芋头脱毒组培苗规模化扩繁的效率分析

常蕾 罗敏 吴薇 王安 张培通

芋头脱毒组培苗规模化扩繁的效率分析

常蕾 罗敏 吴薇 王安 张培通

对万株规模芋头组培苗生产成本构成、各生产阶段扩繁系数、人工作业效率进行分析。结果表明，从组培苗培育成基质苗的总成本为1.093元/株；芋头组培扩繁系数品种之间存在差异，组培苗的长势各异；人工作业效率与组培瓶苗生长情况联系紧密；在成本构成中，占比最高的3个因素依次为水电费、人工费、材料费。

芋头多采用球茎无性繁殖，在长期的无性繁殖过程中植株病毒含量不断积累、种类增加，导致病毒病为害逐年加重，产量和品质下降，种性严重退化[1]。利用组培技术进行脱毒、消除病毒病的成功案例已有报道，如马铃薯、甘薯脱毒苗都已进入大规模产业化生产阶段，并取得了巨大的经济效益和社会效益[2]。随着江苏省优质芋头产业的发展，对优质芋头脱毒快繁技术产生了迫切需求，江苏省农业科学院科研人员开展了芋头脱毒快繁技术体系研究，并应用于靖江香沙芋产业中，取得了较好的效果，为芋头脱毒快繁技术体系的建立提供科学和实践依据[3]。然而芋头脱毒快繁技术体系尚未在大规模生产条件下开展，需要对规模化培育芋头组培苗的扩繁系数、人工作业效率和生产成本等进行相关的研究和总结，为芋头脱毒组培技术的生产应用提供实践依据。为此对江苏省农业科学院泰州农科所开展的大规模芋头脱毒组培苗培育和种芋扩繁的相关参数进行总结分析，以期为芋头脱毒快繁技术体系提供实践依据。

1 材料与方法

所用泰兴香荷芋和兴化龙香芋初代原始苗由江苏省农业科学院经济作物研究所于2014年11月提供，采用茎尖诱导愈伤分化而成的脱毒组培苗。泰州农科所于2015年开展继代培养、生根培养和组培苗穴盘移栽等规模化扩繁工作，扩繁总量超过10 000株。

1.1 生产成本调查

统计了泰州农科所 2015年8月至2016年5月泰兴香荷芋和兴化龙香芋脱毒组培苗规模化培育各环节的所有实验耗材、用品投入、水电费等生产成本支出，以期研究芋头规模化脱毒组培苗的物化成本及其构成。

1.2 扩繁系数调查

对泰州农科所2015年8月至2016年5月泰兴香荷芋和兴化龙香芋脱毒组培苗规模化培育不同时期的继代、生根培养、组培苗移栽的扩繁系数进行统计分析。分别从继代培养、生根培养和穴盘苗移栽3个环节，选择具有代表性的5瓶培养基，观察各环节培养苗的扩繁系数，计算芋头不同品种、不同培养环节组培苗培养扩繁系数。

1.3 人工效率调查

统计泰州农科所配制培养基的日工作量，以及泰兴香荷芋和兴化龙香芋脱毒组培苗规模化扩繁培育2名熟练操作人员的接种日工作量，方法是：分别统计2名熟练操作人员在继代培养和生根培养过程连续工作10 d的组培瓶苗接种量，统计2个品种，并计算日工作量平均值。

2 结果与分析

2.1 万株规模芋头脱毒组培苗扩繁成本分析

①芋头组培苗培养基用量成本测算 由表1可得出，2016年培育9 878株芋头脱毒组培苗穴盘苗，使用继代增殖培养基992瓶，生根培养基1 040瓶。进一步分析可知，生产万株规模芋头组培苗所需的继代苗和生根苗瓶数，均与芋头品种的增殖率、生根率、移栽成活率及污染率等指标有关。根据泰州农科所现有的生产条件及设备水平，泰兴香荷芋和兴化龙香芋组培苗规模化扩繁生根培养的生根率100%，移栽成活率99%，污染率3%以内。

表1 万株规模芋头组培苗生产过程所需的培养基瓶数

表2 万株规模芋头组培苗培养继代及生根培养基成本计算

表3 组培苗移栽基质费用统计

表4 芋头组培苗成本及构成分析

芋头继代培养和生根培养的培养基成本见表2。根据芋头组织培养的培养基配方对各种化学试剂用量和费用进行计算，各种试剂价格为市场售价。芋头继代培养基配方MS 4.4 g/L+蔗糖30 g/L+TDZ 2.5mg/L+琼脂粉6.8 g/L，生根培养基配方MS 4.4 g/L+蔗糖30 g/L+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.5 mg/L+琼脂粉 6.8 g/L+活性炭0.2 g/L，继代培养基药品款5.278 3元/L，每瓶继代培养基用量80 mL，成本每瓶0.422 26元，生根培养基药品5.278 6元/L，每瓶生根培养基用量80mL，成本每瓶0.422 29元。继代培养和生根培养培养基试剂成本为 0.422 26元/瓶×992瓶＋0.422 29元/瓶×1 040瓶=858.1元。

②穴盘和基质成本测算 万株规模芋头组培苗移栽成为穴盘苗所需物资列于表3。孔径2～4mm的蛭石8袋×7 kg/袋，价格 29元/袋，共 232元；泥炭 1袋×60 kg/袋，价格 170 元/袋，共 170 元；50 孔穴盘（90 g以下）198个×1.3元/个，共 257.4元，合计共需659.4元。

