中國甘薯高效栽培模式及展望

謝 昊，劉亞菊，張允剛，李 強

（1.江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所∕江蘇徐州甘薯研究中心∕中國農業科學院甘薯研究所，江蘇 徐州 221131；2.東北林業大學生命科學學院∕東北鹽堿植被恢復與重建教育部重點實驗室，哈爾濱 150040）

甘薯［Ipomoea batatas（L.）Lam.］是旋花科甘薯屬的栽培種，明朝萬歷年間自菲律賓引入中國福建省，而后逐漸普及全國［1］。時至今日，中國以全球29.0%的甘薯種植面積生產了全球57.0%的甘薯，是世界上最大的甘薯生產國［2］。甘薯產量高、適應性廣，薯干產量可達22500 kg∕hm2，經濟系數在0.70～0.85，遠超其他作物［3］，在谷類作物無收的丘陵、干旱、瘠薄的田塊仍能維持8000 kg∕hm2的產量［2］。甘薯營養豐富、用途廣泛，既是重要的糧食作物，也是經濟作物，除鮮食和作為淀粉、食品加工的原料外，還可以作為蔬菜和觀賞花卉［2］。甘薯的生產可以保障糧食安全、提高農民收入，而適宜的栽培模式則能夠提高甘薯的產量和經濟效益。目前中國甘薯栽培主要采取連作、輪作、套作和間作的方式，本研究就中國甘薯栽培模式進行總結。

1 甘薯連作

中國東北、西北等地無霜期短，種植甘薯一般采用周年連作的種植模式［4-7］。北方薯區一般3月中旬育苗，5月中旬栽插，10月中上旬在降霜之前收獲，適當調整甘薯在大田中生長的時間，可以提高甘薯的產量或控制薯型［8，9］。南疆地區產量可達30000 kg∕hm2［7］，遼寧省阜新地區產量可達66000 kg∕hm2［4］，采用地膜覆壟、適時早插、延長甘薯生長時間等栽培方式，高產田塊產量可達75000 kg∕hm2［6］。有些地區栽種生育期短的甘薯品種，一年兩熟。山東省鄒城市甘薯第一茬春種夏收，第二茬夏種秋收，兩茬甘薯總收益達75000 元∕hm2［10］。在氣候相似的地區采取甘薯兩熟連作的種植模式，可以提高田塊的利用率，更好地保障糧食生產和提高農民收入。

但是，連作會致使病原積累、病害加重，破壞土壤結構和養分分布，改變土壤pH，并導致土壤菌群失衡，影響作物生長。甘薯耐短期連作，種植2年后需輪作其他作物2～3年［1］，連作時還應加強病蟲害防治，并通過增施復合肥、有機肥等改善土壤的養分結構、pH 及土壤微生物群落等管理措施，保障甘薯的高效生產。水稻種植區可通過“水稻-甘薯”水旱輪作來減少連作的不利影響。

2 甘薯與其他作物輪作和間作

中國大部分甘薯種植區處于多熟制地區，采用與其他作物輪作或間作套種的方式種植甘薯，可以在增加土地的利用率的同時增加經濟效益。

2.1 甘薯與其他作物輪作

2.1.1 一年兩熟 在一年兩熟的地區，甘薯常常作為春、夏季作物，而與之輪作的作物常常是秋、冬季作物，包括但不限于小麥、油菜、洋蔥、白菜等［11-14］，也可以采用早熟甘薯+鮮食玉米的組合分別在春、夏播種，在無霜期達成兩熟，提高經濟效益［15］。

與小麥等糧食作物輪作是甘薯栽培最常見的輪作模式，一般種植冬小麥的地區均可實現小麥-甘薯輪作。例如在徐淮地區可采用大壟雙行模式，小麥收獲后栽插甘薯，并在降霜之前收獲［16］；河北中南部地區結合當地的甘薯單作模式和小麥-夏玉米模式，開發出春甘薯-夏玉米模式，通過生育期短的甘薯品種與玉米搭配來提高復種指數和經濟效益，并可根據市場價格，在玉米播種前靈活選擇甘薯的收獲時期［15］。

甘薯是旱地作物，除與小麥、玉米等傳統的旱地作物進行輪作外，也可以與水稻進行輪作，形成稻-薯輪作的水旱輪作種植模式。在積溫較低的地區，水稻和甘薯的生長期重疊，輪作時一般采用麥-薯-麥-稻這類2年4 茬的模式，在兩年的春夏季分別種植甘薯和水稻，秋冬季均種植小麥。華東的福建省等地積溫較高，有著稻-薯周年輪作栽培習慣［17］。由于甘薯產量較水稻高，與雙季稻相比，稻-薯種植模式的經濟效益更高，同時可顯著改善土壤的理化性質、減少病蟲害的發生，具有經濟和環境雙重效益［17］。

