殷剑美,陈红燕,黄春燕,郭文琦,王 立,张培通*
(1.江苏省农业科学院 经济作物研究所,江苏 南京 210014;2.太仓市农业技术推广中心,江苏 太仓 215400;3.如皋市农业科学研究所,江苏 如皋 226575)
目前,江苏省芋头规模化生产已普遍采用起垄覆黑膜的机械化栽培方式,为芋头规模化生产的高产、稳产提供了技术保障[1]。传统露地种植的芋头疫病较难控制,普遍产量低、商品性差,难以满足市场对高品质的需求[2]。设施农业是一种现代化的农业生产方式,具备高投入、高产出、高收益的特点[3],在多种作物中已经成功应用且经济效益显著[4-5],成为农村农民收入中稳定而有效的增长点[6]。大棚设施有利于增加芋头产量、提高品质、提早产品的上市时间和提高经济效益[7-8],近年来在江苏发展迅速。地膜是普遍使用的覆盖物[9],黑地膜覆盖具有保墒、增温、改善土壤理化性状的优点,是芋头生产中主要应用的覆盖物[10-11]。但黑地膜易导致土壤表层的温度过高,易灼伤根部,不利于根系的生长发育[12],尤其是大棚芋头生长盛期,环境温度较高,还需寻找更合适的覆盖物。
本试验研究了大棚芋头在不同覆盖方式下的产量品质形成特征,明确大棚芋头产量形成和品质特点,分析大棚芋头种植的经济效益,为江苏大棚芋头的高产、优质生产提供技术支撑。
试验于2021年在江苏省南通市如皋农业科学研究所试验基地(如皋点)和苏州市太仓市城厢镇试验基地(太仓点)进行。如皋点的供试品种为如皋香堂芋(晚熟种),太仓点为太仓新毛芋(早熟种)。2个品种均为多子芋品种,国家地理标志农产品。
试验共设4个处理,如表1所示。每个处理种植6行,行距90 cm,株距27 cm,每行长5 m,走道1 m。试验小区随机区组排列,4次重复,第4次重复仅用于取样,不纳入统计分析。露地种植处理与大棚种植处理相邻。
表1 试验处理
每行开浅沟,播种,在播种行机械起垄,垄高25~30 cm,垄上覆盖白地膜保温。芋头出苗后,揭去白膜,出苗行两侧垄面分别覆盖保温毯(T1、T3)和黑地膜(T2、T4)。T1、T3在整个生育期不壅土,T2、T4于膨大初期(7月1日)揭掉黑地膜,壅土1次,厚度15 cm左右,其余田间管理均按照大棚芋头的常规管理进行。
1.3.1 生育期调查 每个处理定点5株,观察记录各株当日叶龄,以5株平均数作为叶龄期时间。记录出苗期(50%植株出苗)、齐苗期(80%植株出苗)、4叶期、8叶期、12叶期、谢荷期(50%植株保留完整绿色叶片少于3张)。生育期的计算:生育期=谢荷期-出苗期。
1.3.2 产量及构成和经济效益调查 分别于8月26日(第1次)和10月27日(第2次)测定各处理的理论产量,调查密度,选取有代表性的连续5株测定单株子孙芋数、子孙芋鲜重,计算各处理的理论产量。
记录各处理的人工、农机的工作效率,统计各处理的人工作业和机械作业的操作成本,并计算种植效益。
1.3.3 品质性状测定 成熟期取样测定各处理子孙芋产品的品质性状。(1)营养品质:直链淀粉含量、支链淀粉含量、多糖含量、粗蛋白含量等。(2)口感品质:硬度、糯性、沙性、黏液量、口感和香味[13]。
1.3.4 芋头营养品质测定 各处理选取第2次测产样品,采用试剂盒法测定直链淀粉、支链淀粉含量:直链淀粉(货号ZDF-1-Y)、支链淀粉(货号ZHDF-1-Y)含量测定试剂盒(由苏州科铭生物技术有限公司生产);采用试剂盒法测定多糖含量:多糖含量试剂盒(货号JC0410-M)(南京集思慧远生物科技有限公司);采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量[14]。
