馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)研究與應(yīng)用

黃大恩+陳家吉+沈艷芬+李衛(wèi)東+程群+高劍華+田恒林+張遠(yuǎn)學(xué)+肖春芳+郭光耀

摘要：馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)是根據(jù)馬鈴薯植株的生物學(xué)特性和生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，利用與組培室脫毒試管苗切段繁殖相同的原理和技術(shù)及巧妙利用當(dāng)?shù)馗摺⒅?、低海拔地理氣候條件，以脫毒試管苗、溫室水培苗和水培薯、高海拔基地大面積栽培水培苗的方式一年內(nèi)生產(chǎn)批量脫毒原種。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)解決了組培基礎(chǔ)種苗繁殖和源頭種薯生產(chǎn)量少的瓶頸難題，使最新育成的馬鈴薯新品種在生產(chǎn)上能盡快推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯（Solanum tuberosum）;脫毒原種;一年制供種技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S532 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ?文章編號(hào)：0439-8114（2014）12-2751-03

Studies and Applications of the Production Technique of One-year Virus-free

Elite Seed Potato

HUANG Da-en，CHEN Jia-ji，SHEN Yan-fen，LI Wei-dong，CHENG Qun，GAO Jian-hua，TIAN Heng-lin，

ZHANG Yuan-xue，XIAO Chun-fang，GUO Guang-yao

（Southern China Potato Research Center in Enshi of Hubei Province/Western Hubei Experimental Station， Hubei Agriculture Innovation Center， Enshi ?445000， Hubei， China）

Abstract： Detoxificating potato original species with one year system of species technology is a kind of technology based on the potato plant of biology characteristics and growth regulation. Group culture room was used to detoxificate tube seedlings principle and technology of cut paragraph breeding. Local high， middle， and low elevation geographic climate conditions were used to detoxificate tube seedlings， and water culture seedlings in greenhouse and water culture potato in high elevation base. Application of this technology can foundation seed by tissue culture，solve bottleneck problems of sources of seed potato production popularize the latest incubation， and appliy new potato varieties in production as soon as possible.

Key words： potato（Solanum tuberosum）; virus-free elite seed potato; production technique of one-year elite seed potato; application

馬鈴薯脫毒種薯在生產(chǎn)過(guò)程中，為保證種薯質(zhì)量，防止病毒再感染，利用莖尖脫毒培育試管苗，在溫室或防蟲網(wǎng)室生產(chǎn)原原種[1]。這種方式生產(chǎn)脫毒種薯，3～4年一個(gè)周期，漫長(zhǎng)的供種流程使病毒的再感染不可避免，脫毒種薯增產(chǎn)效果甚微。湖北恩施中國(guó)南方馬鈴薯研究中心在種薯生產(chǎn)實(shí)踐中，總結(jié)多年的成功經(jīng)驗(yàn)與不足，于2000～2012年在溫室開展水培苗誘導(dǎo)根原始體形成[2]、誘導(dǎo)水培苗生根[3]、添加水培苗生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)液篩選[4]等試驗(yàn);在田間高海拔基地開展試管苗土培，扦插苗不同密度[5]和不同時(shí)期移栽[6]、水培苗分期栽培等試驗(yàn)[7]，成功探索出一套脫毒試管苗→溫室水培苗和水培薯→高海拔基地大面積栽培生產(chǎn)脫毒原種，一年內(nèi)完成脫毒原種供種技術(shù)[1，8]。該研究旨在解決基礎(chǔ)種苗和源頭種薯生產(chǎn)量少的瓶頸，項(xiàng)目實(shí)施達(dá)到預(yù)期目的。

1 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)研究簡(jiǎn)介

1.1 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)研究的內(nèi)容

該項(xiàng)目建立了以脫毒試管苗為基礎(chǔ)材料，切段誘導(dǎo)生根、水培生長(zhǎng)、水培苗移栽、適期收種的一年制供種技術(shù)。該技術(shù)中所形成的根原始體誘導(dǎo)技術(shù)、生根和生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)液配方、高密植栽培技術(shù)和冷涼生態(tài)地栽培技術(shù)得到了創(chuàng)新;該技術(shù)與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的繁種體系相比，明顯縮短了繁種年限，降低了脫毒種薯再感染病毒的風(fēng)險(xiǎn)，保證了種薯質(zhì)量，降低了脫毒種薯生產(chǎn)成本。

1.2 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)路線

馬鈴薯脫毒原種一年制種技術(shù)路線為脫毒試管苗→溫室水培苗和水培薯→高海拔基地大面積栽培生產(chǎn)脫毒原種，在一年內(nèi)完成。技術(shù)路線巧妙利用當(dāng)?shù)亓Ⅲw氣候條件，掌控溫室繁苗和大田移栽的最佳時(shí)期，溫室工廠化育苗，基地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；耘?，以達(dá)到提高種薯生產(chǎn)潛力，降低生產(chǎn)成本的目的。