此外，甘薯也經常與經濟作物進行輪作。江西省玉山縣地區，采取甘薯-雙低油菜的種植模式，甘薯平均產量可達32000 kg∕hm2，油菜子3200 kg∕hm2，經濟效益可達35000 元∕hm2［12］。遼寧等地可以在春季播種早熟馬鈴薯，夏季栽插短生育期甘薯，在無霜期較短的條件下實現馬鈴薯-甘薯一年雙熟，利用溫室培育馬鈴薯苗，在清明前后移栽，使馬鈴薯提前上市，同時增加一茬甘薯收成，在傳統的一年一熟地區實現一年兩熟，顯著提高經濟效益［18］。河北地區采用洋蔥-甘薯種植模式，洋蔥單產達60000 kg∕hm2，鮮 薯 單 產37500～45000 kg∕hm2，純 收 入 可 達60000 元∕hm2，并可利用洋蔥根系的特殊分泌物減少蟲害的發生，降低蟲害的防治成本［13］。近年來，也出現了藥用植物與甘薯輪作的模式，如浙江省麗水市甘薯收獲后種植浙貝母，純收入可達168000元∕hm2，在提高土地利用率的同時，也克服了浙貝母的連作障礙，保證貝母的產量和藥農的收入［19］。

2.1.2 一年多熟 在一些積溫較高的地區，通過不同作物的合理搭配，甘薯和其他作物一起可達到一年三熟，甚至四熟，顯著增加了土地的復種指數和經濟效益。福建省春薯-晚稻的種植模式，在甘薯收獲后、水稻播種前加種一茬白蘿卜，開發出水稻-甘薯-蘿卜一年三熟的種植模式，與春薯—晚稻模式相比，水稻-甘薯-蘿卜模式增收60000 元∕hm2［20］。福建地區還通過搭配鮮食玉米和甘藍，形成一年四熟的玉米-甘薯-玉米-甘藍種植模式，實現糧食和蔬菜的雙豐收，理論產值達225000 元∕hm2［21］。

在兩熟有余、三熟不足的地區，可通過種植早熟甘薯品種，利用土地的空閑期，增加土地利用效率。例如江漢平原地區，主要采用大豆-冬小麥的種植模式，每年8月中旬大豆收獲后至10月底小麥播種前，土地有2 個多月的空閑期。荊門（中國農谷）農業科學研究院的科研人員通過嘗試，在空閑期加種了一茬甘薯，將大豆-小麥的種植模式，擴展為豆-薯-麥的種植模式，但由于生育期只有75 d 左右，需要選擇生育期短、產量高、品質好、價格高的品種才可達到增加收益的目的［22］。浙江省臺州市探索出了甘薯-花椰菜-春甘藍的種植模式，周年純收入可達160000 元∕hm2［21］，與豆-薯-麥的種植模式相比，甘薯-花椰菜-春甘藍的種植模式茬口安排更為合理，更利于甘薯的生長。

甘薯的輪作與連作相比，實現了耕地用與養的結合，同時提高了土地的利用效率，增加了土地產值。甘薯喜鉀，禾本科作物對氮和硅元素需求較高，十字花科作物能吸收難溶的磷元素，而豆科作物需要較多的鈣元素，并能對氮素進行固定，因此通過其他作物與甘薯輪作，能夠較為均衡地利用土壤中的養分，改善土壤的理化性質。甘薯的病蟲害主要集中在地下部分，如黑斑病、軟腐病、黑腐病和根結線蟲病等，通過與玉米、棉花、芝麻等非寄主作物的輪作，可減少甘薯病蟲害的積累和爆發，保障甘薯的產量，同時減少輪作作物的病蟲害［1］。甘薯與水稻等作物進行水旱輪作不僅有利于抑制土壤病害的發生，還可以抑制田間雜草的發生，減少病蟲草害防控成本。

2.2 甘薯與其他作物的間作

甘薯種植需要起壟，且壟間距一般較大，在封壟之前，有大面積的土地沒有得到有效利用，可以通過間作或套種的方式進一步提高土地利用率。

西瓜是常與甘薯間作套種的作物。早在19 世紀90年代，山東省就出現了薯-瓜間作的種植模式。通過地膜、拱棚的覆蓋，提早種植甘薯，不僅可以收獲鮮食薯塊，還可以在5月份收獲一茬薯苗，為夏薯種植戶提供薯苗的同時，增加經濟收入［23］。西瓜采收后的瓜秧盡早清除，在瓜畦內點種綠豆、大豆等當季雜糧作物，可進一步增加經濟效益。除山東省外，河南、福建等地也有西瓜甘薯間作套種的種植模式［24-27］。

