(山西省薯類脫毒中心,山西 太原 030006)
馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)是世界上一種主要的農作物,因其營養成分全面、營養價值高,可糧、菜、飼兼用并且高產穩產,在我國農業生產中占有舉足輕重的地位。由于馬鈴薯以無性繁殖為主,病毒易在塊莖中逐代積累導致“退化”,致使馬鈴薯產量和質量嚴重下降。通過脫毒種薯繁育體系生產脫毒種薯在生產中推廣應用,有效解決了馬鈴薯的退化問題。目前,馬鈴薯脫毒種薯繁育采用原原種(微型薯)—原種—合格種薯(一級良種、二級良種)的三級繁育體系,其中原原種繁育是整個脫毒種薯繁育體系的關鍵環節,資金投入大,技術要求高。本文對微型薯繁育過程中的繁育設施建設、繁育方法的選用、脫毒試管苗快繁、微型薯生產、田間檢驗、收獲、分級及貯藏等各環節技術要點進行了介紹,并就筆者在繁育過程中的一些經驗與讀者分享。
脫毒試管苗的擴繁需要建設組織培養實驗室;微型薯生產一般將脫毒苗定植在溫室或防蟲網棚中進行,溫室通風口或網棚用60目的馬鈴薯專用農用紗網覆蓋,以便隔離外界的昆蟲,根據當地氣候還需配備棚膜和遮陽網。一般溫室坐北朝南、網棚南北向建設為宜。應在網室、網棚設置緩沖間,在入口處設置鋪撒生石灰或放置消毒墊。棚、室的工作人員應備專用工作服、工作鞋。
栽培床一般用平畦、高畦或移動苗床。平畦做法是先將溫室或網棚地面稍挖低并拍實,上鋪園藝地布、無紡布或農用紗網,然后再在其上放置磚作畦埂做畦,一般畦深15~20 cm,寬1.2~1.5 m,內鋪栽培基質即可。平畦因做法簡單而比較常用,缺點是因布道高于畦底,布道上的被帶入的外來病菌易污染苗畦。高畦一般作成固定畦埂,畦的地面高于布道,優點是苗畦不易被布道上外來病菌的污染,缺點是建設成本相對較高,面積利用率相對較低。在聯棟溫室中一般采用移動苗床,優點是空間利用率高,并且苗床不易受到外來病菌污染,并可周年生產,但是苗床栽培基質溫度隨氣溫變化快、水分損失快,對管理技術要求較高。
首先將脫毒試管苗在組培實驗室進行快繁,然后定植在溫室中利用蛭石等栽培基質進行無土栽培繁育微型薯。一般分為基礎苗剪頂扦插法和脫毒試管苗直接繁育法。
首先將脫毒試管苗定植在溫室苗畦中用作基礎苗,待植株長到10~15 cm高時開始剪頂扦插,利用扦插苗定植在防蟲網棚中進行微型薯生產。此法需要脫毒試管苗數量較少,成本較低,但扦插苗結薯數量較少,在剪切過程中容易交叉感染,增加病毒感染機會。此法是傳統的微型薯繁育方法,近年來應用逐漸減少。
直接定植脫毒試管苗在溫室或防蟲網棚中進行微型薯的生產。利用此法可減少在剪切扦插過程的交叉感染機會,具有種薯質量可靠、單位面積結薯數量高等優點。由于脫毒試管苗組培快繁技術的進步,生產效率大幅提高;同時,由于市場對脫毒種薯的逐漸認可和政府對馬鈴薯產業發展的重視,許多繁種單位加大了對組培實驗室的投資力度,為大量擴繁脫毒試管苗提供了可能,因此,近年來利用脫毒試管苗直接進行馬鈴薯微型薯生產的比例越來越高。
脫毒試管苗是原原種(微型薯)繁育的種苗,需要在組織培養實驗室進行快繁。目前常用切段繁殖法,剪取帶一個腋芽的單節莖段接種在培養基,通常在220 mL玻璃瓶接種15段,pH值5.8,培養溫度 (23±2)℃,光照強度 2000~3000lx,光照時間 16 h,經過 3~4周單節切段,可生長成5~7節的幼苗,可以滿足定植需要或用于繼續切段繁殖,通常繁殖系數為4~7。一般采用MS固體培養基。自配MS培養基成本較低,但對操作人員要求較高,并且配制效率較低。MS干粉培養基因其使用簡單、配制工作效率高,近年已在生產上普遍應用。用于定植的脫毒試管苗采用液體培養基進行培養有利于獲得壯苗,并且出瓶容易,可免除洗去培養基的過程。一般采用將MS培養基大量元素加倍而去除瓊脂和部分有機物的修正培養基,并在瓶底放置濾紙橋。液體培養基在操作過程中容易污染,在培養基中加入1 mL/L慶大霉素防止污染效果較好,利用楊元軍研究的2倍PBM大量元素液體培養基也能取得良好的效果。
