脫毒對民樂紫皮大蒜農藝性狀、產量及品質的影響

雷玉明，鄭天翔，雷 鑫，馬 金，何振明，范宏偉

（1.河西學院農業與生態工程學院，甘肅 張掖 734000；2.河西學院祁連山有害生物綜合治理研究中心，甘肅張掖 734000；3.河西走廊特色資源利用重點實驗室，甘肅 張掖 734000；4.泉州師范學院陳守仁商學院，福建泉州 362000；5.甘肅前進生物科技發展有限公司，甘肅 張掖 734000；6.山丹縣農業技術推廣中心，甘肅 山丹 734100；7.民樂縣農業技術推廣中心，甘肅 民樂 734500）

民樂紫皮大蒜（Allium sativumcv.Minlezipi）屬于百合科2年生草本植物，因蒜皮紫色，蒜瓣肥、蒜汁濃、質嫩、辛辣味強、耐貯藏而聞名，是適于1 800～2 400 m高海拔區域種植的甘肅省名優地方栽培品種[1]。其產品在東南亞、日本、中東、美國、俄羅斯等國家和地區以及國內青海、寧夏、新疆、四川、山東、吉林、黑龍江等省區享有一定美譽，隨著大蒜產業興起和壯大，民樂紫皮大蒜在青海、新疆、寧夏、陜西等省區被廣泛引種栽培，甘肅省各地種植面積也逐年擴大，在促進鄉村振興戰略發展，提高經濟效益方面前景廣闊。然而，因長期無性繁殖和農戶自留種繁殖[2]，大蒜病毒逐年積累引起病毒病害嚴重發生[3]，造成種性退化[4]，產量降低，品質下降[5]，成為影響民樂紫皮大蒜的關鍵性因素。國內外已報道的大蒜莖尖脫毒快繁技術是目前解決種性退化的最有效措施[5-6]。徐培文等[7]、李昌華等[8]分別報道了山東、山西脫毒大蒜品種增產效果十分明顯，而民樂紫皮大蒜應用莖尖脫毒技術較晚，脫毒大蒜生產性能研究報道較少。本試驗研究脫毒民樂紫皮大蒜的田間農藝性狀表現，分析產量與品質，以期為深入研究脫毒民樂紫皮大蒜的增產機理和生產布局提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以民樂紫皮大蒜莖尖脫毒原種經種子田擴大繁殖的二代生產種為試驗材料，由河西學院有害生物綜合防控團隊和民樂縣農業技術推廣中心洪水鎮示范基地提供。以未經脫毒處理的常規民樂紫皮大蒜為對照品種（CK）。

1.2 試驗地概況

試驗地位于甘肅省民樂縣洪水鎮永豐村，海拔2 330 m，土壤類型灌耕灰鈣土，pH值8.31，含有機質28.4 g/kg、全氮1.41 g/kg、全磷0.79 g/kg、全鉀26.6 g/kg，前茬作物為馬鈴薯。

1.3 試驗設計

將供試民樂紫皮大蒜蒜種經自然低溫處理45 d后，通過春化階段，挑選外形整齊、飽滿，無病、無霉斑，橫徑≥5.2 cm、外皮紫紅色、6個蒜瓣/頭、單瓣質量5～6 g的蒜頭為蒜種，采用3%NaClO和70%酒精溶液進行表面消毒處理，在無菌條件下切取0.3～0.5 mm＋葉原基1片的莖尖為外植體材料；接種于MS基礎培養基獲得綠色幼芽基礎苗，采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附檢測法（DAS-ELISA）檢測大蒜病毒，獲得無毒基礎苗；經MS＋0.5～1.0 mg/L 6-BA＋0.05～0.10 mg/L NAA增殖培養和MS＋NAA 0.6 mg/L生根培養，再經溫室煉苗獲得脫毒苗；經溫室、防蟲網室、種子田分別繁育原原種、原種、生產種，將獲得脫毒生產種進行推廣種植。設脫毒與未脫毒2個處理。采用田間完全隨機設計，3次重復，小區面積150 m2，點播株距10 cm、行距15 cm，667 m2種植35 000株，667 m2用種量175 kg。4月10日播種，病蟲害防治和栽培管理措施與當地大田管理相同。

