半夏試管苗生產(chǎn)脫毒微型種莖技術(shù)研究

陳紅艷，陳崇果，張 領(lǐng)，吳家麗

（安順市農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，貴州安順 561000）

半夏試管苗生產(chǎn)脫毒微型種莖技術(shù)研究

陳紅艷，陳崇果，張 領(lǐng)，吳家麗

（安順市農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，貴州安順 561000）

半夏試管苗生產(chǎn)的脫毒微型種莖與野生種莖相比具有顯著的增產(chǎn)性，采用脫毒微型種莖生產(chǎn)可大大提高產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。而試管苗的移栽密度和基質(zhì)直接影響到脫毒微型種莖的產(chǎn)量、質(zhì)量和種莖級別。為確定半夏試管苗最佳的栽培基質(zhì)與移栽密度，提高半夏脫毒微型種莖的產(chǎn)量，降低種莖生產(chǎn)成本，試驗采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，研究不同基質(zhì)、不同移栽密度對半夏試管苗產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果表明：各因素對產(chǎn)量的決定程度為密度（B）＞基質(zhì)（A），最佳組合基質(zhì)為疏松黃壤土、密度200株/m2時產(chǎn)量最高，達301.34㎏/667m2，674.33粒/ m2，直徑＜1.5 cm的中小種莖占總數(shù)的92.14%，可作為生產(chǎn)種莖的比例最高。

半夏；試管苗；基質(zhì)；密度；脫毒微型種莖生產(chǎn)

半夏［Pinelliaternata（Thunb．）Briet．］為天南星科多年生宿根草本植物，以塊莖入藥，有潤肺止咳、抗腫瘤、降血脂、護肝等多種功效，是一種重要的中藥材，在558種中藥處方中，半夏使用頻率居第22位[1]。傳統(tǒng)中藥以采挖野生半夏為主，但半夏是雜草性植物，隨著荒山荒坡的開發(fā)和人為的過度采挖，使半夏野生資源日趨枯竭[2]。目前半夏已開始進行大面積的人工栽培，但人工栽培易遭到病毒感染，由于病毒侵染等導致的產(chǎn)量下降和品質(zhì)退化問題也日益嚴重，且人工栽培用種量大，用種量達200～250 kg/667 m2[3]。

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展, 人們發(fā)現(xiàn)植物的頂端分生組織不受病毒感染，采用莖尖培養(yǎng)便可以得到無病毒的種苗[4-6]，邱 萍等認為通過35 ℃ 的高溫條件下處理21d后切取莖尖分生組織可培養(yǎng)出脫毒試管苗[7]。研究表明，組培脫毒獲得的半夏在品質(zhì)上與野生和栽培半夏差別很小，且生物堿含量比后兩者高[8-9]。因此，通過組培快繁技術(shù)在短期內(nèi)獲得大批量脫毒苗，利用組培苗在網(wǎng)室內(nèi)生產(chǎn)脫毒微型種莖代替野生種進行生產(chǎn)不失為解決半夏種莖短缺的一條途徑。近年來，科學工作者在半夏組培苗獲得及半夏塊莖人工栽培方面做了大量工作，但在試管苗移栽密度、基質(zhì)對生產(chǎn)脫毒微型種莖產(chǎn)量的影響及脫毒半夏微型種莖播種后較普通半夏的生長情況及產(chǎn)量的比較優(yōu)勢如何方面研究較少，因此，筆者經(jīng)過2 a的田間試驗研究，現(xiàn)將結(jié)果總結(jié)如下，旨在為半夏脫毒微型種莖的規(guī)?；a(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為貴州安順地區(qū)野生旱半夏[P.ternata (Thunb.)Breit.]，試管苗于2013年通過高溫處理莖尖分生組織培育而成，經(jīng)檢驗為脫毒苗。

1.2 試驗地概況

試驗在貴州省普定縣白巖鎮(zhèn)試驗基地內(nèi)進行，地處安順北部，東經(jīng)105°55′，北緯26°15′，海拔1 395m，年平均氣溫14℃，降雨量1 300 mm，年日最高氣溫 ＞ 30 ℃日數(shù)3 d左右，年平均日照時數(shù)3～4 h，年平均相對濕度80%[10]，土壤為酸性黃壤土，pH值5.75，有機質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量較高。

1.3 試驗方法

1.3.1 試管苗網(wǎng)室移栽 （1）煉苗與苗床準備。試驗于2014年3月進行，待氣溫逐步上升后，將已分化完整并生根的半夏脫毒試管苗（株高4～5 cm）移出組培室置于室外自然條件下煉苗3 d后逐步揭開瓶口，煉苗1周后取出小苗，洗凈根部培養(yǎng)基移栽。網(wǎng)室內(nèi)基質(zhì)采用高溫消毒處理后按1.5 m寬度鋪廂面，施足底肥，移栽前澆透水。

