无土基质生产马铃薯原原种的几个技术环节概述

2015-04-16张利霞赵桂芳黄金泉

甘肃农业科技 2015年5期

关键词：结薯原种试管

张利霞，赵桂芳，黄金泉

（陇南师范高等专科学校农林技术学院，甘肃陇南 742500）

无土基质生产马铃薯原原种的几个技术环节概述

张利霞，赵桂芳，黄金泉

（陇南师范高等专科学校农林技术学院，甘肃陇南 742500）

从马铃薯原原种生产过程中试管苗培养基及培养条件、栽培基质选择和消毒、试管苗移栽或扦插、苗床管理、收获等环节概述了各项技术措施对马铃薯苗质、成活率和产量构成的影响，以期为马铃薯原原种生产提供参考。

无土基质；马铃薯原原种；生产；技术环节；概述

马铃薯品种在生产中长期无性繁殖，造成病毒积累，种性退化，产量降低，品质变劣，降低或失去种用价值，生产中常用的方法是定期以脱毒的优质种薯更新退化的大田用种，而生产优质种薯的途径是对栽培品种进行茎尖脱毒，生产无毒试管苗，用无毒试管苗生产原原种。用试管苗生产原原种的技术和规模直接影响原原种的产量，进一步制约着原种、大田生产用种、大田栽培马铃薯的产量和质量，因此，规模化高效生产原原种对马铃薯生产意义重大，对年生产原原种1亿粒以上，其中70%外销的甘肃省来说意义尤其重大［1］。目前，用试管苗生产马铃薯原原种的方法有无土基质栽培、气雾栽培和试管薯生产3种，其中无土基质栽培生产原原种比气雾栽培的成本及技术要求低，比试管薯生产法的产量高，是目前一种应用最普遍的生产方法。为此，我们通过概述生产原原种几个环节的技术措施对马铃薯成活率、结薯率、单株结薯等经济性状的影响，为马铃薯原原种高产高效生产技术提供参考。

1 试管苗培养基及培养条件

培育茎粗、节间短、叶片肥厚、叶色深而有光泽的原原种试管苗是提高移栽和扦插成活率的基础。一般用MS培养基培育原原种试管苗，其中的蔗糖浓度以3%为宜，蔗糖浓度再增加，将导致苗质下降。原原种培养基中添加0.2 mg/L 6-BA+1.0 mg/LNAA+2%～4%蔗糖，同时培养瓶口以透气物封口能使苗矮、叶绿、根粗、根数增多［2］。原原种培养基中添加20～30 mg/L B9、200 mg/L CCC、30～90 mg/L缩节胺等都有利于培育壮苗。有关降低培养基成本的研究指出，1/2MS原原种培养基上，试管苗叶片、植株高度、根系生长量略低于MS，但差异不显著［3］，可以1/2MS代替全量MS。原原种试管苗后期生长速度和总体效果液体用量为10 mL/瓶的液体培养基好于30 mL/瓶固体培养基，且节省了占培养基成本约1/4的琼脂、1/2～2/3的培养液和熬煮琼脂用电成本［4］。1/2MS+0.2%琼脂+2%食用白糖培养基上原原种试管苗长势也正常［5］，以食用白糖替代化学分析纯蔗糖进一步降低了成本。液体培养基中加入棉花作为根系固定物，能防止倒苗，适合于剪茎段扦插的原原种试管苗培养。在向阳的室内自然光照和室温下培养原原种试管苗也能正常生长，而且节省了调节温度、光照的成本。

2 栽培基质选择及消毒

马铃薯试管苗无土栽培基质要能疏松通气，透水保湿，就地取材方便且价格低廉，有利于移栽或扦插苗的成活和生长，常用的有珍珠岩、蛭石、厩肥、腐熟的植物秸秆落叶、菌渣、谷壳、炭化谷壳、棉籽壳、河沙等。以疏松保水且富含营养的炭化松针土为栽培基质，苗的成活率可达96.3%，单株结薯达2.48粒［6］。将2种以上的基质混合使用，能取长补短，相辅增效。在沙子与羊粪比例为3∶1的基质培育下马铃薯生长良好，单株产量0.240 kg；而相同条件下蛭石作基质培育的马铃薯单株产量只有0.140kg［7］。当菇渣、猪粪、火烧土、钙镁磷肥按2∶1∶1∶0.001比例混合经高温堆沤腐熟后作营养基质，生产的微型薯单株结薯数为2.40粒，单株产量为6.35 g，单位面积产量为4 099.2 g/m2，＞1 g的微型薯多达97.6%［8］。在蛭石、灰渣、羊粪比例为17∶2∶1的混合基质培育下，马铃薯脱毒苗成活率为98.0%，微型薯单株结薯数为1.31粒，单株产量2.39 g，显著大于蛭石、砂子比例为9∶1的基质培育下的微型薯产量。相同条件下，锯木、灰渣、羊粪比例为12∶2∶1的混合基质培养的马铃薯脱毒苗成活率为93.7%，单株结薯数2.40粒，是蛭石、砂子比例为9∶1的基质培育下的单株结薯数量的3倍［9］。双层基质栽培也能获得好的产量，在苗床下层铺15 cm营养土供应植物营养，上层铺5 cm蛭石和河沙通气透水，取得了很好的效果［10］。在栽培苗床上铺10 cm蛭石以保水、通气、防板结，对马铃薯苗成活和生长有利［10～12］。

