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2019年4月21日 作者:xwz2367609 [返回]
甘薯的树气雾克隆栽培与空中挂薯(2)

五、甘薯树气雾栽培与克隆栽培的技术要点

了解气雾栽培与克隆栽培的原理及构建科学合理的栽培模式与硬件设施后,栽培管理是关键,设施农业的栽培管理就是根据作物的生长与生理特性,尽量实现最大可能的适宜化环境营造,通过环控技术创造出最佳的温光气热肥水条件,并结合生长生理特性配套相应的管理措施,以达到栽培目的或者生产要求,构建起设施有保障,管理有依据,操作有标准的技术体系与生产工艺,以下就甘薯气雾培与克隆栽培的相关要点作简要介绍,以供生产与科研参考鉴。

1、品种选择

甘薯的克隆性与自然界的克隆植物类似,其克隆生长的对策不同因进化环境的不同,而形成直立型、匍匐型、与攀援型品种,蔓性攀援型的甘薯品种其克隆整合性及形态发育的可塑性强,可以通过搭架的方式充分利用空间与人为提高叶面积系数,有利高产目标实现;蔓性甘薯为单轴强分枝类型,通过摘心可以刺激强大的分枝能力,而且藤蔓节间长,实现子株克隆方便构建长间隔子的子株,有利于资源的充分利用,大大扩大克隆植物的觅食范围,有利于子株占居更充足的生长环境条件与更充分的资源利用;通过实践,目前用于甘薯树栽培较为适合的品种有苏薯 8 号、心香、徐薯 18、徐薯22、金山57、广薯155、广薯87等。传统选择甘薯品种大多还需考虑水培的适水性,但采用气雾栽培后,适水性问题不作为筛选品种的障碍,只需考虑叶型、品质、蔓性、产量等因素,让适合甘薯树栽培的品种更为广泛。单株产量达386公斤

2、营养液配方的拟定与管理

甘薯对氮磷钾需求比例为1:0.69:2.32,属于喜钾作物,特别是块茎的形成膨大期对钾的需求明显增大,但同时也是喜氮作物,在高氮前提下,提高钾的含量所起增产效果明显,所以在配方制定时,最好按照生长阶段进行营养液配方的调控;据日本泽畑秀研究,在三大元素中,氮对于块根的膨大是最重要因素,只有氮素充足前提下,提高钾元素才具明显的促进效果;也就是甘薯具高氮高钾的矿质生理需求,在栽培后的60天内作为苗期管理,挂盆进行诱根后作为块茎膨大期管理;把营养液的配方管理分为两个阶段,通过笔者多年实践,拟制订以下两组配方,作为甘薯树的专用配方在生产上应用。

1)苗期大量元素组配(ppm

N: P: K:Ca: Mg: S=158: 42: 145: 178: 49: 65,微量元素选用通用配方。

2)块根诱导与膨大期配方(ppm

以上述提及的甘薯需肥特性(N:P:K=1:0.69:2.32),调配成以下甘薯培育块茎的专用配方,其比配如下表(表13-18):

13-18 甘薯块根诱导与膨大期元素理论组配

元素种类

N

P

K

Mg

Ca

S

Fe

Zn

B

Mn

Cu

Mo

浓度(ppm

130

90

302

48

150

109

3

0.1

0.3

0.8

0.07

0.03

按照上述理论组成换算成生产上可应用的化合物组成,见下表(13-19)

13-19 块茎诱导与膨大期化合物组配

序号

化合物种类

用量(g/t

1

四水硝酸钙

883.9

2

硝酸铵

479.4

3

硫酸钾

419.7

4

七水硫酸镁

486.8

5

磷酸二氢钾

394.1

6

螯合铁

23.077

7

一水硫酸锰

2.461

8

硼酸

1.716

9

五水硫酸铜

0.275

10

二水钼酸钠

0.076

11

二水硫酸锌

0.302

该配方1剂量的营养液EC值为1.9ms/cm;按上述化合物比配其换算误差如下表(13-20)

13-20 计算误差

序号

元素种类

实际浓度

理论浓度

误差(±%

1

NO3--N

130

130

0%

2

K

302

302

0%

3

P

90

90

0%

4

Mg

48

48

0%

5

Ca

150

150

0%

6

S

141.1

109

+29.5%

7

Fe

3

3

0%

8

Zn

0.1

0.1

0%

9

B

0.3

0.3

0%

10

Cu

0.07

0.07

0%

11

Mo

0.03

0.03

0%

12

Mn

0.8

0.8

0%

上述换算以硫为自由度,符合理论组成的要求,可作为生产配方应用;

科学的配方再加上相应的营养液管理方可达到理想栽培效果,营养液管理包括PH值的调控及养液EC值的调整,高温季节或低温季节,还得进行液温的调控与管理;PH值的范围一般控制在5.5-7.0之间,该范围为甘薯栽培的最佳酸碱度,超过该阈值就必须及时进行调酸或调碱处理;EC值的管理分为以下几个阶段,移栽后1个月,重点是促进苗的生长与根系的发育,稍低的营养液浓度有利于气生根发育,所以移栽后30天内,以EC1.2-1.8为宜,3060天提高至EC1.8-2.260天后稳定在EC2.2-2.8之间。遇到高温季节大棚温度(气温超过35℃)或者寒冬季节大棚温度(气温低于15℃),则采用营养液加温或者致冷,保持液温于18-21℃之间,对于生长促进起到很好的助益作用。

