CN105393788A - 一种珠芽类魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种珠芽类魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，包括地下球茎处理和植株展叶后矮化处理步骤，具体是选择珠芽魔芋地下球茎浸泡于40~80ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放；在气温昼夜温度在15~35℃之间时，将珠芽魔芋球茎进行种植，魔芋叶芽出土初期，避免遮阴以利用阳光对植株自然的矮化作用，在叶片完全展开后喷施矮化延缓剂。本发明采用唑类化合物作为高效植物生长抑制剂，促进魔芋植株的矮化粗壮，延缓控制魔芋顶芽植株在遮荫环境条件下的快速过度生长，以抑制其母体球茎中赤霉素的合成，减缓植物顶端分生组织的生长，使细胞伸长变慢，植株变矮，但不影响叶片的形成，从而有利于植株营养物质在叶面球茎中的快速积累。

Description

一种珠芽类魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法

技术领域

本发明属于植物技术领域，进一步属于魔芋种源培植和种植技术领域，具体涉及一种珠芽类魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法。

背景技术

中、日两国在全球魔芋市场份额虽分别排名第一、第二位，中国以花魔芋为大面积栽培种，而日本则以花魔芋为唯一栽培种。据不完全统计，全国现有种植面积超过13万hm²，鲜芋总产量约130万t，但年产魔芋精粉仅2.5~3万t。因栽培种基本以地方品种为主体，国内栽培魔芋品质退化严重，抗病品种至今未取得突破，导致魔芋病害突出，尤其是魔芋软腐病，白绢病无法根治，年损失量多在当年产量的30% 左右。多年来，魔芋界虽采用常规育种技术与现代生物技术相结，力图选育出高产、优质、抗病品种，但成效欠佳。中国魔芋种植业因借鉴了日本的经验和教训，魔芋产业发展较快。尤其是南方地区适宜魔芋生长的区域广、魔芋种质资源丰富、人力成本低等优势，与日本比较，我国魔芋种植业发展势头更为强劲。日本魔芋种植区主要集中于群马县，种植面积约0.8~1.0万hm²,产量占全国80%以上。因地域、气候及品种因素限制，日本魔芋种植面积处于逐年缩减状况，魔芋产量从20世纪70年代至今基本保持年产鲜芋8~10万t规模，难有更大突破。

然而，中国、日本两国的魔芋栽培种因种植周期长、繁殖系数低、病害严重，皆属典型的低产作物。与珠芽类魔芋（A.bulbifer）相比，在生物学基因源头上处于明显劣势。若从繁殖系数、生物累计量、抗性及有效成分等综合指标来判断，魔芋优势种质资源既不在中国，亦不在日本，而在东南亚珠芽类魔芋的十余个品种之中。珠芽类魔芋植株外观独特，植株叶面上长有大小不一的珠芽球茎作为其繁殖材料，这与国内目前种植的花魔芋及白魔芋截然不同。又因珠芽类魔芋具有的多苗接力生长特性，可大幅度提高植株的叶面积指数，巧妙延长了植株的生长周期，能显著提升魔芋的生物产量。前期研究证实，该类魔芋的不同繁殖材料生长势顺序为：种子»叶面球茎»地下球茎，相应最高膨大倍数分别约为5000：100：8。尽管种子的膨大率比叶面球茎及地下球茎要大得多，但因其种植技术及所需环境条件要求较高，农户不易掌握而难以推广。通常，芋农习惯选用地下球茎及叶面球茎为繁殖材料。然而，与叶面球茎相比，地下球茎的膨大率要小得多。因此，找到如何廉价、高产繁殖出大量叶面球茎的方法即是珠芽类魔芋获得最大生物产量的关键技术之一。

