紫薯新品种冀紫薯2 号特性及其“三高” 栽培技术

刘明，胡亚亚，张爱君，刘兰服，靳容，韩美坤，马志民，唐忠厚*

（1.江苏徐州甘薯研究中心，农业部甘薯生物学与遗传育种重点实验室，江苏 徐州 221121；2.河北省农林科学院粮油作物研究所，河北省作物遗传育种实验室，河北 石家庄 050035）

我国甘薯种植面积和产量均居世界首位[1]，据联合国粮食及农业组织（FAO） 统计，2016 年我国甘薯总产量为7 240 万t，占世界甘薯总产量的65%[2]。甘薯适应性强，耐旱、耐贫瘠，对地形、土壤条件要求不严，种植经济收益较高。紫心甘薯又名紫薯、黑薯，富含花青素、多糖、黄酮类和硒等功能性成分，不仅能增强人体血液的抗氧化能力，还能改善血脂、血糖等状况，有效保护肝脏，预防心血管疾病发生等，深受广大消费者的喜爱[3]。

河北省农林科学院粮油作物研究所根据市场对紫薯需求日益扩大的现状，育成了高产、花青素含量较高、食味较好的鲜食型紫薯新品种冀紫薯2 号，2015年申请植物新品种保护，2016 年通过国家鉴定。该品种适宜种植区域较广，具有广阔的种植和利用前景。然而，目前冀紫薯2 号在生产上也面临着一些普通甘薯种植普遍存在的问题，如，使用自留种导致病毒侵染积累、种性退化，影响产量和品质[4]；施肥不足、施肥不当导致藤蔓徒长、薯块偏小、薯块数量偏少，而施肥过量又会造成成本投入较高、农业面源污染；为防治病虫害，过度使用杀虫剂和除草剂，不仅增加种植成本，还会导致药剂残留，影响下茬作物正常生长等[5]。为促进冀紫薯2 号高产优质栽培和产业化发展，提高薯农的种植收益，从育苗技术、养分高效利用、病虫草害绿色防控、轻简化栽培4 个方面提出了“三高”（高品质、高产、高效） 栽培技术，旨为鲜食型紫薯新品种规模化栽培提供理论指导和技术支撑。

1 品种特征

1.1 遗传背景

冀紫薯2 号是河北省农林科学院粮油作物研究所利用江苏徐州甘薯研究中心提供的优质品系材料徐薯35-5 开放授粉杂交后代实生苗株系选育而成。

1.2 生物学特性

冀紫薯2 号属于食用型紫薯品种，萌芽性较好，中长蔓，分枝数10 个，茎蔓较细；叶片深缺，顶叶绿色带紫边，成年叶绿色，叶脉绿色，茎蔓浅紫色；薯块纺锤型，紫皮紫肉，结薯较集中，薯块较整齐，单株结薯5～6 个，大中薯率高；食味好；耐贮；中抗茎线虫病，感根腐病，高感黑斑病和蔓割病。

1.3 营养品质

冀紫薯2 号薯干淀粉含量19%、粗蛋白含量6.18%、还原糖含量7.69%、可溶糖含量14.10%；薯块烘干率29.16%；鲜薯花青素含量221.4 mg/kg；食味品质评分黏度73.8 分、甜度71.4 分、香味70.9 分、纤维量70.3 分，总评73.6 分，食味总体较好。

1.4 产量表现

2014 年国家甘薯品种北方特用组区域试验，冀紫薯2 号鲜薯平均产量为32.10 t/hm2，较对照宁紫薯1 号增加23.68%；薯干产量为9.23 t/hm2，较对照增加37.99%；淀粉产量为6.10 t/hm2，较对照增加23.66%[6]。2015 年续试，冀紫薯2 号鲜薯平均产量为31.5 t/hm2，较对照宁紫薯1 号增加14.65%；薯干产量为9.14 t/hm2，较对照增加20.04%；淀粉产量为5.87 t/hm2，较对照增加12.5%。

