李进,韩志平*,李艳清,张海霞
(1.山西大同大学生命科学学院/设施农业技术研发中心,山西大同 037009;2.山西大同大学后勤管理处,山西大同 037009)
黄花菜(Hemerocallis citrinaBar.)学名萱草,又名金针菜,属百合科萱草属宿根草本植物,起源于中国南部和日本及欧洲的温带地区[1]。黄花菜对环境条件的适应性很强,栽培技术也较简单,加上营养价值较高、经济效益较好,在全国各地均有栽培[2]。大同黄花菜生长在大同火山群下,优越的土壤、地理和气候条件使其成为国内品质最好的黄花菜品种之一,也是当地的重要经济作物和山西省名优农特产品,还是大同市首个中国地理标志证明商标保护产品[3-4]。
“十一五”以来,大同市和云州区政府先后出台了一系列政策和措施鼓励和扶持黄花菜产业发展,“十二五”期间黄花菜成为云州区“一区一业”的主导产业,山西省科技厅又将大同黄花菜的研究和产品开发确立为重大科技项目,促进了大同黄花菜产业的发展,提高了其在山西省内和周边地区的知名度[5]。但是,由于大同市位于黄土高原缺水干旱区,黄花菜种植中存在单产较低和容易落蕾等问题,加上品种单一老化、繁殖育苗技术落后、储存运输成本过高等原因,使大同黄花菜的产量、经济效益、市场份额和知名度等明显低于湖南祁东、甘肃庆阳等产区,对当地农业的贡献也没有达到应有的水平[6]。此外,科研工作者对黄花菜栽培、育种、生理、分子、贮藏、加工等方面的研究很少,也在一定程度上限制了黄花菜产业的可持续发展。该文综述了大同黄花菜的生物学特征和高产栽培技术,为挖掘其品种优势、进一步提高产量、促进大同黄花菜产业的发展提供参考。
黄花菜根系发达,多分布在20~50 cm土层,最深可达130~170 cm。须根系着生在根状茎的茎节上,有肉质根和纤细根2种。肉质根又分为条状和块状2种,条状肉质根呈圆柱形,数量多、分布广,能够吸收和贮藏水分和养分;块状肉质根呈纺锤形,粗短肥大,较老植株发生多,具有贮藏养分的功能。纤细根着生在肉质根先端,细长而分枝多,2~3年更新1次,能够吸收水分和养分[7]。
黄花菜有短缩茎和花茎2种茎。短缩茎每年分蘖生长呈分叉形的根状茎,其长短与土层厚度、肥力高低、管理水平有关。花茎即花薹,从根状茎的顶端叶丛中间抽出,大同黄花菜花薹长约100~125 cm,形成4~6个一级侧花枝,每个侧花枝又长出2个二级小花枝,其上着生花蕾,构成聚伞花序。
黄花菜叶片对生,叶鞘抱合成椭圆形的假茎,叶片狭长成丛状,每片叶的叶腋都有腋芽。每一假茎及其叶丛构成1片,即短缩茎上的一个蘖株。大同黄花菜一般每株15~20片叶,深绿色到淡绿色,长带形,叶长60~110 cm、宽1.5~2.8 cm,叶背面主脉凸起。
一般黄花菜每个花枝着生4~6个花蕾,每株花薹形成30~50个花蕾,健壮植株甚至能达到60个以上[8]。大同黄花菜花蕾淡黄色或黄绿色,小棒锤形,长约 10~12 cm、粗 1.0~1.2 cm,单蕾鲜重 3.5~5.0 g。花蕾表面有蜜腺,易招引害虫。花被6片,分内外2层,雄蕊6枚,雌蕊1枚,子房3室。