（2）移栽基質(zhì)與密度設(shè)計。試驗設(shè)基質(zhì)（A）和密度（B）為考察因素，各因素設(shè)3個水平，按照隨機區(qū)組試驗進行設(shè)計，因素水平設(shè)置見表1。試驗按隨機區(qū)組排列，設(shè)3次重復。小區(qū)長9 m，寬1 m，面積9 m2，處理間不留走道，重復間留30 c m走道。

（3）移栽后管理。移栽后澆足定根水并搭一層遮陰率為75%的遮陽網(wǎng)，遇晴朗高溫天氣要噴霧降溫，及時澆水保持土壤含水量50%～60%。移栽1周后每隔7 d使用與MS培養(yǎng)基濃度相當?shù)拇罅吭嘏渲贸蔂I養(yǎng)液，稀釋10倍對葉片噴施1次，共噴3次。

（4）調(diào)查內(nèi)容與方法。1個月后開始培土，幼苗生長2個月后每處理隨機調(diào)查20株植株的株高(cm)、葉片數(shù)（片），植株生長6個月（第2次倒苗后）收獲，并進行田間測產(chǎn)，調(diào)查單株塊莖數(shù)（個）、單株產(chǎn)量（g）、小區(qū)計產(chǎn)，對試驗結(jié)果利用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對半夏產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析[11]。

1.3.2 組培脫毒微型種莖大田生產(chǎn) （1）試驗材料。試驗以2014年在網(wǎng)室內(nèi)由試管苗生產(chǎn)的脫毒微型種莖C1代作為材料，以同時期采收的野生種莖作對照。于2015年2月底進行大田播種，種莖規(guī)格一致，直徑為1.0～1.5 cm，平均粒重約為1.9 g。

（2）試驗方法。選擇地勢平坦、排水良好的疏松黃壤土試驗地，播種前深翻30 cm，施足底肥，攏廂，廂面寬1.5 m，然后在廂面開小溝播種，播種密度200粒/m2（200 kg/667m2)，播種后覆土，覆土厚度2～3 cm，覆土后及時澆透水。苗期注意肥水管理，適時鋤草。

（3）調(diào)查內(nèi)容與方法。塊莖發(fā)芽后隨機調(diào)查1 m2塊莖發(fā)芽率，倒苗前隨機調(diào)查20株植株株高、葉片數(shù)，收獲后隨機調(diào)查20株植株單株塊莖數(shù)、珠芽數(shù)、塊莖等級，1 m2小區(qū)產(chǎn)量測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 試管苗網(wǎng)室移栽產(chǎn)量效應

2.1.1 不同處理的產(chǎn)量 由圖1可知，各處理間具有顯著性差異，平均單產(chǎn)變幅為112.22～301.34 kg/667m2。處理A1B1產(chǎn)量最高，為301.34 kg/667m2，即基質(zhì)為疏松黃壤土、密度為200株/m2時產(chǎn)量最高；處理A2B3產(chǎn)量最低，為112.22 kg/667m2。

按隨機區(qū)組試驗模型進行方差分析結(jié)果（表2）表明，不同基質(zhì)、不同移栽密度各水平間產(chǎn)量差異均達1%極顯著水平，從F值大小FB(2,16)= 141.507 0＞FA(2,16)= 27.438 1可以看出，各因素對產(chǎn)量的決定程度為密度＞基質(zhì)。

2.1.2 不同因素對產(chǎn)量的影響 （1）基質(zhì)。由圖2可知，產(chǎn)量與基質(zhì)有一定的關(guān)系，基質(zhì)保持水分能力越強，產(chǎn)量越高，基質(zhì)保持水分能力越弱，產(chǎn)量越低。在相同的種植密度下，產(chǎn)量依次為A1（黃壤土）＞A3（黃壤土+松針土)＞A2（松針土）。

（2）移栽密度。 由圖3可知，試管苗不同移栽密度對產(chǎn)量具有顯著性差異。在相同的移栽基質(zhì)條件下，產(chǎn)量隨著移栽密度的增大而增高，表現(xiàn)為B1（200株/m2）＞B2（100株/m2）＞B3（50株/m2）。