1.5 适宜种植区域

冀紫薯2 号适宜在河北、北京、山西、山东、河南、陕西、安徽中北部等地区作为鲜食型紫薯品种推广与种植。

2 育苗技术

甘薯育苗是甘薯生产中的首要环节。只有适时育足苗、育壮苗，才能实现适时早栽、一茬栽齐、苗全株壮的要求，确保优质高产。

2.1 三级脱毒苗培育

脱毒冀紫薯2 号萌芽性好，产苗量大幅度增加，栽植后缓苗快、生长势强、结薯早、商品率高、增产显著，且不携带病害，田间发病率明显降低。但市场上脱毒薯苗质量参差不齐，应当严格按照甘薯脱毒苗培育及生产规程进行培育和生产。三级脱毒苗是指脱毒甘薯核心原种、原原种、原种三级繁殖材料，形态包含种薯、薯秧（以下简称“种苗”），其培育及生产技术标准[7]如下：

2.1.1 核心原种生产 核心原种生产流程为脱毒—检测—试管苗生产。

2.1.1.1 脱毒。选择健壮单株的蔓尖，经灭菌后将附着的水分吸去，在解剖镜下切取0.2～0.3 mm 大小的茎尖，迅速置于培养基中，在24 ℃条件下培养。当试管苗长至4～5 片展开叶时，将其移至温度（38±1）℃条件下热处理20 d。经热处理后的试管苗，再切取1 次小茎尖（0.5 mm 左右） 进行培养，发育后获得单株。

2.1.1.2 检测。当单株（系） 试管苗展开叶达到6 片以上时进行。按株（系） 取样，保留每株的顶芽和带1 个基部芽的原株继代。中部材料用NCM-ELISA 初检，淘汰呈阳性反应的单株（系），通过初检的单株（系） 继续扩繁。在单株（系） 有10 株以上时，外移7～8 株。待恢复生长、每株形成10 片叶以上时，嫁接到巴西牵牛上。每单系接5 株，以3 株成活用于观察有效。

2.1.1.3 试管苗生产。将确认已脱毒的保留株系进行组培快繁，在试管内微扦插。经锻炼后，用营养钵装疏松肥沃的营养土进行单株移栽。移栽之初，棚内温度不低于15 ℃，白天不高于28 ℃，相对湿度不低于75%。缓苗成活发出新根后，控温降湿。当植株长至10 cm、有5 片展开叶时放风锻炼，经7～10 d即可剪蔓并按株系分行、段栽入露地网室继续进行扩繁。露地网室以南北向为宜，跨度8～10 m，高度3.0～3.2 m，一般采用镀锌管材料或其他用材的棚架结构，选用40目以上的尼龙纱网进行覆盖封闭。栽植密度（株行距） 为春薯20 cm×30 cm，夏薯25 cm×60 cm。栽植方法同当地常规。田间管理以不旱不浇、清除杂草、防刺吸式口器害虫为主，夏薯在生长中后期提蔓2 次以防止徒长。种薯收获时剔除伤、病、畸形薯，按品种株系分袋包装，每袋内、外分别系好标签以防混杂，入专窖贮藏。

2.1.2 原原种生产 原原种生产必须在隔离网室内进行，种薯单薯重以100～200 g 为宜。加温火炕、电热温床、利用太阳能的冷床均可繁育种苗。育苗时采用稀排薯，改拔苗为高剪苗。网室的栽植、管理、收获及贮藏等技术同核心原种。

2.1.3 原种生产 用于原种生产的苗床、采苗圃、种薯田要采用空间隔离防止虫传，隔离范围为500 m 以上。在原种生产全过程中，按苗床期（出秧、育秧中期、每次采蔓时） 和生长期（团棵、封垄前、剪蔓前、生长中期、收获前） 各时间节点进行田间调查，去除带毒显症株以及非原品种的杂株；其他管理技术同常规生产。

2.2 越冬育苗模式

原原种、原种是甘薯种薯（苗） 繁育的主要来源，但薯块产量低，且地上部植株大量浪费，未得到充分利用，导致甘薯原原种和原种薯（苗） 生产成本高；另外，甘薯黑斑病、茎线虫病、根腐病等主要通过薯块传播，而冀紫薯2 号高感根腐病和黑斑病，中抗茎线虫病。因此，采用甘薯苗越冬保苗方法，不仅可提高冀紫薯2 号原原种和原种的利用率，还可大大减少甘薯病害的传播。具体流程如下：

