脫毒對甘薯形態特征及產量的影響

張海茹 張秀艷 李林俊

摘要 [目的]探討脫毒甘薯生長發育特性和增產效果，選育出適合當地農業生產的脫毒甘薯。 [方法]以“一窩紅”和“盧選1號”2個甘薯品種為研究材料，對其整個生育過程進行調查，對各關鍵時期植株生長發育的形態指標進行了測定和研究。[結果]脫毒在很大程度上影響了甘薯植株的生長發育，一些形態及產量指標如蔓長，莖、葉鮮重，塊根直徑，塊根重量，莖分支數，結薯數和單株產量都發生顯著變化。生育前期脫毒甘薯植株的生長優勢表現在地上部，后期優勢表現在以產量形成為主的地下根部。[結論]脫毒甘薯的增產效果明顯，因此應用脫毒苗是當前解決病毒病的最好方法。

關鍵詞甘薯；脫毒；形態特征；產量

中圖分類號S531文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）05-0047-02

Abstract[Objective] To discuss the growth and development characteristics and yield increasing effects of Ipomoea batatas （L.） Lam. after detoxification， and to breed virusfree I. batatas suitable for local agricultural production. [Method] With Yiwohong and Luxuan 2 as the research materials， the whole growth period was investigated， and the morphological index of plant development and growth at key periods were detected. [Result] Detoxification greatly affected the growth and development of I. batatas. Some morphological and yield indicators changed significantly， such as vine length， stem and leaf fresh weight， tuber diameter， tuber weight， stem branches number， tuberization number and yield per plant. The aboveground part of virusfree I. batatas showed growth advantage during early stage of growth；while the underground root part showed growth advantage in late stage.[Conclusion]The yield of virusfree I. batatas enhanced significantly.Thus，applying virusfree seedlings was the best method at present.

Key wordsI. batatas；Detoxification；Morphological characteristics；Yield

甘薯[Ipomoea batatas（L.）Lam.]是旋花科番薯屬一年生草本植物，地下部分具塊根，是食品加工、淀粉和酒精制造工業的重要原料[1]。甘薯屬無性繁殖作物，經過各世代感染及病毒積累后，導致種質退化，影響薯塊的質量，最終造成減產。由于甘薯莖尖攜帶病毒少或不帶病毒，所以利用甘薯莖尖分生組織培養的脫毒苗能較好地恢復品種的優良性狀，比未經脫毒的原品種增產30%～50%[2]。脫毒甘薯的應用年限越長，其病毒重新感染、積累也越嚴重，增產效果隨世代數的增加而逐漸下降，直至接近大田原種，因此脫毒甘薯應用3～4年后必須更換[3-5]。該試驗通過莖尖培養獲得2個甘薯品種脫毒苗，用未脫毒原品種作對照，通過田間種植觀察植株在整個生育期的發展動態，探討脫毒甘薯植株生長發育規律，為研究脫毒甘薯高產栽培措施提供基礎理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況試驗于2015年春在河北省寬城滿族自治縣田間進行，試驗地為壤土，肥力中等。

1.2試驗材料

所用甘薯品種為“一窩紅”和“盧選1號”。脫毒甘薯苗是經莖尖培養并檢測確認脫毒的試管苗，以市場上購買的同品種未脫毒的普通甘薯苗為對照（CK）。

1.3試驗方法

1.3.1試驗設計。

試驗采用對比設計，隨機取樣測試，行距0.75 m，株距0.25 m，另設3個保護行，4月中旬在溫室內將脫毒甘薯苗與普通甘薯苗同時排種育苗，5月11日在田間栽苗，全生育期160 d，分別于栽后40、70、100、130和160 d取樣測定，樣本數為4。田間栽培管理按一般田間管理進行。

1.3.2

形態特征及生理指標的測定。①蔓長用卷尺測量；②莖、葉鮮重用托盤秤稱量；③塊根直徑用游標卡尺測量；④塊根重量用托盤秤稱量；⑤莖分支數用肉眼觀察，以主莖上生有側枝且大于5 cm為標準；⑥結薯數用肉眼觀察，以根有膨大趨勢為標準；⑦單株產量用托盤秤稱量。

2結果與分析

2.1脫毒甘薯與普通甘薯（CK）形態特征比較

2.1.1蔓長。蔓為地上部分主莖，起支持作用，又是植物體內物質運輸的主要通道。一般情況下，蔓長越長，葉片越多，輸送到甘薯塊根的養分也越多，甘薯產量越高。因此，蔓長增加是脫毒薯生長非常旺盛的特點之一。從圖1可以看出，“一窩紅”脫毒甘薯的蔓長在整個生育時期都比普通甘薯（CK）長，且差異達到顯著水平，在70 d時甚至達到了極顯著水平。分析認為，“一窩紅”甘薯經脫毒處理后，消除了病毒病對植株的影響，蔓生長更為旺盛；“盧選1號”脫毒甘薯的蔓長在栽后100 d內較普通甘薯（CK）短，之后增長較快，超過普通甘薯（CK），在栽后130 d時差異達到顯著水平。研究表明，上述現象是脫毒甘薯緩苗慢的特點造成的，而普通甘薯（CK）表現出了很好的適應性。

