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关于马铃薯种子培育技术的研究

2023-01-11

种子科技 2022年14期
关键词:马铃薯人工培育

高 扬

(榆林职业技术学院农学院,陕西 榆林 719000)

我国是马铃薯种植大国,产量位居世界首位。自马铃薯主粮化政策实施以来,相关人员更加重视其种植问题。进一步加强对马铃薯种植培育技术的研究,大范围推广马铃薯主粮化政策,对我国农业发展具有重要意义。与此同时,优质的马铃薯可向其他国家出口,以拓展我国对外贸易市场,推动我国经济发展实现质的跨越。

科学技术是保障农业生产发展的重要条件之一,科学运用马铃薯种子培育技术,有助于提升马铃薯的质量与产量,减少人工劳动力,提高种植机械化水平,加快农业现代化进程[1]。文章深入探究了现阶段我国马铃薯种子培育技术,目的在于促进我国马铃薯种植业更好地发展,推动我国农业经济健康发展。

1 马铃薯育种现状及种子培育技术的优缺点

1.1 马铃薯育种现状

在农业生产过程中,马铃薯占据着至关重要的地位,其育种水平对马铃薯的质量具有决定性影响,同时关系到实际产量。目前,我国马铃薯的单产水平较低,尚未实现高产。随着社会需求的不断变化,市场对马铃薯的抗病性和多用途类型提出了更高的要求。了解我国马铃薯育种现状有助于更好地创新育种工作。

1.2 马铃薯种子培育技术的优点

与马铃薯原种子相比,经过培育的种子出芽性与稳定性较强、性状优良、产量与质量较高,且不受环境的限制。我国作为农业大国,必须保障粮食稳产、高产,就国内的实际情况而言,一些土地贫瘠地区依然存在粮食困境。马铃薯是我国主要粮食作物之一,没有地理限制性,在贫困地区广泛种植,可在一定程度上提升当地群众的生活水平,增加其经济收入。

现阶段,要想与时代发展保持同步,就必须发挥相关技术的积极作用,不断创新技术,以提升经济效益。因此,马铃薯种子培育技术不仅是一种新型生产技术手段,更是一种可推动农业经济可持续发展的方式。

1.3 种子培育技术的缺点

虽然马铃薯的产量较高,但在种植过程中仍需加强质量管控,借助有效的管理体系提升马铃薯种植质量。马铃薯种子培育工作的专业性较强,为发挥种子优势,需建立种子培育的标准化操作机制。现阶段,自主培育种子操作存在很大的随意性,马铃薯种子的培育方法缺失,综合性培育体系尚未形成。传统的培育方式随意性较大,对种子培育质量产生了严重影响,使马铃薯种子培育的效率大大降低,因此需不断提高马铃薯种子培育的科学性。

1.3.1 技术不成熟,育种成功率低

马铃薯育种成功率受多种因素影响,如遗传因子、气候环境、光温水气、人工杂交技术等。目前,我国对马铃薯育种方法的研究较少,技术不成熟,仍运用最常规的手段,结果少,落花、落蕾现象严重。

1.3.2 现有种质资源缺乏遗传背景

马铃薯缺乏丰富的种质资源,不具备广泛的遗传背景,亲缘关系较近,性状产量十分相似,很难培育出优势单株材料,要想使马铃薯种子资源更加丰富就需从国外引种。

1.3.3 种子繁殖能力差

马铃薯作为无性繁殖作物,可切割精选的马铃薯,再将薯块作为种子,使之发芽并生长。但种子播种后生长较慢,会影响其后期产量,且种子繁殖出的后代遗传性不稳定,性状分离大,会导致块茎的形状、品质等不稳定,进而导致种子繁殖能力较差。

1.3.4 保存方法简易

马铃薯种子的存储环境会对其产量产生直接影响,若保存温度过高极易导致马铃薯出现腐烂变质[2]。

大部分种植户采用传统的直筒窖贮藏法保存马铃薯种子,但直筒窖极易受环境的影响,且贮存的局限性较大,加之缺乏相应的辅助设施,导致马铃薯种子腐烂与发芽的概率非常高,进而严重阻碍马铃薯种植业的发展[3]。

