脱毒甘薯增产机理和增产原因分析
2022-11-18王腾蛟刘红耀牛豆豆李俊玲韩雅利蔺桂芬
王腾蛟 刘红耀 牛豆豆 李俊玲 韩雅利 蔺桂芬
(邯郸市农业科学院 河北 邯郸 056001)
甘薯是无性繁殖作物,被病毒侵染后,在体内逐代积累,使甘薯丧失原有品种特性,正常代谢受阻,产量逐年下降,品质变差[1],甘薯病毒已成为影响甘薯产业发展的重要限制因素。目前为止尚未有有效抗病毒药剂和高抗病毒病的甘薯优良品种,甘薯脱毒是防治甘薯病毒病的最有效手段。研究表明,脱毒薯苗增产明显,可达20%~40%[2]。本文详细介绍了脱毒甘薯增产机理,深入分析脱毒甘薯增产原因,为进一步在本领域开展研究和应用提供参考依据。
1 增产机理
1.1 脱毒甘薯光合作用增强。甘薯病毒加速叶片衰老,缩短绿叶功能期,与植物体竞争P、N 等养分[3]。甘薯脱毒后,消除了病毒对植株的不利影响,避免了病毒对叶绿素或光合传递链的破坏,增加了叶片叶绿素含量和光合效率;增加了叶片游离脯氨酸含量,提高硝酸还原酶活性,促进甘薯氮代谢[4],促进茎叶生长,增加光合面积;降低不必要呼吸消化,提高了净光合效率,增强了甘薯光合作用,促进了光合产物生产,为甘薯增产打下养分积累基础。
1.2 脱毒甘薯新陈代谢水平高。甘薯脱毒后,植株营养生长旺盛,硝酸还原酶、淀粉磷酸化酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶等活性增强[5],植株新陈代谢加快,植株生长健壮,为甘薯高产提供生物学基础。
1.3 协调库源。脱毒甘薯块根淀粉磷酸化酶活性增强,增加了根部淀粉合成,加大库需求,提高同化物从源到库转运的速度,加速了光合产物向地下运输,协调库源,使地上部与地下部较快平衡,甘薯T/R 值降低,稳定茎叶生长,抑制茎叶徒长[6],加大根部养分积累,促进薯根生长,使薯根早膨大形成薯块。
2 增产原因
2.1 脱毒甘薯生长势强。脱毒甘薯可改善营养生长状况,移栽后表现生长强势,出苗多、缓苗快、分枝增多、生长旺。谢震[7]研究表明,脱毒甘薯移栽后50 d,主茎比普通薯苗增长45.7%,分枝数增加22.5%;王林生等[8]用徐薯18 脱毒苗进行研究表明,移栽50 d后,茎尖苗、茎叶鲜重比对照高147.5%。
2.2 脱毒甘薯结薯早、薯块多、膨大迅速。脱毒甘薯源足库丰,库源协调,结薯早、多,薯块膨大迅速。陈明忠[9]研究表明,在脱毒苗移栽30 d,单株结薯数和薯重分别比对照增100%和34%,移栽60 d 后分别增重9.1%和40%;梅丽[10]、黄玉波[11]等通过研究脱毒甘薯不同世代生长特性表明,甘薯脱毒后出苗量增加,植株健壮,地下结薯数增多。
2.3 脱毒甘薯薯块商品率高。脱毒甘薯改善了薯块性状,延长了薯块膨大期,可提高大、中薯率,使薯块整齐、薯皮光滑、颜色鲜艳,裂薯率低。孙进[12]等使用徐薯18 脱毒苗进行研究表明,甘薯脱毒商品率提高24.3%,谢震[7]用商薯19 研究表明,脱毒甘薯大、中薯率提高10%左右。
2.4 脱毒甘薯抗逆性强。薯苗前期弱小,抗逆性较弱,是病毒最易侵染时期,脱毒薯苗前期缓苗快,生长健壮,抗逆性增强,感病率显著下降。顾建强等对浙江田间茎腐病研究表明,甘薯茎腐病脱毒苗发病率明显低于农户自繁苗,张志勇[13]等对福建省9 个脱毒示范点进行研究表明,脱毒苗蔓割病、软腐病、黑斑病均比对照下降,最高减少13%。脱毒甘薯生长健壮,抗病性增强。
甘薯经过脱毒后,可消除病菌对本体的不利影响,恢复品种原有特性,甘薯地上部分生长强势、分枝增多、茎叶生长迅速,为甘薯高产打下坚实的物质基础;地下根系发达,薯块膨大早、增长快,结薯多,使光合产物向下运输通畅;脱毒甘薯地上部分与地下部分生长协调,源足、库丰、运输流畅,是甘薯增产的关键。同时,薯块提早膨大,延长薯块膨化期,使大、中薯率升高,增加甘薯商品性。