國內(nèi)魔芋栽培模式研究進(jìn)展

金鑫 何翠 曾旭

摘要：通過簡述魔芋生長環(huán)境需求特性，總結(jié)魔芋庭院栽培、凈作栽培、大田間套作栽培、林下栽培、輪作栽培及保護(hù)地栽培等栽培模式研究進(jìn)展，分析各種栽培模式的優(yōu)缺點。提出了今后應(yīng)從廣泛開展魔芋種質(zhì)資源收集、鑒定、評價與利用，構(gòu)建魔芋間套作、輪作栽培新模式，提高魔芋種植全程機(jī)械化、自動化水平，擴(kuò)大魔芋種植范圍，創(chuàng)建有機(jī)栽培模式等方面改進(jìn)和豐富魔芋栽培模式。

關(guān)鍵詞：魔芋；庭院栽培；凈作栽培；間套作栽培；輪作栽培；保護(hù)地栽培

中圖分類號：S632文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：cjas2021-0095

Advances on Cultivation Modes of Amorphophallus konjac in China

JIN Xin， HE Cui， ZENG Xu

（Yibin Academy of Agricultural Sciences， Yibin 644000， Sichuan， China）

Abstract： In this paper， the demand characteristics of konjac growth environment were summarized. The research progress in recent years on cultivation modes of konjac in China such as yard cultivation， monoculture， intercropping cultivation in field with other crops， understory cultivation， rotation cultivation and protected cultivation were reviewed， and the advantages and disadvantages of the above cultivation modes were analyzed. It is proposed that， in the future， the konjac germplasm resources should be collected， identified， evaluated and utilized extensively， new cultivation modes of intercropping and rotation should be constructed， the mechanization and automation level of konjac cultivation should be improved， the cultivation area of konjac should be expanded， and organic cultivation mode should be established， so as to enrich the cultivation modes of konjac.

Keywords： Amorphophallus konjac； yard cultivation； monoculture； intercropping cultivation； rotation cultivation； protected cultivation

0引言

魔芋（Amorphophallus konjac）是天南星科魔芋屬約170種多年生草本植物的總稱，主要分布于東南亞和非洲，中國是魔芋的原產(chǎn)地和起源中心之一[1]。魔芋富含葡甘聚糖，被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、石油、環(huán)保等領(lǐng)域，其加工產(chǎn)品暢銷于日本、中國臺灣、東南亞、歐美等國家和地區(qū)[2]。中國是魔芋生產(chǎn)大國，產(chǎn)區(qū)主要集中在湖北、陜西、云南、四川、貴州和重慶等地[3]。近年來，由于國內(nèi)外市場對魔芋的需求不斷加大，魔芋價格節(jié)節(jié)攀升，越來越多的地區(qū)將魔芋作為區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，種植面積逐步擴(kuò)大。但是長期以來，部分地區(qū)魔芋栽培模式不適宜，種植技術(shù)不規(guī)范，病害發(fā)生嚴(yán)重，輕則造成魔芋品質(zhì)變劣，影響食用[4]，重則導(dǎo)致魔芋減產(chǎn)絕收，嚴(yán)重阻礙了魔芋產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。本研究在對國內(nèi)現(xiàn)有主要魔芋栽培模式進(jìn)行綜述的同時，對今后的發(fā)展方向進(jìn)行了展望，旨在為開展魔芋種植技術(shù)研究和應(yīng)用提供一定參考。

1魔芋生長環(huán)境需求特性

魔芋喜陰，不耐強(qiáng)光直射，溫度高、日照長而強(qiáng)的地區(qū)以60%～90%陰蔽度為宜，溫度低、日照短而弱的地區(qū)，40%～60%陰蔽度的散射光有利于其光合作用和生長[5]。魔芋出苗后在20～30℃的氣溫范圍內(nèi)能正常生長，氣溫低于15℃時葉片變黃，地上部分倒伏，高于35℃時葉綠素降解，葉片褪綠，45℃以上高溫短時間即能造成明顯的傷害[6-7]。魔芋喜濕怕澇，土壤相對濕度為75%左右時適宜魔芋生長，但魔芋成熟期土壤相對濕度應(yīng)保持在40%左右，以保證魔芋正常后熟[8]。魔芋適宜在微酸性土壤中生長，但也耐微堿性環(huán)境，綜合魔芋生長和病害防治需要，土壤以pH 7～7.5為宜[9]。魔芋根系分布淺，適宜種植在土層疏松、透氣性強(qiáng)、排水良好、富含有機(jī)質(zhì)的沙壤土或腐殖土。魔芋喜肥，鉀肥吸收最多，氮肥次之，磷肥最少，施肥時應(yīng)重施底肥，巧施追肥，足施鉀肥[10]。