1.4 測定項目

大蒜物候期觀察記載與田間農藝性狀調查參照《大蒜種質資源描述規范和數據標準》[9]方法要求，每處理選取代表性植株10株，測定株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉片數、葉長、葉寬、蒜薹長、蒜薹粗、單薹質量、鱗莖產量、單鱗莖質量、蒜薹產量、蒜頭產量，以平均值作為該小區實測值；在鱗莖收獲期，每個小區隨機抽取蒜頭50個，用游標卡尺測量鱗莖最大橫徑，用TP-1200電子天平（分度值0.01 g）稱量單個鱗莖質量，分別計算出一級、二級、三級鱗莖直徑和質量的百分率；在大蒜鱗莖膨大期，每個小區隨機5點取樣，每點隨機選擇大蒜2株，每株采集上部葉片2片，共20片，用清水沖洗新鮮葉片表面污物，采用丙酮提取法[10]測定葉片葉綠素含量；在大蒜鱗莖收獲期，每個小區隨機5點取樣，每個點選5株，共25株，收獲鱗莖后及時測定品質，采用考馬斯亮藍法[10]測定可溶性蛋白含量，采用3,5-二硝基水楊酸法[10]測定總糖含量，采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]測定維生素C含量，采用半胱氨酸法[11]測定大蒜素含量。

1.5 數據處理

采用Excel 2016進行數據統計處理，應用DPS 12.5數據分析軟件的Duncan's法進行處理間差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 脫毒對民樂紫皮大蒜物候期和生育期的影響

田間觀察記載表明，脫毒大蒜較未脫毒大蒜的物候期提前，且生育期縮短。從表1可以看出，出苗至成熟期各物候期提前3～12 d，生育期縮短了9 d。田間脫毒大蒜出苗早，出苗整齊，出苗率達100%，幼苗健壯，葉色濃綠均勻，葉片挺直，鱗莖與花芽分化早，早抽薹，花苞飽滿，為早熟與豐產奠定了基礎。

表1 脫毒和未脫毒民樂紫皮大蒜物候期與生育期觀察

2.2 脫毒對民樂紫皮大蒜農藝性狀的影響

從表2可知，脫毒大蒜株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長、葉寬、葉片數、蒜薹長、蒜薹粗、單薹質量等農藝性狀均優于未脫毒大蒜，增長率分別為19.28%、18.44%、17.77%、18.97%、22.42%、11.52%、8.80%、33.80%、27.45%、77.90%，其中葉片數顯著大于未脫毒大蒜，其他9個農藝性狀則均極顯著大于未脫毒大蒜。脫毒大蒜葉片增長率較低，表明這一數量遺傳性狀不因脫毒而改變，性狀相對穩定，分析認為該性狀由品種特性決定；脫毒對大蒜株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長、葉寬、蒜薹長、蒜薹粗8個數量遺傳性狀具有明顯改變，為脫毒大蒜高產奠定了生物學基礎；單薹質量增長率最高，達77.90%，表明這一數量遺傳性狀變異性較大，脫毒對改善蒜薹質量貢獻較大。

表2 脫毒和未脫毒民樂紫皮大蒜的農藝性狀

2.3 脫毒對民樂紫皮大蒜產量的影響

由表3可知，脫毒大蒜蒜薹、鱗莖產量均高于未脫毒大蒜，增產率分別達到136.0%、55.5%，且處理間差異均達極顯著水平。蒜薹增產率高于鱗莖產量，表明脫毒對蒜薹產量的影響作用大于鱗莖。

表3 脫毒和未脫毒民樂紫皮大蒜產量比較

2.4 脫毒對民樂紫皮大蒜商品性的影響

由表4可知，脫毒大蒜一級鱗莖直徑和一級單鱗莖質量占比分別最高達91.21%、90.81%，二級、三級鱗莖直徑和單鱗莖質量比例較低，二級占比分別為6.44%和7.63%，三級占比分別為2.35%和1.30%，與未脫毒大蒜鱗莖直徑和單鱗莖質量相比均達極顯著差異水平，表明脫毒大蒜一級鱗莖數量多，單鱗莖質量高，鱗莖大小整齊，商品性高。

表4 脫毒和未脫毒民樂紫皮大蒜商品性比較 %

2.5 脫毒對民樂紫皮大蒜品質的影響

由表5可知，脫毒有利于提高鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量。脫毒大蒜鱗莖總糖含量較未脫毒大蒜增加59.45%，其次是大蒜素含量，增加49.41%，可溶性蛋白、維生素C含量分別增加23.08%、19.86%，各品質指標處理間差異均達極顯著水平。表明脫毒極顯著提高了大蒜品質，是大蒜提純復壯的重要途徑。

表5 脫毒和未脫毒民樂紫皮大蒜品質分析

2.6 脫毒對民樂紫皮大蒜葉綠素的影響

鱗莖膨大期葉片葉綠素含量測定結果表明（表5），與未脫毒大蒜相比，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b含量分別增加了19.05%、18.84%、18.99%，處理間差異均達極顯著水平，表明脫毒有利于提高大蒜葉片色素含量，脫毒大蒜生產潛力優勢明顯。

