芋頭脫毒組培苗規(guī)模化擴繁的效率分析

常蕾 羅敏 吳薇 王安 張培通

芋頭脫毒組培苗規(guī)模化擴繁的效率分析

常蕾 羅敏 吳薇 王安 張培通

對萬株規(guī)模芋頭組培苗生產(chǎn)成本構成、各生產(chǎn)階段擴繁系數(shù)、人工作業(yè)效率進行分析。結果表明，從組培苗培育成基質苗的總成本為1.093元/株；芋頭組培擴繁系數(shù)品種之間存在差異，組培苗的長勢各異；人工作業(yè)效率與組培瓶苗生長情況聯(lián)系緊密；在成本構成中，占比最高的3個因素依次為水電費、人工費、材料費。

芋頭多采用球莖無性繁殖，在長期的無性繁殖過程中植株病毒含量不斷積累、種類增加，導致病毒病為害逐年加重，產(chǎn)量和品質下降，種性嚴重退化[1]。利用組培技術進行脫毒、消除病毒病的成功案例已有報道，如馬鈴薯、甘薯脫毒苗都已進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段，并取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益[2]。隨著江蘇省優(yōu)質芋頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對優(yōu)質芋頭脫毒快繁技術產(chǎn)生了迫切需求，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院科研人員開展了芋頭脫毒快繁技術體系研究，并應用于靖江香沙芋產(chǎn)業(yè)中，取得了較好的效果，為芋頭脫毒快繁技術體系的建立提供科學和實踐依據(jù)[3]。然而芋頭脫毒快繁技術體系尚未在大規(guī)模生產(chǎn)條件下開展，需要對規(guī)模化培育芋頭組培苗的擴繁系數(shù)、人工作業(yè)效率和生產(chǎn)成本等進行相關的研究和總結，為芋頭脫毒組培技術的生產(chǎn)應用提供實踐依據(jù)。為此對江蘇省農(nóng)業(yè)科學院泰州農(nóng)科所開展的大規(guī)模芋頭脫毒組培苗培育和種芋擴繁的相關參數(shù)進行總結分析，以期為芋頭脫毒快繁技術體系提供實踐依據(jù)。

1 材料與方法

所用泰興香荷芋和興化龍香芋初代原始苗由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所于2014年11月提供，采用莖尖誘導愈傷分化而成的脫毒組培苗。泰州農(nóng)科所于2015年開展繼代培養(yǎng)、生根培養(yǎng)和組培苗穴盤移栽等規(guī)模化擴繁工作，擴繁總量超過10 000株。

1.1 生產(chǎn)成本調查

統(tǒng)計了泰州農(nóng)科所 2015年8月至2016年5月泰興香荷芋和興化龍香芋脫毒組培苗規(guī)模化培育各環(huán)節(jié)的所有實驗耗材、用品投入、水電費等生產(chǎn)成本支出，以期研究芋頭規(guī)模化脫毒組培苗的物化成本及其構成。

1.2 擴繁系數(shù)調查

對泰州農(nóng)科所2015年8月至2016年5月泰興香荷芋和興化龍香芋脫毒組培苗規(guī)模化培育不同時期的繼代、生根培養(yǎng)、組培苗移栽的擴繁系數(shù)進行統(tǒng)計分析。分別從繼代培養(yǎng)、生根培養(yǎng)和穴盤苗移栽3個環(huán)節(jié)，選擇具有代表性的5瓶培養(yǎng)基，觀察各環(huán)節(jié)培養(yǎng)苗的擴繁系數(shù)，計算芋頭不同品種、不同培養(yǎng)環(huán)節(jié)組培苗培養(yǎng)擴繁系數(shù)。

1.3 人工效率調查

統(tǒng)計泰州農(nóng)科所配制培養(yǎng)基的日工作量，以及泰興香荷芋和興化龍香芋脫毒組培苗規(guī)模化擴繁培育2名熟練操作人員的接種日工作量，方法是：分別統(tǒng)計2名熟練操作人員在繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)過程連續(xù)工作10 d的組培瓶苗接種量，統(tǒng)計2個品種，并計算日工作量平均值。