（1） 选择采光好、土壤干净、土层深厚、土质疏松肥沃、透气性良好的地块作为保苗地。晒田平畦，撒施多菌灵22.5 kg/hm2。保苗地上搭建保苗外大棚。内棚高2 m，外棚宽4 m、长60 m，布40 目纱网。

（2） 10 月底从甘薯原原种、原种植株上剪取15～20 cm 顶尖，保留3～4 片顶叶；土壤深翻，做畦宽1 m，行距10 cm，开浅沟7～10 cm，沿地面倾75°～80°斜栽，浇水后覆土；将剪取的顶尖移栽到纱网内棚，排苗密度为150～200 株/m2，大棚两端通气。11 月中旬左右开始，17：00 关闭棚膜，8：00 开棚通风，期间选择11：00 喷施2～3 次杀虫剂。11 月底盖内棚塑料薄膜，布置排气设备与空气加热设备，根据气温条件选择关闭内外棚。

（3） 当内棚夜间温度降至5 ℃以下时，通过小拱棚外侧的转膜器将保温被覆盖到小拱棚上，同时温控插座控制空气加热装置夜间启动加热。

（4） 越冬后，外界气温升至10 ℃后，启动内棚排气设备，尽量不要掀膜通气，防止夜间冷空气伤苗；当内棚气温升至15 ℃后，掀内棚薄膜通气或者温控插座控制轴流风机启动通风，外大棚两端通气。

（5） 3 月中旬施尿素75～150 kg/hm2提苗；4 月初可剪苗快繁；4 月中下旬移栽大田。薯苗存活率达90%以上。

2.3 立体育苗模式

传统甘薯育苗采用地面平畦摆放的方式，其主要缺点是浪费棚内有限空间，苗床初期地温低，薯块萌芽率低、出苗弱、出苗量少，且容易受苗床连作土壤影响，很难保证质量。冀紫薯2 号萌芽性较好、直立性好，采用立体育苗的方式可更好地利用三维空间，不但可以增加薯苗生长的空间，还可以调节苗床温度，提高壮苗出苗量，缩短薯苗生长期，实现早栽；同时，切断与土壤病源接触机会，降低薯苗感病几率。具体方法如下：

（1） 育苗容器和苗床布置。选择内部长60 cm、宽40 cm、高50 cm，箱壁厚度约2 cm 的塑料泡沫箱置于大棚内，在箱体四周距箱底高5～8 cm 位置开4～8个小孔。用空心砖或钢架搭设台阶型结构，台阶宽度大于泡沫箱宽度，每层高度相差20～30 cm。培养土为50%营养基质搭配大田土，添加40%氧化乐果乳油或类似药剂，混拌均匀，进行土壤消毒。

（2） 排种和摆置。选择脱毒冀紫薯2 号作为种薯，用800 倍温水稀释的50%多菌灵溶液快速浸种消毒25 min。采用人工排种，排种时将塑料泡沫箱放置在地面，将培养土填入箱内距箱口3～5 cm，将薯块头部朝上、沿地面倾10°～15°并列排下，薯块头部尽量保持平整成平面，以使覆土厚薄和受热一致。同一箱内排同级薯块，浇透底水，再在薯块上覆厚2～3 cm的培养土。将塑料泡沫箱按南北方向摆放在台阶型结构上，箱与箱之间保持2～3 cm 的间距，每箱体上方设置微喷滴灌装置。摆置完成后，用微喷滴灌装置浇透水，先检查有无露薯情况，而后在育苗箱上再覆盖1 层塑料薄膜。

（3） 苗床管理。出苗前温度控制在33～36 ℃，出苗后温度控制在28～30 ℃，温度超过35 ℃时及时揭开塑料薄膜以通风降温。出苗后发现育苗土有干裂趋势时，选择早晨或傍晚，采用微喷滴灌装置及时补水。排种前，每箱中将2.0～2.5 kg 腐熟的有机质与培养土混匀；出苗后，根据甘薯苗长势和茬数适期追肥，选择易溶解的液施肥料或叶面肥。发现病毒病、黑斑病等时，及时带病薯一起移出苗床，并喷施25%噻嗪酮可湿性粉剂或类似药剂，防治病害再侵染，并防治烟粉虱和蚜虫，同时加施液肥，达到抗病壮苗的目的。除草以人工为主，杜绝化学除草剂的为害。