2 马铃薯种子培育技术

2.1 人工种子培育技术

现代化农业的不断发展促使大部分农产品实现了人工种子培育,有效增加了农产品的产量[4]。随着相关研究的不断深入,我国人工马铃薯种子培育技术愈发成熟。在培育人工种子时,应分开培育种皮、胚乳,之后进行人工种子包埋,最终培育出高质量的人工马铃薯种子。

相关试验研究结果证明,与普通马铃薯种子相比,经过人工培育的马铃薯种子萌发率与成苗率较高[5]。但需要注意的是,虽然人工马铃薯种子比普通的马铃薯种子具有明显优势,但在具体栽种时要确保方法科学合理,只有同时满足种子优质和方法科学两个条件才能种植出高质量的马铃薯。人工种子的培育在一定程度上体现了农业的进步,但需对诸多因素综合考虑,科学选择种子,不断优化种植环境。

2.2 改良种子培育技术

改良种子培育技术是现阶段马铃薯种子培育的一个主流技术,一方面可提高培育种子的效率,另一方面可有效降低种子培育成本[6]。为将马铃薯病虫害扼杀在萌芽阶段,需严格选择种子品种,采用科学的试验方法测试品种,检验马铃薯茎块。同时,应确保马铃薯种子具备稳定的性状,以实现科学育种。

改良种子培育技术如下。第一,使用无菌、无害化手段对马铃薯种子进行处理。相关技术人员要确保整个环境无菌、无害,在培养过程中为马铃薯提供充足的营养物质,合理控制营养物质的比例,为其创设一个良好的环境。第二,在接种处理时采取科学合理的方式,严格执行无菌化操作,确保种子在优质的培养基中健康生长。第三,实施人工诱导,在诱导之下生产微型薯,完成诱导后应筛选微型薯,以确保种子质量。同时,要科学选种,将筛选出的优质种子作为种薯。

2.3 无土培育技术

无土培育技术是马铃薯种植中非常重要的手段之一,在推动现代农业发展方面具有积极作用。

马铃薯种子处理。在种植前需处理种子,通常要完成3 个步骤。第一,消灭种子上存在的细菌,降低培育过程中发生霉变的概率。第二,打破马铃薯休眠期,促使马铃薯种子发芽,增加其发芽率。但需要注意的是,温度必须维持在1~2 ℃。第三,浸种催芽。具体做法:将种薯切块,用清水冲洗切面,把薯块浸泡于赤霉素溶液中,时间控制在5~10 min,晾干后直接播种,或是在马铃薯收获前14~21 d,向植株喷洒赤霉素溶液。

马铃薯种子培育与管理。珍珠岩与蛭石是无土培育的主要成分,需在其中加入适量的氮磷钾肥料,以控制湿度,加快种子发芽。之后把无土基质准备好,做灭菌处理,根据种子数量确定用量。播种实生种子时,需以塑料盒承载无土基质,并在盒内均匀撒上实生的马铃薯种子。撒种需重复2~3 次,并在上层均匀覆盖蛭石。播种过程中必须将盒子内的温度控制在适宜范围内,温度过高或过低都不适宜种子生长,应尽量保持常温。完成播种后,需及时浇水,种子发芽离不开充足的水分,因此要确保无土基质水分充足,最好确保完全湿润。一旦环境出现异常,应第一时间采取针对性的处理措施。

当马铃薯苗生长到一定程度后就可对其进行移栽处理,一般当幼苗出现6 片复叶时最适合移栽,移栽过程中应尽可能将无土基质附着在苗的根部,以提高苗的成活率[7]。在马铃薯苗的生长过程中,应认真观察,做好记录,并有效防治相关病虫害。

2.4 马铃薯种子杂交技术

现阶段,诸多植物培育均开始应用杂交技术,相关技术与研究也日渐成熟。除了人工种子培育方法外,马铃薯种子杂交培育技术也在大范围内得到推广应用,如今很多地区在相关方面展开积极研究,且积累了丰富的经验。