3 結論與討論

本試驗表明，脫毒有利于提前民樂紫皮大蒜物候期（3～12 d）和縮短生育期（9 d），出苗率高達100%，且幼苗整齊、健壯；有利于提高其生長勢，株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長、葉寬、葉片數、蒜薹長、蒜薹粗、單薹質量等10個農藝數量性狀指標增長顯著，較未脫毒大蒜增長率分別達19.28%、18.44%、17.77%、18.97%、22.42%、11.52%、8.80%、33.80%、27.45%、77.90%；蒜薹、鱗莖增產效果極顯著，增產率分別達到136.0%、55.5%；一級鱗莖直徑和單鱗莖質量比例分別為91.21%、90.81%，較未脫毒大蒜增長極顯著，商品率高；有利于提高大蒜品質，葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b的含量分別增加19.05%、18.84%、18.99%，鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量分別增加59.45%、19.86%、23.08%、49.41%，增長效果極顯著，為脫毒大蒜提質增效奠定了生物學基礎。

張愚等[12]研究認為，春播大蒜生育期為90～110 d，生長周期較短，出苗早，鱗芽及花芽分化早；脫毒蒜各生育期出現時間早于常規大蒜[13]，與本試驗脫毒民樂紫皮大蒜春播種植生育期96 d，出苗較常規蒜種提早3 d，鱗芽分化至成熟提前5～12 d的生育進程規律相吻合。劉文英等[14]報道，脫毒大蒜技術應首選適宜當地種植的優良品種，脫毒蒜種可繼續保持較強的適應性和優勢經濟性狀，與本試驗脫毒選材標準和脫毒蒜種田間農藝性狀表現規律相一致。

劉燦玉等[15]研究證實，脫毒大蒜農藝性狀優勢明顯，株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉片數、葉長、葉寬等7個農藝性狀與大蒜（種）產量間存在一定相關性。劉秀慧等[16]報道大蒜植株地上部干質量變化與地下鱗莖干質量變化總體上呈正相關。陸信娟等[17]認為大蒜單株產量與株高、假莖高、假莖粗、葉長、葉寬、蒜頭橫徑等形態指標存在密切的正相關性。徐培文等[7]、李昌華等[8]的脫毒蒜田間試驗證實增產效果顯著，鱗莖增產32.3%～78.2%，蒜薹增產65.9%～137.5%，與本試驗結果相一致。表明脫毒蒜種因無病毒侵染或再侵染后病毒積累量少，有利于營養生長，其農藝性狀指標成為影響脫毒大蒜產量的重要因素，為脫毒大蒜豐產奠定了生物學基礎。在生產實踐中，可采用測試地上部分干（鮮）質量變化來判斷大蒜生長發育狀況和田間管理評估指標，通過田間科學的肥水管理等措施，最大限度優化農藝性狀群體效能，以期達到大蒜高產的目標。

劉文英等[13]、劉燦玉等[15]發現，脫毒大蒜葉片葉綠體免受病毒侵染而發育正常，數量較非脫毒大蒜增加，抽薹后、鱗莖膨大期葉片葉綠素含量顯著增加，與本試驗結果相一致。在生產實踐中，脫毒大蒜葉片數、葉長、葉寬等顯著增加，提高了葉面積指數，為光合產物積累提供基礎。但劉燦玉等[15]認為，隨脫毒大蒜繁殖代數增加，葉綠素含量呈下降趨勢，這方面研究還存在欠缺，高海拔脫毒民樂紫皮大蒜繁殖世代與葉綠素含量變化特征的關系有待于進一步研究。

齊傳東等[18]研究表明，不同地區、不同品種大蒜鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量明顯高于大蒜葉片中的含量；脫毒大蒜原種及其后代各生育期干物質的積累量較常規大蒜明顯增加[13]。楊智超等[1]證實民樂紫皮大蒜總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量與栽培技術相關，這一規律與本試驗結果相似。劉燦玉等[19]、陸信娟等[20]通過生產實踐得出，有機、無機肥料配施的大蒜鱗莖可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量顯著增加。但是，在高海拔春播區，環境與大蒜活性物質、肥水耦合因素對脫毒民樂紫皮大蒜抗逆機理、品質改善方面的研究還較為欠缺，今后需要深入研究，為脫毒民樂紫皮大蒜地理標志產品適應性和產量與品質的綜合評價、種質合理布局提供科學依據。