甘薯立柱式栽培技术的问题讨论

牛祎迪 李亚楠 李琳琳 蔡杨 夏英俊

【摘   要】 甘薯是我国主要的粮食作物。甘薯立柱式栽培是一项利用基质、水肥培育的新技术。能够解决土传病虫害、土地盐碱化等问题，集中体现了省工、省时、提高土地利用率、减少破薯率等优点。本文针对甘薯立柱式栽培架设计、营养土及栽培管理等方面进行分析讨论。

【关键词】 甘薯;立柱式;栽培

甘薯为旋花科甘薯属，具有抗干旱、耐贫瘠、适应性强、营养丰富等特点。主要用于鲜食、饲料及生产甘薯淀粉、粉条和粉丝等，也是生物质能源——燃料乙醇的重要原料。我国的甘薯生产以塑料大棚、大地覆膜、露地栽培为主，立体栽培很少。对甘薯立体栽培的尝试主要利用架式和柱式等单一栽培形式进行育苗，常出现光照差、水肥不均衡等问题，对生长发育造成不利影响[1]。研究与产量性状关系密切并且表现稳定的相关性状对甘薯育种实践具有重要意义[2]。针对甘薯立柱式栽培用于生产的研究鲜有报道，本文针对甘薯立柱式栽培试验中出现的问题进行分析。

1  甘薯立柱式栽培材料的分析

1.1  甘薯立柱式栽培架的设计

甘薯立柱式栽培架的设计包括：立柱的高度、立柱直径大小、围面材质、立柱固定方式以及成本等细节问题。立柱设计考虑到支撑力、透气性能、栽培及秋季收获难易度及重复利用等诸多方面的问题。为了尽可能的增大甘薯的种植面积，同时保证立柱的支撑力，以及透气性能等条件限制，立柱的高度适当的增加到1.2-1.5m，立柱直径为0.4-0.5m。外部围面材料，需通透性良好，来保证甘薯根部呼吸作用顺畅，同时要有足够的支撑力，围住栽培土以防止立柱倒塌崩裂，因而选用质地较为结实的环保型材料，如木头，玉米秸秆，向日葵秸秆等。立柱固定用到了木头桩和尼龙绳等材料，防止立柱倾斜，甘薯水肥不均等问题发生。

1.2  甘薯立柱式栽培土的配制

甘薯立柱式栽培土必须具有，密度小、透气性好、透水性好、营养元素多、可重复利用性好等优良性状。栽培土壤密度过大会导致下部甘薯的生长不良，块茎小，进而导致产量下降。为了降低土壤密度并同时增加栽培土的微量元素含量，适当加入了植物秸秆或草木灰等成分，增加了栽培土的营养成分和微量元素含量，保证甘薯生长发育的营养所需。也可以加入有机肥或生物菌剂，保证养分充足。另外可以加入适当比例蛭石，降低营养土容重。

2  甘薯立柱式栽培对空间资源的利用

立柱式栽培也称为垂直栽培，即在地面栽培的同时，利用上层空间再进行栽培的方式。通过竖起立柱式材料向空間栽培发展，充分利用空间和太阳能，提高空间和设施利用率，达到高产、高质量的效果。目前，立体栽培已发展出多层式、悬垂式、单元叠加式等不同形式，通过一定设施的利用，扩大了土地的栽培面积，充分利用空间，具有提高空间利用率和单位面积产量、解决重茬、减少土传病虫害等优点。

3  甘薯立柱式栽培的光能利用

甘薯是喜光的短日照作物，喜温，不耐寒。光照强度影响甘薯的生长发育，包括光合作用的能量生产，有机物质的合成，体积的增长和重量的增加，还有组织和器官的分化。甘薯的器官组织的正常比例发育结实也与光照强度密切相关。在发育上，光照不足，影响碳水化合物的制造与积累。甘薯立柱式栽培种植过密，行间或株间光照不足，影响甘薯器官的光合作用造成减产。由于立柱式栽培导致群体偏大影响通风透光，中下部因光照减弱影响光合需要，可以进行合理调节，立柱式的优点之一是节省空间，但也造成了中下部光照削弱，和盖楼一样。根据甘薯在光周期的需要进行补充，在营养生长期需强光较多，开花期强光黑暗各一半。

