LED光源應(yīng)用于脫毒馬鈴薯試管苗繁育的試驗(yàn)研究

摘要：馬鈴薯作為糧菜兼用的作物，在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中起著越來越重要的作用。提升脫毒馬鈴薯種薯的生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量是當(dāng)前業(yè)界人士比較關(guān)注的問題。通過脫毒馬鈴薯試管苗培育脫毒馬鈴薯種薯在實(shí)踐過程中展現(xiàn)出了良好的作用，能夠使培養(yǎng)的馬鈴薯在產(chǎn)量上有所突破，質(zhì)量方面也能夠達(dá)到國家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。本文通過對(duì)脫毒馬鈴薯試管苗繁育，以及在繁育過程中LED光源的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討，總結(jié)歸納出一些經(jīng)驗(yàn)以供相關(guān)人員進(jìn)行參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：脫毒馬鈴薯；試管苗繁育；LED光源

中圖分類號(hào)： S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.028

我國是馬鈴薯生產(chǎn)大國，多年來種植面積和總產(chǎn)量均居世界第一位，但受多種因素的影響，我國馬鈴薯單產(chǎn)水平始終較低。2014年，世界馬鈴薯平均單產(chǎn)水平為20.10t/hm2，歐美發(fā)達(dá)國家平均單產(chǎn)為45t/hm2，而我國占總生產(chǎn)面積70%的主產(chǎn)區(qū)的平均單產(chǎn)僅為17.02t/hm2，僅為世界平均水平75%。因此，提高我國馬鈴薯的單產(chǎn)水平，已成為我國迫切需要解決的問題。同時(shí)，在馬鈴薯深加工方面，僅有8%的馬鈴薯被深加工，沒有有效地利用資源?，F(xiàn)階段，發(fā)展利用有利資源，將馬鈴薯做成大產(chǎn)業(yè)勢在必行。LED光源在脫毒馬鈴薯試管苗的繁育過程中起到了一定的作用，能夠促進(jìn)脫毒馬鈴薯試管苗的良好生長，節(jié)能降耗，有利于脫毒馬鈴薯種薯的培養(yǎng)。

1 脫毒馬鈴薯試管苗簡介

脫毒馬鈴薯是馬鈴薯種薯通過一定的技術(shù)和手段使種薯內(nèi)的病毒消除之后，獲得的沒有病毒或是病毒較少的種薯。制備脫毒馬鈴薯的原因是，種薯的質(zhì)量不好就會(huì)在一定程度上減少馬鈴薯的產(chǎn)量，降低馬鈴薯的質(zhì)量，病毒會(huì)侵入到馬鈴薯的植株和塊莖中，就會(huì)在一定程度上引起馬鈴薯的退化，同時(shí)還能夠引起各種疾病[2]?，F(xiàn)在世界上普遍應(yīng)用的是馬鈴薯莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)脫毒馬鈴薯種薯，馬鈴薯的莖尖脫毒是利用病毒在馬鈴薯植株組織中分布的不均勻性，通過生物技術(shù)進(jìn)行組織培養(yǎng)，脫掉原植株中的病毒，獲得無病的健康植株——脫毒試管苗。再進(jìn)行繼代擴(kuò)繁，得到數(shù)量較大的馬鈴薯塊莖——脫毒種薯。脫毒種薯供生產(chǎn)上應(yīng)用，使生產(chǎn)獲得高產(chǎn)，脫毒種薯比不脫毒種薯增產(chǎn)30%～60%。目前，這一技術(shù)已得到廣泛的推廣與應(yīng)用，對(duì)解決馬鈴薯退化問題起了很大作用。

2 脫毒馬鈴薯試管苗繁育中LED燈的應(yīng)用試驗(yàn)

在脫毒馬鈴薯試管苗的繁育過程中通常會(huì)用白色組培燈進(jìn)行光照培養(yǎng)，既費(fèi)電又產(chǎn)生大量的熱，需要使用空調(diào)進(jìn)行降溫，能源消耗比較大。隨著近年LED燈技術(shù)的發(fā)展，使用彩色LED燈進(jìn)行光照培養(yǎng)是必然的發(fā)展趨勢。

