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福建马铃薯的生产问题和对策

2019-02-12江凌晗区璐汝

四川农业科技 2019年5期
关键词:晚疫病种质福建省

江凌晗,区璐汝

(1.福建农林大学植物保护学院,福建 福州 350002;2.福建农林大学林学院,福建 福州 350002)

福建省地处中国东南沿海,位于23°46′N~28°22′N,115°50'E~120°44'E,全年平均气温15.2~22.2℃,降水1159~2463mm,由北至南≥10℃的积温5000~7000℃,无霜期300~360d[1-4]。正是福建独特的地理气候条件,使得福建成为中国最早种植马铃薯的区域也是第三大马铃薯种植区。但是,目前福建省在马铃薯的生产方面还存在较多问题亟待解决。

1 生产问题

1.1 育种问题

1.1.1 福建气候与马铃薯的生长习性有差距 马铃薯是一种喜阴凉、惧湿和需长日照才可开花结果的作物。马铃薯南方二作区位于福建省马铃薯种植区域,分春种、秋种和冬种3个种植区域[5]。如果在福建省秋天进行马铃薯的种植,由于此时福建温度高、持续时间长并且频遭暴雨、台风的侵害,马铃薯的正常生长受到影响;在生长中后期则因为由早霜引起的冻害、干旱以及日照时长过短,使得结实率严重降低。在春天及冬天播种时,马铃薯品种种性会严重退化,主要是因为种植后期的高温高溶使马铃薯烂株并诱发其他病虫害(特别是晚疫病)的发生[4]。

1.1.2 福建省马铃薯复种率高 在福建省,由于极高的复种率以及马铃薯病毒的传播媒介——粉蚧及叶蝉等害虫周年存在于田间导致马铃薯的种性会发生退化[4]。

1.1.3 育种的科研力量不够强大,手段落后 马铃薯虽然在福建的种植年份长,但是马铃薯育种近年来在福建才刚刚起步[6]。在进行科研工作的过程中,大多数工作人员对育种材料的引进和保存并不在意,并且缺乏对保留的种质资源的深入研究。虽然,南北引种可以解决燃眉之急,但是终归是治标不治本[6]。主要存在以下几点原因: ①南北气候差异性大,大部分选育的品种只有在原产地才可以达到高产以及优产的目的。极少数的品种可以移栽到其他种植区。②马铃薯是长日照作物,南北生育期的日照时长不一样。在南方种植,应该选育早熟的品种。反之,晚熟的品种更加适宜在北方种植。品种的稀缺正是由于这两个原因造成的[4]。

1.2 病虫害的影响

1.2.1 真菌性病害 马铃薯早疫病、晚疫病、炭疽病、叶枯病是福建省马铃薯主要感染的真菌病。其中,马铃薯晚疫病当属侵害最大的。湿润多雨是马铃薯晚疫病爆发的环境条件[7]。在我国马铃薯各产区均有发生晚疫病,且发病面积占种植面积的30%~75%,造成的产量损失为20%~30%,重发生区高达50%以上[8]。不同程度的晚疫病在福建省的周宁、霞浦、闽侯、福安、福州、德化等地区均有发生。

1.2.2 细菌性病害 疮痂病、 黑胫病以及青枯病是我省主要的马铃薯细菌性病害。在蔬菜和马铃薯连作的秋季种植区是青枯病发作的主要区域。同时,链霉菌是诱发马铃薯疮痂病的罪魁祸首,感染疮痂病的马铃薯外观及品质会急剧下降,降低马铃薯的经济价值[7]。

1.2.3 病毒病 病毒侵染会导致马铃薯产量大幅度减少、经济价值下降、品种品性退化。其中马铃薯A病毒、马铃薯Y病毒、马铃薯S病毒、马铃薯卷叶病毒由于其普遍性和严重的危害性成为了当前科研工作人员主要研究的对象[7,9-10]。

1.2.4 虫害 主要虫害有豆芫菁、小地老虎、桃蚜,马铃薯瓢虫、东方蝼蛄和蛴螬等,而地老虎、桃蚜以及蛴螬是最为困扰种植户及科研人员主要针对的对象[7]。爆发虫害的季节常为温暖干旱的春季,虫害的大面积爆发也会造成经济价值及产量的降低。

1.3 机械化水平低,生产效率不高

一方面,福建省山地丘陵占比大,使得大部分耕地分布比较零乱、分散且地块凹凸不平、单块面积小。机械化推广程度不高主要归咎于小农户经营模式以及复杂多样的农作物。另一方面,马铃薯品种良莠不齐,难以进行连续的作业;即使可以,作业的质量也不高,因而小地块作业是种植马铃薯的主要作业方式[7]。