（4） 炼苗与采苗。排种后7～10 d 幼苗破膜出土，当薯苗高度达到15～20 cm 时，在大棚两端揭孔通风。先开小孔，逐步增加孔径，白天打开，晚上关闭。3～5 d 后即可采苗。炼苗期间注意保温防冻，炼苗后根据需要采壮苗。壮苗标准为薯苗高20～25 cm，3～4 叶，叶片大且厚，叶色深绿，茎粗节短，具有一定韧性，无病斑和虫害。提倡高剪苗，避免直接拔苗。

3 养分高效利用技术

3.1 测土配方施肥

甘薯对氮、磷、钾元素的吸收中，以钾最多，其次是氮、磷。每生产1 kg 薯块，大约需要吸收氮3.2 g、磷1.8 g、钾5.5 g，三者的吸收比例为2∶1∶4。当土壤中各养分含量不均衡时，盲目施肥很难达到甘薯高产。开展测土配方施肥，结合甘薯需肥规律和肥料效应，选择适宜的氮、磷、钾肥用量是提高甘薯产量的科学手段。

根据研究资料，冀紫薯2 号耐瘠性差、喜肥，生产中应适当增加肥料用量。建议施用氮磷钾三元复合肥（N、P2O5、K2O 含量分别为10%、10%、20%）375～450 kg/hm2，或磷酸二铵225 kg/hm2，配合硫酸钾300 kg/hm2。但各类肥料的实际用量应在测土的基础上，根据甘薯需肥特性、肥料作用和产量目标而定。做好测土、配方、配肥和施肥等环节，力争做到需要什么补什么、缺多少补多少，什么时间用什么时间施。根据土壤肥力和目标产量做到氮磷钾合理搭配，以达到减少施肥量，节约生产成本又增收的目的。

追肥对提高产量也很重要。长势较好的地块以追施钾肥为主，可追施硫酸钾150 kg 左右/hm2；长势较差的地块，可追施尿素75～150 kg/hm2。薯块膨大后期适当追肥，可叶面喷施0.3%磷酸二氢钾溶液1～2 次，喷洒量750～1 125 kg/hm2，每隔15 d 喷施1 次。

3.2 使用甘薯专用肥

为解决施肥过多或过少造成冀紫薯2 号产量下降的问题，可综合考虑地域特点以及甘薯不同生长阶段对各营养元素的吸收特征，施用具有长效释放效果的肥料。江苏徐州甘薯研究中心研发的甘薯专用复混肥是一种由天然有机基质和无机肥料混合而成，具有生物活性和缓释效果的复合肥料，其具有生产工艺简单、成本低廉、环境友好、肥料利用率高、增产增效等特点。针对不同肥力土壤，制定了3 种甘薯专用复混肥配方（表1），配方1、2、3 分别适合在基础地力较高、中等和较低的地块做基肥施用。

表1 甘薯专用复混肥配方Table 1 Formula of special compound fertilizers for sweetpotato

甘薯专用复混肥肥效缓慢释放，能够延长肥效时间；同时由于加入了风化煤，可以促进甘薯对水分和养分的吸收以及物质和能量的转化，提高甘薯产量。经实地使用检验，与农民习惯施肥方式相比，配方1在基础地力较高的地块施用增产约20%，配方2 在基础地力中等的地块施用增产约23%；配方3 在基础地力较低的地块施用增产约33%。

3.3 膜下滴灌

冀紫薯2 号种植区大多分布在降水偏少的地区，水资源极为有限，导致产量一直偏低，经济效益难以提高。为解决这一问题，近年来膜下滴灌技术在甘薯种植中得到推广应用。甘薯膜下滴灌技术将覆膜种植技术与滴灌技术相结合，实现了保温增温、改善土壤理化性状、保墒节水省肥功能的有机结合。具体技术如下：

（1） 滴灌铺设与覆膜。覆膜采用厚度0.008 mm、宽度120 cm 的黑色地膜；铺管采用內镶贴片式滴灌带，贴片出水口间距20 cm，每孔出水0.6～1.5 L/h，滴灌带采用“非”字型布局。薯苗移栽后在垄顶中间挖深3～4 cm 的沟，将滴灌带铺设在沟内，用土盖严。检查滴灌带与地头总管接口，扎紧滴灌带的末端，防止漏水、跑水。然后用黑色地膜覆盖，膜要拉紧、铺平整，边盖膜，边压实。盖膜后及时掏苗，防止高温烧苗。

