”等。

2.2.2 切種 一般小整薯(單粒重30～50g)帶芽整薯播種,51～100g的種薯縱向切一刀;100g以上的種薯沿臍部向頂部螺旋切為3～4塊,每個切塊重30～40g,帶有1～2個芽,晾曬2～3d,每一切塊上有幼芽或芽眼能提高彩色馬鈴薯出苗率及單株塊莖重。同時切刀用75%的酒精溶液、3%石碳酸或2‰高錳酸鉀溶液浸泡5～10min消毒,做到一切一消毒。遇有病害的種薯,立即換刀,病薯、爛薯須擇地深埋,不能隨便堆放或丟棄。

2.2.3 催芽 未過休眠期的可催芽[用濃度5～10mg/kg的赤霉素(920)浸種5～10min打破休眠],攤晾4～8h,再用濕潤稻草(河沙)覆蓋;催芽長0.5cm左右可播種。秋播種薯必須催芽整薯播種。

2.2.4 藥劑拌種 每100kg薯塊用甲霜靈錳鋅、噁霜·錳鋅或霜脲·錳鋅100g+0.016%農(nóng)用鏈霉素14g+70%甲基托布津100g+滑石粉1.5～2.0kg拌種,拌藥要求切塊30min后均勻拌于切面后晾干陰干,待傷口愈合后再適時播種,最大限度減少初侵染病菌來源。

2.3 播種

2.3.1 播種時期與深度 春季高山區(qū)在2月中旬至3月初、中低山區(qū)在1月中旬至2月下旬播種,冬季平壩地區(qū)12月中旬至1月中旬播種,秋季8月中下旬至9月上旬播種,覆膜的在上述日期上提早10～15d。采用高廂壟作雙行錯窩栽培,有利于排水及薯塊的膨大,播種深度為8～12cm。

2.3.2 播種與密度 采用高廂壟作錯窩栽培,按80～100cm開廂起壟,壟中心掏施肥溝,施肥溝兩側(cè)錯窩播種。應(yīng)依據(jù)品種、用途、土壤類型、肥水狀況、耕作栽培水平的等因素確定種植密度,一般早熟品種保苗5000～6000株/667m2,中晚熟品種保苗4000～5000株/667m2。

2.4 水分管理

馬鈴薯整個生長期的需水量不同,幼苗期需水量占10%,塊莖形成期需水量占25%,塊莖膨大期需水量占55%,成熟期需水量占10%。如遇干旱,水資源無法滿足全生育期需水量,則需保證需水迫切性為塊莖膨大期>塊莖形成期>幼苗期>成熟期。接近成熟收獲時,需水量大大減少,以利塊莖周皮老化便于收獲,此時若田間積水超過30h則極易造成塊莖大量腐爛,應(yīng)及時清溝排水,防止?fàn)€薯。

2.5 施肥

應(yīng)采用“重底肥早追肥、增施有機(jī)肥和磷鉀肥”施肥原則,確保一次性施足底肥,施于兩行種薯施肥溝中,忌與種薯接觸。每667m2施復(fù)合肥(15-15-15)60～80kg、硫酸鉀10kg、有機(jī)肥150kg或土雜肥1000～2000kg或糞水灌窩(干旱情況下)。齊苗后結(jié)合第一次中耕除草,用2kg尿素對水60kg/667m2葉面追肥提苗?，F(xiàn)蕾期后每隔7～10d用300g磷酸二氫鉀對水60kg葉面噴施2～3次。

2.6 病蟲草害防治

早疫病加強(qiáng)田間管理,發(fā)病初期采用75%百菌清可濕性粉劑600倍液或75%百菌清可濕性粉劑+70%甲基硫菌靈可濕性粉劑。

達(dá)州地形特殊,溫度適宜,晚疫病最易發(fā)生且危害最大,應(yīng)重點(diǎn)防治晚疫病,采用“預(yù)防為主,防治結(jié)合”原則,利用馬鈴薯晚疫病預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警、精準(zhǔn)防控、減施增效防治。馬鈴薯根、莖、葉等各個部位皆可發(fā)生晚疫病,最明顯是葉和塊莖上的病斑。病變的塊莖是馬鈴薯第二年晚疫病發(fā)生的主要病源。從封行開始根據(jù)馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)(24h溫度15～21℃、相對濕度85%以上)開始第1次用藥。施用80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液進(jìn)行均勻噴霧,每隔7～10d噴1次,連續(xù)施用2次。當(dāng)田間植株出現(xiàn)少量晚疫病病斑(中心病株)時,將中心病株并連根及薯塊全部挖出,帶出田外深埋(深度1m以上)或銷毀,并用68.75%銀法利75mL對水噴霧或福帥得30mL對水噴霧。交替施用,每隔7～10d噴1次,連續(xù)施用2次。采用機(jī)動噴霧器噴藥提高效率及藥效。

2.7 收獲

根據(jù)食用或商品出售的不同需求,從塊莖形成至植株黃枯時期,都可以收獲。食用薯塊和加工薯塊以達(dá)到成熟期收獲為宜,馬鈴薯在生理成熟期收獲產(chǎn)量最高。收獲時一定要選擇晴好天氣或陰天,挖干撿凈,避免挖爛,破壞塊莖商品性;避免雨天收獲,以免拖泥帶水,不利于收獲、運(yùn)輸,極易因薯皮擦傷而導(dǎo)致病菌入侵,發(fā)生腐爛或影響貯藏。

2.8 儲藏

彩色馬鈴薯塊莖收獲后,不論留種或食用,都要妥善貯藏,以利于延長壽命和市場供貨期。否則,易引起腐爛或發(fā)芽,喪失利用價植。剛收獲的馬鈴薯水分過重,應(yīng)攤平在陰涼通風(fēng)處晾曬10～15d,其間應(yīng)翻薯1～2次,加速水分蒸發(fā)。然后將馬鈴薯保存在10℃上下且相對濕度大于85%的倉庫中。該條件下可推遲馬鈴薯發(fā)芽及塊莖淀粉含量可保持穩(wěn)定。

3 討論

21世紀(jì)以來,人們逐漸拋棄抗生素及維生素,而選擇更健康的花青素,合成色素使用也已大幅度減少,選擇更安全的天然色素。如何提取天然色素及天然色素的應(yīng)用已經(jīng)成為食品色素研究的大體趨勢。彩色馬鈴薯富含天然花青素,是一種優(yōu)質(zhì)的保健食品,擁有很大的需求量及發(fā)展空間。花青素穩(wěn)定因素及高效提取方法都有待研究。高產(chǎn)是獲得高花青素的關(guān)鍵,因此進(jìn)一步深入研究彩色馬鈴薯高產(chǎn)栽培措施,為彩色馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。