马铃薯微型薯基质栽培研究进展

高龙梅，杨小丽，吴明阳，李 益，赵思毅，高 川，刘小英

（达州市农业科学研究院，四川 达州 635000）

马铃薯是继小麦、水稻、玉米之后的第四大粮食作物，具有适应性广，丰产性好，营养丰富，经济效益高，种植前景好等特点[1]。但是，在马铃薯种植过程中容易出现种薯退化问题，导致产量下降，阻碍了马铃薯产业的健康发展。采用脱毒马铃薯种薯能够有效解决马铃薯种薯退化问题。马铃薯微型薯（Minituber）生产是马铃薯种薯生产中的一个重要环节，但是，微型薯生产成本高制约着马铃薯合格种薯的生产[2-5]。微型薯生产的基本方式有基质生产、雾化生产等[6-8]。雾化生产的微型薯水分含量高，不易保存，且成本较高，因此基质生产微型薯成为主要的生产方式。本文主要是对现有关于基质生产马铃薯微型薯的相关研究进行总结概述，以达到提质增效的目的。

1 不同基质种类和配比对马铃薯微型薯产量的影响

目前，用于微型薯生产的基质主要有珍珠岩、蛭石、草炭土、椰糠、牛粪、羊粪、碎木屑、灰渣、松针土、菌渣、谷壳等。受生产条件和经济效益的影响，在实际的生产中可选择一种基质单独使用，或两种或多种基质混合使用。达娃普尺和张延丽[9]的研究表明，在西藏地区，以木屑、羊粪、蛭石按体积比2∶1∶1 混配作为栽培基质时，微型薯单株结薯数和小区平均产量均为最优，而小区平均生产微型薯合格率仅较对照蛭石单独作为基质减少0.1 个百分点。冯焱等[10]采用蛭石、珍珠岩、椰糠、营养土等不同的组合配比进行研究，表明采用椰糠作为栽培基质生产的微型薯粒数最多，经济效益最好，具有较好的应用价值；其次是椰糠与营养土按1∶1 的比例配合也能获得较好的生产效益。刘补成等[11]对羊粪、蛭石、细沙、麦壳等进行不同的配比研究，结果表明采用“麦壳∶蛭石=1∶2”作为微型薯生产基质收获的商品薯产量最高，其次为“羊粪∶蛭石= 1∶3”，但以“麦壳∶蛭石 =1∶2”和“麦壳∶蛭石 =1∶1”的基质生产的商品薯率较高，且成本较低。陈小丽等[12]的研究表明，采用棉籽壳和椰糠作为栽培基质，棉籽壳不适宜马铃薯脱毒苗生长，定植成活率较低，且易死亡；椰糠在脱毒苗生长早期能够促进脱毒苗快速生长，且单株合格结薯数和产量表现良好，均高于对照。王越等[13]的研究表明，‘希森6 号’马铃薯品种微型薯生产的最佳栽培基质配方为蛭石+ 国产草炭（1 cm）+ 蚯蚓粪，单位面积微型薯结薯数达到357.33粒/m2。李爽等[14]将玉米秸秆进行发酵腐熟，草炭过1 cm 筛后，将沙子、草炭、蛭石、玉米秸秆、田园土5 种基质进行一定的配比混合组成6 种复合基质，研究发现玉米秸秆∶草炭∶蛭石=1∶1∶2 这种组合对马铃薯脱毒苗的生长有一定促进作用。李勇[15]通过对‘荷兰15 号’和‘克新13 号’进行研究表明，前者采用“草炭∶炉灰=3∶1”的基质，可获得最高的产量和效益；后者采用“草炭∶珍珠岩∶炉灰=4∶2∶1”的基质，可获得最高的产量和效益。