然而，不论何种品种，魔芋皆属喜荫作物，40%-60%的遮荫度被认为是其最佳日照生长条件，即使在无遮荫的环境，魔芋一般亦呈现出高植株的外部特征。对珠芽类魔芋而言，高温高湿条件是其适宜的生长环境，遮荫环境下1.5—2.0米的高大植株十分常见。高温环境意味时常出现日照过强，土壤水分蒸发量过大，魔芋植株叶片的蒸腾作用会显著加快，倒苗现象普遍，甚至出现叶片日灼现象，导致难以获得满意的生物产量。因此，上坡入林寻找遮荫环境是珠芽类魔芋在种植区域所需考虑的必然选择。在无高杆作物遮荫时，遮阳网通常是珠芽类魔芋生长所需的辅助设施。但是，高大植株意味着魔芋顶芽优势过于旺盛，而一旦顶芽出土后“魔芋笋”叶柄会急速向上生长，快速消耗母体养，形成易倒伏的“高脚苗”植株，植株在整个生长期的能量分布即被“定型”。行外人士见到高大的魔芋植株会感觉很好，但从能量守恒角度分析，营养物质过多用于长植株而非积淀于叶面球茎上，导致植株叶面球茎生长数量稀少，多不超过10枚，且因成熟度不足常导致近半数叶面球茎因干物质含量不够而在冬季储存期间发生干枯现象。

魔芋在生长过程中其独特的生长方式是新植株的长出必然伴随母体球茎的所谓“换头”过程，即母体在供养过程中原球茎快速萎缩并与新植株脱离，完成“新老交替”生长循环。在此进程中，因外部环境的温湿度参数已适宜魔芋顶芽的萌发生长，而一旦顶芽出土后，新植株的根系所覆盖的面积亦开始快速延伸，也促使“魔芋笋”叶柄急速向上生长。因此，开发一种能解决上述问题的栽培方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种珠芽类魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法。

本发明的目的是这样实现的，包括地下球茎处理和植株展叶后矮化处理步骤，具体包括：

A、地下球茎处理：选择珠芽魔芋地下球茎浸泡于40~80ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放；

B、植株展叶后矮化处理：在气温昼夜温度在15~35℃之间时，将珠芽魔芋球茎进行种植，在魔芋叶芽出土初期，避免遮阴以利用阳光对植株自然的矮化作用，在叶片完全展开后喷施矮化延缓剂。

珠芽类魔芋则是叶面上能生长气生球茎的独特热带魔芋品种，大约有15个品种。其中多数品种的染色体属三倍体，即2n=39的极少数魔芋种，这与国内传统种植品种花魔芋和白魔芋染色体组为26或是28截然不同。珠芽类鲜魔芋球茎内部组织色泽可分为白（灰）色、粉红色及（淡）黄色三类。外观上，该类魔芋醒目的外部特征即是在茎、枝、叶片交叉点上生长有大小不一的棕色扁球形或长形气生叶面球茎，而叶面球茎通常是作为主要的繁殖用种。珠芽类魔芋与花魔芋不同，球茎周围无芋鞭或小种芋生长。此外，开花所获种子虽可作为繁殖材料，但因种植周期长及植株生长过程不易管理，芋农习惯于选择叶面球茎为来年的生产用种。由于珠芽类魔芋叶面球茎的最大膨大系数可达约100倍，是花魔芋小球茎膨大系数的20倍以上。因此，如何从植株叶面上获得数量更多的叶面球茎经济意义很大。

魔芋在生长过程中其独特的生长方式是新植株的长出必然伴随母体球茎的所谓“换头”过程，即母体在供养过程中原球茎快速萎缩并与新植株脱离，完成“新老交替”生长循环。在此进程中，因外部环境的温湿度参数已适宜魔芋顶芽的萌发生长，母体中养分开始快速分解，从而形成魔芋顶芽的生长优势。而一旦顶芽出土后，新植株的根系所覆盖的面积亦开始快速延伸，也促使“魔芋笋”叶柄急速向上生长。即时在无遮荫的环境，魔芋一般亦呈现出高植株的外观特征。不论何种品种，魔芋皆属喜荫作物，40%-60%的遮荫度被认为是其最佳日照生长条件，对珠芽类魔芋而言，高温高湿条件是其适宜的生长环境，遮荫环境下1.5~2.0米的高大植株十分常见。但是，高温环境通常意味时常出现日照过强，土壤水分蒸发量过大，魔芋植株叶片的蒸腾作用会显著加快，倒苗现象普遍，亦频现叶片日灼加剧，导致难以获得满意的生物产量。因此，上坡入林寻找遮荫环境是珠芽类魔芋在种植区域所需考虑的必然选择。在无高杆作物遮荫时，遮阳网通常是珠芽类魔芋生长所需的辅助设施。

