甘薯脫毒苗圃地直接移栽技術(shù)研究

解曉紅，李江輝，解紅娥，王凌云，賈崢嶸，吳宇浩，王 萌，武宗信

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西運(yùn)城 044000）

甘薯是重要的糧食、飼料用塊根作物，也是工業(yè)及新型能源的重要來(lái)源，同時(shí)也是保障我國(guó)糧食安全的底線作物，在我國(guó)已有400多年的種植歷史[1-2]。近年來(lái)，甘薯年均種植面積在450萬(wàn)hm2左右，總產(chǎn)約1 000萬(wàn)t，分別占世界甘薯種植面積的45%和產(chǎn)量的80%[3]。而甘薯屬于無(wú)性繁殖作物，種植過(guò)程中易侵染病原菌和病毒，甘薯的病毒病目前已成為甘薯生產(chǎn)的制約因素[4-5]，尤其近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的甘薯SPVD病毒，其危害程度遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)以往報(bào)道的甘薯其他病毒，減產(chǎn)幅度可達(dá)50%～90%[6-8]，因此，用生物技術(shù)手段生產(chǎn)脫毒苗尤其重要。目前，國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)甘薯病毒病的危害及利用生物技術(shù)手段生產(chǎn)脫毒苗研究較多[9-14]，但對(duì)如何提高甘薯脫毒苗移栽成活率研究較少，而脫毒試管苗移栽成活率的高低與甘薯脫毒快繁技術(shù)的推廣應(yīng)用密切相關(guān)。常規(guī)的移栽方法是將甘薯脫毒苗在組培瓶中快速繁殖，形成生根的快繁苗，將進(jìn)行組織培養(yǎng)的試管蓋打開(kāi)，進(jìn)行室內(nèi)組培瓶?jī)?nèi)煉苗2～3 d，再在實(shí)驗(yàn)室把脫毒苗木移栽到營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)15 d以上，并用遮陰網(wǎng)遮陰、保濕，成活后的苗木再移栽到網(wǎng)棚圃地，繼續(xù)遮陰保濕，保證其成活與生長(zhǎng)。采用這種移栽方法，脫毒試管苗要經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)缽二次換苗，二次長(zhǎng)新根，試管苗本身生長(zhǎng)細(xì)弱和幼嫩，經(jīng)過(guò)2次處理成活率較低，有時(shí)不足60%，而且操作繁瑣、耗時(shí)、成本較高。

本試驗(yàn)通過(guò)調(diào)節(jié)網(wǎng)棚圃地土壤濕度、拱膜打孔時(shí)間與打孔面積，提高甘薯脫毒苗移栽成活率和生長(zhǎng)速率，建立組培苗直接移入圃地的技術(shù)體系。以期為甘薯脫毒苗的規(guī)?；a(chǎn)和推廣應(yīng)用提供有力的技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試品種為甘薯品種晉甘薯9號(hào)脫毒試管苗，由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所甘薯研究室提供。

1.2 試驗(yàn)方法

從脫毒試管苗上切取帶有2片葉的莖段苗，接種到MS＋NAA 0.25 mg/L＋6-BA 0.5 mg/L L+蔗糖30 g/L＋瓊脂6.5 g/L培養(yǎng)基上進(jìn)行組織培養(yǎng)，組織呈多倍增殖，形成生根的快繁苗木。培養(yǎng)溫度（28±1）℃、光照強(qiáng)度 2 000～3 000 lx、光照時(shí)間 10 h/d。選擇根系生長(zhǎng)良好、健壯而整齊的生根試管苗，用于移栽試驗(yàn)。