3、环境条件的管控与操作

实现甘薯长周期或跨年度栽培,减少环境气候对生长发育的影响,必须针对甘薯的生物学特性进行温室环境的调控管理;甘薯生长适宜的空气温度为15-35,生长最快的最佳温度为25-28,如低于上述阈值温度必须对温室进行加温或者降温措施的结合;如夏日采用湿帘风机或高空细雾微喷降温,寒季采用热风炉加温;光照的要求,甘薯为短日照作物,日照少于8小时则会进入开花阶段,作为营养生长为主的甘薯树栽培必须进行光照调节以抑制开花,实行每天补光4小时,甘薯适宜的光照强度为8000-30000LX,遇到连续阴雨天气,也可以进行人工补光,以促进生长;二氧化碳的管理与常规蔬菜在棚类似,主要是寒冬季节,通风量小,容易出现二氧化碳缺乏,优化管理的温室可以结合二氧化碳发生器,进行二氧化碳气肥的追施,有利于光合促进与生长。

4、树体培育及块根诱导技术

树体的培育的目的是为了实现营养生长速生化及枝蔓的合理科学布局,最大化达到短时间的空间覆绿,及提高单位面积的叶面积系数,为高产奠定光合产物充分积累的基础;甘薯树整形修剪以钢构树网架或平棚架作为支撑,采用枝蔓引缚与绑蔓的方式进行树体管理;树体管理包括根蔸处主干的管理,定植处的主干一般采用定植管套护的方式,对根蔸主干进行保护;分枝管理,一般气雾生根或者基质扦插育苗后的种苗移至气雾培系统,当植株长高至1-1.2米时进行摘心促进分枝,保留6个健壮的侧蔓均匀角度引蔓上架,上架后侧蔓长至1.2-1.5m时又进行二次摘心促进分枝,至此阶段即完成了主侧蔓骨架的培养,其后的管理就是把生发的枝蔓均匀绑缚于平棚架或者钢构树曲面网架即可,对于过密枝作适当修剪即可;当甘薯树长至1520平方米时开始挂盆诱根,盆采用环形均匀布局,挂盆诱根的容器一般以容量2030L的塑料盆或者断根容器,盆内填充珍珠岩、泥炭、蛭石混合轻型基质,其比例为1:1:1,盆内水分管理最好结合营养液滴灌,每盆插一滴灌管,滴灌管道安装时从栽培系统的供液管处接一三通开关即可,需灌溉时打开球阀即可,早期一个月内一般每57天滴灌一次,保持基质湿度约60-80%,其后渐渐减少灌溉,直至采收;压蔓诱根时,选择健壮的藤蔓,去除待压蔓部位2-3节的叶片,压入基质5厘米深左右,诱根部位的前段留五叶一心作为提水枝,一般压蔓后3-4天即长出不定根根系;环状布局的诱根盆作环状布局,间距一般为11.2米均均布设;随着枝蔓的生长树冠扩大,当冠径在原基础上再扩大2.43米时,再于1.2米处设一环摄食点,摄食点也作均匀布设,可以与诱根点对应布局,摄食点选择PVC管或者塑料桶,安装弥管内或桶内弥雾,管底或桶底设回流口即可,摄食点的弥雾供液系统一并并入根雾管理系统,实施相同模式的养液循环供液(13-38)。摄食点的压蔓与块根诱导压蔓类似,只需把部份茎节压至弥雾的桶或管内,一般34天即形成气生根,随着生长一般15-20天即形成具吸收肥水功能的发达气根,开始充分发挥摄食功能,安装摄食点的部位可以为发挥就近整合功能,为周边区域的枝叶生长及块根膨大提供肥水需求,解决了传统甘薯树远距离传送肥水能耗大,受蒸腾拉力及大气压影响的问题;大大缓冲与减轻基株肥水吸收的压力,同时又制造出更多的光合产物回流基株根系,起到了防止根蔸早衰或老化溃烂问题;另外对于主根蔸的根系可以进行阶段性修剪,以刺激新根根系形成,起到根系活力激发的效果,也是防止多年树体老化的有效方法,修剪后形成的新根肥水吸收效率更高,长期保持洁白的活力根状态。

随着树体的不断扩大,不断围绕同心圆,按照间隔1.2-1.5m间距,逐渐增加摄食点与诱根挂盆,采用相间布设方法,让枝蔓各处生长更为均匀,长期保持树体充分而高效的光合作用状态;采用气雾克隆栽培,理论上可以实现无限化的生长,是构建超大型甘薯树的创新模式。挂盆压薯诱导出不定根后,一般历经3个月的生长即可采摘收获块茎,收获块茎后又可以换点压挂盆压蔓,也可以原位继续培育块根。

 

六、甘薯树气雾栽培与克隆栽培的生产与科研价值

甘薯树的创新栽培模式,实现吸收根与块根的分离培育,达到了无需挖掘整株破坏浪费生物量的传统采收方法,并且实现周年与跨年无限栽培,让作物的生长潜能得以最大发挥,不管是在生产上与科研上都具实用价值与现实意义;首先甘薯打破了传统的季节限制,作为块茎的营养体器官,可以不受季节局限周年压蔓挂薯采收,实现甘薯的周年供应;让原本浪费的生物量都转化成可供食用的块根生物量,实现可食生物量的最大化,是高产丰产的基础。在科普观光上,硕大的红薯树展示,可以激发中小学生对自然与生物科学的兴趣,可以启发想象力与创造力,并且让更多的人群对农业高科技的了解与热爱,对于促进生态文明及乡村振兴具很好的助推作用。

在科研上,甘薯的克隆栽培,是研究克隆植物整合生理、生态生理、生态适应、表观可塑等学科的重要手段;以甘薯为研究作物,具有生长快速管理简单的优点,可以快速建立研究平台;同时,也对非克隆植物的克隆化栽培提供理论与实践基础或科研启示,对于耕作技术与制度的创新革命都起到积极的推动作用。

 

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