本发明采用唑类化合物作为高效植物生长抑制剂，促进魔芋植株的矮化粗壮，延缓控制魔芋顶芽植株在遮荫环境条件下的快速过度生长，以抑制其母体球茎中赤霉素的合成，减缓植物顶端分生组织的生长，使细胞伸长变慢，植株变矮，但不影响叶片的形成，从而有利于植株营养物质在叶面球茎中的快速积累，单一植株最多可获叶面球茎102枚。然而，因能量守恒的因素，出现高大植株的直接结果即是其叶面球茎的数量稀少，通常少于10枚，且球茎内干物质含量低，难以获得生长成熟饱满的繁殖材料，严重制约叶面球茎的质量以及相应生物产量的提高。本发明中选用多效唑、烯效唑及矮壮素3种抑制剂作为矮化延缓剂。

魔芋植株的生长是叶芽依靠母体球茎营养来源长出新魔芋笋，再在新生苗周围长出营养根后以此从土壤中吸收水分和养料的过程，母体块茎作为营养源会逐渐腐烂（也称为“换头”），完成“换头”的生长过程，以便形成新球茎并在生长过程中逐渐膨大。故顶芽叶片的起始过程是一个新植株快速吸收和消耗母体球茎中营养的过程，实质即是“母子”两代魔芋进行能量转移的过程。

本发明的目的是为解决现有珠芽类魔芋地下球茎因自然生长状况下顶芽植株出现垄断能量的固有技术缺陷而提供一种利用外源制剂+顶芽去除相结合，抑制魔芋组织内过于旺盛的赤霉素分泌，减少母体球茎养分过度用于新植株叶柄的伸长，控制植株过快长高长粗分散植株养分，从而为使新球茎长出的根系所吸取的营养物质能在更优化的植株高度进行有利于叶面球茎数量增加及养分积累的方向转化奠定“集约化”基础，以将母体球茎所储备的“先天”养分及新植株产生的“后天”营养向有利于植株叶面球茎生长的方向进行定向调控，获得与对照植株相比增加成熟饱满叶面球茎60%—180%的丰产效果。抑制株高的首要目的是节能，次生益处是可抗倒伏及抗低温，再辅以必备的富钾复合肥，综合作用的结果皆利于植株养分充分用于叶面球茎的生长，大幅度增加结茎数量，显著提高了珠芽类魔芋的繁殖系数。

珠芽类叶面球茎数量的成倍增加，意味着可将地下球茎膨大率由6—8倍显著增加到叶面球茎的80—100倍，生物产量提高巨大。如何将以母体球茎为基础的珠芽类魔芋组织中及新植株合成的养分最大程度转移至植株上形成尽可能多的叶面球茎上是本发明的目的。

本发明的方法改变了花魔芋、白魔芋现有种植品种采用小魔芋球茎或是繁殖根（茎）作为繁殖材料的方法，大幅度增加了珠芽类魔芋的繁殖系数，给传统魔芋种植方式带来全新突破。该方法显著增加了珠芽魔芋的繁殖系数，可比传统白魔芋、花魔芋繁殖系数提高8～10倍以上。用叶面球茎作为种植用种，植株具有抗性强、耐高温高湿、优质高产等优势。采用本发明方法的魔芋植株叶面球茎增加率可达60%—180%，叶面球茎成熟超过90%，出苗成活率达97%以上。因成熟的叶面球茎个体大小及重量差异较大，重量范围从1克/枚—100余克/枚皆有，最大膨大率可达80—100倍，一般以10克以上的叶面球茎种植，当年即可收获约1.0千克重的商品芋用于加工。若低于500克的地下球茎，可再种植1年。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，包括地下球茎处理和植株展叶后矮化处理步骤，具体包括：