1.2.1 移栽方法 當(dāng)實(shí)驗(yàn)室甘薯脫毒苗長(zhǎng)至6～8片時(shí)，可取出進(jìn)行移栽，洗凈根部培養(yǎng)基、瓊脂，不經(jīng)實(shí)驗(yàn)室煉苗，直接移栽到整理好的防蟲(chóng)網(wǎng)棚圃地中。栽前10～15 d按 N∶P∶K＝1∶（0.6～1.0）∶（1.6～2.0）施入肥料，進(jìn)行深翻，整細(xì)、耙平。栽前1～2 d將網(wǎng)棚苗圃地前灌造墑，土壤濕度達(dá)13%～15%后移栽，將防蟲(chóng)網(wǎng)棚內(nèi)整理好的土壤漿溝8～10 cm深，甘薯試管苗按株距4.0 cm、行距8.0 cm栽植，蓋土厚度為3.0～3.5 cm，及時(shí)搭建塑料薄膜小拱棚（距地面35～40 cm）進(jìn)行保濕防曬。3～4 d后，視脫毒苗與土壤接觸情況，對(duì)部分脫毒苗進(jìn)行2次覆土、補(bǔ)水，穩(wěn)固根系，使之與土壤充分接觸。7 d后，于塑料薄膜拱棚上打孔透氣，平均每平方米打3個(gè)直徑為1 cm左右的圓孔，而后視氣溫情況逐漸加大透氣面積，降低棚內(nèi)的溫度和濕度，使之最終和大氣溫濕度一致。

1.2.2 試驗(yàn)處理

1.2.2.1 澆水處理 2013—2015年連續(xù)3 a于4月22日前后對(duì)晉甘薯9號(hào)脫毒試管苗進(jìn)行移栽，澆水設(shè)2個(gè)處理，即栽前澆水（栽前1～2 d進(jìn)行前灌造墑，使移栽時(shí)土壤濕度保持13%～14%）和栽后澆透水。每個(gè)處理移栽200苗，3次重復(fù)。

1.2.2.2 移栽時(shí)間打孔時(shí)間 2014—2015年采用不同時(shí)間段分批次于防蟲(chóng)網(wǎng)棚圃地直接移栽。移栽時(shí)間分別為4月18日、4月22日、4月26日、4月30日、5月4日、5月8日和5月12日，每4 d移栽一次。打孔間隔時(shí)間分別為3，2，1 d。每個(gè)處理移栽600苗。以上處理均為栽前前灌造墑，土壤含水量13%～14%，3次重復(fù)。所有移栽的試管苗于4月26日搭建遮光率為50%～60%的遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行遮陰處理，保濕防曬。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

30 d統(tǒng)計(jì)移栽成活率及長(zhǎng)出新葉的數(shù)量，統(tǒng)計(jì)30株（每重復(fù)10株）的新長(zhǎng)葉片數(shù)并計(jì)算平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行，方差分析采用DPSv7.05進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同澆水次序?qū)Ω适砻摱久缫圃猿苫盥实挠绊?/h3>

土壤濕度是根系成活的關(guān)鍵，保持土壤良好的透氣性是提高甘薯脫毒苗移栽成活率的關(guān)鍵措施之一[15]。剛從實(shí)驗(yàn)室移栽到圃地的試管苗，由異養(yǎng)生長(zhǎng)變?yōu)樽责B(yǎng)生長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境要求十分敏感，因此，移栽時(shí)要求一定的土壤濕度及環(huán)境濕度，組培苗移栽一般環(huán)境濕度為90%以上[16]，而土壤濕度及土壤透氣性的大小是由澆水的次序來(lái)決定的。從表1可以看出，栽前澆水與栽后澆水2個(gè)處理間成活率差異極顯著，生長(zhǎng)速率差異不顯著。栽前澆水（土壤濕度13%～14%）平均成活率95.93%，30 d平均新增葉片6.33個(gè)/株；栽后澆水，由于試管苗根系較細(xì)弱，澆水量難以控制，容易引起根部缺氧，導(dǎo)致局部或全株發(fā)霉、腐爛死亡，且栽后緩苗時(shí)間長(zhǎng)，影響移栽成活率和苗生長(zhǎng)，平均成活率70.94%，30 d新增葉片6.02個(gè)/株。