2 結果與分析

2.1 萬株規(guī)模芋頭脫毒組培苗擴繁成本分析

①芋頭組培苗培養(yǎng)基用量成本測算 由表1可得出，2016年培育9 878株芋頭脫毒組培苗穴盤苗，使用繼代增殖培養(yǎng)基992瓶，生根培養(yǎng)基1 040瓶。進一步分析可知，生產(chǎn)萬株規(guī)模芋頭組培苗所需的繼代苗和生根苗瓶數(shù)，均與芋頭品種的增殖率、生根率、移栽成活率及污染率等指標有關。根據(jù)泰州農(nóng)科所現(xiàn)有的生產(chǎn)條件及設備水平，泰興香荷芋和興化龍香芋組培苗規(guī)模化擴繁生根培養(yǎng)的生根率100%，移栽成活率99%，污染率3%以內(nèi)。

表1 萬株規(guī)模芋頭組培苗生產(chǎn)過程所需的培養(yǎng)基瓶數(shù)

表2 萬株規(guī)模芋頭組培苗培養(yǎng)繼代及生根培養(yǎng)基成本計算

表3 組培苗移栽基質費用統(tǒng)計

表4 芋頭組培苗成本及構成分析

芋頭繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)的培養(yǎng)基成本見表2。根據(jù)芋頭組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基配方對各種化學試劑用量和費用進行計算，各種試劑價格為市場售價。芋頭繼代培養(yǎng)基配方MS 4.4 g/L+蔗糖30 g/L+TDZ 2.5mg/L+瓊脂粉6.8 g/L，生根培養(yǎng)基配方MS 4.4 g/L+蔗糖30 g/L+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.5 mg/L+瓊脂粉 6.8 g/L+活性炭0.2 g/L，繼代培養(yǎng)基藥品款5.278 3元/L，每瓶繼代培養(yǎng)基用量80 mL，成本每瓶0.422 26元，生根培養(yǎng)基藥品5.278 6元/L，每瓶生根培養(yǎng)基用量80mL，成本每瓶0.422 29元。繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)培養(yǎng)基試劑成本為 0.422 26元/瓶×992瓶＋0.422 29元/瓶×1 040瓶=858.1元。

②穴盤和基質成本測算 萬株規(guī)模芋頭組培苗移栽成為穴盤苗所需物資列于表3。孔徑2～4mm的蛭石8袋×7 kg/袋，價格 29元/袋，共 232元；泥炭 1袋×60 kg/袋，價格 170 元/袋，共 170 元；50 孔穴盤（90 g以下）198個×1.3元/個，共 257.4元，合計共需659.4元。

③水電費及人工費 繼代培養(yǎng)、生根培養(yǎng)、移栽穴盤及清洗瓶子等日常管理過程共用水179 t，每1 t水3.24元，共580元；組培室和溫室大棚共用電 787 5度（1度=1 kW·h），每度電 0.8 元，共6 300元；洗瓶子和溫室大棚人工費平均為80 元·人-1·d-1，移栽定額平均 400 株·人-1·d-1，洗瓶子定額400個·人-1·d-1，人工費用總共需要2 400元。

④組培苗的成本及其構成測算 由表4可知，芋頭單株基質苗的成本=（繼代培養(yǎng)基成本418.9元+生根培養(yǎng)基成本439.2元+穴盤基質的成本659.4元+人工成本2 400元+水電費成本6 880元）/總苗數(shù)（9 878株）=10 797.5元/9 878株=1.093元/株。在污染率3%以內(nèi)，生根率100%，移栽成活率99%情況下，規(guī)模化擴繁芋頭組培苗成本為1.093元/株。分析芋頭組培苗擴繁的成本構成可知，水電成本最高，占總成本的63.72%；人工成本其次，占比22.22%；物資成本占14.06%。

2.2 萬株規(guī)模芋頭脫毒組培苗擴繁系數(shù)

分析泰興香荷芋和興化龍香芋組培擴繁系數(shù)統(tǒng)計表（表5）可見，泰興香荷芋繼代培養(yǎng)平均擴繁系數(shù)為3.75，生根培養(yǎng)平均擴繁系數(shù)為1.40；興化龍香芋繼代培養(yǎng)平均擴繁系數(shù)為5.00，生根培養(yǎng)平均擴繁系數(shù)為1.60。興化龍香芋繼代培養(yǎng)擴繁系數(shù)較泰興香荷芋高很多，興化龍香芋長勢較旺盛，組培苗擴繁效率品種之間存在差異。