1.3.5 数据分析 数据采用Excel 2016软件进行收集整理,应用SPSS 11.0软件进行数据统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较不同处理间的差异。
由表2可知,如皋点的试验均于2月14日同时播种,大棚种植(T1、T2)出苗比露地种植(T3、T4)约提前13 d,整个生育期相差2 d。太仓新毛芋的露地种植播种较迟,比大棚种植晚近2个月,但出苗期仅延迟10 d,谢荷期延迟6 d,生育期早4 d。
表2 不同处理间的生育期调查
比较不同种植方式下,覆毯处理和覆膜处理的产量情况可知(表3),第1次测产(8月26日),如皋点大棚种植下,大棚覆膜(T2)的产量高于大棚覆毯(T1),露地种植下,露地覆毯(T3)的产量高于露地覆膜(T4),但差异不显著,相同覆盖处理的大棚种植单产高于露地种植;太仓点的大棚和露地种植,覆毯处理(T1、T3)的产量分别高于覆膜处理(T2、T4),相同覆盖处理的大棚种植单产高于露地种植。由第2次测产(10月27日)结果可知,如皋点大棚种植条件下,覆毯处理(T1)产量高于覆膜处理(T2),但差异不显著,露地种植的2个处理的产量表现出相同的趋势;太仓点各处理的产量结果与如皋点具有相同的趋势。通过对比2次测产的产量结果可知,如皋点和太仓点大棚种植各处理的2次测产产量均高于露地种植各处理。上述结果表明,芋头大棚种植总体表现为早熟、增产的特点,覆盖保温毯处理总体上有利于芋头的促早增产。
表3 不同处理间的芋头产量比较
比较不同处理的营养品质发现(表4),如皋点大棚种植下,覆毯处理(T1)除粗蛋白含量外,直链淀粉、支链淀粉和总多糖含量均高于大棚覆膜(T2),露地种植下,除支链淀粉含量外,其余指标均表现覆毯(T3)高于覆膜(T4);覆毯处理和覆膜处理在大棚种植(T1、T2)下,直链淀粉和支链淀粉含量均高于露地种植(T3、T4)。太仓点大棚种植下,覆毯处理(T1)除直链淀粉含量外,支链淀粉、总多糖和粗蛋白含量均低于大棚覆膜(T2),露地种植下,除粗蛋白含量外,其余指标均表现覆毯(T3)低于覆膜(T4);覆毯大棚种植(T1)的直链淀粉和支链淀粉含量均高于覆毯露地种植(T3),但覆膜处理则相反,大棚覆膜种植(T2)的直链淀粉和支链淀粉含量均低于露地覆膜种植(T4)。比较大棚种植和露地种植,在整体上如皋点大棚种植芋头的营养品质高于露地种植,覆毯处理高于覆膜处理,而太仓点覆膜处理的芋头营养品质高于覆毯处理,大棚种植的粗蛋白含量高于露地种植。
表4 不同处理间的营养品质比较 mg/g
比较不同处理芋头口感的评价结果发现(表5),如皋点大棚覆毯处理(T1)的口感品质不如大棚覆膜(T2),表现在偏黏、香味较淡;露地覆毯(T3)比露地覆膜(T4)品质更好,表现在偏硬,但偏黏、香味适中;覆毯处理大棚种植(T1)和覆毯露地种植(T3)的各指标相近,在覆膜处理中,大棚覆膜(T2)比露地覆膜(T4)口感品质好,表现在偏硬。太仓点大棚种植下的大棚覆毯(T1)的品质不如大棚覆膜(T2),表现在黏液量偏少、口感适中但硬度稍好,而露地种植下的露地覆毯(T3)也表现出硬度好于露地覆膜(T4),且整体口感偏好;覆毯处理大棚种植(T1)和露地种植(T3)的各指标相近,大棚覆膜处理的口感品质(T2)比露地覆膜(T4)更好,表现在整体口感较好。综上,大棚覆膜处理的口感品质好于大棚覆毯,尤其是糯性、黏液量、香味和口感都较好;覆毯处理的硬度要好于覆膜处理。