4  甘薯立柱式栽培的施肥和灌水

每生产1000kg鲜甘薯，需要从土壤中吸收氮3.72kg，磷1.72kg，钾7.48kg，三者的比例为2：1：4[3]。不同生育期需肥特点不同，因此，在甘薯生长过程中，要根据甘薯的长势长相确定甘薯追肥时期、种类、数量和方法。甘薯为喜钾作物，钾吸收多，对氮素较敏感，磷含量需求相对较少。甘薯对氮素的吸收在生长的前、中期吸收速度较快，需要量大，到茎叶生长盛期吸收量达到高峰，块根膨大盛期，对氮素吸收速度变慢，需要量减少;对磷素的吸收则随着甘薯茎叶的生长逐渐增多，到薯块膨大期吸收量达到高峰，但在甘薯的整个生育期内对磷的吸收速度均慢;对钾素的吸收前期速度较慢，中、后期的吸收速度快，其吸收积累快时期，是在薯块膨大较快之时，甘薯需钾量从生长到收获比氮、磷都要高[4]。甘薯立柱式栽培水肥容易流失，下部水分较充足，上部保水性较差。

5  地表温度对甘薯生长的影响

甘薯只有在一定的温度范围内才能够稳定生长。温度对甘薯根、茎、叶的影响可以通过光合、呼吸、蒸腾等代谢过程，也可以通过影响有机物的合成和运输等过程，还可以通过地温、气温，通过影响水肥的吸收和输导来影响甘薯的生长。为了避免白天阳光对上层甘薯的直接照射，风雨对甘薯茎叶的伤害以及夜晚地面土壤温度的蒸发，达到保温增湿，调节甘薯生长环境的作用，我们在立体栽培框架外围拉上了一层黑色的遮阳网。掩盖遮阳网后，虽然有一定的保温增湿的作用，但立体栽培式的中层甘薯生长由于受不到太阳光的直接照射和地表土壤的保温作用，仍与上下曾和普通种植的甘薯形态差异较大。首先，栽培甘薯幼苗时，立体栽培式中层甘薯幼苗成活率较低;其次，甘薯根茎叶生长较中下层弱小;结实时，中层甘薯块根瘦小。中层甘薯生长这一生与普通栽培的甘薯形成了鲜明的对比。

6  甘薯立柱式栽培植株生长势

立柱式栽培进行分层种植，充分利用了空间。然而由于多层立体栽培架存在层间光温分布不均等问题，影响作物生长发育，产量和成熟期等性状。甘薯的地上部（茎叶）和地下部（块根）产量都很高，茎叶繁茂，根系发达，生长迅速，蒸腾作用强。因此，甘薯一生的需水量较大。立柱式栽培甘薯茎叶的生长和普通露地栽培相比，地上部产量很高，茎叶繁茂，生长迅速，但块根生长收到抑制，应注意调节地上部与地下部的关系。甘薯喜光喜温，属不耐阴的作物，且甘薯以土层深厚疏松、通气性良好的砂土或壤土为佳，立柱式栽培块根由于上层土壤对根系的挤压以及水肥的流失，使土壤板结，透气性下降。下层甘薯不仅受上层土壤的挤压且水分过多，块根呼吸氧气供应困难，影响块根膨大，降低干物质含量，最终导致地上部（茎叶）与地下部（块根）生长不协调，茎叶繁茂，块根细小。

小结：我国甘薯在生产上普遍采用露地式的栽培方式，开展立体栽培可充分利用设施和空间热能，节约能源，提高资源利用率。虽然空间利用率高、减少病虫害等优势突出，但由于甘薯立柱式栽培产量没有精准数据，立体栽培框架设施还有待研究，保水保肥设施有待提高，资源利用与普通栽培无明确数字，具体数据有待进一步研究。

参考文献：

[1] 魏猛，李洪民，唐忠厚，等.甘薯立柱式无土育苗模式研究初报[J].南方农业学报.2013，44（3）：407-410.

[2] 欧行奇，任秀娟，李新华，等. 甘薯自交后代主要农艺性状的变异研究[J].河南科技学院学报（自然科学版），2018，46（04）：1-4.

[3] 董静，张运涛，王桂霞，等.日光温室草莓立体栽培研究[J].北方园艺. 2011，（04）：71-73

[4] 胡国燕，刘锐.甘薯的施肥规律及施肥技术[J].吉林农业.2013，（02）.