冬春季温室切段扦插快繁马铃薯脱毒苗
2012-04-01高彦萍杨谋李掌柳永强齐恩芳张荣张武
高彦萍 ,杨谋 ,李掌 ,柳永强 ,齐恩芳 ,张荣 ,张武
脱毒种薯的应用使马铃薯增产高达30%以上,解决了马铃薯生产上因感染病毒所致的产量、品质下降问题。马铃薯脱毒种薯繁育技术对马铃薯产量的贡献是马铃薯育种、栽培等其他单项技术所无法比拟的[1]。脱毒苗组培快繁是马铃薯脱毒种薯繁育体系的基础生产环节,是一项科技含量高的生物应用技术,需要投资组培快繁设施、设备,需要培养制作培养基和接种的长期熟练工人[2]。当然,一定规模的组培快繁车间具有相对固定的组培脱毒苗生产能力,马铃薯脱毒苗生产能力往往成为种薯公司扩大种薯生产规模和提高效益的主要限制因素之一。已有报道,将剪切移栽成活的马铃薯组培脱毒苗茎尖段,扦插繁殖微型薯,可使脱毒苗增殖1倍[2~6]。受此启发,设想利用扦插方式提高增殖倍数扩繁马铃薯脱毒苗。通过几年的试验研究,提出了冬春季温室切段扦插快繁马铃薯脱毒苗模式,旨在为马铃薯脱毒苗繁育提供技术支撑与参考。
1 切段基础苗的繁育
组培快繁车间上年度生产一结束,在高温期(7~8月)立即对快繁车间、培养室进行彻底清理和消毒,准备下一轮组培苗快繁生产。8月至翌年1月通过5~6代的组培继代扩繁,脱毒苗数量以等比数列递增方式扩增,数量非常大,车间现有条件在下一个快繁周期内已不能将其作为继代转接用基础苗消耗掉。此时,将快繁组培苗分成2份,一份作为继续进行常规组培快繁的继代基础苗,另一份作为在防虫温室进行切段扦插快繁用的基础苗。本文为了区别于马铃薯常规组培快繁脱毒苗,将防虫温室切段扦插快繁的脱毒苗称为马铃薯切段扦插脱毒苗(简称马铃薯切段苗)。
2 防虫温、网室准备
冬春季节马铃薯切段苗繁育在防虫温室中进行,为防止蚜虫等昆虫传播病毒,温室门窗等开放出口必须安装防虫网纱,大型温室直接在其内搭建防虫网拱棚。在整理苗床前,采用熏蒸法(用异丙威烟剂,按每667 m28个烟弹换算量)对土壤和温室进行熏蒸,杀灭多种传播病毒的媒介害虫及虫卵,采用撒施翻地方法 (用多菌灵1 kg/667 m2+五氯硝基苯3 kg/667 m2)对根层土壤进行消毒。
3 育苗床准备
育苗床有接地苗床和离地苗床。接地苗床先碾平土地再铺网纱和加温电热线,中间用砖块铺出走道,为方便操作管理,走道两边用砖块作成小畦,畦宽0.8~1 m,然后每小畦铺8 cm厚的蛭石或草炭+蛭石,整平。离地苗床用石棉瓦架床,床高0.4 m左右,所铺基质及其厚度同接地苗床。于扦插前1 d给育苗床浇透水,扦插之前将苗床基质刮成平面,表面喷洒温水,要求基质充分浸湿。新基质直接用于扦插,旧基质需要提前1周用上述温网室消灭害虫和消毒方法进行严格的杀虫和消毒处理。
4 切段苗扦插繁育
4.1 基础苗切段、浸蘸生根液
将培养25~30 d、苗高8~10 cm、叶6~7片的组培苗从培养瓶中取出,放在水温适中(25℃)的清水中,洗除根部固体培养基,用灭菌消毒剪刀剪除长根,剪切植株成3段,分茎尖切段(1.5 cm)、中间切段(2.5~3 cm,含 2片叶)、根基切段(2.5 cm,含 1 片叶)依次盛于3个灭菌托盘中,每盛满1盘,加入NAA 20 mg/L+KT 2 mg/L+GA30.5 mg/L作生根液,晃动托盘,使所有切段均浸蘸到生根液,然后滤去生根液,开始扦插。
