彩色馬鈴薯種植技術(shù)研究

張桂芝，李洪興，馬光恕*，楊升，李響，李德澤，田麗美,張軍民

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江大慶163319；2.牡丹江市蔬菜科學(xué)研究所；3.黑龍江省農(nóng)科院園藝分院)

彩色馬鈴薯種植技術(shù)研究

張桂芝1，李洪興2，馬光恕1*，楊升1，李響1，李德澤1，田麗美1,張軍民3

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江大慶163319；2.牡丹江市蔬菜科學(xué)研究所；3.黑龍江省農(nóng)科院園藝分院)

為提高彩色馬鈴薯花青素產(chǎn)量及總體產(chǎn)值，促進(jìn)彩色馬鈴薯示范推廣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對彩色馬鈴薯研究現(xiàn)狀，種植技術(shù)包括種薯處理、肥水管理、病蟲害防治等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討和研究。

彩色馬鈴薯；花青素；產(chǎn)量；種植研究

目前馬鈴薯品種全球有千余個，西方發(fā)達(dá)國家將馬鈴薯全粉加工為餅干、面包，工業(yè)可做變性淀粉，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、石油、化工、醫(yī)療等行業(yè)。2015年初我國把馬鈴薯作為繼小麥、玉米、水稻之后的第四大重要糧食作物，確立了馬鈴薯主糧地位，今后重點推廣開發(fā)馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食。彩色馬鈴薯因其富含花青素及花色苷而表現(xiàn)色彩鮮艷、營養(yǎng)豐富，可以加工淀粉、提取天然食用色素、鮮食及加工特色食品，市場前景廣闊。但目前彩色馬鈴薯在全國的栽培面積僅萬余畝，不及普通馬鈴薯種植面積的1‰，探其原因在于彩色馬鈴薯投入大產(chǎn)量低，所以研究彩色馬鈴薯高產(chǎn)種植技術(shù)具有重大意義。

1 彩色馬鈴薯研究現(xiàn)狀

馬鈴薯屬茄科1年生草本塊莖植物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)，16世紀(jì)傳入我國，我國是世界馬鈴薯總產(chǎn)最多的國家。

彩色馬鈴薯有紫色、紅色、黑色、黃色馬鈴薯等，國內(nèi)外對于彩色馬鈴薯育種研究較多。目前全球有多種彩色馬鈴薯品種栽培種植，如英國的紫黑色皮肉 Congo 和 Negresse 品種， 紅皮突變體King Edward 品種； 美國的 Red Norland 和 Dark RedNorland 品種；日本的 Northern Ruby 品種等。 國內(nèi)2000年黑龍江省牡丹江市蔬菜科學(xué)研究所成功培育出國內(nèi)第一個高花青素含量紫黑色馬鈴薯品種紫羅蘭，并申請國家專利保護(hù)[1]；之后云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研發(fā)中心對多種紫、紅色馬鈴薯老品種與高產(chǎn)馬鈴薯品種雜交，改良篩選出200 多份不同品系的彩色馬鈴薯品系[2]，如紫云、紅云、彩云系列；2004 年新疆烏魯木齊縣種子公司將彩色馬鈴薯推廣上市。 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所培育出紅色、淺紫、深紫、黑色的馬鈴薯新品種，并在 2007 年的首屆四川省農(nóng)業(yè)科技博覽會上展示。

2 彩色馬鈴薯種植技術(shù)研究

2.1 播種前種薯處理研究

馬鈴薯播種前種薯提前20～30天催芽，曬種、切塊、拌藥殺菌，種薯(脫毒種薯)切塊大小與產(chǎn)量的關(guān)系國內(nèi)研究較多，陳亞偉(2010)以鄭薯6號脫毒種薯不同切塊大小田間試驗，認(rèn)為種薯切塊大小與生物學(xué)性狀和主要經(jīng)濟(jì)性狀存在顯著相關(guān)，種薯切塊大小最佳范圍是25～45g[3]。彩色馬鈴薯切塊大小與產(chǎn)量關(guān)系未見報道，李彩霞等[4]紫羅蘭中棚雙膜栽培技術(shù)中較詳細(xì)闡述彩色馬鈴薯種薯切塊方法，薯塊大小以25～35g為宜。切塊時，30g左右的種薯將臍部切去一點；50g以上的小種薯，可自頂部縱切為兩部分；80～100g左右種薯，可縱、橫切成4塊，較大的種薯應(yīng)自尾部順螺旋狀芽眼向頂部切塊，到中部時縱切4塊。

2.2 種植模式研究

目前國內(nèi)外馬鈴薯栽培模式主要是壟作和畦栽。在美國、歐洲等地，栽培歷史悠久，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度高，生產(chǎn)上多采用大壟(壟距>85cm)進(jìn)行馬鈴薯栽培。我國中原二作區(qū)多雨澇，一般采用高畦栽培或坡地栽培，利于排水；南方冬作區(qū)采用畦田(85～120cm)栽培方式。[4]。北方一作區(qū)采用大壟或覆膜栽培模式。