2.1.3 不同處理對半夏農(nóng)藝性狀的影響 由表3可以看出，半夏試管苗在田間隨栽培措施不同而不同，基質(zhì)因素對植株株高、單株產(chǎn)量有明顯影響，基質(zhì)為黃壤土（A1）的株高最矮，平均高度為16.2 cm，單株產(chǎn)量最高，平均為3.54 g；基質(zhì)為疏松黃壤土+松針土（A3）的株高其次，平均高度為17.23 cm，單株產(chǎn)量平均為3.15 g；基質(zhì)為松針土（A2）的株高最高，平均高度為17.73 cm，單株產(chǎn)量最低，平均為2.62 g。密度因素對葉片數(shù)、平均粒重有明顯影響，密度為200株/m2（B1）的平均葉片數(shù)最少，為7.13片，平均粒重最低，為0.62 g；密度為100株/m2（B2）的平均葉片數(shù)為7.57片、平均粒重為1.01 g；密度為50株/m2（B3）的平均葉片數(shù)最多，為8.57片，平均粒重最重，為1.13 g。

2.1.4 不同處理對半夏的單株產(chǎn)量性狀的影響 從表3可知，不同處理對半夏單株塊莖數(shù)、單株產(chǎn)量、平均粒重的影響較為顯著。處理A1B3單株塊莖數(shù)最多，為3.67粒，單株產(chǎn)量最高，為4.71 g，平均粒重最重，為1.28 g；處理A2B1單株塊莖數(shù)最少，為3.03粒，單株產(chǎn)量最低，為1.68 g，平均粒重最輕，為0.56 g。

2.1.5 密度因素對半夏微型種莖級別的影響 由表4可知，密度因素對半夏微型種莖級別的影響較為顯著。密度為200株/m2（B1）的處理直徑＞1.5 cm的塊莖數(shù)量為51.22粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的7.88%，直徑1.0～1.5 cm的塊莖數(shù)量為140.78粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的21.65%，直徑＜1.0 cm的塊莖數(shù)量為458.33粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的70.47%；密度為100株/m2（B2）的處理直徑＞1.5 cm的塊莖數(shù)量為33.78粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的10.48%，直徑1.0～1.5 cm的塊莖數(shù)量為81.44粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的25.27%，直徑＜1.0 cm的塊莖數(shù)量為207.00粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的64.25%；密度為50株/m2（B3）的處理直徑＞1.5 cm的塊莖數(shù)量為37.00粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的20.98%，直徑1.0～1.5 cm的塊莖數(shù)量為50.56粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的28.67%，直徑＜1.0 cm的塊莖數(shù)量為88.78粒/m2，占小區(qū)塊莖數(shù)的50.35%。研究表明，半夏中、小塊莖作種栽種后增重比、個數(shù)均優(yōu)于大塊莖作種[12]，種莖直徑＜1.0 cm的小塊莖產(chǎn)出投入比即繁殖系數(shù)最高，可用于種莖擴繁[13]。因此，半夏試管苗移栽時選擇密度為200株/m2，產(chǎn)出的微型種莖最適于作為生產(chǎn)種莖。

2.2 組培脫毒微型種莖與野生種莖大田生產(chǎn)對比

2.2.1 出苗率對比 由圖4可知，用試管苗生產(chǎn)的脫毒微型種莖播種發(fā)芽整齊，出苗較早，發(fā)芽率高達98.7%，用野生種莖播種發(fā)芽不整齊，發(fā)芽率低，出芽率只有64.5%。

2.2.2 葉片數(shù)、珠芽數(shù)、塊莖數(shù)對比 從圖5可知，脫毒微型種莖生產(chǎn)的半夏葉片數(shù)、株芽數(shù)、塊莖數(shù)均明顯高于野生種莖生產(chǎn)的半夏，脫毒微型種莖生產(chǎn)的半夏葉片數(shù)平均為6.73片、株芽數(shù)為4.6個、塊莖數(shù)為7.87個，野生種莖生產(chǎn)的半夏葉片數(shù)平均為2.8片、株芽數(shù)為2.53個、塊莖數(shù)為4.6個。

2.2.3 產(chǎn)量對比 半夏以塊莖入藥，塊莖產(chǎn)量的高低及增產(chǎn)幅度直接決定著藥農(nóng)的經(jīng)濟效益。由圖6可知，用試管苗生產(chǎn)的脫毒微型種莖播種產(chǎn)量達1 148.48 kg/667m2，增殖系數(shù)為5.74，用野生種莖播種產(chǎn)量為567.99 kg/667m,增殖系數(shù)為2.84；使用同一級別相同的播種量，脫毒微型種莖的產(chǎn)量是野生種莖產(chǎn)量的2.02倍，明顯高于野生種莖的產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，半夏試管苗網(wǎng)室移栽時，使用疏松黃壤土作為移栽基質(zhì)、密度200株/m2時獲得脫毒微型種莖的產(chǎn)量最高，種莖級別最適于作為生產(chǎn)種莖。脫毒微型種莖在植株發(fā)芽率、植株長勢、產(chǎn)量上均遠遠高于野生種莖，因此可通過試管苗生產(chǎn)微型脫毒種莖替代野生種莖。

