夏正林,任佐錄,王慧莉,劉小瑯,徐國平,丁國文,朱琳花,何小琴
(臨夏回族自治州農業科學院,甘肅 臨夏 731100)
馬鈴薯屬茄科1 a 生草本植物,是世界第四大糧食作物,可作為糧食和工業原料。臨夏州氣候冷涼,適宜馬鈴薯的生長。生產的馬鈴薯產量高、表皮光滑、色澤鮮亮、口感風味較好,深受廣大消費者的喜愛[1]。馬鈴薯是臨夏州第二大糧食作物,種植面積2.67×104hm2,在保證全州糧食安全和脫貧致富中發揮了重要的作用[2]。然而馬鈴薯是無性繁殖作物,種植需要切塊,容易造成病毒侵染,隨著種植世代的增加,病毒會逐漸傳遞并積累,以致馬鈴薯品種退化,產量降低、抗病性弱、品質差[3]。馬鈴薯組織脫毒培養技術是解決品種退化、提高產量的主要途徑之一,馬鈴薯原原種的繁育是這項技術的高效普及應用[4]。為了提高馬鈴薯原原種繁育的產量和質量,增加繁殖系數、降低生產成本、縮短生長周期、擴大生產規模,臨夏州農業科學院在北塬現代試驗站組培實驗室、原原種繁育網棚內,開展了脫毒馬鈴薯原原種高產優質繁育技術研究,利用莖尖脫毒技術、組織培養技術、組培苗切斷快繁技術、脫毒苗移栽和網棚栽培技術,研究出適用于臨夏州地區馬鈴薯脫毒原原種繁育生產關鍵技術,以期為種植戶提供技術參考。
選擇適宜在臨夏州種植高產優質的馬鈴薯品種。在田間選取具有本品種的各種性狀、長勢好、無病害、單株結薯多、商品薯率高的健康單株[5]。
將收獲的健康種薯放置在室內暗光條件下進行催芽處理,長白色簇生芽后置于自然散射光下繼續萌芽,芽長1 cm 時取芽[6]。取芽用紗布包裹,置于自來水下沖洗30 min,無菌水沖洗3次,用濾紙吸干芽上的水分,再用質量分數為0.1%~0.2%的氯化汞溶液浸泡5 min(不斷搖晃),無菌水沖洗3次,最后用質量分數為75%的酒精浸泡3 s,無菌水沖洗3 次,然后在無菌操作臺上將芽接種到有MS 培養基的培養瓶中(每個瓶中只有1 個芽)。放置在組培室,培養溫度20~22 ℃,光照強度2 000 lx,每天光照12 h。待芽長到一定長度,變溫處理(22~34 ℃),每隔1 h 變溫1 次,處理2~3 周。在超凈工作臺上用40 倍解剖鏡取莖尖分生組織0.1~0.2 mm,接種于MS+6BA 1 mg/L+GA 30.2 mg/L 活性炭0.5 g/L 培養基上,每瓶接種1個莖尖組織,置于室內培養,直至長出完整的植株。
選取1~2 個月能長成3~4 片葉的小植株,單節切斷擴繁,并標明編號,擴繁3~4瓶后,取其中一瓶進行病毒檢測。
經病毒檢測,確認不帶病毒的試管苗,在生產之前還需要在田間種植,進行真實性鑒定。通過田間種植,觀察是否符合所繁品種全部生物學特性及農藝性狀。確認符合所繁育的種薯性狀后才能進行擴繁生產。脫毒苗快繁采用單節切段方法,將鑒定完全脫毒的組培苗剪成帶1~2 個腋芽的莖段,均勻接種到MS 培養基上,瓶裝培養基可接15~20個莖段。組培室培養溫度(25±2)℃,濕度75%,光照強度初期1 000 lx,1周后2 000 lx,壯苗在4 000 lx、光照時長12 h/d 的條件下培養25 d,組培苗長約10 cm,繼續進行切斷擴繁。
馬鈴薯原原種生產網棚可選擇建立在海拔高度為1 700~2 400 m、氣候冷涼、晝夜溫差大、光照充足、通風性好、砂壤土、交通便利的地方,并且要求在10 m 范圍內沒有馬鈴薯病蟲害的侵染源,保證水源充足、排灌良好。網室構架采用鍍鋅鋼管,拱高3.2 m,網室長60 m、寬8 m。網棚上蓋塑料棚膜,用于保溫保濕;搭設40~60目的防蟲網,防止蚜蟲等進入,傳播病毒;脫毒苗移栽后前期較敏感,需配置遮陽網;噴灌設施,按照網室面積安裝吊掛微噴系統,入口設緩沖間,工作人員進入時進行消毒,預防病蟲害人為傳播。