2魔芋主要栽培模式

2.1魔芋庭院栽培模式

魔芋庭院栽培是利用房前屋后[11]、山坡地邊、路邊溝旁、庭院樹下、陰棚架下[12]等空閑地塊零星種植魔芋的栽培方式。20世紀(jì)80年代以前，由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，種植技術(shù)有限，庭院栽培作為魔芋種植唯一方式沿用了2000多年[13]，之后才被生產(chǎn)規(guī)模更大的其他栽培模式所取代。近些年，為有效利用零星瘠薄地塊，降低魔芋大田規(guī)模種植的風(fēng)險，增加鮮芋產(chǎn)量，安康市科研人員開啟了魔芋庭院栽培模式研究，總結(jié)出相配套的堆栽、坑栽和壟作技術(shù)，在當(dāng)?shù)貜V泛推廣應(yīng)用，2015年庭院栽培模式種植面積超過1300hm2[14]。

魔芋庭院栽培模式能夠減輕魔芋病害，降低農(nóng)戶的成本和風(fēng)險，提高土地利用率，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。同時，該模式簡單易掌握，是一種易于推廣的生態(tài)栽培模式。

2.2魔芋凈作栽培模式

魔芋凈作栽培模式的特點是同一塊田地單獨規(guī)模化種植魔芋。隨著海拔高度上升，溫度和光照下降，魔芋發(fā)病減輕[15]。因此，凈作栽培模式適用于海拔1100 m以上的冷涼地區(qū)以及具備遮陰條件的陰坡山地[9]。張榮全等[16]的研究表明，在海拔1800 m以上地區(qū)，魔芋凈作與魔芋-玉米相比，凈增產(chǎn)310.2 kg/667 m2，凈作經(jīng)濟(jì)效益顯著優(yōu)于間作。

魔芋凈作栽培模式便于田間統(tǒng)一種植、管理和機(jī)械化作業(yè)，通過合理密植，能最大限度地提高魔芋產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益，配套栽培技術(shù)易熟練掌握。但該模式對環(huán)境要求較高，且長期連續(xù)凈作會導(dǎo)致土壤微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)失調(diào)，發(fā)生連作障礙[17]。

2.3魔芋間套作栽培模式

魔芋間套作栽培模式是將魔芋與其他作物合理搭配，形成一個有機(jī)復(fù)合群體，使單位面積內(nèi)植株總數(shù)增加，并有效利用光能和地力、時間與空間，制造優(yōu)良小生態(tài)環(huán)境，減輕逆境脅迫的栽培方式[18]。魔芋喜陰，在光照較強(qiáng)的低海拔地區(qū)，利用高稈作物遮陰能有效降低陽光直射，營造魔芋的適生環(huán)境[19]。目前，魔芋間套作栽培主要有大田間套作栽培和林下栽培2種栽培模式。