1.4 作物脱毒

作物脱毒目前存在四大问题。一是茎尖成苗率和脱毒率较低。二是茎尖脱毒试管苗的效率极低,大量浪费人力物力财力,并且无法在短期内大量生产试管苗。三是高效、低成本的组培快繁新技术还需进一步探索新型的高功效、低成本的培养技术。四是有加快改进检测病毒的技术。将指示植物嫁接检测和NCM-ELISA血清学方法检测相结合是目前在科研工作中最为常用的检测手段。在中国,由于供应马铃薯病毒抗血清的不足及生产病毒抗血清这一工作需要极强的专业技巧,所以不论是在脱毒技术的推广应用还是科技研究上均有较大的局限性[11]。

2 发展对策

2.1 确定适当的育种目的

根据不同的培育目的,选择不同品种的马铃薯。因为不同用途的马铃薯,在外貌、口感等方面都有差异。

2.2 收集、保存、鉴定种质资源工作的开展

马铃薯种质资源库的构建是最为首要的工作。征集国内外优良的改良或地方品种、生产上正在应用的品种、福建省地方品种以及马铃薯野生种和近缘种。第二步,结合茎尖脱毒试管苗、 薯块冷藏贮存、田间种植3种方法用于对种质现有资源的保存。第三步,依照生产或科研要求,对现有保存良好的种质资源进行选育。第四步,将选育出的目标种质资源在福建省的自然气候条件下进行培养,对培育出的植株进行全方面的研究调查及分析(例如植株的生理生化特性、抗逆性、形态特征等)为育种工作的开展打下良好基础[4]。

2.3 借鉴、参考以及学习先进技术

虽然全省在马铃薯病害及其防治的研究上有所欠缺,但是,许多国内外优秀的实验室有着丰富的研究经验及培育材料,他们在保存种质资源、抗逆性鉴定、马铃薯育种等方面是非常值得借鉴和学习。比如已经成熟的技术、完整的理论体系以及较为合理和科学的实验方法。若能参考已有的成功经验,福建省在马铃薯研究过程中遇到的瓶颈势必可以很快突破[4]。

2.4 采取合理科学的措施对病虫害进行防治

经济以及生态效益是科研人员在实施防治措施应该首要考虑的2个方面。同时,想要实施有效的防治措施还应该从农业防治出发,利用生化知识做到经济、环保地治理马铃薯的病虫害 问题[8,12]。“预防为主”是防治马铃薯病害防治的重点,在种植前期注重栽培管理的方法,明白如何才可以最大限度地减少种植中后期大面积爆发病虫害的机率和提高马铃薯品质及经济效益。“综合防治”则是指当马铃薯病害爆发后我们采取措施的过程中应该注意二位一体,即经济、生态一体[12-13]。同时,掌握病害发生的高发期也是防治中很重要的一个环节。病害常常与当地温度以及降雨量密不可分[14]。2002~2006年调查表明, 由于春季气候舒适温暖、降雨量大,因此该季节是疫病发生的主要时期[15]。最后,合理控制群体间的密度,保证田间有良好的通风和光照条件,使田间湿度降低,对马铃薯种植后期所发生的各种病害都会有良好的防控效果[16-17]。

2.5 加快开展农机化推广工作

农业现代化最重要的判断指标就是农业机械化的普及程度。因为只有农业机械化大范围的普及,才能最大限度地减少劳动力的浪费,加快育种步伐,进一步地提高马铃薯的产量以及经济效益。与此同时,由于福建丘陵山地的独特地形,在进行农业机械化推广时必须注意因地适宜,选择质量优、灵活度高、较为轻便的小型机具作为推广的重点,达到农业机械化普及的目的。

2.6 脱毒技术的进一步研究与改良

目前,已经研制出多种改良的脱毒新技术,例如对马铃薯脱毒苗快速繁殖过程中钝化试剂的挑选、无糖培养新技术等,而当下的科研任务应该着重于如何进一步地改良脱毒快繁技术。同时,利用植物组织细胞的全能性,构建细胞群就能实现幼苗的大规模繁殖与培育,这一课题正是马铃薯育种领域当中的热门方向。探索并应用马铃薯脱毒技术,完善全省马铃薯细胞无性系,挖掘并发挥马铃薯脱毒技术在生产上的潜力,健全完善脱毒马铃薯繁育体系可以解决福建省马铃薯在种植、生产方面的燃眉之急。

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