甘薯為匍匐生長，與棉花、玉米、大豆、辣椒等直立生長作物間作套種，可提高空間和光照利用效率［28-33］。河南省是中國棉花的主產區，河南省東部地區采用棉花、甘薯間作的方式，對比棉花單作，雖然子棉產量下降約800 kg∕hm2，但每茬可增收7800 元∕hm2［29］。

甘薯是云南省第二大薯類作物，玉米是當地的春糧作物。當地摸索出甘薯玉米間作模式，可產鮮薯22670 kg∕hm2、鮮玉米5370 kg∕hm2，經濟效益達38000 元∕hm2［31］。河南省東部也有類似的甘薯+雙季玉米套種的模式，整體茬口較云南地區的甘薯玉米間作模式推后約1 個月［34］。河南省甘薯+雙季玉米模式與云南省甘薯、玉米間作模式相比，將一茬玉米分成了二茬，并且二茬玉米都與當地常規玉米種植時間相隔30 d 以上，使得玉米收獲時能以較高的價格出售，進一步提高了甘薯、玉米間作套種田塊的經濟收入［34］。另外，還有研究表明，在坡耕地的玉米田塊間作甘薯可以減少水土和氮、磷等營養元素的流失，有較好的生態環境效益［35］。

煙草也是中國重要的經濟作物，福建省是中國烤煙煙葉的重要產區，有著烤煙套種甘薯的種植模式［36］。煙草種植之后煙畦鉀肥和氮肥留存較多，甘薯是喜鉀作物，在煙草生長后期套種甘薯可充分利用留存的肥料，節省肥料成本［36］，此時種植的甘薯比當地的秋薯早2～3 個月，且在5月中下旬種植甘薯，可充分利用夏季的光熱條件，實現甘薯高產。煙薯套種模式比當地的煙稻套種或雙季稻模式分別增收19800、63000 元∕hm2，具有較高的經濟效益［36］。

大豆、芝麻、架豆、辣椒等作物相比棉花、玉米株型小，可與甘薯合種在同一個大壟上，也可以間作在壟旁邊條。甘薯間作套種芝麻時，大壟雙行種植甘薯，芝麻直接播種在壟上雙行甘薯之間［32］；大豆或架豆等作物可直接種植在甘薯壟旁邊條［37，38］；甘薯與辣椒套種時，辣椒是前茬，將甘薯套種在2 行辣椒間［33］。這些作物與甘薯間作套種時更為省工省時，同時也能提高經濟效益。

南疆地區也有甘薯與紅棗間作的果糧間作模式，在棗樹之間起壟種植甘薯。生育期158 d 的條件下，甘薯產量可達20000～34000 kg∕hm2，相比棗樹單作和棗、麥間作模式，不同試驗地棗-薯間作的效益分別增加16500 元∕hm2和21000 元∕hm2以上。棗園間作甘薯的栽培模式，在保證新疆鮮薯供給的同時，提高了當地農民的收入［39］。

甘薯與其他作物間作套種，與單獨栽種甘薯或其他作物相比，提高了土地利用率和農民的收入，且提升幅度要高于輪作，但由于各種作物的管理措施和栽種、收獲時期的不同，往往不能進行機械化作業，投入人力較多，適宜在丘陵、山地或分散田塊等不便于進行機械化作業的地區采用。需要注意的是，甘薯在采用間作、套種的種植模式時，應合理搭配不同作物，協調好復合群體的內部關系，防止甘薯與其他作物互相影響，反而影響了產量與收入。甘薯為匍匐型作物，適宜搭配高稈作物，如玉米、果樹、小麥、高粱等，種植時還應考慮到間作、套種作物的生育期和密度等，確保甘薯與其他作物能獲得充足的光照與養分，確保甘薯與間作、套種作物的雙豐收。

3 菜用甘薯栽培模式

甘薯不僅是雜糧作物，也可作蔬菜作物，被稱為蔬菜皇后［2，40］，因此除了以薯塊為收獲目標的栽培模式外，還有以地上部為收獲目標的菜用甘薯栽培模式。甘薯以收獲莖尖或薯葉為種植目標時，一般在大棚內與其他蔬菜瓜果類作物套種或間作，種植時不需起壟，而且由于不追求地下部產量，菜用甘薯的栽培密度也較鮮食甘薯大，一般大于100000株∕hm2。菜用甘薯平均售價可達4元∕kg，莖尖甚至可達16元∕kg，純收益也較鮮食甘薯高［41-46］。

