甘薯脫毒種苗(薯)大棚雙季快速繁殖技術(shù)

季志仙，李海營

(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院a作物與核技術(shù)利用研究所，b病毒學(xué)與生物技術(shù)研究所，浙江 杭州 310021)

甘薯是浙江省主要旱地經(jīng)濟(jì)作物，年種植面積在6.7萬hm2左右[1-2]。近年來隨著人們對(duì)食品需求的多樣化和旅游休閑農(nóng)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，甘薯的品種和種植方式也不斷更新，迷你甘薯和菜用甘薯更是受到越來越多的種植戶和消費(fèi)者的喜愛[3-7]。浙江省迷你甘薯的主栽品種為心香，雙季種植產(chǎn)值高達(dá)15萬元·hm-2，效益約9萬元·hm-2，2017年種植面積為1.1萬hm2，2016年被浙江省種子協(xié)會(huì)評(píng)為浙江省“十二五”十大好品種之一[8-10]；菜用甘薯主栽品種為薯綠1號(hào)，2017年種植面積為593 hm2[11-12]。浙江省甘薯產(chǎn)業(yè)在種植效益高和市場需求不斷增大的環(huán)境下，目前已形成了臨安、衢州十里豐2個(gè)鮮食甘薯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和金華婺城菜用甘薯產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

甘薯為無性繁殖作物，一經(jīng)感染病毒便會(huì)在薯塊內(nèi)存活并逐漸積累，引起種性退化，品質(zhì)下降，可減產(chǎn)20%～50%，嚴(yán)重的導(dǎo)致絕收[13-14]。浙江省甘薯產(chǎn)業(yè)由于長期多年雙季連作及自留種薯栽培技術(shù)，病毒在種薯內(nèi)不斷累積，生產(chǎn)上出現(xiàn)了品質(zhì)和產(chǎn)量嚴(yán)重下降的現(xiàn)象，調(diào)查表明杭州市臨安區(qū)甘薯生產(chǎn)面臨的莖腐病和衢州市甘薯產(chǎn)業(yè)的小象甲蟲害，與種薯質(zhì)量有直接的關(guān)系。但就目前科技發(fā)展現(xiàn)狀而言，還沒有一種合適的化學(xué)藥物能抑制甘薯體內(nèi)病毒生長或消滅病毒，因而尋求一種合適技術(shù)，進(jìn)行甘薯病毒脫除顯得尤為重要[15]。莖尖分生組織培養(yǎng)結(jié)合病毒學(xué)培育脫毒甘薯苗技術(shù)是目前防治甘薯病毒病、提高甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的最有效的途徑，這一項(xiàng)生產(chǎn)培育甘薯種薯種苗技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用[16-19]。但浙江省甘薯脫毒種薯種苗的培育和應(yīng)用才剛剛起步，針對(duì)浙江省的氣候特點(diǎn)和現(xiàn)有設(shè)施條件，我們?cè)谕晟浦髟云贩N健康種薯、種苗標(biāo)準(zhǔn)化繁殖技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加新理念，建立了一套生產(chǎn)上實(shí)用且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的大棚春秋2季快速繁殖生產(chǎn)技術(shù)體系。

1 甘薯脫毒苗培養(yǎng)

4月上旬于晴朗天氣，在大棚中選取心香、薯綠1號(hào)健壯頂芽苗數(shù)株，自來水沖洗30 min，在無菌操作臺(tái)上切下1 cm左右的頂芽，用5%次氯酸鈉表面消毒，無菌水反復(fù)沖洗頂芽后，用無菌濾紙吸干表面水分，在解剖鏡下剝?nèi)?個(gè)葉原基的莖尖(0.2～0.4 cm)，迅速接入莖尖脫毒培養(yǎng)基。置于溫度25～26 ℃，光照強(qiáng)度1 500～2 000 lx，光照時(shí)間12 h·d-1的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)5～6周，當(dāng)可以觀察到明顯生長的幼苗時(shí)，將幼苗轉(zhuǎn)入無生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基中，小苗繼續(xù)生長并形成根系，3～4周即能發(fā)育成5～8張葉片的小植株，將其按單節(jié)切段繼續(xù)擴(kuò)繁，擴(kuò)繁至100～150株后，隨機(jī)抽取3～4個(gè)樣本，每個(gè)樣本10～15株，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)病毒(ELISA)，表現(xiàn)陰性者即為脫毒苗。

2 脫毒苗實(shí)驗(yàn)室快繁技術(shù)

