馬鈴薯種薯繁育中基質的應用研究進展

楊茹薇，邢斌德，劉 易，古麗米拉·熱合木土拉，江應紅

（新疆農業科學院綜合試驗場，新疆烏魯木齊 830012）

馬鈴薯的塊莖富含豐富的營養元素，除淀粉外，還含有諸多膳食纖維及多種維生素，屬于營養價值較高的一類糧食和蔬菜作物。同時，其中還含有多種人體所需的氨基酸，素有“地下蘋果”的美稱［1］。現階段的研究中，針對馬鈴薯無土栽培技術的研究較為深入，即利用基質完成馬鈴薯原種種薯繁育，以進一步了解基質在馬鈴薯種薯繁育中的應用效果。

1 無土栽培基質

近年來，隨著科學的發展，國內外學者圍繞基質這種無土栽培技術進行了大量的研究，其中草炭因具備透氣性良好和持續性較好的特性被作為基質材料的首選，然而大量的開采對生態環境造成了極大的破壞。CARMONA 等研究表明，廢棄葡萄藤可作為育苗基質，促進蔬菜幼苗的生長［2］。吳菊采用珍珠巖栽培進行試驗，發現珍珠巖的持水性、保水性好，且對營養液成分不會產生干擾［3］。葉祥盛等人在無土栽培時用混合基質，不僅可以提高產量，還可以提高品質［4］。

2 基質類型與特性

2.1 有機基質

有機基質通常被作為無土栽培基質的重要組成部分，其具備較強的生物活性和持水能力，且內部含有豐富的營養成分，可以為作物生長提供良好的條件。有機基質主要應用優勢表現為內部組成以粒狀、團聚物為主，材料之間能夠形成較大的空隙，可保持基質的疏松度。但同時也存在一定的弊端，即穩定性較差，極易受到微生物的影響而發生分解。目前，較為常用的有機基質包括碳化稻殼及草炭等。此外有研究顯示，鋸末、酒糟及菇渣等均具有較好的保水性和透氣性效果，在腐熟處理后可以用作基質［5］。

2.2 無機基質

無機基質通常是天然礦物在高溫影響下所生成的產物，因其很少甚至不含有營養物質、沒有生物活性被稱為無機基質，在無土栽培中的主要作用是調節基質密度和支撐作物。常見的無機基質包括砂、巖棉、珍珠巖、蛭石和陶粒等。其中，砂具備取材方便、價格低廉等優勢，但其自重過大，持水性較差，現階段已經很少使用；珍珠巖和蛭石的質地較輕，透氣性也相對較好，被作為馬鈴薯種薯繁育的首選基質。

2.3 復合基質

復合基質是指由無機和有機基質混合而成的產物，其同時具備無機基質和有機基質的優勢，更適合植物的生長。復合基質根據栽培作物種類的不同而調整基質種類及其配比，理化性質較好，應用較廣泛，克服了單一基質容重過輕、過重，通氣不良或過盛等弊病［6］。

3 基質在馬鈴薯種薯繁育中的應用

3.1 馬鈴薯種薯繁育中基質的選用原則

基質材料本身的價格并不高，往往運輸費用超出基質材料價格本身，因此在育苗過程中，應盡可能選擇當地現有的材料，既減少成本，又方便獲取。大面積進行蔬菜育苗時，應對基質的配方進行篩選，測定其理化性質，選用最適宜作物生長且廉價的基質進行生產，減少經濟投入。

馬鈴薯種薯繁育中應用的基質應具備如下條件：1）能夠起到固定作物的作用，通過支撐作物使其完成正常生長；2）營養液加入后，能夠在基質中快速擴散和保持，充分發揮營養液的作用；3）保證營養液的均勻分布，以免由于自身的擴散能力較弱，增加營養液的使用量；4）具有較強的透氣能力，能夠保障作物根系呼吸到足夠的氧氣。

3.2 馬鈴薯種薯繁育中基質的應用

基質為微型薯植株根系提供穩定的水、氣、肥環境，對于促進馬鈴薯微薯生長發揮了突出的作用。根據相關研究可知，基質的配比不同對馬鈴薯微薯的影響也有所不同，如將蛭石與珍珠巖進行等比例復配后，可表現出良好的透氣性和持水性，試管苗移栽的成活率達98%以上［7］。使用砂子、牛糞、蛭石按體積為4∶4∶2 配制的栽培基質與蛭石基質對比，試管苗的莖粗、株高、葉片數等形態指標均有明顯增加，適合植株生長和微型薯膨大［8］。

3.2.1 草炭的應用

研究顯示，草炭具備較好的持水性和透氣性，但其形成條件較為嚴苛，一般需要經歷千年才能形成，在現階段已經成為較為稀缺的資源。相對于其他基質，草炭無論是在作物生長的階段還是在繁育階段均表現出良好的應用優勢。但因其具備不可再生的特性，消耗之后難以再次生成，致使使用成本也在逐漸升高。此外，草炭的大量開采很容易加劇溫室效應，可能會對全球濕地環境造成極大的破壞。因此，對于草炭基質的研究備受廣大學者的重視，其研究側重點為找尋新的物質來代替草炭作為無土栽培的基質。湯云川等提出，可以借助鋸末、木糖渣及蘆葦末等代替草炭，既可減少對草炭資源的消耗，減少對濕地環境的破壞，也可降低馬鈴薯無土栽培的成本，達成雙贏目標［9］。

3.2.2 玉米秸稈的應用

在我國，玉米屬于重要的糧食產物，總體種植面積較大。研究數據顯示，玉米秸稈的年產量高達7 億噸，占全球產量的56.6%。現階段，隨著環境問題的加劇，玉米秸稈的資源化利用已經成為必然的發展趨勢。在作物生產中，利用固體廢棄物作為基質進行無土化栽培也成為目前研究的重點，玉米秸稈中因含有大量有機質及氮、磷、鉀等微量元素，可被作為無土栽培的基質。其與草炭相比，除氮含量偏低以外，磷元素和鉀元素的含量均超出草灰，且pH 值偏高，與草炭相比的不足之處，在于其腐脂酸含量較少，持水率偏小。因此，玉米秸稈難以單獨作為基質，通常需要與其他基質搭配后，方能為植物根系創造更好的生長環境。張軍等，將腐熟后的玉米秸稈與其他基質復配后用于培育馬鈴薯，表現出了較好的繁育效果［10］。在我國，玉米秸稈資源量相對豐富，且使用成本較低，將玉米秸稈作為基質與其他基質復配后用于馬鈴薯種薯繁育，可以有效發揮無土栽培的資源節約作用和環保作用，且其中的有機質及微量元素含量，能夠促進馬鈴薯作物的生長與發育，對于提升馬鈴薯種薯繁育效率具有積極作用，在今后的馬鈴薯生產中也具備良好的應用前景。

4 結語

馬鈴薯作為糧食作物和蔬菜，在市場中的需求量較大，形成了多元化的需求趨勢。為進一步促進馬鈴薯的生產成效和品質，需要積極研究馬鈴薯種薯的繁育措施。其中無土栽培基質的培養手段可以通過對基質的合理選擇和配置為馬鈴薯原種創造良好的生長環境，對于促進馬鈴薯繁育效率具有積極作用。目前，針對馬鈴薯栽培基質的選擇和應用研究成效相對顯著，但對于馬鈴薯種薯繁育中基質配置方法的研究相對較少，建議今后可以加大對此方面的研究力度。