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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.2003，9.212~254•[2]王树安.作物栽培学各论.北京：中国农业出版社.1995，10.214~231•[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):16~19•[7]马代夫．甘薯壮苗增产的生理特性分析．作物杂志，1989（4）22~23•[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,2001:1~8•[9]刘晓杰等.脱毒小薯催芽技术研究.马铃薯杂志,1999.1:13~151•[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•１.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。•２.梗根梗根又称柴根或牛蒡根，形状细长，粗细均匀。•３.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７月中旬到８月下旬；夏薯约在栽后40至70天，即８月上旬到９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８月下旬，夏薯在９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50mg／kg，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150~200g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：叶片肥厚、叶色较深、顶叶齐平、节间粗短、剪口多白浆、秧苗不老化又不过嫩、根原基粗而多、不带病斑、苗长约20cm，百株重约500g。(二)苗床的建造•1．回龙火炕此种苗床采用煤、柴草等燃料为热源，特点是温度均匀，保温性能好。它设有三条烟道，中间为去烟道，两边是回烟道。(二)苗床的建造•2．酿热温床这种苗床是利用微生物分解新鲜驴、马粪和秸秆的纤维素发酵生热的苗床。驴、马粪或牛粪和切碎的麦秸混合，其比例为1：2，浇足尿水。酿热物的湿度以持水量的70％为宜，填人坑中的厚度约50cm，盖上塑料薄膜，夜间要加盖草帘保温，白天揭开草帘晒床提温，当温度达到30℃以上时，踏实酿热物，上铺砂土，即可排薯育苗。图13-2酿热温床纵剖面图1塑料薄膜2.墙3.盖砂4.种薯5.床土6.酿热物(二)