馬鈴薯微型薯基質(zhì)栽培研究進(jìn)展

高龍梅，楊小麗，吳明陽，李 益，趙思毅，高 川，劉小英

（達(dá)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，四川 達(dá)州 635000）

馬鈴薯是繼小麥、水稻、玉米之后的第四大糧食作物，具有適應(yīng)性廣，豐產(chǎn)性好，營養(yǎng)豐富，經(jīng)濟(jì)效益高，種植前景好等特點(diǎn)[1]。但是，在馬鈴薯種植過程中容易出現(xiàn)種薯退化問題，導(dǎo)致產(chǎn)量下降，阻礙了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。采用脫毒馬鈴薯種薯能夠有效解決馬鈴薯種薯退化問題。馬鈴薯微型薯（Minituber）生產(chǎn)是馬鈴薯種薯生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，但是，微型薯生產(chǎn)成本高制約著馬鈴薯合格種薯的生產(chǎn)[2-5]。微型薯生產(chǎn)的基本方式有基質(zhì)生產(chǎn)、霧化生產(chǎn)等[6-8]。霧化生產(chǎn)的微型薯水分含量高，不易保存，且成本較高，因此基質(zhì)生產(chǎn)微型薯成為主要的生產(chǎn)方式。本文主要是對現(xiàn)有關(guān)于基質(zhì)生產(chǎn)馬鈴薯微型薯的相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)概述，以達(dá)到提質(zhì)增效的目的。

1 不同基質(zhì)種類和配比對馬鈴薯微型薯產(chǎn)量的影響

目前，用于微型薯生產(chǎn)的基質(zhì)主要有珍珠巖、蛭石、草炭土、椰糠、牛糞、羊糞、碎木屑、灰渣、松針土、菌渣、谷殼等。受生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)效益的影響，在實(shí)際的生產(chǎn)中可選擇一種基質(zhì)單獨(dú)使用，或兩種或多種基質(zhì)混合使用。達(dá)娃普尺和張延麗[9]的研究表明，在西藏地區(qū)，以木屑、羊糞、蛭石按體積比2∶1∶1 混配作為栽培基質(zhì)時(shí)，微型薯單株結(jié)薯數(shù)和小區(qū)平均產(chǎn)量均為最優(yōu)，而小區(qū)平均生產(chǎn)微型薯合格率僅較對照蛭石單獨(dú)作為基質(zhì)減少0.1 個(gè)百分點(diǎn)。馮焱等[10]采用蛭石、珍珠巖、椰糠、營養(yǎng)土等不同的組合配比進(jìn)行研究，表明采用椰糠作為栽培基質(zhì)生產(chǎn)的微型薯粒數(shù)最多，經(jīng)濟(jì)效益最好，具有較好的應(yīng)用價(jià)值；其次是椰糠與營養(yǎng)土按1∶1 的比例配合也能獲得較好的生產(chǎn)效益。劉補(bǔ)成等[11]對羊糞、蛭石、細(xì)沙、麥殼等進(jìn)行不同的配比研究，結(jié)果表明采用“麥殼∶蛭石=1∶2”作為微型薯生產(chǎn)基質(zhì)收獲的商品薯產(chǎn)量最高，其次為“羊糞∶蛭石= 1∶3”，但以“麥殼∶蛭石 =1∶2”和“麥殼∶蛭石 =1∶1”的基質(zhì)生產(chǎn)的商品薯率較高，且成本較低。陳小麗等[12]的研究表明，采用棉籽殼和椰糠作為栽培基質(zhì)，棉籽殼不適宜馬鈴薯脫毒苗生長，定植成活率較低，且易死亡；椰糠在脫毒苗生長早期能夠促進(jìn)脫毒苗快速生長，且單株合格結(jié)薯數(shù)和產(chǎn)量表現(xiàn)良好，均高于對照。王越等[13]的研究表明，‘希森6 號’馬鈴薯品種微型薯生產(chǎn)的最佳栽培基質(zhì)配方為蛭石+ 國產(chǎn)草炭（1 cm）+ 蚯蚓糞，單位面積微型薯結(jié)薯數(shù)達(dá)到357.33粒/m2。李爽等[14]將玉米秸稈進(jìn)行發(fā)酵腐熟，草炭過1 cm 篩后，將沙子、草炭、蛭石、玉米秸稈、田園土5 種基質(zhì)進(jìn)行一定的配比混合組成6 種復(fù)合基質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)玉米秸稈∶草炭∶蛭石=1∶1∶2 這種組合對馬鈴薯脫毒苗的生長有一定促進(jìn)作用。李勇[15]通過對‘荷蘭15 號’和‘克新13 號’進(jìn)行研究表明，前者采用“草炭∶爐灰=3∶1”的基質(zhì)，可獲得最高的產(chǎn)量和效益；后者采用“草炭∶珍珠巖∶爐灰=4∶2∶1”的基質(zhì)，可獲得最高的產(chǎn)量和效益。