2 基质栽培马铃薯微型薯的病害防治

马铃薯微型薯基质生产中无论采用何种基质都面临重茬的问题，会造成一定的连作障碍，轻则影响产量，重则导致绝收。减轻这一问题的办法只能是更换基质或者对基质消毒进行重复利用，这样才能避免上一季出现的病虫害继续传播。根据相关报道，土壤出现连作障碍的主要根源是土壤中积累的传染性病虫害[16]。马铃薯属于易感病作物，细菌、真菌、病毒、类病毒等均可引起马铃薯发病[17]。由于马铃薯属于块茎类作物，土传病害对马铃薯的影响更大，对马铃薯的产量和品质均有较大的影响[18]。龙国等[19]将敌克松、杀毒矾、多菌灵各25 g加辛硫磷37 g进行混合后加60 g硫磺对1 m3基质熏蒸消毒，小区结薯数显著高于其他组合，熏蒸消毒基质病薯率最低，建议在生产上采用。闫刚等[20]的研究表明，土壤中携带的病原菌量的多少，直接影响马铃薯干腐病的发生。郝智勇[21]认为在蛭石等通气条件好的基质上栽培马铃薯，在基质湿度较大的情况下容易发生疮痂病，主要是因为在通气条件好，湿度大的条件下来自相伴腐生菌的竞争极小，从而使疮痂病原菌的活性得以充分发挥。邹盘龙等[22]对马铃薯原原种扩繁中疮痂病病害防治的研究表明，对已经感染疮痂病病原菌的基质采用0.2%甲醛水溶液进行消毒处理，得到的效果优于其他处理。郭成瑾等[23]的研究表明，土壤接菌对马铃薯生长和干腐病的发生均具有影响，随着土壤接入菌源量的增加，马铃薯生长指标呈递减趋势，而干腐病发病呈递增趋势。刘星等[24]的研究表明，抑制土传病害传播有效的手段是进行土壤灭菌，生物有机肥能有效改善微生物的群落结构，二者联合使用效果更佳。该方法可以有效的防控甘肃省中部沿黄灌区马铃薯连作障碍出现的一些问题，具有较高的使用价值。刘凌云等[25]的研究表明，原原种繁殖时如果重复使用基质，需要针对不同的品种在病害高发期进行水分管理，这对控制疮痂病具有较好的效果。

3 水肥对基质栽培马铃薯微型薯的影响

基质本身有机质含量很少甚至不具备营养，因此原原种生长所需的营养元素就几乎全部来自营养液和肥料的施用[26]。因此，基质既是马铃薯苗的载体，同时也要吸收营养液和水分来供马铃薯吸收利用。营养元素的吸收与不同时期马铃薯的生长习性有关，李承永和毕德春[27]研究表明，脱毒马铃薯对三大元素的吸收速率随着马铃薯的生长一直为增长状态。卞春松等[28]认为，结构稳定且持水透气性好的栽培基质不仅有利于马铃薯植株的生长发育，还能促进马铃薯微型薯的增加。朱高等[29]的研究表明，以沙子、牛粪、糠醛渣、菇渣等为基本基质时，采用含N 20%，P2O54.14%，K2O 24%，且土壤中含有的有效活菌数在200万个/g以上，作为肥料，施用量达到0.16 kg/m2时，经济效益最佳。林金秀等[30]的研究表明，以蛭石和河沙各一半，且株行距为0.05 m×0.10 m时，每周追两次肥（低氯复合肥N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16，总养分≥48%），原原种生产效益表现最好。桑有顺等[31]的研究表明，马铃薯苗期在营养液中添加尿素能促进马铃薯植株的发苗，结薯期增加磷肥和钾肥可以促进薯块的膨大。吴玉红等[32]的研究表明，对于早熟品种，氮肥施用量为纯氮达到105 kg/hm2时，且基肥与追肥的比例为5∶2 能够促进植株结薯，即基肥可以提苗，后期追肥可以提高微型薯的数量。微量元素虽不如大量元素对马铃薯生长的影响大，但同样不可缺少，如缺少铁元素会造成植株发黄瘦弱。但是，目前关于这方面的研究还较少。郭景山等[33]的研究表明，对马铃薯施用适量的多元微肥有助于提高植株长势和生理机能，促进产量的增加。

