种芋原地越冬保存技术研究

2016-04-21 08:42殷剑美张培通韩晓勇郭文琦李春宏
中国蔬菜 2016年11期
关键词:种芋靖江土壤湿度

王 立 殷剑美张培通 韩晓勇 郭文琦 李春宏

(江苏省农业科学院经济作物研究所,江苏南京 210014)

种芋原地越冬保存技术研究

王 立 殷剑美*张培通 韩晓勇 郭文琦 李春宏

(江苏省农业科学院经济作物研究所,江苏南京 210014)

以江苏省著名地方品种靖江香沙芋为试材,采用培土、铺稻草、覆膜等处理,对适宜苏南地区和沿江地区的种芋原地越冬保存技术进行了研究。结果表明:覆膜处理的种芋保存效果较好,种芋完整率为86.9%~91.7%,单株结芋数为12~13个,单个芋质量为35.83~39.49 g;覆膜处理种芋发芽势较好,播种30 d后出苗率最高,为45.2%;覆膜处理的种芋淀粉、蛋白质和多糖含量显著高于未覆膜处理,含水率显著低于未覆膜处理。综合考虑成本、种芋品质和保存效果,白地膜+稻草处理对靖江香沙芋的原地越冬保存效果最好。

芋;原地越冬保存;覆膜;稻草

靖江香沙芋属于多子芋类型,是江苏省著名地方品种之一,具有口感细腻、香味独特、营养丰富等特点,深受广大消费者青睐,2014年被评为“中国地理标志农产品”。2015年靖江香沙芋现有种植面积1 333.33 hm2,年产鲜芋逾2万t(虞利俊 等,2015)。由于靖江香沙芋收获期多集中在10、11月,其他时间新鲜芋头供应量极少,在靖江香沙芋大量上市期间,商品芋价格受市场波动影响较大;另外,随着靖江香沙芋种植规模的不断扩大,对于种芋的需求量也逐渐增加(殷剑美 等,2013)。

苏南地区冬季低温潮湿,而香沙芋含水量大,容易发生破损霉变,不耐贮藏保鲜(孙志栋 等,2011)。现有的种芋保存方法包括室外保存和室内保存,但是长江下游地区地下水位高,传统的地窖或土坑无法用于大规模种芋保存,且操作费工,经济性差;室内保存则需要增加空调等设备以调节温度和湿度,增加了成本(孙志栋 等,2011)。由于保存方式不当,种芋在越冬保存过程中的烂损率一般在20%~30%,严重的可达60%(黄新芳 等,1999)。种芋越冬保存期长、保种效果差等问题严重制约了靖江香沙芋的产业化发展。

本文针对种芋规模化越冬保存技术不成熟的问题,通过对生产上常用的种芋越冬保存方法进行总结和试验,以期建立一种适宜苏南地区和沿江地区的简单有效、成本低廉的香沙芋原地越冬保存方法,为靖江香沙芋大规模生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试芋品种为靖江香沙芋,由江苏省农业科学院根茎类作物项目组提供。试验地为黄棕壤土,土壤肥力中等,pH值为6.11,呈弱酸性。土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为143.00、24.42、161.30 mg·kg-1,有机质含量为16.10 g·kg-1。

1.2 试验设计

2015年10月底,待植株倒苗后,将地上部茎叶清理干净。原地越冬保存试验于2015年11月28日至2016年3月15日在江苏省农业科学院本部试验基地(南京)进行,设置6组处理,以露地保存为对照(表1)。采用随机区组排列,每处理20株,3次重复。

1.3 项目测定

1.3.1 土壤温度和湿度 将金属温湿度计放置于各处理垄中,从2015年12月15日至2016年3月15日,每隔15 d左右记录空气温湿度,以及15 cm土层的地温和土壤湿度。各处理沿小区中心方向等间距设置2个测定点,3次重复,计算平均值。