2 基質(zhì)栽培馬鈴薯微型薯的病害防治

馬鈴薯微型薯基質(zhì)生產(chǎn)中無論采用何種基質(zhì)都面臨重茬的問題，會造成一定的連作障礙，輕則影響產(chǎn)量，重則導(dǎo)致絕收。減輕這一問題的辦法只能是更換基質(zhì)或者對基質(zhì)消毒進(jìn)行重復(fù)利用，這樣才能避免上一季出現(xiàn)的病蟲害繼續(xù)傳播。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，土壤出現(xiàn)連作障礙的主要根源是土壤中積累的傳染性病蟲害[16]。馬鈴薯屬于易感病作物，細(xì)菌、真菌、病毒、類病毒等均可引起馬鈴薯發(fā)病[17]。由于馬鈴薯屬于塊莖類作物，土傳病害對馬鈴薯的影響更大，對馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)均有較大的影響[18]。龍國等[19]將敵克松、殺毒礬、多菌靈各25 g加辛硫磷37 g進(jìn)行混合后加60 g硫磺對1 m3基質(zhì)熏蒸消毒，小區(qū)結(jié)薯數(shù)顯著高于其他組合，熏蒸消毒基質(zhì)病薯率最低，建議在生產(chǎn)上采用。閆剛等[20]的研究表明，土壤中攜帶的病原菌量的多少，直接影響馬鈴薯干腐病的發(fā)生。郝智勇[21]認(rèn)為在蛭石等通氣條件好的基質(zhì)上栽培馬鈴薯，在基質(zhì)濕度較大的情況下容易發(fā)生瘡痂病，主要是因?yàn)樵谕鈼l件好，濕度大的條件下來自相伴腐生菌的競爭極小，從而使瘡痂病原菌的活性得以充分發(fā)揮。鄒盤龍等[22]對馬鈴薯原原種擴(kuò)繁中瘡痂病病害防治的研究表明，對已經(jīng)感染瘡痂病病原菌的基質(zhì)采用0.2%甲醛水溶液進(jìn)行消毒處理，得到的效果優(yōu)于其他處理。郭成瑾等[23]的研究表明，土壤接菌對馬鈴薯生長和干腐病的發(fā)生均具有影響，隨著土壤接入菌源量的增加，馬鈴薯生長指標(biāo)呈遞減趨勢，而干腐病發(fā)病呈遞增趨勢。劉星等[24]的研究表明，抑制土傳病害傳播有效的手段是進(jìn)行土壤滅菌，生物有機(jī)肥能有效改善微生物的群落結(jié)構(gòu)，二者聯(lián)合使用效果更佳。該方法可以有效的防控甘肅省中部沿黃灌區(qū)馬鈴薯連作障礙出現(xiàn)的一些問題，具有較高的使用價(jià)值。劉凌云等[25]的研究表明，原原種繁殖時(shí)如果重復(fù)使用基質(zhì)，需要針對不同的品種在病害高發(fā)期進(jìn)行水分管理，這對控制瘡痂病具有較好的效果。