馬鈴薯是典型的喜冷涼環(huán)境的植物。彩色馬鈴薯其花色苷的形成受調(diào)節(jié)基因、糖、激素、光、溫度等多因素控制，塊莖是在土壤中形成，溫度對花色苷生物合成相關(guān)基因的表達(dá)起著至關(guān)重要作用，是影響花青素積累的一個重要環(huán)境因素，低溫可以誘導(dǎo)多種植物花色苷積累[5]，塊莖花青素形成需要16～25℃低溫環(huán)境。江西農(nóng)大丁悅[6]試驗以大西洋、紫洋、和紅云三個品種在不同施肥量、密度、覆蓋方式情況下研究栽培措施對紫色馬鈴薯花青素含量的影響，研究表明不覆蓋地膜、畝種植密度5555株的栽培模式最有利于馬鈴薯體內(nèi)花青素積累。

王衛(wèi)強(qiáng)等[7]采用正交試驗設(shè)計，研究不同P肥、K肥和播種密度等栽培技術(shù)對紫云1號花青素含量的影響，結(jié)果表明,密度對馬鈴薯花青素含量積累有一定的影響。

2.3 肥水管理研究

馬鈴薯是喜肥作物，肥料施入種類和數(shù)量直接影響產(chǎn)量，且氮是影響花青素合成和積累的關(guān)鍵因素，Kenji S, Mamoru N,(1996)認(rèn)為花青素在總含氮量維持在29.9mmol/L，NH含量為總含氮量的16.7%時的產(chǎn)量最高[8]。

碳源是影響植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生花青素的重要因素。植物細(xì)胞內(nèi)的花青素常與糖類相互結(jié)合，以花青苷的形式存在。在絕大部分的植物中，蔗糖是產(chǎn)生花青素的最好碳源之一，其次是葡萄糖。

郭志平等[9]認(rèn)為，馬鈴薯對肥料“三要素”的要求以鉀肥最多，不同生育期追施鉀肥提高了凈同化率、葉綠素含量和根系活力,追施鉀肥對馬鈴薯凈同化率等生理指標(biāo)影響顯著，以"苗期+塊莖形成期"分次追施鉀肥效果最佳。

雷尊國等[10]認(rèn)為，肥料、密度都是影響馬鈴薯產(chǎn)量和花青素含量的重要原因，合理密植、適量增施N、P、K肥料是提高花青素產(chǎn)量的關(guān)鍵措施。尿素在早熟馬鈴薯繁種栽培早期試驗?zāi)芴岣呓Y(jié)薯率，中期減緩結(jié)薯率，影響匍匐莖及塊莖發(fā)育；硫酸鉀及兌水施放復(fù)合肥都能明顯促進(jìn)早熟馬鈴薯繁種的結(jié)薯率。

水分是馬鈴薯產(chǎn)量形成重要因素，幼苗期需肥水量較少，占全生育期10%～15%，提倡早鏟、早趟、深松壟溝、深趟淺覆土；在分枝期、馬鈴薯匍匐莖形成為塊莖時期需水為全生育期25%，要適時灌水，塊莖增長期，植株地上部和地下部生長發(fā)育均加快，對水分的需要增加，該期耗水量約占全生育期的50%以上，是一生中需水量最多時期，要及時灌水滿足塊莖膨大所需水分。

2.4 病蟲害防治研究

有關(guān)馬鈴薯病蟲害防治研究文獻(xiàn)較多，針對各地馬鈴薯生產(chǎn)中常發(fā)生的主要病害采用物理防治和化學(xué)防治相結(jié)合的綜合防治措施在實踐生產(chǎn)得到有效運用。彩色馬鈴薯國外種植較早，國內(nèi)近十幾年才開始發(fā)展，病蟲害的危害較輕，主要有蚜蟲、瘡痂病、晚疫病等。

2.4.1 蚜蟲防治

藥劑拌種，播種時將種薯切塊與農(nóng)藥和菌肥混勻，播撒種植，使種子在生長過程中增加天然抵抗免疫力。

藥劑噴灑，每畝用10%吡蟲啉可濕性粉劑10～20g或5%吡蟲啉乳油20～40mL，加水30～40kg噴霧，或用3%啶蟲脒乳油15～20mL或5%啶蟲脒可濕性粉劑9～12g，加水30kg噴霧，每5～7天噴1次,連續(xù)噴施2次。

2.4.2 瘡痂病防治

馬鈴薯瘡痂病為細(xì)菌性病害， 病原菌是鏈霉菌，在適宜土壤中可永久存活，即影響彩色馬鈴薯產(chǎn)量也影響花青素形成。防治方法選用無病種薯、與葫蘆科、百合科等蔬菜實行5年以上輪作、0.2%甲醛溶液(40%甲醛50mL對水1000mL)浸種薯10～15min消毒、殺菌劑土壤消毒等方法預(yù)防。發(fā)病地塊在發(fā)病初期使用生物農(nóng)藥或65%代森錳鋅可濕性粉劑1000 倍液、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素2000倍液每7～10 天噴灑1 次，連續(xù)防治2～3 次。