（2） 水肥管理。甘薯生长前期水分需求量很大，缺水会对产量造成严重影响。薯秧栽插后应马上进行滴灌，以提高成活率，滴灌时间为6～8 h。发根缓苗期甘薯需水量较小，一般不需要灌水。缓苗以后，根据土壤含水量以及天气情况适当灵活浇水，每次滴灌时间为2～3 h。

除了施用基肥外，还可以结合滴灌按照甘薯不同生育期的需肥量与类别分次进行追肥。追肥采用钾含量高的水溶肥或甘薯专用肥，在分枝结薯期和薯块迅速膨大期施用。

4 绿色防控病虫草害

4.1 应用脱毒甘薯苗

冀紫薯2 号对根腐病和黑斑病抗性差，推荐采用脱毒薯苗。甘薯苗采用脱毒技术后，能达到提纯复壮的效果，很好地保持了品种原有的优良品质。在生产上应用脱毒薯苗能有效控制土传病害的发生。经脱毒后的冀紫薯2 号种薯薯皮光滑，薯块大小均匀，肉色纯正，萌芽性好。育苗时选择大小适宜（单薯重150～250 g）、无病斑虫眼、无冷害、无机械损伤、失水较少的健康种薯；栽苗前用50%甲基托布津或甲基硫菌灵300～500 倍液浸泡薯苗基部6～10 cm 段3～5 min，可预防黑斑病、线虫病等病害的发生；采苗时应用高剪苗技术，剪取20～25 cm 的壮苗，可很大程度上避免薯苗携带病菌，有效防止或减轻大田病害的发生；收获时精心挑选，分类贮放，杜绝畸形、破伤、带病、虫咬、受冻薯块入库。

4.2 以诱虫灯为核心的虫害综合防控

为减少面源污染，防止药剂残留为害，生产上一般可采用人工捕杀、灯火诱杀、糖醋液诱杀、堆草诱杀等物理措施防治薯田虫害。近5 a 的探索发现，田间安置黑光诱虫灯，利用地下害虫成虫的趋光特性，晚间开灯诱杀金龟子、地老虎成虫等大田害虫，可大大降低蛴螬、地老虎等地下害虫对甘薯块根的为害，黑光灯配备量1～2 台/hm2。甘薯茎叶害虫主要有甘薯麦蛾、斜纹夜蛾、甘薯潜叶蛾和甘薯天蛾等。防治茎叶害虫可采取以下措施：冬、春季深翻甘薯田，破坏其越冬环境，杀死蛹卵，降低虫源基数；早期结合田间管理，捕杀幼虫；利用成虫吸食花蜜的习性，在成虫盛发期用糖浆毒饵诱杀，或到蜜源多的地方捕杀，以降低田间卵量。夜蛾盛发期可在甘薯地寻找叶背上的卵块，连叶摘除。黑光诱虫灯也可用于捕杀夜蛾类成虫，结合以上措施进行综合防治，可有效防控叶面害虫，甘薯生长中后期基本不需喷药，大幅度减少杀虫剂的使用。

4.3 中耕除草与提蔓

甘薯封垄前杂草生长旺盛，消耗土壤肥力和水分，影响甘薯生长。目前为了节省劳动力，普遍应用乙草胺等除草剂进行化学除草作业。但乙草胺为选择性芽前除草剂，须在杂草出土前施药，当田间发现大量杂草时再喷施除草效果不大，且即使少量沾染到薯苗上也会造成薯苗顶端生长缓慢。脱毒冀紫薯2 号薯苗具有茎叶生长快、分枝多、长势强的特点，极易造成旺长，当发现地上部茎叶有徒长迹象时一般采取喷施多效唑或乙烯利等化控剂控上促下，但控旺剂对下茬作物生长有不利影响。采用中耕培垄提蔓一体机[8]，将清除杂草、防旱保墒、疏松土壤、提高地温和提蔓控旺有机结合，对节本增收、农田环境保护等具有重要意义。