1.3.2 种芋产量及质量 原地越冬保存结束后,将种芋全部挖出,调查收获株数、小区总质量(子孙芋质量和)、总芋数、完整种芋数、发芽种芋数等,计算平均值。统计完整种芋数与总芋数的百分比,计算种芋完整率;统计发芽种芋数与总芋数的百分比,计算种芋发芽率。以单株完整子孙芋数计为单株结芋数。每处理随机选择10个种芋测量发芽长度,取平均值,3次重复。

2016年3月30日,将不同处理种芋播种于田间,每处理播种14株,播种30 d后统计种芋出苗数,并统计破土出苗数和种芋总数的百分比,计算出苗率,每处理3次重复。

1.3.3 种芋品质测定 原地越冬保存结束后,每处理随机取3个单株,分别测定单株子孙芋的相对含水率、淀粉、多糖和蛋白质含量,每处理3次重复。将各单株子孙芋在105 ℃杀青30 min,80 ℃烘干至恒重并称重,计算相对含水率。淀粉含量使用鲜样采用碘显色法测定(徐昌杰 等,1998),多糖含量使用干样采用回流提取分光光度法测定(庞来祥等,2011),蛋白质含量使用干样采用凯氏定氮法测定(鲍士旦,2000)。

1.4 数据处理

所有数据采用Excel 2010软件进行整理,利用SPSS 16.0软件进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)进行多重比较。

表1 试验设计

2 结果与分析

2.1 种芋越冬土壤温度变化

如表2所示,种芋露地越冬未覆膜处理的土壤温度均低于覆膜处理。当气温连续低于5 ℃以下时,未覆膜处理的地温一般在4 ℃左右,而覆膜处理的地温均保持在4.48~7.00 ℃。当外界气温快速升高(气温从3 ℃升至23 ℃),处理3和处理4的地温上升较快,涨幅分别为200%和240%。在整个越冬保存期间,处理5和处理6的控温效果好,地温保持在5.50~13.02 ℃之间;而处理3和处理4的地温在4.48~17.00 ℃的范围内。在所有处理中,对照的地温一直保持最低。

表2 种芋越冬空气及土壤温度变化

2.2 种芋越冬土壤湿度变化

如表3所示,覆膜和未覆膜处理间的土壤湿度差异明显,未覆膜处理容易受到空气湿度影响,土壤湿度波动较大,其中对照土壤湿度波动最大。当雨雪天气出现,空气湿度增大时,未覆膜处理的土壤湿度最高达35.1%(1月30日);而长期无雨空气干燥时,未覆膜处理的土壤湿度又降低至6.2%(2月15日)。覆膜处理的土壤湿度波动较小,在整个越冬保存期间保持在15.3%~27.2%,其中处理5和处理6的土壤湿度保持在15.3%~24.0%,处理3和处理4的土壤湿度保持在15.5%~27.2%。

2.3 原地越冬种芋保存效果

未覆膜处理与覆膜处理在种芋完整率、小区总质量、单株结芋数、发芽率和芽长等方面具有显著性差异(表4)。未覆膜处理的种芋烂损数多,其中对照的种芋完整率最低,仅为32.1%,处理1和处理2分别为65.1%和73.6%;而覆膜处理的种芋完整率在86.9%以上,其中处理4最高,为91.7%。从单株结芋数来看,对照和处理1的结芋数分别为5.6个和8.6个,处理2的单株结芋数为10.8个,而覆膜后提高到12个以上。未覆膜处理的单个芋质量较低,处理1最低为31.48 g,而覆膜处理单个芋质量最低的处理3为35.83 g,最高的处理6为39.49 g。

未覆膜处理的发芽率也显著低于覆膜处理,其中对照和处理1的发芽率分别为18.6%和33.6%,芽长1.64~1.78 cm,处理2的发芽率相对较高为63.2%,芽长2.22 cm;覆膜处理的种芋发芽率均超过88.3%,最高为处理5的93.3%,芽长4.44~5.89 cm。与之相应的,未覆膜处理的种芋出苗率均不超过16.7%,其中对照最低为11.9%;而覆膜处理的种芋出苗率明显提高,出苗率为23.8%~45.2%。