湖北省武漢市開發出菜用甘薯與苦瓜間作的栽培模式。利用苦瓜和甘薯生長習性的不同，在苦瓜大棚中的空余地塊種植甘薯，提高土地利用率，并借助苦瓜藤在高溫季節為甘薯遮擋陽光，使薯尖、薯葉更為鮮嫩，提高甘薯莖尖菜用品質［41］。廣東省梅州市也有苦瓜、菜用甘薯的種植模式［42］，湖北省武漢市還有菜用甘薯、藜蒿的輪作模式，由于藜蒿的售價更高，薯、蒿兩茬的平均收入可達150000元∕hm2［44］。

湖南省開發了菜用甘薯早春設施栽培模式［45］。當地常規設施菜用甘薯一般在2月下旬定植，5月中旬開始采收，但這種模式成本較高，且采收時期薯葉單價較低。早春設施栽培模式中，每年10月下旬至11月中上旬期間栽插，密度約100000 株∕hm2，翌年3月中上旬即可開始上市，此時薯葉的單價也較高，經濟效益好［45］。江蘇省南京市開發出了早優西瓜+菜用甘薯套種的栽培模式，并可在收獲后加種一茬秋辣椒，3 種作物均適宜在砂質、弱堿性土壤上栽種，且親緣關系較遠，有利于發揮遠緣輪作優勢，切斷病蟲害侵染的循環鏈。此模式生育期搭配合理，也使得作物茬口銜接緊密，在提高土地利用率、減少病蟲害和連作障礙的基礎上，增加了農民收入［46］。

相對鮮食甘薯，菜用甘薯不用考慮地下部的產量，適宜種植的區域更廣、更易栽培，同時收益更高，但菜用甘薯的栽培還需要考慮到市場需求、人工及運輸成本等因素。菜用甘薯目前的接受程度仍較低，在需求較少的地區栽種會影響經濟效益。作為蔬菜，菜用甘薯在采摘后需及時運輸到市場進行銷售或在適宜的溫、濕度條件下保存，以確保其品質與經濟價值。菜用甘薯的食用部位主要是莖尖和葉片，采摘時需挑選合適的部位，且以手工為主，缺乏高效的采摘方式，還需要開發適用于采摘菜用甘薯的機械工具，以減少人工成本。

4 小結與展望

目前中國的甘薯栽培模式依據當地氣候以連作或輪作為主，以形式多樣的間作套種為輔。甘薯連作或輪作的優勢在于一個生長季只有一種在田作物，便于管理，有條件的地區還可以實施機械化栽種和收獲，大大減少了人力成本。甘薯喜鉀，與需氮肥較多的作物輪作，可以充分利用土壤中的養分，與水稻等水田作物或洋蔥等釋放次生代謝產物的作物輪作可以減輕病蟲危害。甘薯的間作套種與連作和輪作相比，能夠從時、空2 個維度上提高田塊和光溫的利用率，集約化利用土地，提高復種指數，創造更多的經濟效益，但是各種作物的田間管理措施不一致或收、種時機不同，難以應用機械化作業，人工成本較高。各地農戶或合作社可根據人力情況和經濟目標合理選擇不同的輪作或間作套種模式。平原地區可以采用機械化程度較高的栽培模式，如甘薯與各種作物輪作的栽培模式，減少人工成本；在有余力的情況下也可充分利用甘薯壟上和壟間的田塊，套種其他作物。推薦可種植水稻的甘薯種植區采用水旱輪作的方式改善土壤理化性質、控制病蟲害，減少種植成本、提高經濟收入。傳統意義上一年不足兩熟的地區可通過采用早熟甘薯品種與其他作物合理搭配，達成一年兩熟，增加土地利用率，提高收入。丘陵、山區由于田塊不平坦、大小不一、形狀不規則等限制，難以實現機械化，可以結合人力狀況采用甘薯∕西瓜、煙草∕甘薯、玉米∕甘薯等套種模式，在增加土地復種指數的同時，提高農民的種植收入。各地也可根據本地的飲食習慣、種植習慣和特色作物開發新的甘薯間作套種模式，因地制宜地探索新的和適宜當地推廣的模式。

目前，中國的甘薯生產機械化程度較低，相對于種植小麥、水稻、玉米等作物人工成本偏高，影響農民種植的積極性。甘薯排種、剪苗和栽插目前還主要靠人工，且栽插時還需要及時澆水，雖然整地、起壟、收獲等可部分實現機械化［47，48］，但由于薯塊較大，機械收割時容易產生傷口，甘薯的收獲仍缺乏高效的機械化作業方式，菜用甘薯更是以人工收獲為主［49］。為了提高人們種植甘薯的積極性，仍需要進一步研發適宜甘薯輕簡化作業的配套機械和作業方法，并以此推動甘薯栽培模式的更新和推廣。