马铃薯种子杂交技术主要是借助马铃薯有性杂交获得实生种子,之后再通过实生种子茎块无性繁殖的方法保障种子培育质量,助力种子生长[8]。在马铃薯制种过程中,需要在田间采集花粉,促使有性杂交,但需注意的是,在这一过程中应收集父本化,摘下雄蕊,晒干后存放于冰箱中,同时需将母本人工去雄,再进行授粉。为提高授粉率,应在规定时间内授粉,如果天气异常,应再次授粉,防止培育效果受到影响。培育好实生杂交种子后,必须科学贮存种子,为之后的种植奠定良好的基础。

2.5 实生薯种子培育技术

经实生薯种子培育,马铃薯种子在受精半个月内就可发芽,一个月便可成熟。成熟后即可收取浆果,但在收取的过程中应注意区分亲本与杂交组合[9],之后处理浆果,分离浆液、果皮与种子,接着不断漂洗,直到完全去除果皮和浆液,然后晾干种子并重新分装。为了确保种子整齐出苗,需在发芽前进行催芽,以免种子的发芽时间相隔较长,破坏出苗整齐度。一般播种后10 d之内就会出苗,此阶段需控制种子的温湿度,但不可补充营养液[10]。

出苗后要做好田间管理工作,及时防治病虫害,为种苗提供良好的生长环境。此外,应及时收取实生薯,避免实生种子出现性状分离的情况,收取时应注意筛选,去除含有不良性状的实生薯,合理贮藏高质量的实生种薯。

2.6 现代生物技术

现价段,在培育马铃薯种子的过程中,多项技术工程均进展较快,包括基因转移、体细胞融合、体细胞突变体筛选、染色体工程等,但多以技术、方法研究为主。我国相关学者针对生物技术育种展开了深入研究,已有多种病害获得了抗病基因转移株系,例如青枯病、病毒病、纺锤块茎等,同时结合常规育种方法形成了新的抗病种[11]。

基因转移以外壳蛋白作为基因介导,利用酶基因介导复制形式呈现多种基因工程途径,包括基因调控序列、核酶等,获得了诸多新品种,例如上抗、高抗等,且很多品种均已在田间试验中得到应用和推广[12]。将Hatpin 蛋白基因、烟草蛋白基因转入到马铃薯中,能够使马铃薯品种在抗免疫病方面具备更好的效果。

3 马铃薯种子培育注意事项

3.1 选择种子

种子的质量会对马铃薯种子培育技术产生直接影响,所以在种植前需选择质量较好的马铃薯种子[13]。在正式播种前,应针对优良种子进行发芽试验,之后分析结果,找出对种子培育技术影响较大的因素,并在之后的培育过程中重视相关因素,防止出现大规模发芽率较低的情况。此外,人工筛选种子可显著提升种子的发芽率[14]。

3.2 切种

切种是马铃薯种子培育技术中至关重要的环节之一。其对种块的要求较高,要求每块种子的质量不得超过60 g、不得低于40 g,且必须保证每个种块上有1~2个芽眼[15]。除此之外,一定要在少菌或无菌的环境中切种。针对部分坏种,切种前需对切刀做杀菌消毒处理,以免坏种影响到其他健康种子。

3.3 药剂处理

培育进入后期阶段,应把重点放在病虫害防治方面。针对病虫害应提前预防,发现小面积的病虫害时应立即对症下药,避免发生大面积病虫害,进而影响马铃薯种子的培育[16]。同时,应将“预防为主、综合防治”的原则渗透到整个培育过程中。具体防治病虫害时,应首选生物防治和物理防治方法,尽量避免使用化学防治方法。采取药物防治时,需符合无公害要求,尽量不破坏生态环境。在除草剂的使用方面,一定要控制好剂量,尽可能不损害植株,把损失率降至最低。喷洒药剂应选择在晴天无风的下午进行,喷洒时要确保喷洒均匀,剂量适中[17-19]。

4 结束语

马铃薯在我国种植广泛,近年来市场对马铃薯的需求量呈逐渐递增趋势,人们对高品质马铃薯的需求量不断增多,因而对马铃薯种子的培育技术予以优化,不断提高其品质,对现代马铃薯种植意义重大。对此,在马铃薯种子培育技术方面,相关人员需不断学习借鉴先进技术,多方面促进种植质量与产量的提升,更好地贯彻落实马铃薯主粮化政策。同时,还应建立健全马铃薯种植体系,进一步加大在种子培育技术方面的投入力度,推动马铃薯种植业持续发展。

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