5 轻简化栽培技术

5.1 全程机械化

冀紫薯2 号中长蔓，茎蔓较细，单株结薯多，适宜机械化作业。对于大面积连片种植的区域，推荐采用江苏徐州甘薯研究中心研发的大垄双行机械化栽培模式[9，10]。薯田除草松土后采用1 台62.5～80.8 kW 的大四轮拖拉机，配套大垄双行起垄机起垄，大垄垄距一般为150～160 cm，垄高30 cm 左右，顶部分成垄距60 cm 的2 个小垄。起垄后拖拉机仍可进地，在封垄前完成中耕、培土、除草等工作，后期完成切蔓、挖薯工作，可大幅降低田间作业成本。在栽苗后至封垄前使用中耕机中耕1～2 次，中耕具有除草和培土的作用，可提高栽培质量，免施或少施除草剂，降低人工成本。收获前先使用切蔓机将薯蔓切碎就地还田，节省人工，保持地力。收获时采用链条升运式甘薯收获机收获，土层与甘薯在分离机构上快速分离，可实现明薯率≥95%、伤薯率≤5%。大垄双行机械化栽培模式，全程只需配备1 台大型拖拉机即可完成多种机械作业，推荐种植大户大规模生产冀紫薯2 号商品薯时使用。

5.2 水肥一体机

冀紫薯2 号水肥管理要求较高。甘薯水肥一体化栽培是集灌溉、施肥与预防土传性病害于一体的农业新技术，以膜下滴灌为基础，借助水肥一体机，将可溶性固体、液体肥料或杀菌剂、杀虫剂按照一定的比例配制勾兑成肥液或者药液，与灌溉水一起均匀、定时、定量地滴灌到甘薯根系生长区域。将上述黑色地膜和滴灌管铺设完成后，与水肥一体机连接，调试各设备工作正常。在冀紫薯2 号缓苗期，结合滴灌使用150 亿孢子/g 白僵菌可湿性粉剂15 kg/hm2或者40%辛硫磷乳油15 kg/hm2，在促进缓苗的同时，防治地下害虫如金针虫、地老虎、蛴螬等对甘薯幼苗的为害。薯块进入快速膨大期时，结合滴灌追施含钾量较高的肥料，如追施水溶肥或甘薯专用肥（N、P2O5、K2O 含量分别为10%、5%、40%） 75 kg/hm2或磷酸二氢钾45～75 kg/hm2。甘薯生长后期根据植株长势和气候状况，灵活决定浇水次数、施肥种类及施肥量。冀紫薯2 号易感黑斑病，中抗茎线虫病，栽插后结合滴灌，施用80%福美双水分散粒剂15 kg/hm2或80%多菌灵可湿性粉剂18 k/hm2g；茎线虫病发生严重的地块，可加入1.8%阿维菌素乳油22.5 kg/hm2，随水滴施到甘薯根部。

5.3 培土提蔓一体机

冀紫薯2 号分枝数较多，中长蔓，且藤蔓较细，垄沟中的薯蔓会逐渐在土壤中形成密密麻麻的细根，这些细根会吸收垄附近的养分，不利于垄中甘薯的生长。由河北省农林科学院粮油作物研究所研发的中耕培垄提蔓一体机[8]，在中耕机的基础上增加了提蔓机构，在进行中耕培垄的同时可以将垄沟中的甘薯蔓提起，从而拉断甘薯蔓与土壤之间的细根群，为垄中的甘薯争取养分，促进甘薯的生长。中耕培垄提蔓一体机在有效提高甘薯产量的同时，减少了除草剂、控旺剂等药剂的使用，节省了人工成本，提高了工作效率，适合种植大户在大规模生产冀紫薯2 号商品薯时使用。

6 结论

虽然紫薯的保健功效逐渐被消费者认可，但由于各地环境、土壤、栽培技术等差异，再加上紫薯本身的低产特性，造成产量较普通甘薯偏低，薯农种植的积极性不高。冀紫薯2 号相比于其他紫薯品种较为高产，具有高收益潜力，但需肥多、抗病性差、生产成本高，如结合脱毒苗育苗技术、养分高效利用措施、病虫害绿色防控手段以及轻简化栽培技术进行栽培和管理，可以高效发挥品种特性、充分利用肥效、低成本防控病虫害、提高工作效率，达到优质、高产、高效的目的，也为冀紫薯2 号产量提升以及产业化、规模化发展提供了有利的技术支撑。