1.3 ?水培苗生產(chǎn)的技術(shù)原理

溫室水培苗切段扦插繁苗是利用與組培室脫毒試管苗切段繁殖相同的原理和技術(shù)。根據(jù)馬鈴薯植株的生物學(xué)特性和生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，在溫室隔離條件下，人為創(chuàng)造適宜的溫度、濕度、光照、水分等育苗的環(huán)境條件，使其扦插苗快速生根和生長(zhǎng)。

2 ?水培苗（薯）溫室生產(chǎn)及田間栽培技術(shù)

2.1 ?水培苗（薯）生產(chǎn)步驟

溫室水培苗的生產(chǎn)：分為3個(gè)階段，第一步在智能溫室中把脫毒試管苗切斷扦插水培，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液誘導(dǎo)根原始體形成;第二步在根原始體形成后，營(yíng)養(yǎng)液誘導(dǎo)水培苗生根;第三步將已生根水培苗加入生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)液，在適溫下水培苗迅速生長(zhǎng)。水培薯的生產(chǎn)：秋季生產(chǎn)水培苗，營(yíng)養(yǎng)液中添加結(jié)薯誘導(dǎo)營(yíng)養(yǎng)液，此后在適溫下促使匍匐莖伸出膨大，水培薯自然形成。生產(chǎn)的水培苗（薯）在適宜的時(shí)期進(jìn)行網(wǎng)室或高海拔基地栽培。

2.2 ?水培苗（薯）田間栽培技術(shù)

2.2.1 ?掌控水培苗田間栽培的最佳時(shí)期 ?水培苗高海拔田間栽培應(yīng)在武陵山區(qū)的自然條件下，選擇海拔高度在1 600 m以上，土壤疏松肥沃，田間排灌方便的地塊進(jìn)行。根據(jù)海拔高度，在空氣濕度為75%～86%、氣溫為12～19 ℃時(shí)移栽水培苗。水培苗最佳移栽季節(jié)是5月，移栽成活率達(dá)95%以上，在此季節(jié)內(nèi)溫室陸續(xù)起運(yùn)水培苗供大田移栽，產(chǎn)量可達(dá)30 000 kg/hm2以上[1]。在4月中下旬栽培，高海拔區(qū)域有晚霜出現(xiàn)，此時(shí)移栽水培苗要有保溫防凍措施。6月15日至7月10日移栽水培苗，注意保持土壤墑情，選擇陰天栽培，確保移栽成活率[1，7]。水培苗移栽時(shí)，注意避過(guò)晚霜和高溫季節(jié)，掌控最佳的栽培時(shí)間[7]。

2.2.2 ?注重技術(shù)環(huán)節(jié)，保證繁種質(zhì)量 ?水培苗提供到高海拔基地生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)原種，試管苗必須是通過(guò)病毒檢測(cè)確認(rèn)已脫毒，再進(jìn)行大量擴(kuò)繁，提供溫室水培苗生產(chǎn)。溫室水培苗（薯）生產(chǎn)要嚴(yán)格防蟲、防病，每周防蚜蟲兩次，隨時(shí)注意晚疫病防治，剔除腳葉和病葉，確保水培苗（薯）質(zhì)量。并根據(jù)基地田間栽培季節(jié)，陸續(xù)提供批量水培苗。水培薯移栽前必須通過(guò)休眠再移栽。

基地選擇在交通方便的地方，便于水培苗（薯）運(yùn)輸，減少途中損失。海拔高度選擇在1 600 m以上，氣候冷涼，風(fēng)大，基本無(wú)蚜蟲降落的區(qū)域，加上防蚜輔助措施，確保脫毒種薯質(zhì)量。土壤選擇二荒地、藥材地、蔬菜地，田間多年未種馬鈴薯的田塊，確保種薯純度。

2.2.3 ?控制土壤水肥條件，加強(qiáng)田間管理，提高移栽成活率 ?水培苗移栽時(shí)保持土壤墑情，選擇多云或陰天移栽，確保水培苗移栽成活率在95%以上。根據(jù)土壤肥力，水培苗移栽密度應(yīng)控制在22.5萬(wàn)～30.0萬(wàn)株/hm2之間，且密度應(yīng)均勻一致，以避免單個(gè)種薯偏大或偏小。田間施用硫酸鉀復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）1 125 kg/hm2、氮肥225 kg/hm2左右，一次性施入。水培苗移栽生長(zhǎng)期間，及時(shí)除草、追肥、培土，防蚜防病，以提高單位面積產(chǎn)量。水培苗覆膜栽培，有利于保濕、保肥，提早成熟;減少除草、培土等工序[9]。