3 水肥對基質(zhì)栽培馬鈴薯微型薯的影響

基質(zhì)本身有機(jī)質(zhì)含量很少甚至不具備營養(yǎng)，因此原原種生長所需的營養(yǎng)元素就幾乎全部來自營養(yǎng)液和肥料的施用[26]。因此，基質(zhì)既是馬鈴薯苗的載體，同時(shí)也要吸收營養(yǎng)液和水分來供馬鈴薯吸收利用。營養(yǎng)元素的吸收與不同時(shí)期馬鈴薯的生長習(xí)性有關(guān)，李承永和畢德春[27]研究表明，脫毒馬鈴薯對三大元素的吸收速率隨著馬鈴薯的生長一直為增長狀態(tài)。卞春松等[28]認(rèn)為，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且持水透氣性好的栽培基質(zhì)不僅有利于馬鈴薯植株的生長發(fā)育，還能促進(jìn)馬鈴薯微型薯的增加。朱高等[29]的研究表明，以沙子、牛糞、糠醛渣、菇渣等為基本基質(zhì)時(shí)，采用含N 20%，P2O54.14%，K2O 24%，且土壤中含有的有效活菌數(shù)在200萬個(gè)/g以上，作為肥料，施用量達(dá)到0.16 kg/m2時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最佳。林金秀等[30]的研究表明，以蛭石和河沙各一半，且株行距為0.05 m×0.10 m時(shí)，每周追兩次肥（低氯復(fù)合肥N∶P2O5∶K2O=16∶16∶16，總養(yǎng)分≥48%），原原種生產(chǎn)效益表現(xiàn)最好。桑有順等[31]的研究表明，馬鈴薯苗期在營養(yǎng)液中添加尿素能促進(jìn)馬鈴薯植株的發(fā)苗，結(jié)薯期增加磷肥和鉀肥可以促進(jìn)薯塊的膨大。吳玉紅等[32]的研究表明，對于早熟品種，氮肥施用量為純氮達(dá)到105 kg/hm2時(shí)，且基肥與追肥的比例為5∶2 能夠促進(jìn)植株結(jié)薯，即基肥可以提苗，后期追肥可以提高微型薯的數(shù)量。微量元素雖不如大量元素對馬鈴薯生長的影響大，但同樣不可缺少，如缺少鐵元素會造成植株發(fā)黃瘦弱。但是，目前關(guān)于這方面的研究還較少。郭景山等[33]的研究表明，對馬鈴薯施用適量的多元微肥有助于提高植株長勢和生理機(jī)能，促進(jìn)產(chǎn)量的增加。

4 基質(zhì)栽培中密度對馬鈴薯微型薯生產(chǎn)的影響

馬鈴薯微型薯的繁殖系數(shù)越高，說明生產(chǎn)能力越高，種植密度是提高繁殖系數(shù)的主要因子，對產(chǎn)量也有重要的影響。一般來說種植密度越大產(chǎn)量越高，但是當(dāng)密度達(dá)到一定的值后就會出現(xiàn)產(chǎn)量下降。主要是因?yàn)槊芏冗^大容易造成空氣不流通，病害發(fā)生，以及水肥不足等問題。鮑菊等[34]的研究表明，馬鈴薯脫毒試管苗扦插密度較大時(shí)可以通過增加培土次數(shù)提高微型薯產(chǎn)量，達(dá)到節(jié)本增效的目的，因?yàn)樵黾优嗤量梢越档屯寥赖臏囟龋龠M(jìn)馬鈴薯結(jié)薯。扦插密度5 cm×5 cm、培土4 次時(shí)的產(chǎn)量高出其他組合23.00%～101.05%，效果非常明顯。陳小麗等[12]的研究表明，以‘青薯9 號’為試驗(yàn)材料，當(dāng)密度為200 株/m2時(shí)，生產(chǎn)的微型薯單株結(jié)薯數(shù)和總產(chǎn)量均高于對照180株/m2。王越等[13]的研究表明，以‘希森6 號’為試驗(yàn)材料，密度為333.3 株/m2時(shí)產(chǎn)量為357.33 粒/m2，較對照178.57 株/m2增加46.9%。秦軍紅等[35]的研究表明，種植密度與塊莖數(shù)量成正相關(guān)，但與平均塊莖重為負(fù)相關(guān)，導(dǎo)致總產(chǎn)量變化不顯著。于濱和馬力[36]的研究表明，以脫毒馬鈴薯‘克新18 號’為試驗(yàn)材料，密度為8.9 株/m2時(shí)，該品種的微型薯產(chǎn)量最好，表明該密度適合品種的群體生長。