網棚地塊除去雜草、整平,配方施肥并噴施殺蟲殺菌劑。在整理好的地表面用無菌新磚分成小區,網棚中間及沿棚長方向用磚砌出人行道。每個小區地面鋪一層紗網,將基質(蛭石等,顆粒直徑2~4 mm)倒入小區內,厚度為6~8 cm,澆透水分,再翻松、刮平基質,并根據行距劃線。定植組培苗前,噴施辛硫磷,關閉棚口,使棚內溫度升高,持棚內溫度達60 ℃左右殺菌6~7 d。
臨夏州4月中旬溫度上升,馬鈴薯脫毒組培苗可進行煉苗移栽。將生長20 d、無污染、健壯的脫毒瓶苗從組培室轉移到網棚,均勻擺放,3 d 后打開瓶蓋,煉苗4 d,脫毒苗適應外部環境,葉片增綠,莖稈粗壯即可移栽。脫毒苗移栽前,網棚蛭石充分澆水,網棚需要75%透光率的遮陽網遮陰。移栽時將脫毒苗從瓶中取出,輕輕去掉根部培養基,再用自來水沖洗掉殘留部分。打孔移栽,株距為5 cm,行距為9 cm。移栽時,用鑷子輕輕夾住組培苗根部插入打好的基質孔中,用手壓實根部蛭石,移栽后及時澆水。
組培苗生長前期需要大量的水分,在移栽后1周保證網棚空氣濕度,使組培苗緩苗后處于挺拔的狀態,及時補換。為了減少水分蒸發,幼苗生長前期需要搭建小拱棚。5~7 d 后,幼苗緩苗結束,揭去拱棚的薄膜,并進行水分控制。棚內水分蒸發較快,因此要及時補充水分,為保持苗床的濕潤,要求在前期要勤澆水,每天澆水2 次,采用小型噴灌設備或者微噴帶進行灌溉,人工澆水作為補充,使基質濕度保持在50%~60%。等到小苗根系發達后,每隔2~3 d 澆水1 次,生長后期逐漸減少水分供應,收獲前2~3周停止澆水。
組培苗生長的栽培基質是蛭石,所含養分較少,因此苗子生長所需養分通過后期追施。定植苗成活后,離地種植的要每間隔7 d 噴施一次MS 大量元素及微量元素營養液。待苗長到40 d 左右,隔7~10 d 噴施1 次0.2%尿素、0.2%磷酸二氫鉀,代替營養液交替使用,降低成本。收獲前2~3周停止澆營養液。
試管苗移栽初期加蓋遮陽網,防陽光灼傷小苗和水分蒸發。后期直接利用自然光照,促進光合產物的積累。網棚溫度>26 ℃時,需要打開拱棚四周進行通風降溫,溫度<10℃時,需要放下網棚外保溫簾。
晚疫病屬于真菌性病害,主要侵害葉、莖和薯塊。莖部或葉柄染病現褐色條斑。濕度大時病斑周圍有白霉,尤以葉背最為明顯;干燥時病斑變褐、質脆、不見白霉。病害的發生與生長環境中的氣象因子(如溫度、濕度及降水)有密切關系。相對濕度達到85%以上,溫度為20~23 ℃易發病。病菌借助氣流傳播再進行侵染,形成發病中心。防治措施:發病初期用58%甲霜靈錳鋅粉劑500 倍液,或30%百菌清500 倍液噴霧防治,每隔7 d噴施1次,連續噴施3次。
早疫病是制約馬鈴薯生長的主要病害之一,為害葉片、葉柄、莖和薯塊。在葉上可形成褐色病斑,有清晰的同心輪紋。溫度15℃以上、相對濕度80%以上時開始發病。防治措施:用70%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液噴施防治早疫病,每隔7 d噴1次,連續配施3 次。
蚜蟲通常在馬鈴薯葉的背部吸取汁液,從而使葉片卷皺變形,直至干枯,并在取食過程中傳播病毒,間接為害馬鈴薯植株。防治措施:定植后10 d,用10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000 倍液防治蚜蟲,每隔7~10 d 噴藥1次。
扦插的試管苗生長60~90 d后,薯塊長至1.5 g以上時即可收獲。在收獲前2~3周停止澆營養液和水,促進薯塊表皮老化,以提高薯塊的耐貯藏性。蛭石等基質栽植的原原種要人工手工收獲。收獲后,按脫毒種薯單薯質量分級,并裝入網袋中,內外掛好標簽標注品種、等級、數量。
原原種入窖前,打掃干凈窯內衛生,可以用40%的甲醛和高錳酸鉀熏蒸消毒。1 d 后打開門窗通風,入窖后,貯藏庫內溫度逐漸降至2 ℃后,塊莖進入休眠狀態,生理活性降到最低,產生熱量很少。定期檢查庫內溫濕度,防止種薯受熱或受凍。播種前20 d,打開窖庫通風換氣,提高窖溫,保證塊莖已經渡過休眠期,促進發芽。