黄花菜是典型的异花授粉作物,能自然结果。果实为朔果,长约2 cm、直径1~2 cm,呈钝三棱状椭圆形或倒卵形,表面具皱纹,初期为绿色,成熟时呈黑褐色。大同黄花菜每个朔果内含10~30粒种子,从开花到种子成熟需40~60 d。种子坚硬,吸水力弱,种皮有光泽,黑色,呈近似三棱形,表面凹凸不平,千粒重25~40 g。种子无休眠期,成熟后即有发芽力。
2.1.1 温度。黄花菜地上部不耐寒,遇霜即枯死。但短缩茎和根系耐寒能力很强,可忍耐-10℃以下低温,在大同地区能安全越冬。早春平均温度达5℃以上时腋芽开始出土,叶丛生长适温15~20℃,抽薹开花期要求较高温度,抽薹适温20~30℃,开花适温20~25℃[7]。
2.1.2 光照。黄花菜对光照强度的适应性强,既喜光,又耐阴。能在17%~100%的相对光强下正常生长,也能在半阴地生长良好,可作为果园、玉米、高粱等的良好间作作物,但在阳光充足的地块生长更好。盛花期阳光充足有利于光合作用和碳水化合物的积累,花蕾多而肥大;阴雨天则易导致落蕾,暴雨常造成大量落蕾。大同地区纬度高,光照强,昼夜温差大,黄花菜含糖量高、耐贮存、品质好[5]。
2.1.3 水分。黄花菜植株喜湿,但不耐涝,因根系发达,肉质根含水较多,耐旱性较强。一般抽薹前需水量较小,抽薹期要求土壤湿润,盛花期需水量大,此期供水充足,花蕾发生多、发育速度快、花蕾肥大、开放时间也早。土壤干旱易导致落蕾,造成采收期缩短,产量降低;土壤积水,则会严重影响根系生长,易引发各种病害[7]。
2.1.4 土壤。黄花菜对土壤的适应性较强,从酸性红黄壤土到弱碱性土壤均可生长,但中性土壤种植最好。在砂土中容易早熟,不稳蕾、产量低;在粘土中表现晚熟,不落蕾;在疏松透气、土层深厚的壤土中根系发育良好,也利于展叶和抽薹。大同黄花菜主产区位于大同火山群下,土壤疏松肥沃,富含各种矿物质,是其品质优良的主要原因之一[9]。
2.1.5 养分。黄花菜能耐瘠薄,但是喜肥作物,肥料充足时植株生长旺盛,产量高,肥料不足植株矮小,分蘖少。抽薹期需肥量最大,抽薹前N、P、K肥配合施用,可使花薹粗壮、抽薹整齐,花蕾肥大、成蕾率高[1]。因此,栽培时应深翻土地且多施有机肥,但不可偏施N肥,以防叶丛过嫩而引发病害。
2.2.1 一年中生长发育过程。黄花菜一年中生长发育过程包括5个时期[7],大同黄花菜生长发育过程为:①春苗生长期:每年3月下旬到4月上旬花芽萌动返青,4月上旬到5月中旬陆续抽生叶片,逐渐进入营养生长旺盛期。②抽薹现蕾期:5月下旬到6月上旬逐渐抽生花薹,6月中旬开始现蕾。花薹抽生早晚、高度,花蕾着生数量及持续时间长短因栽培条件而异。③开花采收期:6月下旬开始采收花蕾,7月中旬到8月上旬为采收盛期,8月中旬采收结束,前后约50多天。从现蕾到开花7~8 d,初期生长缓慢,开花前3~4 d生长迅速,要适时采收。④冬苗生长期:南方黄花菜在秋天花蕾采收完毕后,下部腋芽继续萌芽,发生第2次新叶,成为冬苗,有利于光合作用积累养分,提高次年产量[1]。北方黄花菜没有冬苗,8月下旬采收结束后不要立即拔薹割叶,要加强管理,促进冬芽发育,促进第2年高产。⑤休眠期:9月下旬到10上旬植株枯黄,霜降后地上部分枯死,进入休眠期,地下茎和根能耐低温可在露地越冬。