2.3.1魔芋大田間套作栽培模式魔芋-玉米是較為成熟的魔芋大田間套作栽培模式[20]，套作玉米既能提供遮陰條件，也對根際微生物有良好的調(diào)控作用，能有效減輕軟腐病的危害[21-25]。在魔芋-玉米栽培模式的基礎(chǔ)上，先后發(fā)展出魔芋兩年制壟作免耕栽培技術(shù)[26]以及魔芋-玉米交互換帶栽培技術(shù)[27]。魔芋兩年制壟作免耕栽培技術(shù)是進(jìn)行兩年魔芋栽培，第一年播種的魔芋不采挖，冬季補(bǔ)種綠肥后次年生長一季再采收的栽培技術(shù)。該技術(shù)能夠在投入物相同的情況下，實現(xiàn)減工降本和保護(hù)土壤的效果。魔芋-玉米交互換帶栽培技術(shù)，通過在兩個壟面相鄰交替種植魔芋與玉米，次年交換壟面換帶種植，能夠起到減輕連作障礙、降低發(fā)病率、提高單產(chǎn)的作用。此外，李勝等[28]發(fā)現(xiàn)，綠肥套種在保護(hù)魔芋塊莖安全越冬、降低魔芋病害、減輕雜草為害、提高單產(chǎn)等方面具有十分顯著的作用。夏良榮等[29]發(fā)現(xiàn)，黃姜蓬架下及行間套種魔芋，是一種增產(chǎn)增收的有效方式，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。文明玲等[30]將黃秋葵與魔芋套種，可以促進(jìn)魔芋健壯生長、降低病害發(fā)生，是魔芋套種優(yōu)新模式。

魔芋大田間套作栽培模式具有改善田間小氣候，抑制魔芋病害，優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，充分利用土地和光能，提高復(fù)種指數(shù)，增加間套作體系作物綜合產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點。但不同作物間套作存在爭水、爭肥、爭空間等競爭關(guān)系，需要進(jìn)行綜合考慮，必要時增加投入。此外，魔芋大田間套作栽培模式還存在田間勞作繁重、人為損傷魔芋風(fēng)險大、部分作物間套作技術(shù)復(fù)雜等問題。

2.3.2魔芋林下栽培模式魔芋林下栽培是一種原生態(tài)種植模式[31]。研究表明，魔芋林下套種，其根區(qū)土壤中有益微生物數(shù)量多、病原微生物數(shù)量少，土壤有機(jī)質(zhì)含量高[32-33]，軟腐病發(fā)病率顯著低于大田種植[34-35]。Wu等[36-37]發(fā)現(xiàn)魔芋連續(xù)林下種植3年，其軟腐病發(fā)病率仍保持較低水平。目前，魔芋林下栽培模式已發(fā)展出刺槐、柑桔、梨、獼猴桃、橡膠、板栗、核桃、桑樹等林下套種新模式[38-44]，是魔芋栽培的主要模式之一[14]。

魔芋林下栽培模式復(fù)原了魔芋原生態(tài)環(huán)境，可防控魔芋病害，促進(jìn)魔芋健壯生長。同時，魔芋對林地也有保持水土、抑制雜草和降低林地管護(hù)成本的作用。但是，大多數(shù)林地基礎(chǔ)設(shè)施相對落后，管理不便，采后運輸成本較高，一定程度上制約了魔芋林下栽培模式的發(fā)展。

2.4魔芋輪作栽培模式

魔芋輪作栽培是在同一田地上有序在季節(jié)間或年度間輪換種植魔芋和其他作物的栽培模式。張紅驥等[45]的研究表明，魔芋與玉米輪作能有效降低軟腐病發(fā)病率，防治效果為28.8%～48.8%。因此，生產(chǎn)上多將魔芋與水稻、小麥、玉米、高粱、油菜等作物實行3年以上輪作[46]。此外，李玲等[47]的研究顯示，魔芋與萬壽菊實行年度間輪作對魔芋病害有較好地防控作用。劉二喜等[48]開展了花魔芋與湖北貝母一年兩熟輪作栽培新模式研究，發(fā)現(xiàn)與魔芋凈作相比，魔芋和湖北貝母季節(jié)間輪作能增收107.66%，實現(xiàn)生物多樣性保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

魔芋輪作栽培模式具有改善土壤理化性狀、充分利用土壤肥力、減輕魔芋病害、合理利用農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)點，但需考慮茬口銜接、作物間的相互影響以及農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益，合理選擇換茬作物。

