馬鈴薯微型薯基質栽培研究進展

高龍梅，楊小麗，吳明陽，李 益，趙思毅，高 川，劉小英

（達州市農業科學研究院，四川 達州 635000）

馬鈴薯是繼小麥、水稻、玉米之后的第四大糧食作物，具有適應性廣，豐產性好，營養豐富，經濟效益高，種植前景好等特點[1]。但是，在馬鈴薯種植過程中容易出現種薯退化問題，導致產量下降，阻礙了馬鈴薯產業的健康發展。采用脫毒馬鈴薯種薯能夠有效解決馬鈴薯種薯退化問題。馬鈴薯微型薯（Minituber）生產是馬鈴薯種薯生產中的一個重要環節，但是，微型薯生產成本高制約著馬鈴薯合格種薯的生產[2-5]。微型薯生產的基本方式有基質生產、霧化生產等[6-8]。霧化生產的微型薯水分含量高，不易保存，且成本較高，因此基質生產微型薯成為主要的生產方式。本文主要是對現有關于基質生產馬鈴薯微型薯的相關研究進行總結概述，以達到提質增效的目的。

1 不同基質種類和配比對馬鈴薯微型薯產量的影響

目前，用于微型薯生產的基質主要有珍珠巖、蛭石、草炭土、椰糠、牛糞、羊糞、碎木屑、灰渣、松針土、菌渣、谷殼等。受生產條件和經濟效益的影響，在實際的生產中可選擇一種基質單獨使用，或兩種或多種基質混合使用。達娃普尺和張延麗[9]的研究表明，在西藏地區，以木屑、羊糞、蛭石按體積比2∶1∶1 混配作為栽培基質時，微型薯單株結薯數和小區平均產量均為最優，而小區平均生產微型薯合格率僅較對照蛭石單獨作為基質減少0.1 個百分點。馮焱等[10]采用蛭石、珍珠巖、椰糠、營養土等不同的組合配比進行研究，表明采用椰糠作為栽培基質生產的微型薯粒數最多，經濟效益最好，具有較好的應用價值；其次是椰糠與營養土按1∶1 的比例配合也能獲得較好的生產效益。劉補成等[11]對羊糞、蛭石、細沙、麥殼等進行不同的配比研究，結果表明采用“麥殼∶蛭石=1∶2”作為微型薯生產基質收獲的商品薯產量最高，其次為“羊糞∶蛭石= 1∶3”，但以“麥殼∶蛭石 =1∶2”和“麥殼∶蛭石 =1∶1”的基質生產的商品薯率較高，且成本較低。陳小麗等[12]的研究表明，采用棉籽殼和椰糠作為栽培基質，棉籽殼不適宜馬鈴薯脫毒苗生長，定植成活率較低，且易死亡；椰糠在脫毒苗生長早期能夠促進脫毒苗快速生長，且單株合格結薯數和產量表現良好，均高于對照。王越等[13]的研究表明，‘希森6 號’馬鈴薯品種微型薯生產的最佳栽培基質配方為蛭石+ 國產草炭（1 cm）+ 蚯蚓糞，單位面積微型薯結薯數達到357.33粒/m2。李爽等[14]將玉米秸稈進行發酵腐熟，草炭過1 cm 篩后，將沙子、草炭、蛭石、玉米秸稈、田園土5 種基質進行一定的配比混合組成6 種復合基質，研究發現玉米秸稈∶草炭∶蛭石=1∶1∶2 這種組合對馬鈴薯脫毒苗的生長有一定促進作用。李勇[15]通過對‘荷蘭15 號’和‘克新13 號’進行研究表明，前者采用“草炭∶爐灰=3∶1”的基質，可獲得最高的產量和效益；后者采用“草炭∶珍珠巖∶爐灰=4∶2∶1”的基質，可獲得最高的產量和效益。