A、地下球茎处理：选择珠芽魔芋地下球茎浸泡于40~80ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放；

B、植株展叶后矮化处理：在气温昼夜温度在15~35℃之间时，将珠芽魔芋球茎进行种植，在魔芋叶芽出土初期，避免遮阴以利用阳光对植株自然的矮化作用，在叶片完全展开后喷施矮化延缓剂。

所述的珠芽魔芋地下球茎的重量为500g以下时，应将珠芽魔芋地下球茎浸泡于60~80 ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放。

所述的珠芽魔芋地下球茎的重量为500g以上时，须进行打顶，即将顶芽扳掉再将其浸泡于40~60ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放。

魔芋植株在整个生长周期中都需要补充富含钾肥的复合肥以利于叶面球茎中干物质含量的积累，提高球茎的饱满度。

所述的复合肥中氮磷钾比例为1:1:2~2.5。

所述的矮化延缓剂为多效唑、烯效唑或矮壮素。

所述的矮化延缓剂为100~120ppm多效唑溶液。

所述的矮化延缓剂为浓度250~350ppm的矮壮素。

本发明的具体实施操作方法如下：

（1）地下球茎处理:在地下球茎储存期间，阳光的照射会刺激赤霉素的合成，增加球茎开花几率。要避免球茎开花，宜先进行赤霉素抑制预处理：选择500克以下的球茎，将其浸泡于80ppm多效唑溶液中10小时，取出后置于环境温度为15℃～35℃荫凉干燥环境存放，可抑制球茎顶芽过快生长，利于侧芽叶芽的萌发及生长。对500克以上重量的球茎，须进行人工“打顶”，即将顶芽扳掉再将其浸泡于50ppm多效唑溶液10小时。当室外夜间最低温度高于15℃时即可将球茎下地。

（2）植株展叶后矮化处理：在魔芋叶芽出土初期，尽可能避免遮荫以利用阳光对植株自然的矮化作用，应在叶片完全展开后喷施100ppm多效唑溶液。若魔芋顶芽出土后一直在处于遮荫环境下，植株为抢阳光，通常即出现高脚苗的情形。因此，在遮荫环境中宜早采用100~120ppm多效唑溶液喷施尚未展开的穗状叶片。试验结果表明，植株矮化程度可达30%~55%，在使用多效唑后叶色呈深绿。通过抑制魔芋植株过度长高消耗大量营养物质，而矮化后的植株根系发达，叶柄粗壮，叶片肥厚，有利于叶面球茎中干物质含量的积累，与未矮化植株相比，叶面球茎数量可增加60~180%，能廉价获得批量的生产用种，为珠芽类魔芋良种规模化生产提供了一种便捷可行的方法。

（3）高钾肥料配合：魔芋植株在整个生长周期，应充分补充富含钾肥的复合肥，氮磷钾比例为1：1：2~2.5，以利于叶面球茎中干物质含量的积累，提高叶面球茎的饱满度。

即包括以下具体步骤：

1、对种球进行植物生长剂抑制及日光结合进行抑制

对珠芽类魔芋地下球茎进行顶芽抑制，用多效唑或矮壮素类植物生长抑制剂，可促进植物矮化体壮，叶片色泽变为墨绿并增厚，抑制魔芋球茎内源赤霉素的合成。将低于500克重量的珠芽类魔芋球茎浸泡在50-400ppm多效唑+烯效唑或矮壮素植物生长抑制剂溶液中10小时，取出后置于环境温度为15℃～35℃避光直射干燥环境存放，抑制球茎顶芽过快生长，诱发侧芽叶芽生长。