表5 不同处理间的口感品质评价
从成本分析看(表6),由于如皋点和太仓点的种植、管理方式以及劳动力成本不同,两者的成本相差较大。人工成本的差异主要表现在太仓大棚管理成本高于露地;物资成本差异主要表现在大棚折旧费(950元/667 m2),覆毯和覆膜处理的农资成本差异为保温毯和黑膜各自的成本,两者的成本相差60元/667 m2。
表6 种植成本分析 元/667 m2
从销售效益分析(表7),大棚处理的种植效益明显高于露地,尤其是对于晚熟品种如皋香堂芋,大棚种植纯收入要高出露地种植110%以上。早熟的太仓新毛芋在前期的单价较高,虽前期大棚种植产量低于后期露地种植,但大棚种植的纯收入仍高于露地种植29.6%以上,且可提前上市,能满足地方早吃芋头的习俗。
表7 种植效益分析
大棚芋头的播种时间并非越早越好,需根据种植地点和品种来确定,如太仓新毛芋的大棚播种最早,但出苗最迟。综合来看,大棚芋头最适的播种期在2月中下旬;大棚处理可提前出苗,适宜播期播种,可比露地对照提前半个月左右;大棚处理和露地处理的生育期相差2~4 d。
分析2次测产的结果,大棚各处理的产量均高于露地对照,且第2次产量显著高于第1次产量,说明9、10月是子孙芋产量快速增长的关键时期。如皋点大棚覆毯处理的产量增速高于覆膜处理,在第2次测产中覆毯处理的产量反超覆膜处理,说明此时期中覆毯处理更利于芋头膨大;太仓点2次测产均表现大棚覆毯处理的产量高于大棚覆膜处理,且单产高于如皋点,太仓点大棚芋头成熟更早。
根据芋头口感品质的评价结果,大棚覆毯处理和露地覆毯处理的芋头口感相差不大,只是香味略淡,而大棚覆膜处理的芋头口感显著好于露地覆膜处理,说明覆毯处理对芋头口感影响较小,而覆膜处理影响较大。不同种植方式的口感差异较大,露地种植建议以覆毯处理为宜,大棚种植覆膜处理虽口感更佳,但2种覆盖方式的口感总分均达到了40分以上,口感品质均较好。
如皋香堂芋大棚种植的直链淀粉和支链淀粉含量均高于太仓新毛芋,结合口感品质结果,说明晚熟品种的如皋香堂芋品质好于早熟品种的太仓新毛芋。
如皋点和太仓点的机械使用率均不高,尤其是收获阶段,由于缺乏大棚收获的小型机械,均采用人工收获;覆膜和覆毯农资总成本的区别体现在保温毯成本高于黑膜成本60元/667 m2;太仓点大棚处理的人工管理用工比露地处理更高(高160元/667 m2);大棚和露地的成本除掉大棚折旧费外,由于后期露地用药较多,农资成本露地处理要高于大棚,因此太仓点的露地处理成本较高。由于大棚种植的效益更高,大棚种植的纯收入要高于露地种植纯收入,如皋香堂芋大棚覆毯的纯收入比露地覆毯高约14800元/667 m2,太仓新毛芋大棚覆毯种植效益最高,相比较露地覆毯高16792元/667 m2。
比较覆毯处理和覆膜处理的产量和品质结果,在芋头生育早期,覆膜处理有利于芋头出苗,而覆毯处理有利于芋头中后期产量的形成,2种处理对芋头品质均无不利影响。因此,在条件满足的情况下,采用大棚生产,在芋头生长早期进行覆膜增温,提早出苗,在第1次培土或施芋头膨大肥时去膜覆毯。2种覆盖物的组合使用,可获得最大的芋头产量。
江苏沿江地区大棚芋头最适播种期在2月中下旬;覆毯有利于芋头中后期产量的形成,尤其是对于晚熟品种的效果更明显;覆毯处理对芋头口感品质没有不利影响,还可提高香堂芋的直链淀粉和支链淀粉含量;大棚种植收入高于露地覆毯种植收入,如皋香堂芋大棚覆毯种植纯收入相比较露地种植高约14800元/667 m2,太仓新毛芋大棚覆毯种植效益最高,相比较露地覆毯高16792元/667 m2。