马铃薯试管苗大田移栽生产原原种关键技术研究

胡新元，张 荣，2，文国宏，2，李高峰，2，齐恩芳，李建武，2

（1. 甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃 兰州 730070；

2. 农业部西北旱作马铃薯科学观测实验站，甘肃 兰州 730070）

甘肃省是我国重要的马铃薯种薯、商品薯生产基地，形成了中部高淀粉菜用型区、河西食品加工型区、陇南早熟菜用型区及高寒阴湿区脱毒种薯繁育区四大优势生产区域［1］。全省马铃薯种植面积中有10%～20%的地区为适宜留种区，沿用的“三级繁种体系”存在着生产成本较高、繁种周期长、到户级别低、病毒逐年累积造成的增产作用降低等问题，极大地防碍着脱毒种薯的大面积应用推广。近年来我们在农业部西北旱作马铃薯科学观测实验站试验田将马铃薯脱毒苗直栽大田生产原原种提供农户生产良种进行商品薯生产试验示范，减少温室生产原原种环节，通过对脱毒种薯生产体系进行技术革新，建立“二级繁种体系”，对解决当前马铃薯生产中存在的脱毒种薯质量下降及产量难以进一步提高等问题具有重要的指导意义。我们以马铃薯脱毒苗为试验材料，旨在探讨筛选出适宜的育苗方式及适宜的移栽施肥方案，为脱毒苗移栽大田生产原原种试验示范提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示马铃薯品种为陇薯3 号、陇薯10 号，由甘肃省农业科学院马铃薯研究所提供。

1.2 试验地概况

试验于2013 年4—10 月在农业部西北旱作马铃薯科学观测实验站进行。该区为典型的旱作雨养农业区，海拔2 240 m，年降水量500 mm 左右，年平均气温5.2 ℃，无霜期131 d。土壤类型为黑麻土，土层深厚，肥力相对均匀，0～20 cm 土壤耕层含有机质25.8 g/kg、全氮1.84 g/kg、全磷1.40 g/kg、全钾28.55 g/kg、碱解氮207 mg/kg、有效磷69.8 mg/kg、速效钾209 mg/kg。pH 7.91。

1.3 试验方法

1.3.1 育苗试验 参试材料为陇薯3 号、陇薯10号脱毒试管苗。4 月25 日育苗，分别用营养钵装营养土、营养钵装蛭石、苗床铺营养土、苗床铺蛭石育苗，二因素随机区组设计，共8 个处理，3次重复，每小区育苗200 株。营养钵规格为4 cm×4 cm，苗床育苗株行距为4 cm×8 cm。营养土于4 月5 日以大田壤土和腐熟羊粪按3∶1 的比例混匀，加入10%辛硫磷颗粒剂7.5 kg/hm2和55%敌克松可湿性粉剂3.75 kg/hm2，覆盖地膜和棚膜，密闭10～15 d 进行高温消毒后备用。育苗期喷施MS 营养液3～4 次，并用64%恶霜·锰锌可湿性粉剂500 倍液喷雾1～2 次防治马铃薯早疫病。

1.3.2 肥料试验 参试材料为陇薯3 号、陇薯10号幼苗，5 月25 日移栽，苗龄30 d，移栽叶龄5.5～6.2 叶。前人在不同试验研究条件下提出的马铃薯N、P2O5、K2O 的适宜比例多在1∶（0.5～0.9）∶（0.5～0.87）范围内变化［2-4］。本试验供试土壤的速效磷含量中等，速效钾略高，配合本试验较高施氮水平，确定氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）比例为1∶0.80∶0.55。施肥处理设置施氮量为：150、225、300、375 kg/hm24 个水平，按1∶0.80∶0.55 的比例确定磷、钾用量，分别用F1、F2、F3、F4表示，共8 个处理，二因素随机区组设计，3 次重复。所有处理均采用垄作移栽，化肥按小区称量后均匀施入，氮肥1/3 用作追肥，其余肥料均作为基肥一次性施入。垄高15 cm，垄顶宽50 cm，垄底宽70 cm，两垄中心相距100 cm。每垄垄侧移栽2 行，行长3 m，小区面积15 m2，行距50 cm，株距30 cm，移栽密度为6.75 万株/hm2，重复之间留60 cm 走道，小区间人工起高埂。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 形态指标 试管苗经基质培育后7 d，每小区对角线各选长势比较一致的连续5 株，每隔7 d用直尺测量马铃薯株高，统计幼苗叶片数。第30天普查温室内全田苗情的平均水平，对角线各取代表性植株5 株，立即冲洗干净，用吸水纸吸干植株表面多余水分，称取鲜质量。

1.4.2 测产及考种 待马铃薯成熟收获时考种。随机选取5 株，用直尺测量马铃薯株高，用游标卡尺测量茎粗等形态指标。称量植株地上部鲜质量。马铃薯块茎按照大薯（＞100 g）、中薯（50～100 g）、小薯（≤50 g）分级标准进行分级，并称重量，计算马铃薯商品薯率。考种后，适时分小区进行单独采收，收割前调查小区内缺窝数、变异株等，确定小区最终收获穴数。小区全部收获计产，折算产量。商品薯率（%）=单薯50 g以上的重量（kg）/马铃薯块茎总重量（kg）×100。