在苗床基质上栽培试管苗，马铃薯根系伸展空间和营养面积大，比营养盘栽培的增产潜力大。苗床栽培的马铃薯单株结薯数2.09粒，单株薯重为5.36 g，分别比育苗盘栽培的高17.7%和47.8%［13］，育苗盘栽培则更适合在培养架上立体栽培以很好地利用温室空间。

基质消毒多用40%福尔马林稀释50～100倍后均匀喷洒于基质上，用塑料薄膜封严，7 d后揭去膜，摊开基质暴晒2 d以上。也可用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液，或70%甲基托布津可湿性粉剂1 000倍液，或75%百菌清可湿性粉剂600倍液均匀喷洒基质，然后密闭闷5～7 d。生产原原种的温室、大棚、苗床、育苗盘也要经过严格消毒，种植前7～10 d的傍晚，按照硫磺4 g/m3、锯末8 g/m3的用量混匀，每隔2 m放1堆，堆上倒少量酒精点燃，密闭熏烟24 h；也可以按用25%百菌清烟剂1 g/m3、锯末8 g/m3的用量混匀后，点燃封闭熏烟消毒24 h。

3 试管苗移栽和扦插

马铃薯试管苗的种植方法有整株带根移栽和剪茎段扦插2种，在不同的试验中单株结薯表现大不相同。蒋小满等发现，试管苗整株移栽的单株结薯数为1.44粒、单株产量为2.40 g，而剪茎段扦插的单株结薯数为1.72粒、单株产量为2.80 g［13］。韦献雅等认为，在常规栽培季节，试管苗整株移栽和剪茎段扦插两者生产的单株薯数一样，都为2.80粒［14］。陈彦云等试验得出不同的结果，试管苗整株移栽的单株结薯数为3.34粒，单位面积结薯数为835粒/m2，远高于剪段扦插苗的1.52粒和380粒/m2，但扦插苗生产的平均单粒薯重为4.05 g，而移栽苗的只有2.95 g［15］。朱明全等观察到扦插苗的平均单薯重量高的原因是扦插的苗直接从叶腋处长块茎，块茎生长时间长，而移栽苗先长匍匐茎，然后匍匐茎顶部膨大形成块茎。试管苗剪去顶芽因为破坏了顶端优势，移栽后产量严重下降，但是母株的总产量增加，尤其以剪2次顶芽的母株总产量最高［16］。一般，剪茎段扦插的试管苗用量较少，成本相对低。

试管苗移栽或扦插的时间主要根据苗龄、苗床温度、生长期和品种决定，用苗龄25～40 d的矮壮苗移栽或剪茎扦插，苗床的温度在15℃左右易成活。因为低温、短日照对匍匐茎和块茎形成有利，长日照和较高光照度下块茎生长快，淀粉形成多，所以要合理确定扦插时间，使扦插及移栽成活期处于较低温度下、结薯时期处于气温低于21℃、日照较短的天气条件下。

密度通过影响群体大小和单株营养面积、采光透气条件来影响微型薯的产量。通常密度过大的情况下单位面积株数多，总的结薯粒数多，但单株生长受抑制，大粒薯产量降低，移栽或扦插密度较低时单株产量差异不显著，密度低的产量也低，所以适当密植有利于增产。吕典秋等试验在2 cm×2 cm、3 cm×3 cm、4 cm×5 cm等3种扦插密度下单位面积生产微型薯分别为510、400、360粒/m2，其中大于1 g的薯分别为102、288、306粒，可见高密度下结薯数多而且小薯多［17］。谭体琼试验在密度400株/m2（4 cm×5 cm）的条件下，单位面积生产微型薯为536.78粒/m2，比密度200株/m2（8 cm×5 cm）条件下生产的微型薯多38.98%［18］。大多品种如荷兰15号、尤金、中薯3号等适合的密度是400～500株/m2，克新13适宜密度为286株/m2［19］。

提高成活率是移栽或扦插的重要指标，提高成活率的关键又在于保持植株水分和促进植物早生根。移栽前3～5 d打开瓶盖炼苗，栽前1 d瓶中注入水，让苗充分吸水，移栽时轻轻洗去苗基部的培养基，用镊子轻轻夹住苗基部直立栽于基质中，栽后浇透水，盖上遮阳网或塑料薄膜，以后每天给苗喷水3次，但不要造成基质积水，保持空气相对湿度在85%以上［11］，以减少植株体内水分蒸发，10～15 d以后逐渐撤去遮阳网。在缓苗和生根过程中基质含水量保持在70%～80%，在冷凉季节用地热线给苗床加温，保持温度在15℃以上。