2.4 原地越冬种芋品质分析

如表5所示,覆膜处理的种芋含水率显著低于未覆膜处理,其中处理4、5、6的含水率较低。覆膜处理的种芋淀粉、蛋白质、多糖含量均显著高于未覆膜处理。其中,处理6的淀粉含量和处理5的蛋白质含量显著高于其他处理;处理5的多糖含量最高为40.90 mg·g-1(DW),显著高于其他处理。对照的含水率最高,而淀粉、蛋白质和多糖含量最低,分别为73.27%、254.30 mg·g-1(FW)、29.02 mg·g-1(DW)和26.24 mg·g-1(DW)。

表3 种芋越冬空气及土壤湿度变化

表4 不同处理原地越冬种芋保存效果

表5 不同处理原地越冬种芋品质分析

3 结论与讨论

种芋越冬保存一直是制约靖江香沙芋产业发展的瓶颈,最主要的问题是种芋的冻伤和腐烂。由于含水量高、皮层较薄,贮藏期间种芋容易受到自身所带软腐病菌的侵染而发病腐烂,并造成种芋间的相互传染(孙志栋 等,2011)。因此,种芋贮藏的关键一是种芋防病;二是控制温湿度;三是防冻害。

苏南地区冬季低温潮湿,种芋保存不当容易导致冻伤和腐烂,增加了越冬保存的困难。本试验中,当露地温度接近冰点时,未覆膜处理的土壤温度最低仅为2.97 ℃,种芋完整率较低,保种效果差;而经过适宜的覆膜处理后,在整个越冬保存期间土壤温度可以保持在4.48~17.00 ℃,种芋的保存效果较好,种芋完整率超过86.9%。这与李学智等(2003)的研究结果一致,李学智等(2003)研究表明芋贮藏的最佳温度是12 ℃,当温度低于4℃或高于25 ℃会导致种芋失水干瘪、空心或褐变。本试验结果表明,覆膜处理后,地膜和稻草能够隔绝过多的水分,越冬保存过程中土壤湿度可以保持在15.3%~27.2%,有效减少雨雪天气对种芋保存的影响,大大降低了种芋发生冻伤和霉变的风险。与未覆膜处理相比,覆膜处理的种芋完整率、单株结芋数、发芽率和总质量均有显著增加。综上,原地覆膜越冬保存方法可以对种芋进行有效保存,而且能够保持适宜的土壤温湿度,促进种芋发芽,防雨保墒效果好。

本试验结果显示,覆膜处理后原地越冬保存种芋的淀粉、蛋白质和多糖含量均显著高于未覆膜处理,而未覆膜处理的含水率显著高于覆膜处理。与室内越冬保存的种芋相比(结果未显示),覆膜处理种芋淀粉、蛋白质、多糖含量分别较室内保存种芋至少提高7.73%、19.11%、18.42%,表明原地覆膜处理后,适宜的土壤温湿度在一定程度上能够减少种芋营养物质的损失,起到种芋保鲜的效果,这与王颖慧等(2013)在马铃薯上的研究结果类似。

常见的种芋保存方法中,室内保存可以对环境温度和湿度进行准确调控,适用于种芋的大规模保存,但是加温控湿设备的使用增加了种芋保存的能耗成本;地窖保存只适合冬季干燥、冻土层较浅的地区而且种芋保存数量有限,窖内的种芋堆放密集,容易造成种芋破损腐烂(黄新芳 等,1997,1999;孙志栋 等,2011)。与这些种芋保存方法相比,覆膜原地越冬保存相对省工,仅需要在植株倒苗后清理地上茎叶,铺盖干稻草后覆盖一次地膜,等到翌年播种前挖出即可,不需要加温控湿,也不需要挖掘土坑地窖,减少了设备和人力投入。按照每株12个的单株结芋数计算,每667 m2田地保存的种芋至少可提供8 004 m2的用种量,大大提高了种芋利用率。相比之下,覆膜处理的种芋烂种率低、发芽势高、出芽整齐,节省了催芽时间,可以为大棚提早栽培或春季露地早播提供合适的种苗,其中处理6的种芋在单个芋质量、出苗率和淀粉含量等方面表现最好。因此,综合考虑成本、种芋品质和保存效果,白地膜+稻草处理对靖江香沙芋的越冬保种效果最好,适宜于苏南地区和沿江地区香沙芋的种芋越冬保存。