表1 不同土壤水分處理措施對(duì)脫毒甘薯苗移栽成活率的影響

2.2 不同移栽時(shí)期打孔處理對(duì)移栽成活率的影響

不同時(shí)間段試管移栽苗成活率與拱棚膜上打孔間隔時(shí)間有顯著相關(guān)性（表2）。甘薯脫毒試管苗移入圃地后，由高濕、弱光、恒溫下異養(yǎng)培養(yǎng)變成完全自養(yǎng)生長(zhǎng)，若不保溫、保濕極易失水而萎蔫死亡。4月18—22日的大氣溫度為19～24℃，地溫為17～23℃，通過(guò)人工造墑，使土壤含水量保持在13%～14%，移栽的試管苗自第7天開(kāi)始打孔通風(fēng)透氣，每3 d打孔處理一次，移栽成活率達(dá)96.0%以上；4月26—30日光照強(qiáng)度和大氣溫度逐漸升高，造成膜下環(huán)境高溫高濕，每2 d打孔處理一次，移栽成活率達(dá)95%以上；5月4—12日，大氣溫度迅速升高到34～37℃，造成膜內(nèi)溫度急劇上升，甘薯試管苗蒸騰速率快，易造成植株失水萎蔫，發(fā)生燙苗、燒苗現(xiàn)象，所以每天都進(jìn)行打孔處理，以降低膜內(nèi)溫度和濕度。通過(guò)縮短打孔間隔時(shí)間，擴(kuò)大通風(fēng)面積，提高成活率，移栽成活率可達(dá)95%左右。

表2 不同移栽時(shí)間打孔處理對(duì)試管苗移栽成活率的影響

3 結(jié)論與討論

土壤濕度和透氣性是根系成活的關(guān)鍵[17]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，栽前澆水造墑（移栽時(shí)土壤濕度保持13%～14%），維持了土壤的顆粒細(xì)度和透氣性，細(xì)顆粒增加了土壤與根系的接觸面積，便于根系吸收營(yíng)養(yǎng)，土壤疏松增加了透氣性，方便根系呼吸；栽后澆水，一方面，土壤含水量較高，透氣性降低，試管苗根系較細(xì)弱，容易引起根部缺氧，導(dǎo)致局部或全株發(fā)霉、腐爛死亡；另一方面，栽后試管苗緩苗時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響移栽成活率和苗生長(zhǎng)。在土壤含水量低于13%時(shí)，甘薯脫毒試管苗會(huì)大量失水逐漸萎蔫，土壤濕度越低，萎蔫的速度越快，移栽成活率越低。

不同移栽時(shí)間進(jìn)行打孔處理，甘薯試管苗移栽的成活率差異顯著。4月18—22日，移栽的試管苗土壤含水量為13%～14%，每3 d打孔處理一次，平均每平方米打3個(gè)直徑1 cm左右的圓孔，試管苗成活率及新增葉片數(shù)達(dá)最高，分別為95.93%和6.33個(gè)/株；此時(shí)段為甘薯脫毒試管苗移栽最佳時(shí)段。隨著溫度升高，采取縮短打孔間隔時(shí)間，擴(kuò)大打孔面積，移栽成活率提高，移栽成活率可達(dá)95%左右。

組培苗的移栽是種苗應(yīng)用于生產(chǎn)最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的一步，移栽成活率的高低與甘薯脫毒快繁技術(shù)的推廣應(yīng)用密切相關(guān)[18-21]。甘薯脫毒快繁技術(shù)的推用應(yīng)用不僅要求組培苗的移栽成活率要高，而且要求簡(jiǎn)化移栽程序。本試驗(yàn)研究的甘薯脫毒試管苗網(wǎng)棚圃地直接移栽方法正是迎合了這種需求，不需要刻意煉苗、不用配專門(mén)的移栽營(yíng)養(yǎng)土，不經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)缽二次換苗，二次長(zhǎng)新根，直接在大田移栽，只需要調(diào)節(jié)好土壤和環(huán)境的溫濕度，掌握好拱棚薄膜的打孔時(shí)間和打孔面積、采用遮光率50%～60%的遮陽(yáng)網(wǎng)適當(dāng)遮陰即可，移栽成活率達(dá)95.93%以上，生長(zhǎng)快速，30 d平均葉片增量6.33個(gè)/株。該技術(shù)成本低，生長(zhǎng)快速，操作簡(jiǎn)便，它的研究成功實(shí)現(xiàn)了甘薯脫毒快繁體系的有效應(yīng)用和推廣，加速了甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了甘薯生產(chǎn)的提質(zhì)增效。