2.2.2 一生中生长发育过程。黄花菜为多年生草本植物,一般生长15~30年,最长可达50年以上,一生经历幼苗期、幼株期、成株期和衰老期。种植后1~2年植株分蘖少,较少开花;3~4年后植株始收花蕾,之后进入盛产期,可连续采收7~8年。采收10年后,因分蘖多,节位升高,根系分布浅,逐渐进入衰老期,花蕾减少,采收期缩短,产量降低,需再次分株更新[1]。
3.1.1 选地。黄花菜在沙土、壤土、黏土上均可生长,因此平原、山岗、土丘等都能种植。但以有利于保土、保水、保肥,土层深厚、土壤肥沃、地下水位低、排灌方便的平地或缓坡地沙壤土较好,25°以上陡坡地不宜种植。
3.1.2 深翻整地。黄花菜根系入土较深,且作为多年生作物,要求土壤肥沃疏松。一般在定植前15 d深翻土壤30 cm左右,打破犁底层。最好伏天深翻晒土,除去大量多年生杂草,翻地后耙平,起埂作畦,畦宽2~4 m[10]。
3.1.3 施足底肥。定植前结合整地施足基肥,以有机肥为主,可采用沟施或穴施,每公顷施60 000~75 000 kg腐熟农家肥,750 kg(NH4)2HPO4或过磷酸钙。
3.2.1 品种选择。选用良种是最经济有效的增产措施,应尽可能选用当地品种。引进外地品种必须具有抗病性和抗逆性强、产量高、品质好的特点[11]。一般中熟品种产量较高,早、晚品种产量较低。可合理搭配不同熟性品种,以延长采收期。
3.2.2 选用壮苗。一般从5年以上的老黄花菜刨出1/3老根,或切块分芽繁殖的秧苗作为种苗。如用母株挖出的秧苗,需抖去泥土并分株,将短缩茎上的苗叶剪短到5 cm左右,去掉残叶,将肉质根上膨大的纺锤根剪留约5 cm,再剪去下部的老根、朽根、病根,只保留2~3层新根,扒去褐色衣毛即可移栽[7,12]。
3.2.3 定植时间。黄花菜在植株生长旺盛期和采收期不宜移栽,其他时间均可移栽。一般在春季或秋季定植。春季在清明节前后,土壤解冻后春苗发芽前定植,当年抽薹结蕾少。秋季一般在地上部叶片和花薹干枯到大地封冻前定植,以9月中下旬为宜,当年根系可恢复生长,次年即有一定的产量。
3.2.4 定植方法。采用宽窄行定植,每畦2~4行,宽行距100 cm,窄行距60 cm,每公顷栽52 500~60 000株[10]。栽后踩实,并浇水缓苗。定植形式有:①单行单株法:株距 30~50 cm,栽 60 000 株/hm2;②单行穴栽法:穴距50 cm,呈20 cm边长等边三角形,穴内每角栽1株,每公顷栽21 000穴63 000株;③单行双株法:穴距40 cm,每穴栽2株,每公顷栽52 500株[7]。定植密度大或穴内株数多,分蘖增加快,花茎多,产量高,但所需更新年限短。
黄花菜主要利用根状茎繁殖,根状茎定植的深浅直接影响植株分蘖的快慢和长势。定植过深,分蘖慢,进入盛产期时间长;定植过浅,分蘖快,但根系浅,长势弱,易早衰,耐寒性差,易受冻[10]。适宜的定植深度为根茎部入土3~4 cm。
田间管理关键是促使幼龄黄花菜提早进入盛产期,提高壮龄期产量,并延长采摘年限。