2.5魔芋保護(hù)地栽培模式

魔芋保護(hù)地栽培是指運用地膜、遮陽網(wǎng)、大棚、溫室及其他人工保護(hù)設(shè)施創(chuàng)造魔芋適生環(huán)境，實現(xiàn)克服逆境、調(diào)控魔芋生長目標(biāo)的栽培方式。地膜覆蓋栽培具有較明顯的增溫、保濕和除草作用，能夠促進(jìn)提早出苗，延長塊莖膨大期，提高魔芋產(chǎn)量和品質(zhì)，近年來已在魔芋生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用[49-51]。張遠(yuǎn)學(xué)等[52]利用膜上土壤的重力作用及魔芋幼苗的向光性，研究了自然破膜出苗栽培技術(shù)，使魔芋幼苗自然頂破地膜出土，解決了人工破膜放苗存在的高溫?zé)纭⒈乇裥Ч档图叭斯こ杀靖叩葐栴}。遮陽網(wǎng)覆蓋栽培可為魔芋提供遮陰環(huán)境，提高魔芋的產(chǎn)量和品質(zhì)[53-54]。其中，以50%～ 70%遮光度的遮陽網(wǎng)效果最佳[55-57]。魔芋喜濕怕漬，在炎熱、潮濕、多雨的南方地區(qū)，常因土壤積水導(dǎo)致病害蔓延嚴(yán)重，造成魔芋減產(chǎn)甚至絕收。采用大棚避雨栽培，魔芋田土壤濕度顯著降低，能有效預(yù)防魔芋軟腐病的發(fā)生[58]。

魔芋保護(hù)地栽培具有擴(kuò)大魔芋種植范圍、控制病蟲害傳播、減少農(nóng)藥使用、提高魔芋產(chǎn)量和品質(zhì)、省力省工等優(yōu)點，但此模式成本投入較高，不易操作管理，在推廣應(yīng)用中存在一定的局限性。3展望

由于廣大科技工作者不斷探索，研究并推廣了庭院栽培、凈作栽培、間套作栽培、輪作栽培及保護(hù)地栽培等多種栽培模式，國內(nèi)魔芋種植業(yè)在近40年得以快速發(fā)展。各種栽培模式有不同的優(yōu)缺點，因此，根據(jù)實際情況選用適宜的栽培模式是魔芋豐產(chǎn)、農(nóng)民豐收的關(guān)鍵。為促進(jìn)國內(nèi)魔芋產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，今后應(yīng)從以下方面改進(jìn)和豐富魔芋栽培模式。（1）目前國內(nèi)廣泛栽培的魔芋，絕大多數(shù)為自然變異選育而來的花魔芋地方品種，這些品種區(qū)域性強(qiáng)、抗病性差，且長期無性繁殖造成了品種退化，已不能滿足生產(chǎn)需求。因此，有必要廣泛開展種質(zhì)資源收集、鑒定和評價，采用雜交育種、生物技術(shù)育種等多種育種技術(shù)，選育出更多抗病性好、產(chǎn)量和品質(zhì)高的魔芋新品種。（2）魔芋-玉米是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的栽培模式，然而玉米經(jīng)濟(jì)價值較低，因此，進(jìn)一步發(fā)掘適宜的高效益經(jīng)濟(jì)作物和林木，開展復(fù)合群體需肥特性、株行距、播期配置、品質(zhì)性狀、病蟲害發(fā)生情況、根際生境特性等方面的研究，構(gòu)建魔芋間套作、輪作栽培新模式，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收具有重要意義。（3）國內(nèi)魔芋主要種植在交通困難、運輸成本高、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力匱乏的中高海拔地區(qū)，難以進(jìn)行規(guī)模化發(fā)展。因此，研究智能監(jiān)控和精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，開發(fā)魔芋栽培機(jī)械設(shè)備，集成多功能設(shè)施大棚，提高魔芋種植全程機(jī)械化、自動化水平，擴(kuò)大魔芋種植范圍，使其能進(jìn)一步滿足交通便利、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較高、便于規(guī)模化發(fā)展的中低海拔地區(qū)的需求。（4）針對魔芋病蟲草害，生產(chǎn)上主要采用化學(xué)防治的方法，但是，長期使用化學(xué)農(nóng)藥，不僅易誘發(fā)有害生物產(chǎn)生抗藥性，還會造成農(nóng)藥殘留。因此，明確連作障礙發(fā)生原因，發(fā)掘利用有益微生物，運用物理防治、生物防治等綠色技術(shù)，創(chuàng)建有機(jī)栽培模式是今后重要的發(fā)展方向。

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