5 不同基質(zhì)存在的問題

由于不同的基質(zhì)具有不同的物理性質(zhì)，因此在栽培過程中都會存在一定的問題。有的基質(zhì)在透氣性和吸水性方面具有一定的優(yōu)勢，如炭化谷殼、珍珠巖[37]，而且二者均較輕便于運(yùn)輸。但也有一定的局限性，這兩種基質(zhì)都屬于顆粒型基質(zhì)，因此存在空隙較大的問題，導(dǎo)致出現(xiàn)保水、保溫性能較差，如遇高溫天氣需勤澆水和注意保溫。草炭土也是微型薯生產(chǎn)的主要基質(zhì)，但是草炭土是自然條件下經(jīng)過上千年的時(shí)間形成，屬于不可再生資源，隨著人們的挖掘，越來越稀缺[38]。另外草炭土屬于地球重要的聚碳系統(tǒng)，過度開采會造成溫室效應(yīng)和加重環(huán)境污染，同時(shí)對全球的濕地環(huán)境造成破壞[39]。蛭石作為基質(zhì)生產(chǎn)馬鈴薯微型薯主要存在的問題是蛭石只保水，不含養(yǎng)分，二次使用必須采用高溫煅燒進(jìn)行消毒，以免帶菌引起病害發(fā)生，這一過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，提高了使用成本，而且多次使用后蛭石會越來越小變得緊密，以至于通氣性和保水性大大降低，容易引起晚疫病發(fā)生?，F(xiàn)有的適合作為基質(zhì)的河沙顆粒均較小，容易造成透氣性差，遇水緊固且易板結(jié)等問題，而且河沙在保水保肥方面并沒有良好的作用。菌渣具有質(zhì)量輕巧、顆粒較大透氣性好、吸水能力和保水性好、結(jié)構(gòu)相對較為疏松等優(yōu)點(diǎn)，但因菌渣在使用的時(shí)候不能碾碎為質(zhì)地均一的基質(zhì)，而且菌渣在使用的過程中也會越來越細(xì)密容易引起病害發(fā)生[40]。椰糠是一種天然的有機(jī)物，是可再生能源，是椰殼經(jīng)粉碎過篩，熟成，清洗，緩沖處理，干燥晾曬，壓縮加工等步驟形成適合栽培植物的基質(zhì)?；咎攸c(diǎn)是纖維素含量高，保水吸水性好，通氣性能好，疏松多孔等，目前在園藝作物栽培時(shí)用的較多。但是椰糠價(jià)格較貴，使用壽命一般，且重復(fù)使用需要消毒等，存在一定的缺陷。

6 總 結(jié)

每個(gè)地方的氣候和經(jīng)濟(jì)條件存在一定的差異，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇基質(zhì)，充分利用地方資源，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，根據(jù)需要進(jìn)行試驗(yàn)，獲得最合適的栽培基質(zhì)，以求達(dá)到低成本高效益。在實(shí)際生產(chǎn)中除了選擇合適的基質(zhì)外，還要注意采用合理的密度和水肥調(diào)控來提高微型薯的產(chǎn)量。同時(shí)也要注意對馬鈴薯微型薯生產(chǎn)過程中遇到的病害進(jìn)行預(yù)防和防治，以免影響產(chǎn)量。目前大部分地區(qū)已經(jīng)在使用椰糠作為馬鈴薯微型薯生產(chǎn)的基質(zhì)，雖然價(jià)格較貴，但是生產(chǎn)的馬鈴薯微型薯產(chǎn)量高，合格薯率也明顯提高。而且，椰糠經(jīng)過消毒后可以重復(fù)使用，因此綜合來看使用椰糠生產(chǎn)微型薯經(jīng)濟(jì)效益較好。更重要的是椰糠不會對環(huán)境造成破壞，廢棄的椰糠也可以作為有機(jī)肥料改善土壤結(jié)構(gòu)，因此具有一定的應(yīng)用前景。在以后的研究生產(chǎn)中還需要發(fā)現(xiàn)更多的適合馬鈴薯微型薯生產(chǎn)的基質(zhì)，以滿足不同地方的生產(chǎn)需要和對環(huán)境的保護(hù)。