3.3.1 中耕培土。早春土壤解冻后,春苗出土前选晴天进行第1次中耕松土,清除杂草,提高地温,促进春苗早发快长。春苗出土后再中耕1~2次,保持土壤疏松、无杂草。抽薹后,结合中耕培土1次。秋季采收后选晴天土壤干燥时深耕1次,深度25~30 cm,促使土壤风化。结合深耕可施有机肥60 000 kg/hm2,P肥600 kg/hm2,K肥225 kg/hm2,促进根系生长发育。
3.3.2 科学追肥。黄花菜对N、P、K肥的吸收比例约为 5∶3∶4[13]。追肥原则为:①适施促苗肥:从出苗到抽薹前,是分蘖长叶、花薹积累养分、花芽分化的时期,养分充足可增加分蘖数,促进叶片生长,有利于花薹生长和花芽分化。一般壮苗少施肥,弱苗多施肥,尿素 150~225 kg/hm2,150 kg/hm2过磷酸钙。②多施促薹肥:从抽薹到现蕾,是黄花菜需肥最多的阶段,以速效肥为主,N、P、K配合施用,促进快抽薹、多分枝、早现蕾。一般每公顷施375 kg尿素,150 kg过磷酸钙,150 kg K肥,可分2次施用。③巧施促蕾肥:肥水供应影响结蕾数量和大小。开始采收花蕾后,每公顷施150 kg尿素,75 kg过磷酸钙,75 kg K肥,追肥2~3次,使植株多结蕾、结大蕾、不落蕾,延长采摘期,提高产量。④勤施保蕾肥:老龄黄花菜和密度较大的青壮龄黄花菜,肥水跟不上,易使花蕾脱落。为保证采摘中后期蕾大花多,盛花期每周叶面喷1次500倍KH2PO4溶液,共喷 2~3 次。
3.3.3 合理排灌。黄花菜全生育期要保持一定的土壤水分,有助于高产。出苗后到抽薹前需水较少,但抽薹前第1水必须浇足,保持土壤湿润,促使花薹抽齐。抽薹后到采收前需水量较大,缺水易造成抽薹慢,甚至不抽薹,一般每周浇1次水。采收期需水量最大,必须勤浇水,浇充分,在开花期始终保持土壤湿润。采收结束后浇1水,封冻前再浇1水蓄墒[7,13]。此外,黄花菜不耐涝,夏秋雨季要做好排水工作,避免田间积水,导致涝害减产,甚至烂根死苗。
3.3.4 合理间作。定植前2年,苗小产量低,可在黄花菜大行间种一些豆、瓜、薯类等低秆作物。但要注意间作作物与黄花菜保持一定距离,并分别追肥,避免相互争水争肥。
3.3.5 客土培根。种植8年以上的黄花菜,由于短缩茎不断向上抬升,使部分露在外面,影响以后根系生长。在上冻前引水漫灌或从外面运来肥土将根围住,可培肥地力、防寒抗旱,有利于第2年根系生长,提高产量和品质。
3.4.1 采收时间。大同黄花菜从6月底开始采收到8月中旬结束,历时50 d左右[14]。盛花期每天采收10~12 h,初花期和末花期每天采收5~8 h。花蕾多在上午11:00后裂嘴开放,采收时间以裂嘴开放前2~5 h为宜。
3.4.2 采收标准。从外观形态上看,适宜采收的花蕾标准为个大饱满、花嘴欲裂未裂、色泽金黄,3条接缝十分明显[9]。开花前2 h采摘外观品质最好。
3.4.3 采收方法。用手指夹住花柄,从花梗和花蒂连接处折断,边采收边装入篮内。做到不断花、不抽丝、不带梗,小心采摘,轻放、浅装,勿重压。