用于抑制的球茎应选择重量在0.50千克以下，块茎成熟饱满，顶芽部分无腐烂和外伤。若重量在500克以上的球茎，应将顶芽人工扳除以利于长叶侧芽的生长，发挥珠芽类魔芋多苗异体生长现象的优势。所选球茎不宜进行切块种植。

2、植株展叶后矮化处理

魔芋顶芽出土后，在遮荫环境下植株为抢阳光，通常出现高脚苗的情形很普遍，应在叶片伸出鳞片尚未完全展开时用100~120ppm多效唑溶液喷施叶片及植株，以抑制叶柄的过快伸长而消耗母体球茎养分。试验结果表明，植株矮化程度达30%-55%，在使用多效唑后叶色呈深绿，植株叶面球茎数量比未使用矮化处理增加200~500%。

不能过晚喷施抑制剂，以免造成植株过高不利于营养物质在叶片部位的集中。将魔芋球茎下地植栽，否则，球茎的开花率会大幅度降低，长叶植株数量会很多，难以达到获得规模化育种的目的。用化学抑制剂促使顶芽植株尽可能矮化，抑制叶芽叶柄的生长高度，也有利于侧芽长出多苗植株，是珠芽类魔芋叶面气生球茎（bulbils）丰产栽培方法的关键。

魔芋生长期间，高温高湿环境能使魔芋植株长势更旺，且在适当阳光照射下要比完全处于遮阳网环境下长势更好。

下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：

实施例1

选择在霜降后收挖个体重量在0.50千克以下的饱满球茎160个，在日光下晒3～4天部分脱水后，将球茎置于通风环境木架上分层摆放储存，以避免球茎在储藏期间不出现腐烂现象，保证后期长叶植株的能量储备。冬季最重要的是防止球茎在夜间低于零度（0ºC）以下受冻，应将魔芋置于最低温度5摄氏度（0ºC）以上环境储存。在春季到来以前，球茎顶芽生长缓慢。在气温逐渐升高到15—20摄氏度（0ºC）并能基本维持10—15天时，将球茎浸泡在多效唑（50ppm）+烯效唑（400ppm）混合植物生长抑制剂溶液中10小时，取出后置于环境温度为15℃～35℃并常有日照的环境存放，并在第一时间将球茎顶芽人为除去，以利于侧芽生长。当春季来临，气温昼夜温度在15℃～35℃之间时，将魔芋球茎按株行距60×60cm种植于12—15cm深的土壤穴坛中。在魔芋叶芽出土初期，尽可能避免遮荫以利用阳光对植株自然的矮化作用，在叶片完全展开后应及时喷施100ppm多效唑溶液，抑制植株叶柄的过度生长，并适时加盖遮阳网以保护叶片免受日光的过度照射。若魔芋种植后一直处于遮荫环境，极易出现高脚苗情形。此时应在尚未展开的穗状叶片上喷施100-120ppm多效唑溶液矮化叶柄。使用多效唑后，植株叶色呈墨绿，叶片肥厚，根系发达，叶面球茎数量显著增加。

因预先扳去顶芽促使多个侧芽植株的生长，最大植株高度低于120cm。本实施例叶面球茎数量比未使用矮化处理增加150%—300%，单一母体球茎平均收获叶面球茎26—28枚，发芽率98%以上。

本实施例在云南玉溪新平试验基地进行。

实施例2

选择单体重量在1.0千克以上的饱满球茎200枚，置于日光照射的温暖环境（15℃～35℃），以利于顶芽的萌发生长。但一当顶芽凸出，应尽快其人工扳除以利于侧芽的生长，发挥珠芽类魔芋无顶芽时多苗异体生长现象的生物学特性。否则，多效唑仍难以抑制过于粗壮的顶芽快速消耗母体养分。将大球茎按株行距80×80cm种植于15~20cm深的土壤穴坛或进行起垅种植，在魔芋笋出土后的展叶期，以100ppm多效唑溶液对整个植株进行喷施，即可抑制植株叶柄的过度生长，得到矮化并利于叶面球茎生长的株型。生长期间需施足高钾复合肥或腐熟农家肥，以保障叶面球茎营养所需。该例植株高度在90-115cm，源于同一母体球茎最多所获成熟叶面球茎102枚，叶面球茎饱满，发芽率98%以上。