2 基質栽培馬鈴薯微型薯的病害防治

馬鈴薯微型薯基質生產中無論采用何種基質都面臨重茬的問題，會造成一定的連作障礙，輕則影響產量，重則導致絕收。減輕這一問題的辦法只能是更換基質或者對基質消毒進行重復利用，這樣才能避免上一季出現的病蟲害繼續傳播。根據相關報道，土壤出現連作障礙的主要根源是土壤中積累的傳染性病蟲害[16]。馬鈴薯屬于易感病作物，細菌、真菌、病毒、類病毒等均可引起馬鈴薯發病[17]。由于馬鈴薯屬于塊莖類作物，土傳病害對馬鈴薯的影響更大，對馬鈴薯的產量和品質均有較大的影響[18]。龍國等[19]將敵克松、殺毒礬、多菌靈各25 g加辛硫磷37 g進行混合后加60 g硫磺對1 m3基質熏蒸消毒，小區結薯數顯著高于其他組合，熏蒸消毒基質病薯率最低，建議在生產上采用。閆剛等[20]的研究表明，土壤中攜帶的病原菌量的多少，直接影響馬鈴薯干腐病的發生。郝智勇[21]認為在蛭石等通氣條件好的基質上栽培馬鈴薯，在基質濕度較大的情況下容易發生瘡痂病，主要是因為在通氣條件好，濕度大的條件下來自相伴腐生菌的競爭極小，從而使瘡痂病原菌的活性得以充分發揮。鄒盤龍等[22]對馬鈴薯原原種擴繁中瘡痂病病害防治的研究表明，對已經感染瘡痂病病原菌的基質采用0.2%甲醛水溶液進行消毒處理，得到的效果優于其他處理。郭成瑾等[23]的研究表明，土壤接菌對馬鈴薯生長和干腐病的發生均具有影響，隨著土壤接入菌源量的增加，馬鈴薯生長指標呈遞減趨勢，而干腐病發病呈遞增趨勢。劉星等[24]的研究表明，抑制土傳病害傳播有效的手段是進行土壤滅菌，生物有機肥能有效改善微生物的群落結構，二者聯合使用效果更佳。該方法可以有效的防控甘肅省中部沿黃灌區馬鈴薯連作障礙出現的一些問題，具有較高的使用價值。劉凌云等[25]的研究表明，原原種繁殖時如果重復使用基質，需要針對不同的品種在病害高發期進行水分管理，這對控制瘡痂病具有較好的效果。

3 水肥對基質栽培馬鈴薯微型薯的影響

基質本身有機質含量很少甚至不具備營養，因此原原種生長所需的營養元素就幾乎全部來自營養液和肥料的施用[26]。因此，基質既是馬鈴薯苗的載體，同時也要吸收營養液和水分來供馬鈴薯吸收利用。營養元素的吸收與不同時期馬鈴薯的生長習性有關，李承永和畢德春[27]研究表明，脫毒馬鈴薯對三大元素的吸收速率隨著馬鈴薯的生長一直為增長狀態。卞春松等[28]認為，結構穩定且持水透氣性好的栽培基質不僅有利于馬鈴薯植株的生長發育，還能促進馬鈴薯微型薯的增加。朱高等[29]的研究表明，以沙子、牛糞、糠醛渣、菇渣等為基本基質時，采用含N 20%，P2O54.14%，K2O 24%，且土壤中含有的有效活菌數在200萬個/g以上，作為肥料，施用量達到0.16 kg/m2時，經濟效益最佳。林金秀等[30]的研究表明，以蛭石和河沙各一半，且株行距為0.05 m×0.10 m時，每周追兩次肥（低氯復合肥N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16，總養分≥48%），原原種生產效益表現最好。桑有順等[31]的研究表明，馬鈴薯苗期在營養液中添加尿素能促進馬鈴薯植株的發苗，結薯期增加磷肥和鉀肥可以促進薯塊的膨大。吳玉紅等[32]的研究表明，對于早熟品種，氮肥施用量為純氮達到105 kg/hm2時，且基肥與追肥的比例為5∶2 能夠促進植株結薯，即基肥可以提苗，后期追肥可以提高微型薯的數量。微量元素雖不如大量元素對馬鈴薯生長的影響大，但同樣不可缺少，如缺少鐵元素會造成植株發黃瘦弱。但是，目前關于這方面的研究還較少。郭景山等[33]的研究表明，對馬鈴薯施用適量的多元微肥有助于提高植株長勢和生理機能，促進產量的增加。

