李爽,張婧穎,侯杰,韓玉珠
(吉林農業大學園藝學院,長春,130118)
馬鈴薯是第四大糧食作物,產業發展空間較大,但在生產過程中由于病毒侵染或積累很容易使品種退化,導致馬鈴薯產量及品質嚴重下降,而利用馬鈴薯莖尖脫毒技術培養脫毒苗進而生產微型薯是解決這一問題的有效措施[1]。微型薯生產主要采用無土栽培方式,主要有基質培、氣霧培和水培3種類型,我國生產微型脫毒種薯主要采用前2種方式[2]?;|培是用固體基質固定植物根系,并通過基質吸收營養液和氧氣,在溫室條件下生產微型脫毒種薯[3]。利用基質栽培生產馬鈴薯微型薯操作簡單、生產成本相對較低,常見的基質以蛭石或蛭石添加草炭為主[4]。然而在常規的防蟲網棚內,脫毒試管苗的移栽成活率在60%左右,甚至更低[5]。目前,為提高微型薯產量,有很多學者對生產馬鈴薯微型薯的栽培基質種類及配比進行了研究[6~11],并取得了一定的成果,其中包括蛭石、珍珠巖、沙子、菇渣、鋸末屑、糠醛渣、松針土等多種基質的應用研究。由于基質消毒不易徹底且某些理化性質不穩定,導致栽培基質重復利用率低,多年生產成本升高。為解決成本問題,本試驗采用本地產量豐富的玉米秸稈進行馬鈴薯微型薯生產基質篩選試驗,用蛭石基質作對照,以期選出較適宜生產馬鈴薯微型薯的基質配比,在保證馬鈴薯微型薯質量的前提下提高產量。
①種植材料 馬鈴薯早熟品種費烏瑞它脫毒試管苗,由吉林省蔬菜花卉研究所提供。
②基質材料 選取玉米秸稈、草炭、蛭石3種材料。玉米秸稈用發酵菌劑處理,發酵腐熟;草炭用篩子將結塊草炭篩出;購買新蛭石直徑為1~3 mm,均經過藥物滅菌后使用。
將玉米秸稈、草炭、蛭石按照不同體積比混配,見表1,共6個處理。
試驗于2014年6~10月在吉林農業大學園藝學院蔬菜教學基地防蟲網棚中進行,隨機區組設計,3次重復,小區面積1.0 m2,基質下方鋪設一層60目防蟲網,基質厚度10 cm。馬鈴薯試管苗定植株行距5 cm×5 cm,地上部露出基質2 cm,每小區栽植400株,生長期間培2次基質,每次厚3 cm,以增加結薯層厚度。采用微型薯常規管理,定植后10 d調查脫毒苗成活率,收獲時統計單株結薯數、單株薯質量等指標。

表1 6種不同基質配比(體積比) %
從表2可以看出,費烏瑞它脫毒試管苗在處理3下成活率最高,可達到83.2%;其次是處理4,成活率是80.4%;處理5成活率最低,為65.3%。處理3顯著高于處理4,極顯著高于對照及處理1、2、5;處理2顯著高于對照及處理1、5;對照極顯著高于處理5;處理2和處理4間、處理1和對照間差異均不顯著。隨著玉米秸稈加入量的增多,脫毒試管苗的成活率先升高后下降,處理3時成活率最高。不同處理間成活率存在差異可能由于基質的疏松程度不同導致,當玉米秸稈體積比較大時,基質更加疏松,不利于脫毒試管苗根系與基質充分接觸,不能充分吸收水肥,導致試管苗根系細弱、不易緩苗,成活率降低。
①對單株結薯數的影響 從表2可以看出,處理2的單株結薯數最多,達4.8個;其次是處理1,為3.5個;對照最少,為2.2個。處理2極顯著高于其他各處理;處理3和處理1、4、5間差異均不顯著。研究發現基質結構穩定、保肥保水能力強、透氣性好,不僅有利植株生長,而且會促進薯塊數的增加[12],說明處理3基質理化性狀穩定、保水保肥效果好,有利于微型薯的形成。
②對平均單薯質量的影響 從表2可以看出,處理3的平均單薯質量最大,可達4.458 g;其次是對照,為4.192 g;處理5最小,為2.723 g。處理4與對照、處理1、處理3間差異不顯著,處理3與對照間以及處理2與處理1、5間均無顯著差異。基質間的物理特性差異對微型薯的移栽和生產都有一定的影響,馬鈴薯微型薯的生產對基質的要求主要是疏松性和通氣性[13]。處理3的平均單薯質量最大,可能是由于在相同管理條件下,處理3的基質配比為脫毒苗的生長及薯塊的形成創造了較適宜的環境條件。
①對最大單薯質量的影響 從表3可看出,處理4的最大單薯質量最大,可達6.719 g;其次是處理3,為6.066 g;處理2最小,為3.705 g。處理4與處理3、處理5與對照、處理1和處理2間差異均不顯著;處理3顯著高于處理5,極顯著高于對照及處理1、2。栽培基質不僅要有固定植物根系的作用,更重要的是可為植物根系提供良好的水、肥、氣條件等。處理3、4基質通氣性良好,容重適宜,利于薯塊膨大。
②對最小單薯質量的影響 從表3可看出,處理4的最小單薯質量最大,為1.705 g;其次是對照,為1.515 g;處理2最小,為1.070 g。除處理2顯著小于對照外,其他處理與對照間差異不顯著。不同基質配比下最小單薯質量相差不多,但小薯質量差異還需進一步檢驗。
③對大薯率的影響 從表3可看出,處理3的大薯率最高,可達到63.50%;其次是處理2,大薯率57.30%;處理5的大薯率最低,為49.57%。處理3極顯著高于其他各處理;處理2與處理1差異不顯著;處理1與對照、處理2、處理4差異不顯著;對照及處理1~4均顯著高于處理5。說明在外界環境適宜條件下,基質所含營養成分及疏松程度對薯塊膨大都有一定影響,且結薯數多時,大薯率不一定高。
本試驗比較了6種不同基質配比下,馬鈴薯微型薯脫毒苗成活率及微型薯單薯質量、單株結薯數、大薯率。結果發現,處理3(玉米秸稈∶草炭∶蛭石=25∶25∶50,體積比)的基質配比下,脫毒苗成活率最高,平均單薯質量最大,較適宜馬鈴薯微型薯的生產,且微型薯產量及質量均較好,因此可以用玉米秸稈適量代替草炭,與蛭石混配生產馬鈴薯微型薯,不僅可以降低生產成本,而且可以保護不可再生的草炭資源。