2.4.3 晚疫病

馬鈴薯晚疫病是我國普遍發(fā)生的一種寄生性真菌病害，是馬鈴薯生產(chǎn)上一種毀滅性病害,晚疫病主要為害馬鈴薯葉片、莖和薯塊，病菌的菌絲體在薯塊中越冬，帶病的種薯是馬鈴薯晚疫病來年發(fā)生的主要病源。針對晚疫病發(fā)病特點，主要采取選擇抗病品種和噴施化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。

選擇抗病品種：中晚熟彩色馬鈴薯較抗晚疫病，有東農(nóng)306、紫羅蘭、黑金剛等。化學(xué)藥劑可使用72%杜邦克露可濕性粉劑、58%雷多米爾 - 錳鋅可濕性粉劑等藥物。

3 討論

人類已從20世紀(jì)抗生素、維生素時代進(jìn)入21世紀(jì)花青素時代，隨著人們保健意識增強(qiáng)，以及對食品安全性的重視，合成色素的使用已大幅度減少和逐漸被淘汰，天然色素的提取和應(yīng)用已成為當(dāng)今世界國內(nèi)外食用色素的總趨勢。彩色馬鈴薯富含花青素，是一種天然保健食品，具有極大的發(fā)展空間和需求量。但花青素的產(chǎn)量受栽培措施、提取條件、提取方法等多種因素影響，目前雖有一些關(guān)于種植條件如密度、肥料、光合指標(biāo)等對花青素含量影響的研究，但彩色馬鈴薯生產(chǎn)中花青素形成過程中溫度、光照、水分及肥料元素等因素的影響機(jī)理及與普通馬鈴薯比較應(yīng)實施的適用的獨有的栽培措施等方面都還有待更深入研究。楊玲等[11]年研究認(rèn)為不同提取劑對紫羅蘭馬鈴薯花青素提取含量的影響差異顯著，但提取率未達(dá)100%，花青素的高效率提取方法以及促進(jìn)花青素性狀穩(wěn)定條件因子都有待研究。優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)是獲得高花青素產(chǎn)量的基礎(chǔ)，因此進(jìn)一步深入研究彩色馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種植技術(shù)是大面積發(fā)展彩色馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)工作。

[1]戚丹陽,張桂芝,王煦棟,等.紫羅蘭馬鈴薯的品種特性及豐產(chǎn)栽培技術(shù)要點[J].中國林副特產(chǎn),2007(4)：71.

[2]牟杰，馬越，李新華,等，彩色馬鈴薯及其花色苷研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā),2009,30(2).

[3]陳亞偉. 馬鈴薯種薯切塊大小與生物經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010,16:119-120.

[4]李彩霞,李志敏,李新虎.彩色馬鈴薯紫羅蘭中棚雙膜高效栽培技術(shù)[J].中國瓜菜,2012，25(3)：59-60.

[5]韓秀鋒,石英,陳伊里.大壟深翻提高黑龍江省馬鈴薯產(chǎn)質(zhì)量的研究[J].園藝與種苗,2012(5)：60-62,71.

[6]丁悅. 栽培措施對紫色馬鈴薯花青素含量、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[7]王衛(wèi)強(qiáng)，鐘巍然，鞠遠(yuǎn)金,等. 不同栽培條件對馬鈴薯紫云 1 號花青素含量影響的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2010,23(5):1439-1442.

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[9]郭志平,桑婷婷,朱慧婷, 等.不同生育期追施鉀肥對馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(2):681-683.

[10]雷尊國.貴州冬作馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)[M]. 貴陽：貴州科技出版社,2013.

[11]楊玲，劉利軍，趙永莉.不同提取劑對紫羅蘭馬鈴署花青素提取含量的影響[J].石油化工應(yīng)用,2008,27(5).

Colored Potato Cultivation Technology Research

Zhang Guizhi1, Li Hongxing2, Ma Guangshu1,Yang Sheng1, Li Xiang1, Li Deze1, Tian Limei1, Zhang Junmin3

(1.Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing,Heilongjiang,163319;2.Mudanjiang Institute of Vegetable Science；3. Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences)

To improve the color of potato anthocyanins yield and overall value, promote color potato demonstration industrial development, research status paper, color potato, planting seed processing technology, including key technology, fertilizer and water management, pest control, etc. are discussed and studied.

Color Potato; Anthocyanin ; Production; Planting research

2015-05-08

黑龍江省大慶市科技局成果轉(zhuǎn)化項目“富含花青素保健功能型彩色馬鈴薯脫毒種薯快繁與示范推廣”

張桂芝(1970-)，女，高級農(nóng)藝師，從事彩色馬鈴薯栽培、育種及設(shè)施園藝研究，E-mail:Damao98@163.com；*通訊作者：馬光恕(1969-)，教授，從事作物栽培與耕作學(xué)研究，E-mail:mgs_lh@163.com。

S532

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.039