4.1.1 锈病。黄花菜锈病十分常见,主要发生在采收旺季,在初蕾期和采收结束后也有发生。发病初期叶片和花薹上产生铁锈色泡状斑点,周围叶片往往失绿呈淡黄色圈。后期呈红褐色并有黑色斑点,严重时多个斑点并成一片,导致叶片表皮翻卷,叶片最终失绿,逐渐干枯变黄[15]。病株抽薹少,花薹红褐色,花蕾干瘪易脱落,严重的全株叶片枯死。有明显的发病中心,先是点片发生,逐步扩散全田,多雨天气易于蔓延。
选栽抗病品种,春季抓好肥水管理,增强植株抗病性;秋季割老叶,拔枯秆,清除病叶、病枝和杂草,集中烧毁,深耕晒土,减少越冬菌源[16-17]。发病时发现一点治一片,发现一片治全田。点片发生时,喷700倍液代森锰锌和1 000倍25%粉锈宁混合溶液,间隔7~10 d再喷1次。
4.1.2 叶枯病。叶枯病是黄花菜常见的多发性病害,发病率高,但相对容易防治。种植2年以上的田块发病较多,可导致落蕾6%以上,影响品质和产量。发病初期叶尖或叶缘出现水渍状褐色小斑点,而后沿叶脉向下蔓延,逐渐形成褐色条斑,叶片上密生黑色霉点,严重时全叶干枯甚至整株枯死[15,18]。花薹受害,初为水渍状,后变淡褐色椭圆形病斑,最后致使薹秆呈灰白色干枯状。
综合防治,残病叶集中焚烧或沤肥,减少传播病源;合理密植,及时更新复壮;测土配方施肥,使土壤养分处于良好平衡状态[18-19]。初见病叶或有发病中心时喷洒石灰等量式波尔多液,或用50%多菌灵可湿性粉剂700倍液,或70%甲基硫菌灵可湿性粉剂800倍液,每7~10 d喷雾1次。
4.1.3 炭疽病。生产中常因施肥不均衡,过量施用N肥、植株生长过旺而引发黄花菜炭疽病。染病多从叶尖或叶缘开始,逐步变成暗绿色,后变暗黄色,并向叶基扩展,病斑边缘褐色,密生小黑点,受害部位与健康部位界限明晰,有的病斑外围有黄晕。病斑扩展连合为条斑,使叶片变灰白色至褐色干枯死亡[20-21]。温暖潮湿的气候有利于发病和传播。
防治以预防为主。选用抗病品种,适度增大株行距,增加通风透光;加强肥水管理,降低土壤湿度[21]。发病初期喷50%多菌灵可湿性粉剂500倍液,或36%甲基硫菌灵悬浮剂600倍液,每7~10 d喷1次。
4.1.4 根腐病。根腐病又叫烂根病、沤根,是黄花菜的一种常见生理性病害。土壤温度低、水分大易引发该病。一般在开春时发病,病株返青晚,叶片细小,根茎发黑,肉质腐烂[13]。初发时点片发生,有明显的发病中心。病轻时不抽薹,病重时植株整穴死亡。
预防为主,不用有病田块的根苗繁殖,不施用黄花菜叶沤制的堆肥。发现病株及时清除,防止传染。发病初期用30%恶霉灵水剂1 200倍液,或50%多菌灵可湿性粉剂800倍液喷淋、灌根,每7 d灌1次,连续3次。
4.1.5 黄叶病。黄叶病多为施肥不当、浇水过多、土壤板结、耕作不当、伤根严重、地下害虫为害、缺素等引发的生理性病害[13]。主要为害叶片和花薹,先在叶片基部形成红褐色皱缩病斑,影响水分和养分运输,使叶尖褪绿变黄后枯死,潮湿时病斑上有黄褐色粘液[18]。受害植株生长发育缓慢。
防治时要对症下药,区别对待。施肥中耕等农田作业要避免伤根,平衡施肥,调整肥料品种,适度控制肥料用量。缺素引起的要增加追肥和叶面施肥,以N肥、P钾肥或多元复合肥为主。地下害虫造成的,灌水前撒施3%呋喃丹或5%辛硫磷200倍液灌根。