1.5 数据计算与统计分析

试验数据采用Excel 2003 软件处理数据；用DPS7.05 统计软件进行方差分析，并用新复极差法（Duncan’s）法进行差异显著性多重比较。

2 结果与分析

2.1 育苗方式对马铃薯幼苗形态指标的影响

由表1 可知，不同育苗方式处理的马铃薯幼苗各形态指标存在明显差异。受脱毒苗素质和群体起点的影响，2 个品种株高、叶片数差异达显著水平，苗床铺营养土处理均显著高于营养钵装营养土、苗床铺蛭石和营养钵装蛭石处理。随着脱毒苗育苗群体的生长，育苗后30 d，陇薯3 号株高表现为苗床铺营养土处理＞营养钵装蛭石处理＞苗床铺蛭石处理＞营养钵装营养土处理，陇薯10 号表现为苗床铺营养土处理＞苗床铺蛭石处理＞营养钵装蛭石处理＞营养钵装营养土处理，且差异显著。2 个品种叶片数和植株鲜质量差异均达显著水平，育苗后30 d，均表现出苗床铺营养土处理＞营养钵装营养土处理＞苗床铺蛭石处理＞营养钵装蛭石处理，叶片数和植株鲜质量苗床铺营养土处理平均分别较营养钵装营养土处理、苗床铺蛭石处理、营养钵装蛭石处理高4.8%、13.9%、14.5%和7.4%、12.9%、16.2%。

表1 不同育苗方式的马铃薯形态指标

2.2 施肥量对马铃薯形态指标的影响

由表2 可以看出，幼苗移栽不同施肥处理马铃薯株高、茎粗和主茎分枝数均存在明显差异。2个品种成熟期株高均随施肥量的增大而升高，F4处理平均分别较F1、F2、F3处理高32.9%、20.7%、7.9%。而茎粗和主茎分枝数表现出先增大后减小的抛物线型变化趋势，2 个品种茎粗F3处理平均分别较F1、F2和F4处理高23.3%、9.8%、8.3%，主茎分枝数F3处理平均分别较F1、F2和F4处理高31.4%、21.0%、7.0%。

2.3 施肥量对马铃薯植株鲜质量和产量的影响

由表3 可知，施肥量对2 个马铃薯品种原原种产量及植株鲜质量的影响均达显著水平。2 个品种成熟期植株鲜质量均随肥料施用量的增大而升高，F4处理平均分别较F1、F2和F3处理高62.0%、34.7%、20.0%。不同处理商品薯率差异达显著水平，2 个品种均表现F2、F3、F4处理间差异不显著，但显著高于F1处理。大薯（＞100g）、中薯（50～100 g）、全薯重量及原原种产量不同处理均表现出随肥料用量的增大呈先升高后降低的抛物线型变化趋势，2 个原原种产量F3处理平均分别较F1、F2和F4处理高45.0%、25.7%、15.6%。

表2 不同施肥量的马铃薯形态指标

2.4 不同施肥处理的经济效益比较

由表4 可以看出，在试验施肥量范围内，施肥可以明显提高马铃薯制种的产值和纯收益。2 个品种不同处理的总产值及净收益均表现F3＞F4＞F2＞F1，其中2 个品种的平均总产值F3处理较F1、F2和F4处理高45.0%、25.7%和15.6%，F4处理较F1、F2处理高25.5%、8.7%，F2处理较F1高15.4%。

表4 不同施肥处理的马铃薯经济效益比较①

3 结论与讨论

1） 选用2 个品种脱毒苗通过4 种育苗方式培育幼苗。结果表明，育苗30 d，2 个品种叶片数和植株鲜重差异均达显著水平，表现为苗床铺营养土＞营养钵装营养土＞苗床铺蛭石＞营养钵装蛭石育苗，叶片数和植株鲜重苗床铺营养土处理平均分别较营养钵装营养土处理、苗床铺蛭石处理、营养钵装蛭石处理高4.8%、13.9%、14.5%和7.4%、12.9%、16.2%。

表3 不同施肥量处理的马铃薯块茎重量、植株鲜质量及产量

2） 马铃薯是一种高产喜肥作物，对肥料的反应极为敏感，产量形成与土壤营养条件关系密切，合理施肥是提高马铃薯单产最有效途径之［5-8］。本试验结果表明，在施N 150～375 kg/hm2范围内，株高和植株鲜质量随着施肥量的增大逐渐升高，施N 375 kg/hm2处理平均分别较施N 150、225、300 kg/hm2处理高32.9%、20.7%、7.9%和62.0%、34.7%、20.0%。而茎粗、主茎分枝数和实际产量均表现出随肥料用量的增大呈先升高后降低的抛物线型变化趋势。2 个品种茎粗施N 375 kg/hm2处理平均分别较施N 150、225、300 kg/hm2处理高23.3%、9.8%、8.3%；主茎分枝数施N 300 kg/hm2处理平均分别较施N 150、225、375 kg/hm2处理高31.4%、21.0%、7.0%；原原种产量施N 300 kg/hm2处理平均分别较施N 150、225、375 kg/hm2处理高45.0%、25.7%、15.6%。

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