使用黃壤土作為半夏試管苗移栽基質(zhì)易獲得高產(chǎn)。胡瑞芬等[14]研究了腐熟藥渣、純蛭石等基質(zhì)對試管苗移栽的影響，黃壤土隨處可見，使用方便，生產(chǎn)成本低，但目前沒有相關(guān)黃壤土對半夏試管苗移栽影響的研究。試驗結(jié)果表明，基質(zhì)保持水分能力越強，產(chǎn)量越高，基質(zhì)保持水分能力越弱，產(chǎn)量越低。因此，在進行半夏試管苗移栽時，宜選用含水量在20%～30%的疏松黃壤土作為基質(zhì)。

半夏試管苗移栽密度為200株/m2生產(chǎn)的微型種莖產(chǎn)量高，種莖級別最適于作生產(chǎn)種。密度是影響半夏產(chǎn)量最重要的因素，適宜的種植密度，能給半夏營造一個良好的群體，如果栽培密度太小，雖然葉片互不遮掩，個體對光、熱、水、氣資源利用充分，光合效能高，個頭大，但單位面積有效株數(shù)少，產(chǎn)量低，造成各種資源浪費；若密度過大，葉片互相搭接，葉片遮蔽大，光合效能低，向下運輸和貯存于塊莖中的光合有機物少，半夏單位面積個數(shù)雖多，但個頭小，商品性不高。由試驗結(jié)果可知，密度大時，小塊莖多，大塊莖少；密度小時，小塊莖少，大塊莖多，但不一定高產(chǎn)。半夏試管苗生產(chǎn)的微型塊莖作為生產(chǎn)種使用，因此，半夏試管苗生產(chǎn)微型塊莖時，為提高繁殖系數(shù)，應適當加大移栽密度，適宜采用移栽密度為200株/m2。試驗結(jié)果與李祥棟等[15]研究不同種植密度下半夏葉片氣孔特性的變化認為在種植密度為150～200 kg/667m2（150～200粒/m2)時，氣孔器長軸和短軸長度基本無變化，其原因可能是此范圍內(nèi)的種植密度比較適合于半夏群體的生長，此時種群內(nèi)個體間的競爭和協(xié)同作用比較均衡一致。

脫毒微型種莖播種后產(chǎn)生的C2代與野生種莖相比具有顯著的生長優(yōu)勢，產(chǎn)量達1 148.48 kg/667m2，增殖系數(shù)為5.74，產(chǎn)量是野生種的2.02倍，與野生種莖相比產(chǎn)量具有顯著性差異，試驗結(jié)果與黃璐琳等[16]人的研究結(jié)果一致。對于脫毒組培種莖C3代長勢和增產(chǎn)性如何還需進一步研究。

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（責任編輯：石 君）

Study on Free-virus Micro Tubers Production Technology of Pinellia ternate by Tube Seedling

CHEN Hong-yan，CHEN Chong-guo，ZHANG Ling，Wu Jia-li

（Horticultural Research Institute, Anshun Academy of Agricultural Sciences, Anshun, Guizhou 561000）

Compared with the wild seed stem, the free-virus micro tubers produced by tube seedlings of Pinellia ternata had a signifcant effect of yield increasing, and using free-virus micro tubers to product could greatly improve the yield and reduce production costs. The transplanting density and substrate of tube seedlings could directly affect the yield, quality and plant type of the micro tubers. In order to determine the optimum culture matrix and transplanting density of the tube seedlings, to improve the yield and reducing production costs of the micro tubers, the effects of different matrixes and transplanting density on the yield of tube seedlings of Pinellia ternate were studied by using randomized block design. The results show that: the determination degree of various factors on the yield was density (B) ＞ matrix (A). The best combination was matrix loose yellow soil and density 200 plants/m2with the highest yields of 301.34 kg/667m2and 674.33 grains/m2. The small and medium stems which’s diameter were lower than 1.5 cm accounted for 92.14% of the total. It had the highest proportion of stems which could be used to product tubers.

Pinellia ternata; tube seedling; matrix; density; free-virus micro tubers production

S567.21+9

A

1006-060X（2015）08-0033-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.011

2015-07-11

陳紅艷（1984-），女，貴州普定縣人，研究實習員，主要從事植物組織培養(yǎng)、園藝作物栽培及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃工作。