鲍士旦.2000.土壤农化分析.北京:中国农业出版社:263-271.

黄新芳,孔庆东,柯卫东,周国林,彭静.1997.芋在自然低温下的耐冻试验.长江蔬菜,(12):27-28.

黄新芳,柯卫东,彭静.1999.多子芋越冬贮藏试验.长江蔬菜,(4):37-38.

李学智,吕家龙,李洪浩,张其骏.2003.温度对芋贮藏效果的影响.中国蔬菜,(3):38-39.

庞来祥,赵美峰,郭涛,寻园,雍跃文.2011.紫外分光光度法测定枸杞明目袋泡茶中多糖的含量.现代中医药,31(6):75-76.

孙志栋,田方,张仁杰,陈惠云,俞静芬,李共国.2011.芋的贮藏与保鲜.食品工业,(5):55-58.

王颖慧,蒙美莲,陈有君,张静,王朝霞,崔成龙.2013.覆膜方式对旱作马铃薯产量和土壤水分的影响.中国农学通报,29(3):147-152.

徐昌杰,陈文峻,陈昆松,张上隆.1998.淀粉含量测定的一种简便方法──碘显色法.生物技术,8(2):41-43.

殷剑美,韩晓勇,张培通,郭文琦,李春宏.2013.靖江香沙芋生长发育的动态特征.江苏农业科学,41(11):154-156.

虞利俊,殷剑美,王立,韩晓勇,张培通,郭文琦,李春宏,赵永富.2015.套网袋基质栽培对靖江香沙芋生长及产量的影响.江苏农业科学,43(8):148-150.

Abstract:Taking ‘Jingjiangxiangshayu’,a famous taro variety of Jiangsu Province,as experimental material,we designed different treatments including covering with soil,laying the straw,and using plastic mulch,etc. to study on taro autochihonous and over-wintering preservation technology suitable for southern Jiangsu and areas along the Yangtze River. The results showed that seed taro preserving by plastic mulch displayed better effect,the taro intact rate was 86.9%-91.7%,and the numbers of taro per single plant could reach 12-13,and single taro weight was 35.83-39.49 g. The emergence rate of seed taro covered by plastic mulch was better,reaching 45.2% 30 days after sowing. In addition,contents of starch,protein and Polysaccharides were all significantly higher than that of the other treatments,while the moisture content was remarkably lower than that of the other treatments. Considering cost,quality and preservation effect,using plastic mulch plus laying straw is the best method for ‘Jingjiangxiangshayu’ autochihonous and over-wintering preservation.

Studies on Taro Autochihonous and Over-wintering Preservation Technology

WANG Li,YIN Jian-mei*,ZHANG Pei-tong,HAN Xiao-yong,GUO Wen-qi,LI Chun-hong
(Institute of Cash Crops,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,Jiangsu,China)

Taro;Autochihonous and overwintering preservation;Plastic mulch;Straw

王立,男,博士,副研究员,主要从事芋资源与种质创新方面的研究,E-mail:wljaas@163.com

*通讯作者(Corresponding author):殷剑美,女,博士,研究员,主要从事特色经济作物研究工作,E-mail:yinjm2006@jaas.ac.cn

2016-07-12;接受日期:2016-09-25

国家自然科学基金项目(31501776),江苏省自然科学基金项目(BK20140752),江苏省农业科学院基本科研业务专项〔ZX(15)4014〕

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