表2 不同處理下成活率、單株結薯數、平均單薯質量比較

表3 不同處理下最大單薯質量、最小單薯質量、大薯率比較
基質有固定和支持植株并為植株根系提供穩定的水、氣、肥環境的作用[14]。從基質的理化性質來看,不同配比基質混合后結構均較穩定,但基質疏松程度有一定差別,隨著玉米秸稈含量的增多,基質較疏松,其保水保肥能力下降,且過于疏松時不利于基質與植株根系充分有效接觸,所以根據實際生產情況應選用疏松程度適宜的栽培基質,以利于薯塊膨大。
我國是世界馬鈴薯第一生產大國,但微型薯產量普遍較低[15],在利用基質生產微型薯時,對提高微型薯的產量及質量起到決定作用的因素是多方面的,包括基質類型、栽培方法、管理制度、肥料及激素的使用等,其中栽培基質的選用在脫毒馬鈴薯微型薯生產中是很重要的技術環節。本試驗只選用了費烏瑞它1個品種,其他馬鈴薯品種微型薯生產最適栽培基質配方如何還需進一步試驗。在馬鈴薯微型薯栽培基質的選用上還應繼續深入研究,為建立更完善的馬鈴薯微型薯生產體系提供理論依據。
[1]韓黎明,楊俊豐,景履貞,等.馬鈴薯產業原理與技術[M].北京:中國農業科學技術出版社,2010.
[2]王芳.無土基質栽培生產脫毒馬鈴薯微型薯的關鍵技術[J].作物雜志,2008(5):97-100.
[3]薛艷,黃重,陳浩,等.馬鈴薯脫毒微型薯繁殖問題探討[J].陜西農業科學,2014,60(4):63-65.
[4]孫慧生,楊元軍,王培倫,等.脫毒微型薯快速利用于生產的模式、效果和問題[C].中國作物學會馬鈴薯專業委員會2002年年會論文集,2002.
[5]張鐵強,鄭安波.網室中馬鈴薯脫毒微型薯生產技術[J].中國馬鈴薯,2011,25(5):269-270.
[6]王叁俊,郭彩萍,秦嘉海,等.4種組合基質對脫毒馬鈴薯原原種生長發育和經濟效益的影響[J].蔬菜,2012(6):67-71.
[7]羅海波,蘇躍,馮澤蔚,等.不同基質對馬鈴薯原原種產量及性狀的影響[J].種子,2010,29(8):92-93.
[8]董淑英,崔瀟,李瑾,等.基質類型對脫毒馬鈴薯微型薯生產的影響[J].山東農業科學,2008(9):35-36.
[9]裴暉平,王多成,盛萍,等.不同廢棄物混合基質對脫毒馬鈴薯原原種生長發育和經濟效益的影響[J].長江蔬菜,2010(20):66-69.
[10]曾軍,蘇珍山,蔡建榮,等.馬鈴薯脫毒試管苗無土栽培的基質篩選[J].中國馬鈴薯,2002(1):27-28.
[11]王歡妍,黃科,高琪昕,等.馬鈴薯微型薯繁育基質配比的優化[J].湖南農業大學學報:自然科學版,2013,39(5):505-509.
[12]卞春松,金黎平,謝開云,等.不同基質對馬鈴薯微型薯高效生產的影響[J].種子,2003,131(5):103-105.
[13]劉凌云,包麗仙,盧麗麗,等.馬鈴薯脫毒原原種基質栽培研究概況[J].江蘇農業科學,2013,41(11):89-91.
[14]劉偉,余宏軍,蔣衛杰.我國蔬菜無土栽培基質研究與應用進展[J].中國生態農業學報,2006,14(3):4-7.
[15]白金達,何衛,李天,等.諸因素基質栽培對馬鈴薯種薯生長和產量的影響[J].西南農業學報,2010,23(2):464-474.