很多人试验用植物生长调节剂预先处理提高移栽和扦插成活率。用20 mg/L CCC溶液浸苗15～20 min后移栽和扦插，结薯率提高30%，单株结薯数为2.52粒，产量达7.91 g/株，平均单薯重3.14 g；而对照（清水）的单株结薯数仅2.09粒，产量只有5.36 g/株，平均单薯重为2.56 g；20 mg/L IBA溶液浸苗处理的效应与清水没有明显差异［13］。单纯用100 mg/kgIBA溶液蘸苗的扦插成活率为95.00%，效应大于同浓度NAA处理的，也大于50 mg/kg NAA+50 mg/kg IBA组合处理［20］。NAA对根系生长有促进作用，可用10～15 mg/kg NAA溶液浸苗10～15 min［11］，或者在20～50 mg/L NAA溶液蘸茎扦插，但在50 mg/L NAA+50 mg/LIBA+3 mg/LGA3溶液中蘸茎扦插更好，扦插成活率为97.70%［21］。在培养基质中加40 mg/kg NAA+50 mg/kg IBA+50 mg/kg IAA，扦插成活率为98.33%。NAA价格不高，GA3用量少，都对成本影响不太大。IBA、IAA的价格都约为10元/g，培养基或培养基质中用50 mg/kg IBA（50 mg/L IBA）或者50 mg/kg IAA（50 mg/L IAA），成本都增加0.5元，100 mg/kg IBA或50 mg/kg IBA+50 mg/kg IAA的成本都为1.0元。张毅等人用100 g/kg蔗糖+50 mg/kg青霉素，或75 g/kg蔗糖+50 mg/kg青霉素+25 mg/kg头孢霉素作为扦插马铃薯苗的生根剂，对马铃薯扦插苗成活和茎粗都有促进作用［22］。

4 苗床管理

在移栽或扦插后的14 d内以提高成活率为主要管理目标，加强苗床或育苗盘的温湿度和光照管理，避免阳光曝晒，增加空气湿度，控制空气的温度，减少植物水分蒸发。成活以后以防病虫和提高产量为管理目标，主要措施包括多次培土，喷施水、营养液、农药、植物生长调节剂等。

在缓苗后以质轻、通气的蛭石、谷壳等材料培土2～3次，间隔10～15 d［10～12］，使茎基部的腋芽处于黑暗下，向着发育匍匐茎的方向发展。根外喷施15 mg/kg的GA3溶液对茎叶、匍匐茎、结薯都有利［23］，尤其早熟品种生长期和结薯期短，产量低，喷施100 mg/L的GA3溶液能延缓衰老，大幅度增加产量［24］。张小红试验用85%B9可湿性粉剂3 000 mg/kg溶液叶面喷施对防止地上部分徒长，转移生长中心，促进块茎生长有良好效果［25］。

危害马铃薯的主要病害是晚疫病，可用50%瑞毒霉可湿性粉剂600～800倍液、58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂600～800倍液、70%乙磷铝锰锌可湿性粉剂600～800倍液交替喷雾来防治，每15 d 喷1次。防止蚜虫、叶蝉等昆虫在取食的同时传播病毒非常重要，要以50%抗蚜威可湿性粉剂1 500～2 000倍液，或2.5%天王星乳油3 000倍液，或25%乐·氰乳油1500倍液，或40%乐果乳油1 000倍液喷雾防治。连喷2～3次，隔14 d喷1次［12］。

用含1 034 mg/LKNO3、348 mg/LKH2PO4、170 mg/L（NH4）2SO4、490 mg/L MgSO4·7 H2O、5 mg/L螯合铁盐的KS营养液，或者0.56 g KH2PO4、0.25 g MgSO4、0.16 g Ca（NO3）2、0.06 g（NH4）2SO4加1 000 g水配成的营养液定期喷施，7 d喷1次［12～13］。陈亚兰指出，喷施的营养液中N、P2O5、K2O的比例为1∶0.56∶1.21较为合适，缓苗成活时期以硝态氮为主，结薯和块茎膨大期以铵态氮为主［23］。在块茎膨大期间用100 mg/L多效唑或100 mg/L膨大素叶面喷施，单位面积结薯粒数增加100粒/m2以上，薯重增加300 g/m2以上［15］。

5 收获

从移栽到收获的时期因品种和气候而异，约60～110 d。要改变传统的一次性收获，实行2次以上无创伤采收，收后重新栽好、培土、追肥，延长马铃薯生长期和结薯期，增加结薯茎节数和采收次数，能显著提高产量和效益［26］。收获前10～15 d停止浇水和营养液。刚收获的薯块含水量高，不耐贮存，先在阴凉处摊开，使其失掉部分水分，然后在温度为5℃左右、空气湿度为85%的贮存窖内贮藏，并经常检查。收、晾、贮、运过程中一定要轻拿轻放，不可碰破，以免马铃薯原原种患上软腐病和干腐病［27］。

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