選取帶7張以上葉片的脫毒苗，在無菌條件下切成1～2節(jié)的莖段，移入MS基本培養(yǎng)基繁殖(培養(yǎng)條件同上)，經(jīng)過40 d培養(yǎng)后，達(dá)到5張以上葉片為成株苗。脫毒苗在培養(yǎng)室內(nèi)可實(shí)現(xiàn)周年繁殖，不同品種的繁殖方法略有差異。心香的脫毒苗快繁每瓶栽種1株的成株率達(dá)到100%，栽種2株以上的成株率下降；薯綠1號(hào)脫毒苗快繁每瓶栽種3株的成株率能達(dá)到100%。可見，為了獲得最佳的繁殖效果，不同品種之間試管苗的繁殖方法略有些差異，在實(shí)際應(yīng)用過程中，要根據(jù)品種的生長特性來操作，以期獲得最佳的效果。

3 脫毒苗春、秋2季大棚快速繁殖技術(shù)

3.1 脫毒苗移栽技術(shù)

3.1.1 移栽氣候條件

試管苗的生產(chǎn)成本較高，薯苗又嬌嫩，提高試管苗的移栽成活率是整個(gè)脫毒苗生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。試管苗的培養(yǎng)溫度是25～26 ℃，培養(yǎng)過程的光、溫、濕度條件穩(wěn)定，脫毒苗十分脆弱，外界環(huán)境條件與培養(yǎng)條件(主要是溫度、濕度、光照條件)越接近，移栽成活率越高。由于大棚溫度可控性較弱，因此溫度成為大棚脫毒苗移栽的重要條件。浙江省氣溫在20～28 ℃的時(shí)間，一年中出現(xiàn)在春季4月底左右和秋季9月上旬左右，可持續(xù)2～3周時(shí)間，此段時(shí)期也正是移栽甘薯脫毒苗的最佳時(shí)間。經(jīng)測(cè)試，這個(gè)時(shí)期移栽甘薯脫毒苗的成活率最高，一般都能達(dá)到95%以上，而夏季7—8月高溫季節(jié)和冬季10月下旬至翌年3月低溫季節(jié)，試管苗的培養(yǎng)溫度與外界環(huán)境溫度相差太大，試管苗移栽成活率十分低，甚至幾乎不能移栽成活。

3.1.2 營養(yǎng)缽中移栽

當(dāng)脫毒苗成長到7張以上葉片時(shí)，就可移栽到防蟲網(wǎng)大棚繁殖。在移栽試管苗前，要密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，查詢15 d內(nèi)的氣溫變化情況，當(dāng)氣溫穩(wěn)定在20～30 ℃時(shí)，可準(zhǔn)備移栽。移栽前將成苗脫毒苗置于室溫下煉苗5～7 d，取出脫毒苗，沖洗掉根部瓊脂后，移栽到泥炭土∶蛭石=1∶1(v/v)的基質(zhì)中，移栽后及時(shí)澆水，加蓋遮陽網(wǎng)保護(hù)幼苗，防止太陽光灼傷，噴霧保濕，經(jīng)2～3 d后，去掉遮陽網(wǎng)，增加光照。

3.2 脫毒種苗(薯)大棚快繁技術(shù)

3.2.1 防蟲網(wǎng)大棚定植

脫毒苗在營養(yǎng)缽中經(jīng)過1周假植后，幼苗就可長出新根，發(fā)出新葉，成活后的脫毒苗，再栽種到防蟲網(wǎng)大棚內(nèi)，按株距20 cm，行距30 cm的密度定植。定植后每天觀察棚里溫度和苗床水分，檢查幼苗生長情況。幼苗經(jīng)過20 d左右的生長后，植株長到10張葉片以上，摘除頂芽，促進(jìn)分枝生長。

3.2.2 春季移栽繁殖種苗和種薯

春季4月中、下旬—5月上旬的氣溫適合移栽試管苗，隨著5月下旬氣溫不斷升高，大棚內(nèi)的肥、水、溫度三因素都得到充分保證，定植在防蟲網(wǎng)大棚內(nèi)脫毒苗快速生長，直到7月初開始剪大棚苗栽種到大田繁殖種薯，到8月10日栽種結(jié)束，1株脫毒苗可以繁殖出1 000株以上的種苗，以每株種苗的產(chǎn)量500 g計(jì)算，1株脫毒苗當(dāng)年可以生產(chǎn)出500 kg以上的原種薯。