③水电费及人工费 继代培养、生根培养、移栽穴盘及清洗瓶子等日常管理过程共用水179 t，每1 t水3.24元，共580元；组培室和温室大棚共用电 787 5度（1度=1 kW·h），每度电 0.8 元，共6 300元；洗瓶子和温室大棚人工费平均为80 元·人-1·d-1，移栽定额平均 400 株·人-1·d-1，洗瓶子定额400个·人-1·d-1，人工费用总共需要2 400元。

④组培苗的成本及其构成测算 由表4可知，芋头单株基质苗的成本=（继代培养基成本418.9元+生根培养基成本439.2元+穴盘基质的成本659.4元+人工成本2 400元+水电费成本6 880元）/总苗数（9 878株）=10 797.5元/9 878株=1.093元/株。在污染率3%以内，生根率100%，移栽成活率99%情况下，规模化扩繁芋头组培苗成本为1.093元/株。分析芋头组培苗扩繁的成本构成可知，水电成本最高，占总成本的63.72%；人工成本其次，占比22.22%；物资成本占14.06%。

2.2 万株规模芋头脱毒组培苗扩繁系数

分析泰兴香荷芋和兴化龙香芋组培扩繁系数统计表（表5）可见，泰兴香荷芋继代培养平均扩繁系数为3.75，生根培养平均扩繁系数为1.40；兴化龙香芋继代培养平均扩繁系数为5.00，生根培养平均扩繁系数为1.60。兴化龙香芋继代培养扩繁系数较泰兴香荷芋高很多，兴化龙香芋长势较旺盛，组培苗扩繁效率品种之间存在差异。

表5 芋头脱毒组培苗规模化扩繁系数统计

表6 不同芋头品种接种日工作量

2.3 芋头脱毒组培苗人工效率分析

表6结果显示，2个工作人员平均每天可配制24 L的培养基，一瓶分装80 mL，共计300瓶，1 d高压灭菌2次，上午、下午各一次，可以完成培养基灭菌。2个工作人员的接种效率为：泰兴香荷芋继代培养，每日每人平均完成继代组培苗接种50瓶（每瓶4株），每日每人平均完成生根组培苗接种58瓶（每瓶5株）；兴化龙香芋继代培养，每日每人平均完成继代组培苗接种75瓶（每瓶4株），每日每人平均完成生根组培瓶苗62瓶（每瓶5株）。同样操作人员在接种泰兴香荷芋和兴化龙香芋时的工作效率差异较大，是由于泰兴香荷芋种苗量低，平均为15株/瓶，每瓶种苗可接种3～4瓶，而兴化龙香芋种苗平均为20株/瓶，每瓶可接种4～5瓶，因此接种兴化龙香芋的工作效率更高。

3 讨论与结论

3.1 芋头组培苗培育成本

本研究对生产万株规模芋头组培苗培育的成本构成、扩繁系数、人工作业效率等进行了初步分析探讨，为芋头脱毒组培技术的实际应用提供实践依据。从组培苗的成本构成可知，水电费用占比最大，为63.72%，其次是人工成本，占22.22%，最低的是材料成本，占14.06%。上述各项成本预算，在瓶苗污染率3%、生根率100%、移栽成活率99%的情况下，规模化繁殖芋头组培苗的成本为1.093元/株（不包括购买初始瓶苗、科技投入、管理人员费用）。水电费占到单株成本的一半以上，这可能是由于组培室使用率不高所致，因此根据培育苗量合理配置组培室空间，以提高电器使用效率，是降低芋头组培苗成本的最重要途径。

3.2 芋头组培苗培育的扩繁系数和工作效率

万株规模的泰兴香荷芋和兴化龙香芋的脱毒组培苗继代培养的繁殖系数分别为3.75和5.00，这与实验室小规模实验资料[4]的繁殖系数5～6有些差距，这是由于大规模人工继代培养接种分芽操作不可能严格按照2人的标准来操作；万株规模的泰兴香荷芋和兴化龙香芋的脱毒组培苗生根培养的扩繁系数分别为1.40和1.60，而实验结果为不扩增，这可能是由于规模化培育组培苗时，生根培养接种作业时存在接种多芽的现象，多芽苗经生根培养后形成了多株组培苗。接种环节是组培苗规模化扩繁的瓶颈，一般每人每个工作日接种50瓶（300株）左右，接种工作效率也与种苗长势密切相关，因此应尽可能延长组培苗培育时间，确保接种室瓶内种苗丛大、丛芽多，以提高人工效率。另外，组培苗规模化生产中必须严格控制污染、提高繁殖系数及移栽成活率、提高劳动生产率，同时提高节能效益等，以起到控制规模化育苗成本的作用。

[1]王彦芬，Syeda A K，曲林宁，等.芋病毒病田间调查及毒氟磷对芋病毒病的防治效果[J].长江蔬菜，2012（16）：108-110.

[2]蒋明权.甘薯茎尖脱毒、快繁技术及其脱毒苗增产机理的研究[D].合肥：安徽农业大学，2004.

[3]张培通，焦庆清，殷剑美，等.江苏省优质芋头产业发展策略之管见[J].长江蔬菜，2017（2）：30-32.

[4]殷剑美，韩晓勇，王立，等.靖江香沙芋脱毒组培技术效应及种芋扩繁要点[J].江苏农业科学，2015（8）：151-153.

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.007

江苏省农业科技自主创新资金项目[CX（14）2036]常蕾，江苏省农业科学院泰州农科所，225400，E-mail：lei_di_an@126.com

罗敏，吴薇，王安，江苏省农业科学院泰州农科所

张培通，通讯作者，江苏省农业科学院泰州农科所，E-mail：ptzhang1965@163.com

2017-08-17