光的波長也能夠在一定程度上影響脫毒馬鈴薯試管苗的生長。UVB（280～320nm）的情況下植物無法進(jìn)行生長，UVC（320～400nm）的情況下可能對(duì)藍(lán)色輻射有附加作用；藍(lán)色（400～500nm）對(duì)植物延長生長非常重要；綠色（400～500nm）對(duì)于某些植物來說，相比于紅褐色光譜作用不大；紅色（600～700nu）缺少紅色光會(huì)引起不正常發(fā)育[4]。經(jīng)過研究顯示，分布在600～700nm的紅光可使馬鈴薯的產(chǎn)量增加，并且還能夠在一定程度上增加馬鈴薯果實(shí)的飽滿度，而在這種情況下，在60%～70%的紅光下加上均勻分布的藍(lán)色和白色光譜。

在此理論的基礎(chǔ)上，通過不同比例的LED燈燈珠組成對(duì)馬鈴薯試管苗培養(yǎng)進(jìn)行照射試驗(yàn)，LED燈主要是由紅光、藍(lán)光以及白光通過一定的比例配制而成。而紅藍(lán)白光之間的配置比例有很多種：1∶1∶1、2∶1∶1、1∶1∶3、5∶2∶4以及紅綠藍(lán)比例為4∶1∶1、正白LED燈等。不同配置比例的LED燈在對(duì)馬鈴薯試管苗培養(yǎng)生長上有不同的影響。而經(jīng)過試驗(yàn)證明，用配置比例為1∶1∶3的紅藍(lán)白光集成的LED燈來照射馬鈴薯試管苗，能夠?yàn)轳R鈴薯試管苗的生長提供最為合適的光照環(huán)境，對(duì)馬鈴薯試管苗以及試管微型薯的生長最為有利[3]。

3 LED光源對(duì)于脫毒馬鈴薯試管苗繁育的意義

光照對(duì)于脫毒馬鈴薯試管苗的生長具有很重要的作用。而LED光源能夠?yàn)樵嚬苊绲纳L補(bǔ)充，提高植物所受的光照強(qiáng)度，增加光周期的作用。同時(shí)，在試管苗的生長過程中，容易受到光照不足的影響，這樣就會(huì)影響試管苗的生長狀態(tài)，而LED光源能夠在陰雨天和冬季日照不足狀態(tài)下延長光照時(shí)間。保證試管苗在不同季節(jié)的繁育生長。與此同時(shí)，隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)在我國的不斷壯大，我國已經(jīng)使用大棚來擴(kuò)大脫毒馬鈴薯原種的生產(chǎn)規(guī)模，LED光源還能夠應(yīng)用于大棚以及生物實(shí)驗(yàn)環(huán)境控制方法中，可以完全替代日照[5]。

4 結(jié)語

我國的馬鈴薯種植平均單產(chǎn)水平低于世界平均水平，低產(chǎn)量嚴(yán)重限制了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還在一定程度上影響農(nóng)民的增收?，F(xiàn)階段，我國脫毒馬鈴薯種薯的產(chǎn)量還不能滿足市場對(duì)于馬鈴薯的需求，如何提升脫毒馬鈴薯種薯的數(shù)量和質(zhì)量是一個(gè)非常重要的問題。光照作為一個(gè)對(duì)馬鈴薯試管苗及微型薯的生長起著非常重要作用的因素，將試管苗的環(huán)境光照強(qiáng)度設(shè)置到一個(gè)適宜的程度具有重要意義。研究結(jié)果啟示：采用紅藍(lán)白光配比為1∶1∶3的16W植物燈集成LED燈珠對(duì)馬鈴薯試管苗進(jìn)行光照是最佳選擇，同時(shí)分布在600～700nm的紅色光和分布在400～500nm的藍(lán)色光對(duì)馬鈴薯試管苗生長非常重要；可以使馬鈴薯獲得高產(chǎn)。只有掌握了馬鈴薯試管苗適宜的光照強(qiáng)度，才能夠?yàn)樵黾用摱抉R鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量作出貢獻(xiàn)，加快我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：馬紀(jì)，本科學(xué)歷，副研究員，研究方向：馬鈴薯種苗培養(yǎng)及原種栽培技術(shù)。