4.2.1 红蜘蛛。红蜘蛛是黄花菜的主要害虫之一。大同地区3月下旬随幼苗出土并开始活动和繁殖,5~6月繁殖速度加快。主要以成虫、幼虫集中叶背为害,吸取汁液,被害叶片出现小白斑,近叶脉处出现赤色条斑,红蜘蛛数量多时,整个叶片呈灰白色,叶片稍向下卷缩,严重者叶片枯黄,花蕾干瘪[22]。降雨较少、田间干旱时发生重。
预防为主,早春清除田间枯枝落叶等杂物,消除越冬的红蜘蛛。苗期发现红蜘蛛为害时,用20%双甲脒乳油1 000~2 000倍液,或73%克螨特乳油1 500倍液,或50%辛硫磷乳油2 000倍液喷雾[23]。
4.2.2 蚜虫。蚜虫是黄花菜最常见、危害最大的一种害虫,俗称蜜虫、油旱等。大同地区一般5月中下旬群集于叶背,6月中下旬蔓延到花薹、花蕾,7月危害最严重。起初成蚜或若蚜群集在嫩叶叶背,逐渐迁移至幼嫩花蕾和花薹上,吸汁液,导致叶片发黄枯萎,花蕾小的伸展不出,大的发育不良,落蕾加剧[22]。还能排出大量水分和蜜露,滴在下面叶片上,引起霉菌性病变。
加强肥水管理,培育壮苗,铲除田间和周边杂草,收获后深翻整地;利用捕食性天敌和寄生性天敌,消灭蚜虫[18,24];悬挂银灰色塑料条,或铺设银灰色地膜趋避。发现为害及时喷施植物源农药10%烟碱乳油500~1 000倍液,或1%苦参碱50~120倍液;或喷施50%抗蚜威可湿性粉剂1 800~2 500倍液,或3%啶虫脒乳油1500倍液,7~10d喷1次,严重时5~7 d喷1次,连续数次。
4.2.3 蓟马。蓟马成虫活跃,能飞善跃,还能借风力传播。成虫或若虫集中在叶背或花薹的心叶夹缝中,锉吸细嫩组织汁液,危害叶片、心叶及嫩薹,影响花薹和花蕾的生长。受害叶片变硬、变薄,叶脉两侧出现灰白色或灰褐色条斑,叶片变形、卷曲、枯萎,植株生长缓慢。受害花蕾短小,花梗上有黄褐色锉吸痕迹,严重时花蕾弯曲,影响外观品质。
综合防治,早春清除田间杂草,清理残枝落叶,集中烧毁或深埋,消灭越冬虫源;田间每隔4~6 m设置蓝色粘虫板,诱杀成虫[18]。早晨露水未干或傍晚时,用10%吡虫淋可湿性粉剂1 500~2 000倍液,或5%啶虫眯100倍液加2.5%高效氯氰菊酯1 500倍液喷雾。
4.2.3 地下害虫。主要有蛴螬和地老虎。蛴螬又名鸡婆虫、老母虫、蛾头等,危害时咬断黄花菜的根、根状茎,使苗叶萎蔫、枯黄,严重时枯死,造成缺苗断垄[22]。黄花菜发生茎腐病时,常诱使大量蛴螬聚集病害处,加重危害。
定植前深翻,将部分蛴螬成虫、幼虫翻到地表,使其风干、冻死或被天敌捕食;施用充分腐熟的有机肥,施肥前筛出其中蛴螬,防止成虫进入田间产卵;新田栽培前沟内撒入毒土,杀灭田间的蛴螬[23]。卵期或幼虫期,每公顷用专用型白僵菌杀虫剂22.5~30 kg与225~375 kg细土拌匀,在黄花菜基部10~15 cm处开沟施药。发现地老虎为害,用90%晶体敌百虫800倍液,或50%辛硫磷乳油1 000倍液浇灌被害植株周围,或喷于切碎的鲜草或菜叶上,傍晚撒于株间诱杀,次日清晨捕捉[25-26]。