4.2 切段苗扦插
顺着畦宽方向划线开小沟,用灭菌消毒镊子轻轻夹取切段扦插于小沟。按株距1.5~2 cm、行距5 cm扦插,密度1 000~1 300株/m2。扦插完1行,用镊子抚平浅沟,轻压苗基,扦插深度1 cm左右。3种切段混在一起扦插,生长发育成苗进度不一致,茎尖切段生长发育最快,其次为基部切段,最慢为中间切段。因此,3种切段应分区域或分温室扦插,方便管理及下一次剪切。每扦插满1畦,不用浇定根水,用半环形铁丝在小畦上搭建塑膜拱棚,促进切段苗快发根、快生长。
4.3 切段苗繁育管理
①创造适宜的生长微环境 扦插切段适宜的温度为25~28℃,相对湿度90%,光照5 000~10 000 lx。冬季切段快繁主要受温室低温弱光限制,切段苗生长发育缓慢。因此,冬季尽量选择具备暖气等加热条件及补光灯改善弱光条件的温室,必要时还应通过苗床铺设电热线通电增温。春季为切段扦插快繁的大好时节,此时气温回升,温室内光照充足,温度适宜,切段苗繁育小畦上搭塑膜小拱棚,创造一个既保湿又增温促进切段生长发育的微环境,扦插4 d后于早晚揭膜,进行换气及适应锻炼,1周后将小畦两头的塑膜揭开,喷雾生长调节液和营养液后照样盖好。继代扦插的切段苗在整个生长期内盖膜,植株茎秆木质化程度低,有利于继续切段扦插。春末夏初晴天高温进行切断扦插快繁时,还应使用遮阳网进行遮光降温。
②生长调节液、营养液 茎尖切段扦插4~5 d长出新根,且长高新增1茎节,25 d后苗高8~10 cm,茎节7~8节,可进行第二轮切段扦插。基部切段扦插4~5 d后老根伸展生长,新生长部分白嫩,腋芽也已萌动,正常条件长高到8~10 cm需要35 d,但于扦插3、6 d分别喷雾生长调节液 (NAA 5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+GA31 mg/L)1次,可促进腋芽快速萌发生长,25 d后苗高8~10 cm,茎节7~8节,可进行第二轮切段扦插。中间切段6 d后开始生根,10~12 d腋芽萌动,且生长缓慢,正常条件长高到8~10 cm需要40~50 d,但于扦插3、6、9 d喷雾生长调节液(NAA 5 mg/L+KT 0.5 mg/L+GA31 mg/L)3 次,可促进腋芽生长发育,长高到8~10 cm需要35~40 d。不同来源茎段成苗时间不同,这有利于下次继代切段快繁错开工期。
营养液为1/2 MS营养液或1/2 K5营养液+植物叶面肥(华硕828等),营养液喷雾施入。切段扦插6 d后浇第一次营养液,以后5 d 1次,直到进行下一轮的重复切段扦插。K5营养液中缺乏微量元素及有机物质,配合喷施植物叶面肥可促进切段苗生长,1/2 MS营养液也可与植物叶面肥交替喷施。
切段苗繁育中所浇液体温度均控制在25℃左右,不要直接盛接自来水浇灌,切忌暴热时凉水喷苗。为提高水温,可提前1周在储水池或用贮水桶、大水缸等盛水,放置于温室中备用,也可通过添加热水调节水温。