4 基质栽培中密度对马铃薯微型薯生产的影响

马铃薯微型薯的繁殖系数越高，说明生产能力越高，种植密度是提高繁殖系数的主要因子，对产量也有重要的影响。一般来说种植密度越大产量越高，但是当密度达到一定的值后就会出现产量下降。主要是因为密度过大容易造成空气不流通，病害发生，以及水肥不足等问题。鲍菊等[34]的研究表明，马铃薯脱毒试管苗扦插密度较大时可以通过增加培土次数提高微型薯产量，达到节本增效的目的，因为增加培土可以降低土壤的温度，促进马铃薯结薯。扦插密度5 cm×5 cm、培土4 次时的产量高出其他组合23.00%～101.05%，效果非常明显。陈小丽等[12]的研究表明，以‘青薯9 号’为试验材料，当密度为200 株/m2时，生产的微型薯单株结薯数和总产量均高于对照180株/m2。王越等[13]的研究表明，以‘希森6 号’为试验材料，密度为333.3 株/m2时产量为357.33 粒/m2，较对照178.57 株/m2增加46.9%。秦军红等[35]的研究表明，种植密度与块茎数量成正相关，但与平均块茎重为负相关，导致总产量变化不显著。于滨和马力[36]的研究表明，以脱毒马铃薯‘克新18 号’为试验材料，密度为8.9 株/m2时，该品种的微型薯产量最好，表明该密度适合品种的群体生长。

5 不同基质存在的问题

由于不同的基质具有不同的物理性质，因此在栽培过程中都会存在一定的问题。有的基质在透气性和吸水性方面具有一定的优势，如炭化谷壳、珍珠岩[37]，而且二者均较轻便于运输。但也有一定的局限性，这两种基质都属于颗粒型基质，因此存在空隙较大的问题，导致出现保水、保温性能较差，如遇高温天气需勤浇水和注意保温。草炭土也是微型薯生产的主要基质，但是草炭土是自然条件下经过上千年的时间形成，属于不可再生资源，随着人们的挖掘，越来越稀缺[38]。另外草炭土属于地球重要的聚碳系统，过度开采会造成温室效应和加重环境污染，同时对全球的湿地环境造成破坏[39]。蛭石作为基质生产马铃薯微型薯主要存在的问题是蛭石只保水，不含养分，二次使用必须采用高温煅烧进行消毒，以免带菌引起病害发生，这一过程费时费力，提高了使用成本，而且多次使用后蛭石会越来越小变得紧密，以至于通气性和保水性大大降低，容易引起晚疫病发生。现有的适合作为基质的河沙颗粒均较小，容易造成透气性差，遇水紧固且易板结等问题，而且河沙在保水保肥方面并没有良好的作用。菌渣具有质量轻巧、颗粒较大透气性好、吸水能力和保水性好、结构相对较为疏松等优点，但因菌渣在使用的时候不能碾碎为质地均一的基质，而且菌渣在使用的过程中也会越来越细密容易引起病害发生[40]。椰糠是一种天然的有机物，是可再生能源，是椰壳经粉碎过筛，熟成，清洗，缓冲处理，干燥晾晒，压缩加工等步骤形成适合栽培植物的基质。基本特点是纤维素含量高，保水吸水性好，通气性能好，疏松多孔等，目前在园艺作物栽培时用的较多。但是椰糠价格较贵，使用寿命一般，且重复使用需要消毒等，存在一定的缺陷。

6 总 结

每个地方的气候和经济条件存在一定的差异，因此应根据实际情况选择基质，充分利用地方资源，结合当地的气候条件，根据需要进行试验，获得最合适的栽培基质，以求达到低成本高效益。在实际生产中除了选择合适的基质外，还要注意采用合理的密度和水肥调控来提高微型薯的产量。同时也要注意对马铃薯微型薯生产过程中遇到的病害进行预防和防治，以免影响产量。目前大部分地区已经在使用椰糠作为马铃薯微型薯生产的基质，虽然价格较贵，但是生产的马铃薯微型薯产量高，合格薯率也明显提高。而且，椰糠经过消毒后可以重复使用，因此综合来看使用椰糠生产微型薯经济效益较好。更重要的是椰糠不会对环境造成破坏，废弃的椰糠也可以作为有机肥料改善土壤结构，因此具有一定的应用前景。在以后的研究生产中还需要发现更多的适合马铃薯微型薯生产的基质，以满足不同地方的生产需要和对环境的保护。