本实施例在云南普洱景谷试验基地进行。

实施例3

采用100克~150克地下球茎120个为种芋，保留所有球茎顶芽，球茎株行距约为40cm×50cm，种球第二苗接力生长特性亦不明显。化学抑制剂的喷施应在新苗出土展叶时即时喷施，矮壮素喷施浓度为250-300ppm。因顶芽出土后生长极快，矮化处理需在叶片展开前即时进行。由于在相对短时期内单一植株上供叶面球茎生长所需养分较集中，需加施足够的农家肥及硫酸钾、硝酸钾等高钾复合肥，每亩用量在25—50千克，分3—4次在植株叶柄周围30cm范围进行追施并覆土。叶面球茎通常在9月份可陆续成熟收获，单株叶面球茎平均为17枚，成熟叶面球茎单体最大重量115克，最小重0.70克，发芽率98%以上。

实施例4

用重量50克以下地下球茎种植时，应保留顶芽。在春季种球储存期，将魔芋球茎浸泡在50~100ppm矮壮素溶液中10小时，取出后置于环境温度为15℃～35℃并常有日照的环境存放，抑制球茎顶芽过快生长，以利于侧芽叶芽的萌发。种植时株行距30×40cm，球茎顶芽垂直向上，切忌倒置，盖土厚度5-6cm，以利于短距叶柄的生长。植株在生长过程中第一苗是依靠母体种子内积累的养分来源，此阶段亦进行了“换头”过程。但在第一苗生长30—40天后，明显壮于第一苗的第二苗可破土而出，在第二苗展叶期间及时喷施350ppm矮壮素，并在中耕管理期施足农家肥及25千克硫酸钾。在整个生长周期，植株高度一般不高于65cm。

单株叶面球茎平均为8枚，成熟叶面球茎单体最大重量53克，最小重1.0克，发芽率98%以上。

本实施例在云南玉溪新平试验基地进行。

Claims (8)

1.一种珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于包括地下球茎处理和植株展叶后矮化处理步骤，具体包括：

A、地下球茎处理：选择珠芽魔芋地下球茎浸泡于40~80ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放；

B、植株展叶后矮化处理：在气温昼夜温度在15~35℃之间时，将珠芽魔芋球茎进行种植，在魔芋叶芽出土初期，避免遮阴以利用阳光对植株自然的矮化作用，在叶片完全展开后喷施矮化延缓剂。

2.根据权利要求1所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的珠芽魔芋地下球茎的重量为500g以下时，是将珠芽魔芋地下球茎浸泡于60~80 ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放。

3.根据权利要求1所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的珠芽魔芋地下球茎的重量为500g以上时，须进行打顶，即将顶芽扳掉再将其浸泡于40~60ppm的多效唑溶液中8~12h，取出置于温度15~35℃、湿度≤45%的环境下存放。

4.根据权利要求1所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于魔芋植株在整个生长周期中都需要补充富含钾肥的复合肥以利于叶面球茎中干物质含量的积累，提高球茎的饱满度。

5.根据权利要求4所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的复合肥中氮磷钾比例为1:1:2~2.5。

6.根据权利要求1所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的矮化延缓剂为多效唑、烯效唑或矮壮素。

7.根据权利要求1或6所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的矮化延缓剂为浓度100~120ppm多效唑溶液。

8.根据权利要求1或6所述的珠芽魔芋地下球茎丰产叶面球茎的栽培方法，其特征在于所述的矮化延缓剂为浓度250~350ppm的矮壮素。