③病虫害预防 切段苗源自组培快繁苗,自身不带病菌(污染的组培苗最好勿进行切段扦插或分区域进行),苗床前期进行了严格消毒处理,一般在切段快繁第一代不发生病虫害。但以预防为主,每隔7 d对苗床用50%多菌灵可湿性粉剂1 000倍液、72%农用硫酸链霉素可湿性粉剂2 000倍液、72%百菌清1 000倍液或敌克松1 000倍液,轮流喷雾进行灭菌消毒。可在继代扦插前3~5 d,对扦插基础苗分别用50%氯溴异氰尿酸2 000倍液、70%代森锰锌1 000倍液或20%盐酸吗啉双胍·铜1 000倍液喷雾预防马铃薯早、晚疫病,同时最好配施马铃薯叶面肥。切段苗快繁温网室严禁蚜虫等传毒昆虫,每天均留心观察虫害情况,用6.5%氯氟·啶虫脒3 000倍液、1%噻虫啉2 000倍液或10%吡虫啉2 500倍液喷雾预防,发现零星蚜虫或周围环境发生有翅蚜虫,用异丙威烟剂按每667 m24个烟弹换算量对温室进行熏蒸,也可直接喷6.5%氯氟·啶虫脒2 000倍液、1%噻虫啉1 500倍液或10%吡虫啉1 500倍液防治,3 d 1次,喷雾3次,以喷叶片背面效果好。
4.4 继代剪切快繁
第一次切段苗分别生长25、30、35 d,苗高8~10 cm,茎节6~7节时,可进行第二次继代切段繁殖,植株不用拔出,直接在每株上剪取茎段2个,即茎尖切段和中间切段(大小同4.1所述),基部切段带1~2片叶留于蛭石中。将茎尖切段和中间切段按照4.1、4.2的方法处理与扦插。如此重复继代切段繁殖下去,直到繁殖够所需数量为止。当然,最后一次切段快繁的栽植密度按照微型薯生产苗密度进行,免去间苗移栽程序。
继代切段快繁理论上增殖3n倍 (n为切繁次数)。实际受到环境、气候、人工、管理措施限制,在3~6月切繁时间内,可增殖20~25倍,较理论增殖34=81倍出入较大,但接近33=27倍。
4.5 间苗移栽
切段苗高5~6 cm,可间苗移栽。这时切段苗繁育苗床变为微型薯生产苗床,按照微型薯生产移栽苗密度计算所留苗密度,移走多余的切段苗。间苗方法:用灭菌镊子插入蛭石,挑起切段苗,轻摇抖落根基大部分蛭石,15株1撮放入转运盘中,不用清洗根部基质直接用于移栽。马铃薯切段苗移栽方法以及移栽成活后的管理同常规马铃薯组培苗。
5 结论
马铃薯脱毒技术能否在生产上充分发挥其增产作用的关键是能否在有限的生产季节内繁殖出相当数量的脱毒苗。温网室切段扦插快繁马铃薯脱毒苗是常规组培快繁的有益补充,是马铃薯脱毒苗快繁的有效方法之一。其特点是不要求无菌条件下娴熟的接种技术,一般劳动者均可操作,从而在一定程度上分担了组培快繁车间脱毒苗生产压力;其继代增殖倍数高,在相同繁殖周期内,较仅剪切茎尖茎段扦插技术增加5倍,经计算,较马铃薯常规组培快繁节约成本20%以上。
[1]孙慧生,杨元军,王培伦,等.脱毒微型薯快速利用于生产的模式、效果和问题[C]//中国作物学会马铃薯专业委员会2002年年会论文集.
[2]谢庆华,吴毅歆,张勇飞,等.脱毒马铃薯试管苗剪尖扦插无土繁殖研究[J].中国马铃薯,2000,14(3):135-137.
[3]柳永强,王一航,高彦萍,等.马铃薯移栽苗剪插快繁脱毒微型种薯技术[J].长江蔬菜,2010(7):13-14.
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