參考文獻(xiàn)：

［1］王振學(xué)，王子勤，趙東.甘薯高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].中國(guó)種業(yè)，2010（11）：64-65.

［2］阮龍.基于發(fā)根體系的甘薯莖線蟲(chóng)病研究及甘薯遺傳轉(zhuǎn)化體系建立[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

［3］楊新筍，王連軍.甘薯·農(nóng)業(yè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)：長(zhǎng)江流域甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)研討會(huì)論文集[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2003.

［4］張立明，王慶美，馬大夫，等.甘薯主要病毒病及脫毒對(duì)塊根產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2005，25（2）：316-320.

［5］楊永嘉，邢繼英，張朝倫，等.甘薯病毒病調(diào)查研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990（2）：33-34.

［6］周全盧，張玉娟，黃迎冬，等.甘薯病毒病復(fù)合體（SPVD）對(duì)甘薯產(chǎn)量形成的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（1）：42-46.

［7］于永學(xué)，張丹，楊紅，等.不同甘薯品種莖尖脫毒與快繁特性分析[J].河南農(nóng)業(yè)，2017（28）：53-54.

［8］陳玉霞，邱建輝，張朝臣，等.甘薯莖尖脫毒培養(yǎng)技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（13）：135-137，219.

［9］武宗信，解紅娥，陳永勝.甘薯脫毒技術(shù)[M].北京：中國(guó)人民出版社，1999.

［10］解紅娥，武宗信，馮文龍，等.甘薯脫毒技術(shù)及應(yīng)用[J].國(guó)外農(nóng)學(xué)—雜糧作物，1997（6）：24-25.

［11］武宗信，解紅娥，馮文龍，等.甘薯微莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1997，25（4）：59-62.

［12］馮文龍，解紅娥，武宗信，等.甘薯莖尖培養(yǎng)主要影響因素研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999，27（1）：34-37.

［13］關(guān)崇梅，秦靜遠(yuǎn)，徐志英，等.甘薯莖尖分生組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004，20（4）：33-35.

［14］孔祥生，張妙霞，陳明燦.生長(zhǎng)素類物質(zhì)對(duì)甘薯莖尖分生組織培養(yǎng)成苗的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2003，22（2）：114-116.

［15］王鵬飛，杜俊杰.果樹(shù)試管苗的煉苗移栽技術(shù) [J].山西果樹(shù)，2004（3）：20-22.

［16］陳駿，婁麗，侯娜，等.虎舌紅組培苗移栽條件優(yōu)化試驗(yàn)[J].貴州科學(xué)，2015，33（4）：56-59.

［17］李京，張建瑛，張妍妍，等.“美登”藍(lán)莓組培苗移栽技術(shù)研究[J].北方園藝，2013（13）：36-38.

［18］劉勇，王良群，楊偉，等.高粱組培苗生根與移栽技術(shù)研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（3）：266-268，272.

［19］張慧軍，王丹，張國(guó)強(qiáng).提高棉花組培苗移栽成活率的技術(shù)措施[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，42（3）：6-8.

［20］鄭必平，徐慧東，劉文，等.草莓組培苗移栽馴化技術(shù)與優(yōu)化條件的探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（22）：9466-9467，9479.

［21］蔣凡，戴軍，覃儀，等.3因素對(duì)杉木組培苗移栽生根率的影響及移栽后生長(zhǎng)量與根系形態(tài)研究 [J].林業(yè)科技，2015，40（2）：5-8.