4 基質栽培中密度對馬鈴薯微型薯生產的影響

馬鈴薯微型薯的繁殖系數越高，說明生產能力越高，種植密度是提高繁殖系數的主要因子，對產量也有重要的影響。一般來說種植密度越大產量越高，但是當密度達到一定的值后就會出現產量下降。主要是因為密度過大容易造成空氣不流通，病害發生，以及水肥不足等問題。鮑菊等[34]的研究表明，馬鈴薯脫毒試管苗扦插密度較大時可以通過增加培土次數提高微型薯產量，達到節本增效的目的，因為增加培土可以降低土壤的溫度，促進馬鈴薯結薯。扦插密度5 cm×5 cm、培土4 次時的產量高出其他組合23.00%～101.05%，效果非常明顯。陳小麗等[12]的研究表明，以‘青薯9 號’為試驗材料，當密度為200 株/m2時，生產的微型薯單株結薯數和總產量均高于對照180株/m2。王越等[13]的研究表明，以‘希森6 號’為試驗材料，密度為333.3 株/m2時產量為357.33 粒/m2，較對照178.57 株/m2增加46.9%。秦軍紅等[35]的研究表明，種植密度與塊莖數量成正相關，但與平均塊莖重為負相關，導致總產量變化不顯著。于濱和馬力[36]的研究表明，以脫毒馬鈴薯‘克新18 號’為試驗材料，密度為8.9 株/m2時，該品種的微型薯產量最好，表明該密度適合品種的群體生長。

5 不同基質存在的問題

由于不同的基質具有不同的物理性質，因此在栽培過程中都會存在一定的問題。有的基質在透氣性和吸水性方面具有一定的優勢，如炭化谷殼、珍珠巖[37]，而且二者均較輕便于運輸。但也有一定的局限性，這兩種基質都屬于顆粒型基質，因此存在空隙較大的問題，導致出現保水、保溫性能較差，如遇高溫天氣需勤澆水和注意保溫。草炭土也是微型薯生產的主要基質，但是草炭土是自然條件下經過上千年的時間形成，屬于不可再生資源，隨著人們的挖掘，越來越稀缺[38]。另外草炭土屬于地球重要的聚碳系統，過度開采會造成溫室效應和加重環境污染，同時對全球的濕地環境造成破壞[39]。蛭石作為基質生產馬鈴薯微型薯主要存在的問題是蛭石只保水，不含養分，二次使用必須采用高溫煅燒進行消毒，以免帶菌引起病害發生，這一過程費時費力，提高了使用成本，而且多次使用后蛭石會越來越小變得緊密，以至于通氣性和保水性大大降低，容易引起晚疫病發生。現有的適合作為基質的河沙顆粒均較小，容易造成透氣性差，遇水緊固且易板結等問題，而且河沙在保水保肥方面并沒有良好的作用。菌渣具有質量輕巧、顆粒較大透氣性好、吸水能力和保水性好、結構相對較為疏松等優點，但因菌渣在使用的時候不能碾碎為質地均一的基質，而且菌渣在使用的過程中也會越來越細密容易引起病害發生[40]。椰糠是一種天然的有機物，是可再生能源，是椰殼經粉碎過篩，熟成，清洗，緩沖處理，干燥晾曬，壓縮加工等步驟形成適合栽培植物的基質。基本特點是纖維素含量高，保水吸水性好，通氣性能好，疏松多孔等，目前在園藝作物栽培時用的較多。但是椰糠價格較貴，使用壽命一般，且重復使用需要消毒等，存在一定的缺陷。

6 總 結

每個地方的氣候和經濟條件存在一定的差異，因此應根據實際情況選擇基質，充分利用地方資源，結合當地的氣候條件，根據需要進行試驗，獲得最合適的栽培基質，以求達到低成本高效益。在實際生產中除了選擇合適的基質外，還要注意采用合理的密度和水肥調控來提高微型薯的產量。同時也要注意對馬鈴薯微型薯生產過程中遇到的病害進行預防和防治，以免影響產量。目前大部分地區已經在使用椰糠作為馬鈴薯微型薯生產的基質，雖然價格較貴，但是生產的馬鈴薯微型薯產量高，合格薯率也明顯提高。而且，椰糠經過消毒后可以重復使用，因此綜合來看使用椰糠生產微型薯經濟效益較好。更重要的是椰糠不會對環境造成破壞，廢棄的椰糠也可以作為有機肥料改善土壤結構，因此具有一定的應用前景。在以后的研究生產中還需要發現更多的適合馬鈴薯微型薯生產的基質，以滿足不同地方的生產需要和對環境的保護。