表5 芋頭脫毒組培苗規(guī)模化擴繁系數(shù)統(tǒng)計

表6 不同芋頭品種接種日工作量

2.3 芋頭脫毒組培苗人工效率分析

表6結果顯示，2個工作人員平均每天可配制24 L的培養(yǎng)基，一瓶分裝80 mL，共計300瓶，1 d高壓滅菌2次，上午、下午各一次，可以完成培養(yǎng)基滅菌。2個工作人員的接種效率為：泰興香荷芋繼代培養(yǎng)，每日每人平均完成繼代組培苗接種50瓶（每瓶4株），每日每人平均完成生根組培苗接種58瓶（每瓶5株）；興化龍香芋繼代培養(yǎng)，每日每人平均完成繼代組培苗接種75瓶（每瓶4株），每日每人平均完成生根組培瓶苗62瓶（每瓶5株）。同樣操作人員在接種泰興香荷芋和興化龍香芋時的工作效率差異較大，是由于泰興香荷芋種苗量低，平均為15株/瓶，每瓶種苗可接種3～4瓶，而興化龍香芋種苗平均為20株/瓶，每瓶可接種4～5瓶，因此接種興化龍香芋的工作效率更高。

3 討論與結論

3.1 芋頭組培苗培育成本

本研究對生產(chǎn)萬株規(guī)模芋頭組培苗培育的成本構成、擴繁系數(shù)、人工作業(yè)效率等進行了初步分析探討，為芋頭脫毒組培技術的實際應用提供實踐依據(jù)。從組培苗的成本構成可知，水電費用占比最大，為63.72%，其次是人工成本，占22.22%，最低的是材料成本，占14.06%。上述各項成本預算，在瓶苗污染率3%、生根率100%、移栽成活率99%的情況下，規(guī)模化繁殖芋頭組培苗的成本為1.093元/株（不包括購買初始瓶苗、科技投入、管理人員費用）。水電費占到單株成本的一半以上，這可能是由于組培室使用率不高所致，因此根據(jù)培育苗量合理配置組培室空間，以提高電器使用效率，是降低芋頭組培苗成本的最重要途徑。

3.2 芋頭組培苗培育的擴繁系數(shù)和工作效率

萬株規(guī)模的泰興香荷芋和興化龍香芋的脫毒組培苗繼代培養(yǎng)的繁殖系數(shù)分別為3.75和5.00，這與實驗室小規(guī)模實驗資料[4]的繁殖系數(shù)5～6有些差距，這是由于大規(guī)模人工繼代培養(yǎng)接種分芽操作不可能嚴格按照2人的標準來操作；萬株規(guī)模的泰興香荷芋和興化龍香芋的脫毒組培苗生根培養(yǎng)的擴繁系數(shù)分別為1.40和1.60，而實驗結果為不擴增，這可能是由于規(guī)模化培育組培苗時，生根培養(yǎng)接種作業(yè)時存在接種多芽的現(xiàn)象，多芽苗經(jīng)生根培養(yǎng)后形成了多株組培苗。接種環(huán)節(jié)是組培苗規(guī)模化擴繁的瓶頸，一般每人每個工作日接種50瓶（300株）左右，接種工作效率也與種苗長勢密切相關，因此應盡可能延長組培苗培育時間，確保接種室瓶內(nèi)種苗叢大、叢芽多，以提高人工效率。另外，組培苗規(guī)模化生產(chǎn)中必須嚴格控制污染、提高繁殖系數(shù)及移栽成活率、提高勞動生產(chǎn)率，同時提高節(jié)能效益等，以起到控制規(guī)模化育苗成本的作用。

[1]王彥芬，Syeda A K，曲林寧，等.芋病毒病田間調查及毒氟磷對芋病毒病的防治效果[J].長江蔬菜，2012（16）：108-110.

[2]蔣明權.甘薯莖尖脫毒、快繁技術及其脫毒苗增產(chǎn)機理的研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學，2004.

[3]張培通，焦慶清，殷劍美，等.江蘇省優(yōu)質芋頭產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略之管見[J].長江蔬菜，2017（2）：30-32.

[4]殷劍美，韓曉勇，王立，等.靖江香沙芋脫毒組培技術效應及種芋擴繁要點[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2015（8）：151-153.

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.18.007

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目[CX（14）2036]常蕾，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院泰州農(nóng)科所，225400，E-mail：lei_di_an@126.com

羅敏，吳薇，王安，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院泰州農(nóng)科所

張培通，通訊作者，江蘇省農(nóng)業(yè)科學院泰州農(nóng)科所，E-mail：ptzhang1965@163.com

2017-08-17