4.1.1 棚室消毒:根據確定的定植期,提前半個月對溫室、網棚的整個環境進行消毒,每平方米可用40%甲醛 (福爾馬林)10 mL倒入盛有高錳酸鉀10 g的容器中進行熏蒸消毒24 h,或每畝用45%百菌清煙霧劑200 g熏蒸過夜。操作中要注意安全,熏蒸完畢需充分通風后方可入內。平畦可用40%五氯硝基苯粉劑每畝2 kg配細土5 kg撤施于地表紗網上進行土壤消毒。地面、墻壁、步道等的消毒可選用75%百菌清可濕性粉劑600倍液,或50%多菌靈可濕性粉劑400倍液均勻噴灑。
4.1.2 栽培基質的準備:栽培基質一般使用經高溫燒制過的蛭石,可適量混合珍珠巖、草炭等透氣性和保肥性良好的無土基質,pH值調至中性至微酸性,在每立方米基質中可拌入750~1000 g三元復合肥馬鈴薯專用復合肥作為基肥。在苗畦內先鋪基質7~10 cm厚,定植前二三天將畦內栽培基質澆水達飽和狀態,使混入的肥料充分溶解。
4.1.3 脫毒試管苗的準備:為增強脫毒苗對溫室內環境條件的適應能力,定植前對脫毒苗要進行煉苗。一般可將培養室溫度調節至接近定植棚室的溫度,有條件的可在煉苗溫室,一般煉苗1周即可。定植前可將脫毒試管苗從培養瓶中取出,將根部放在清水中輕輕洗凈培養基,根朝下豎直放在事先經洗凈消毒的轉運箱中,箱底加入適量的蒸餾水,加蓋,放置在冷涼處待用。
選用健壯的脫毒試管苗定植,一般按行距10 cm、株距5~10 cm的密度將脫毒苗栽入基質內,基質上露出1~2 cm長即可。定植后及時噴水,使基質與種苗充分接觸。如溫度過高,可在頂部覆遮陰網,調節溫室、網棚內溫度白天在22~25℃,最高不超過28℃,夜間不低于12℃,空氣相對濕度75%~95%,基質相對濕度達到最大持水量的95%~100%。當新葉長出來時應及時撤除遮陽網,并保持空氣相對濕度在65%~85%。實踐證明,在溫、濕度條件合適時,幼苗的成活率可達95%以上。
調節溫室、網棚內溫度白天在22~25℃,最高不超過28℃,空氣相對濕度不大于90%。當植株長至7~8片葉時開始逐次添加基質,使基質厚度增至10~12 cm。生長期間,若植株葉色正常,則不追肥;若葉色淺綠、植株弱小,可交替噴施0.2%尿素、0.2%磷酸二氫鉀溶液,7~10天澆一次,共二三次。追肥可結合噴灌進行。
適時澆水,保持基質濕潤?;|含水量在苗期達到田間最大持水量的60%~70%,在結薯期達到田間最大持水量的75%~80%,澆水應在早晨或傍晚進行,收獲前1周停止澆水。
如植株徒長嚴重,可用多效唑200~250 mg/L噴施。
因在可控環境中進行無土栽培,以防治為主,交替噴施防治細菌、真菌病害的保護性殺菌劑。可用75%代森錳鋅可濕性粉劑500~800倍液、或75%百菌清可濕性粉劑500~800倍液、或25%嘧菌酯懸浮劑1000倍液噴霧預防。還要注意蚜蟲的防治,可在棚、室內懸掛黃板,一般一二張/100 m2。若發現蚜蟲應噴施殺蟲劑,可畝用2.5%功夫水乳劑25~50 mL噴藥防治。
不同品種不同季節種植收獲期有所不同,一般定植后60~90天,當80%以上的微型薯長到3 g以上時即可收獲。收獲時先拔除并清理植株地上部,再用網篩收集微型薯。也可在生長期隨時采摘一定規格的微型薯。
收獲后,將微型薯放在陰涼通風的庫房內預貯15~20天,然后剔除病薯、劣薯及雜質等。1 g以上的微型薯即具有種用價值,但一些旱地原種田需要3 g以上的微型薯才有利于出苗,一般按1~3 g、3~5 g、5~10 g、10 g以上分成4級,按不同等級分別裝入尼龍網袋或透氣的塑料盒內。每個包裝內外均應拴掛標簽,標明品種名稱、種薯級別、收獲日期、粒數、產地、生產單位等種薯相關信息。
入庫時按品種分別存放。保持貯藏溫度2~4℃,空氣相對濕度80%~90%。及時通風,保證安全的空氣質量。