2.1.2莖、葉鮮重。莖和葉是甘薯制造養分的主要器官，90%的干物質來源于葉面的光合作用。一般情況下，葉面積越大，甘薯的產量越高。因此莖葉的發育對植物的生長、作物的高產穩產都極為重要。莖葉鮮重提高是脫毒甘薯生長旺盛的另一特點。從圖2可以看出，在栽后40 d內普通甘薯（CK）的莖、葉鮮重比脫毒甘薯重，40 d后脫毒甘薯的莖、葉鮮重超過普通甘薯（CK），130 d時莖、葉鮮重達到高峰值。100 d時“一窩紅”脫毒甘薯與普通甘薯（CK）的莖、葉鮮重差異達到了顯著水平，在130 d時差異達極顯著水平；在栽苗70和100 d時“盧選1號” 脫毒甘薯與普通甘薯（CK）的差異都達到了顯著水平。分析認為，在生育過程前期脫毒甘薯表現為緩苗慢，地上部生物學產量比對照低，但是緩苗之后脫毒甘薯由于脫除了病毒，所以植株生長迅速，因此莖和葉鮮重有了顯著的提高。生育后期，由于養分轉移到地下，因此脫毒和對照甘薯間地上部鮮重差異不顯著。

2.1.3塊根直徑。甘薯產量的形成是群體或個體干物質積累并不斷向塊根分配的結果。由圖3可知，“一窩紅”脫毒甘薯的塊根直徑在整個生育期都比普通甘薯（CK）大，在栽后130和160 d時與普通甘薯（CK）差異都達到顯著水平。“盧選1號” 的脫毒甘薯塊根直徑在40 d時比普通甘薯（CK）小，之后則比普通甘薯（CK）大，在栽后160 d時與普通甘薯（CK）差異達到了顯著水平。分析認為，“盧選1號”在生育過程前期脫毒甘薯表現了緩苗慢的特點，脫毒甘薯的自身特性（攜帶病毒少）直接影響了該項指標的最終測定結果。

2.1.4塊根重量。甘薯塊根外觀肥大、肉質，富含碳水化合物等營養物質；結構以大量儲藏薄壁組織為主，維管束散生其間；儲藏物用于植株的開花結果或作為營養繁殖、萌生新植株的營養源。甘薯的肉質根成塊狀，由不定根或側根的近地表部分經特殊的增粗生長形成。它的產量直接影響到生產者的最根本利益。若枝葉徒長，根系發育被抑制，從而最終影響產量，營養生長與生殖生長間有密切相關的聯系[6]。由圖4可知，脫毒甘薯塊根重量最終比普通甘薯（CK）重。“一窩紅”脫毒甘薯的塊根重量在前中期都低于普通甘薯（CK），在中后期則有一個增長高峰。在栽后130～160 d，脫毒甘薯的塊根重量開始超過普通甘薯（CK），且在130 d時脫毒甘薯塊根重量與普通甘薯（CK）差異達到顯著水平。“盧選1號”脫毒甘薯的塊根重量在40 d時比普通甘薯（CK）輕，之后則比普通甘薯（CK）重，并且在160 d時與普通甘薯（CK）的差異達到極顯著水平。分析認為，脫毒甘薯前期塊根生長較普通甘薯（CK）慢是由于脫毒甘薯地上部生長旺盛，營養生長和生殖生長之間的協調關系所致。脫毒甘薯攜帶病毒少，從而減輕了病毒病對植株產量的影響，最終產量增加。

2.1.5莖分支數及結薯數（成熟后）。莖分支數及結薯數也是衡量甘薯品質是否優良以及決定經濟產量的量度。從表1可以看出，脫毒甘薯和普通甘薯（CK）莖分支數及結薯數（成熟后）相近。因此，脫毒處理對甘薯的莖分支數和結薯數影響不大。

2.2脫毒甘薯與普通甘薯（CK）產量比較

塊根是甘薯營養物質積累的產物，富含大量淀粉、糖類、維生素，有較高的經濟價值。單株產量能夠直觀反映脫毒處理對甘薯的影響[7]。

由表1可知，顯著性分析結果顯示，2個品種的脫毒甘薯的單株產量均比普通甘薯（CK）的單株產量顯著增加，說明脫毒能夠提高甘薯的單株產量。

綜上所述，通過對比試驗發現，脫毒甘薯地上部分和地下部分生長勢均明顯優于普通甘薯（CK）。

3結論與討論

研究表明，甘薯種性退化在不同品種中普遍存在，甘薯種性退化與病毒侵染有關，帶毒甘薯生產上出現諸多不利影響，導致產量大幅降低。通過莖尖組織培養繁育無病毒種苗能解決這一問題，且效果十分顯著[8-9]。該試驗結果表明，脫毒甘薯植株營養生長旺盛、生長勢強、光合作用增加、有利于干物質的形成，并且薯塊商品價值高、市場競爭力強。但脫毒甘薯栽插后，因品種不同而表現出不同程度的緩苗慢的特征，前期地上部分和地下部分均生長緩慢，而中期長勢穩健，生理代謝逐漸恢復；后期田間觀察無明顯病毒病癥狀，薯塊粗裂變形癥狀消失或減輕、增產效果也很顯著。但脫毒甘薯開放種植后，會被病毒再次感染，這些癥狀又再次逐漸出現，并且有明顯的減產效應。因此，脫毒甘薯能有效地克服病毒病造成的產量、質量下降等問題，是恢復品種優良特性并達到增產、增收的有效途徑。2個品種比較研究結果顯示，雖然脫毒甘薯具有顯著的增產作用，但僅僅是在原品種的基礎上恢復其優良特性，說明不同品種對病毒病抗（耐）性有差異。因此，實際操作中，必須選擇有實際生產意義的優良品種進行脫毒培養，同時還必須有嚴格的病毒檢測技術，以確保脫毒薯苗的質量。

參考文獻

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