3.2.3 秋季移栽繁殖原原種及種苗大棚越冬

浙江省9月上旬氣溫是移栽甘薯試管苗的最佳氣候，4月下旬—5月上旬移栽一批后，6—8月在培養(yǎng)室快速繁殖試管苗，同時(shí)做好大棚消毒。9月初試管苗假植，中旬種苗栽種到大棚，10月上旬封壟，以苗繁苗繼續(xù)栽種到大棚繁殖，一直栽種到10月底。隨著11月氣溫不斷降低，此時(shí)要控制大棚的溫、濕度，注意經(jīng)常通風(fēng)練苗，防止薯苗徒長。到12月下旬，可收獲原原種，心香一株苗可以收獲2～3個(gè)薯塊，每株產(chǎn)量在100 g左右，原原種的產(chǎn)量可達(dá)到6 t·hm-2。原原種經(jīng)過高溫催芽或直接在大棚育苗，到第2年3月下旬可剪苗繼續(xù)繁殖做生產(chǎn)用苗。另外，也可以不收獲原原種，而是做好地上部脫毒苗的保溫越冬，當(dāng)氣溫降到5 ℃以下時(shí)，在薯苗上再加個(gè)小拱棚，能保證脫毒苗不受凍害，達(dá)到秋季脫毒苗在大棚內(nèi)安全越冬，當(dāng)來年2月氣溫回升時(shí)，大棚里的脫毒苗隨著溫度的升高快速生長，3—6月可以生產(chǎn)出足夠數(shù)量的種苗供繁殖種薯。

3.3 大棚生產(chǎn)脫毒苗管理技術(shù)

3.3.1 生長性狀的觀測(cè)

脫毒苗定植封壟后，觀測(cè)其生長性狀，如株型、葉片、頂芽是否具有本品種的特征。如果發(fā)現(xiàn)異常，立即拔除，確保品種的純度和品種的特征特性。例如，2017年秋季移栽一批心香脫毒苗，發(fā)現(xiàn)其中有2株藤蔓較細(xì)長，與品種特征略有差異，采取馬上拔除處理。由于脫毒苗的繁殖倍數(shù)高，異常植株的放大將會(huì)帶來非常嚴(yán)重的后果。

3.3.2 防蟲網(wǎng)大棚中病害的防治技術(shù)

大棚中病害管理主要是做好大棚內(nèi)消毒，8月上旬春季種苗栽種結(jié)束，大棚有1個(gè)月的空閑時(shí)間，此時(shí)正值夏季高溫季節(jié)，也是大棚悶棚消毒的最好季節(jié)。悶棚的方法是在大棚里灌上水，蓋上地膜，蓋好棚膜，關(guān)好門，密閉1個(gè)月。大棚病害主要有黑斑病，噴淋50%多菌靈可濕性粉劑600～800倍藥液或50%甲基托布津可濕性粉劑300～500倍藥液1～2次，間隔時(shí)間為10～14 d。

4 小結(jié)

傳統(tǒng)的脫毒苗三級(jí)繁種體系利用組培室生產(chǎn)原原種，原原種在隔離條件下生產(chǎn)原種和利用原種再繁殖生產(chǎn)用種，3年才可以在生產(chǎn)上利用。本技術(shù)通過當(dāng)年生產(chǎn)甘薯原原種，第2年利用大棚雙季快速高效體系生產(chǎn)脫毒種苗，不但縮短了甘薯脫毒苗繁種時(shí)間、提高了生產(chǎn)效率，而且提高了種薯的質(zhì)量。浙江省甘薯脫毒苗可以利用春季移栽防蟲網(wǎng)大棚繁殖，5—7月以苗繁苗，種苗繁殖系數(shù)成千倍增加，7—8月中旬前剪苗栽種大田繁殖種薯，能生產(chǎn)出足夠數(shù)量的原種；秋季再次移栽脫毒苗繁殖原原種和大棚內(nèi)以苗繁苗、種苗越冬，來年春天大棚內(nèi)種苗快速生長，以苗繁苗及秋季原原種繁苗，7—8月能繁殖上萬倍的健康種苗。目前防蟲網(wǎng)大棚已經(jīng)普及，通過春秋2季移栽脫毒苗，不僅增加繁殖系數(shù)，試管苗從培養(yǎng)室分2期移栽，還能充分利用培養(yǎng)室的空間，提高培養(yǎng)室的生產(chǎn)效率。此外，根據(jù)生產(chǎn)情況，及時(shí)調(diào)整繁殖數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。2016年據(jù)臨安市農(nóng)業(yè)局植保站試驗(yàn)，第1期是7月23日栽種，10月25日田間調(diào)查，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物與核技術(shù)利用研究所提供的心香脫毒種苗的莖腐病發(fā)病率為15.9%，自留種苗的發(fā)病率55.5%，發(fā)病率下降39.6個(gè)百分點(diǎn)，鮮薯產(chǎn)量增加1倍多；第2期是9月7日栽種，11月7日調(diào)查，脫毒苗的莖腐病發(fā)病率為2.87%，自留種苗的發(fā)病率8.92%，發(fā)病率下降6.05個(gè)百分點(diǎn)。