3 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)的創(chuàng)造性和先進(jìn)性

3.1 ?技術(shù)的創(chuàng)造性

利用溫室直接生產(chǎn)馬鈴薯脫毒水培苗和水培薯，加快了馬鈴薯脫毒種苗的繁殖速度。溫室水培苗的繁殖速度比組培室試管苗的繁殖速度提高一倍，解決了組培室難以達(dá)到脫毒苗生產(chǎn)量的需求;水培苗的生產(chǎn)相比組培室試管苗的生產(chǎn)程序簡(jiǎn)單，只需嚴(yán)格隔離，防蚜防病，不需無(wú)菌操作，從而降低組培室的工作量和生產(chǎn)成本。

3.2 ?技術(shù)的先進(jìn)性

3.2.1 ?提高了繁殖速度 ?每平方米培養(yǎng)盤一季能出苗16 800株，可供761 m2標(biāo)準(zhǔn)原種基地用苗;秋季每平方米培養(yǎng)盤可誘導(dǎo)水培薯3 500個(gè)左右，可供150 m2標(biāo)準(zhǔn)原種基地用種。一個(gè)667 m2的智能溫室按400 m2的使用面積計(jì)算，生產(chǎn)的馬鈴薯脫毒水培苗和水培薯可供當(dāng)年29.9 hm2原種繁殖基地密植栽培，可生產(chǎn)2 000余萬(wàn)粒標(biāo)準(zhǔn)原種，能供533 hm2大田套種或333 hm2單作用種。

3.2.2 ?降低了生產(chǎn)成本 ?經(jīng)核算，水培苗的生產(chǎn)成本僅為0.04元/株，而組培試管苗生產(chǎn)成本為0.20元/株以上，水培薯的生產(chǎn)成本僅為0.06元/粒。

3.2.3 ?提高了移栽成活率和單株結(jié)薯率 ?馬鈴薯脫毒水培苗根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)健壯，移栽成活率達(dá)95%以上。利用水培苗網(wǎng)室生產(chǎn)原原種，不需再切段扦插，直接栽培能提早生長(zhǎng)季節(jié)，有利于提高單株結(jié)薯率。

3.2.4 ?短時(shí)間內(nèi)即可發(fā)揮效益 ?利用水培苗（薯）直接進(jìn)入高海拔大田密植栽培生產(chǎn)脫毒原種，當(dāng)年生產(chǎn)出的脫毒種薯既可作為原種繁殖，又能直接用于大田商品薯生產(chǎn)，使脫毒原種在短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮效益。

4 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)的應(yīng)用效果

在馬鈴薯新品種推廣過(guò)程中，南方中心集成創(chuàng)新了馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)和豐產(chǎn)栽培技術(shù)，并充分利用國(guó)家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)體系平臺(tái)、武陵山區(qū)農(nóng)學(xué)會(huì)和地方農(nóng)業(yè)行政支持的條件，將馬鈴薯的新品種試驗(yàn)示范與應(yīng)用推廣進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。2006～2012年，湖北恩施中國(guó)南方馬鈴薯研究中心近年選育的馬鈴薯系列新品種鄂馬鈴薯4、5、6、7號(hào)以脫毒種薯方式在西南山區(qū)累計(jì)推廣267萬(wàn)hm2，新增產(chǎn)值300多億元，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)影響力，鄂馬鈴薯系列新品種大力推廣應(yīng)用得到各級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門、馬鈴薯種植戶充分認(rèn)可。2011～2012年，鄂馬鈴薯5號(hào)被農(nóng)業(yè)部定為國(guó)家馬鈴薯主導(dǎo)品種，替代了占據(jù)西南片區(qū)40多年的主導(dǎo)品種米拉。鄂馬鈴薯4號(hào)、鄂馬鈴薯6號(hào)、鄂馬鈴薯7號(hào)分別獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、湖北省科技推廣一等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，鄂馬鈴薯5號(hào)獲湖北省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和中華農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)?！榜R鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)研究”于2009年通過(guò)湖北省科技廳成果鑒定。

5 ?馬鈴薯脫毒原種一年制供種技術(shù)的推廣應(yīng)用范圍、條件和前景

該項(xiàng)技術(shù)主要是創(chuàng)新育苗技術(shù)，提高繁殖速度，降低生產(chǎn)成本，當(dāng)年批量生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)脫毒種薯直接供給廣大種植戶。生產(chǎn)單位根據(jù)種薯生產(chǎn)需求，需有組培室、智能水培溫室、低溫種薯倉(cāng)庫(kù)，選擇水源充足、排灌方便并符合原種繁殖條件的隔離繁殖基地。目前，我國(guó)正大力發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，全國(guó)各馬鈴薯科研單位、馬鈴薯種薯生產(chǎn)企業(yè)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)大原原種和原種生產(chǎn)以及水培苗直接用于氣霧栽培等都具有很高的實(shí)用價(jià)值。

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