馬鈴薯種薯繁育中基質(zhì)的應(yīng)用研究進展

楊茹薇，邢斌德，劉 易，古麗米拉·熱合木土拉，江應(yīng)紅

（新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗場，新疆烏魯木齊 830012）

馬鈴薯的塊莖富含豐富的營養(yǎng)元素，除淀粉外，還含有諸多膳食纖維及多種維生素，屬于營養(yǎng)價值較高的一類糧食和蔬菜作物。同時，其中還含有多種人體所需的氨基酸，素有“地下蘋果”的美稱［1］?，F(xiàn)階段的研究中，針對馬鈴薯無土栽培技術(shù)的研究較為深入，即利用基質(zhì)完成馬鈴薯原種種薯繁育，以進一步了解基質(zhì)在馬鈴薯種薯繁育中的應(yīng)用效果。

1 無土栽培基質(zhì)

近年來，隨著科學(xué)的發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者圍繞基質(zhì)這種無土栽培技術(shù)進行了大量的研究，其中草炭因具備透氣性良好和持續(xù)性較好的特性被作為基質(zhì)材料的首選，然而大量的開采對生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。CARMONA 等研究表明，廢棄葡萄藤可作為育苗基質(zhì)，促進蔬菜幼苗的生長［2］。吳菊采用珍珠巖栽培進行試驗，發(fā)現(xiàn)珍珠巖的持水性、保水性好，且對營養(yǎng)液成分不會產(chǎn)生干擾［3］。葉祥盛等人在無土栽培時用混合基質(zhì)，不僅可以提高產(chǎn)量，還可以提高品質(zhì)［4］。

2 基質(zhì)類型與特性

2.1 有機基質(zhì)

有機基質(zhì)通常被作為無土栽培基質(zhì)的重要組成部分，其具備較強的生物活性和持水能力，且內(nèi)部含有豐富的營養(yǎng)成分，可以為作物生長提供良好的條件。有機基質(zhì)主要應(yīng)用優(yōu)勢表現(xiàn)為內(nèi)部組成以粒狀、團聚物為主，材料之間能夠形成較大的空隙，可保持基質(zhì)的疏松度。但同時也存在一定的弊端，即穩(wěn)定性較差，極易受到微生物的影響而發(fā)生分解。目前，較為常用的有機基質(zhì)包括碳化稻殼及草炭等。此外有研究顯示，鋸末、酒糟及菇渣等均具有較好的保水性和透氣性效果，在腐熟處理后可以用作基質(zhì)［5］。

2.2 無機基質(zhì)

無機基質(zhì)通常是天然礦物在高溫影響下所生成的產(chǎn)物，因其很少甚至不含有營養(yǎng)物質(zhì)、沒有生物活性被稱為無機基質(zhì)，在無土栽培中的主要作用是調(diào)節(jié)基質(zhì)密度和支撐作物。常見的無機基質(zhì)包括砂、巖棉、珍珠巖、蛭石和陶粒等。其中，砂具備取材方便、價格低廉等優(yōu)勢，但其自重過大，持水性較差，現(xiàn)階段已經(jīng)很少使用；珍珠巖和蛭石的質(zhì)地較輕，透氣性也相對較好，被作為馬鈴薯種薯繁育的首選基質(zhì)。

2.3 復(fù)合基質(zhì)

復(fù)合基質(zhì)是指由無機和有機基質(zhì)混合而成的產(chǎn)物，其同時具備無機基質(zhì)和有機基質(zhì)的優(yōu)勢，更適合植物的生長。復(fù)合基質(zhì)根據(jù)栽培作物種類的不同而調(diào)整基質(zhì)種類及其配比，理化性質(zhì)較好，應(yīng)用較廣泛，克服了單一基質(zhì)容重過輕、過重，通氣不良或過盛等弊病［6］。

3 基質(zhì)在馬鈴薯種薯繁育中的應(yīng)用

3.1 馬鈴薯種薯繁育中基質(zhì)的選用原則

基質(zhì)材料本身的價格并不高，往往運輸費用超出基質(zhì)材料價格本身，因此在育苗過程中，應(yīng)盡可能選擇當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的材料，既減少成本，又方便獲取。大面積進行蔬菜育苗時，應(yīng)對基質(zhì)的配方進行篩選，測定其理化性質(zhì)，選用最適宜作物生長且廉價的基質(zhì)進行生產(chǎn)，減少經(jīng)濟投入。

馬鈴薯種薯繁育中應(yīng)用的基質(zhì)應(yīng)具備如下條件：1）能夠起到固定作物的作用，通過支撐作物使其完成正常生長；2）營養(yǎng)液加入后，能夠在基質(zhì)中快速擴散和保持，充分發(fā)揮營養(yǎng)液的作用；3）保證營養(yǎng)液的均勻分布，以免由于自身的擴散能力較弱，增加營養(yǎng)液的使用量；4）具有較強的透氣能力，能夠保障作物根系呼吸到足夠的氧氣。

3.2 馬鈴薯種薯繁育中基質(zhì)的應(yīng)用

基質(zhì)為微型薯植株根系提供穩(wěn)定的水、氣、肥環(huán)境，對于促進馬鈴薯微薯生長發(fā)揮了突出的作用。根據(jù)相關(guān)研究可知，基質(zhì)的配比不同對馬鈴薯微薯的影響也有所不同，如將蛭石與珍珠巖進行等比例復(fù)配后，可表現(xiàn)出良好的透氣性和持水性，試管苗移栽的成活率達98%以上［7］。使用砂子、牛糞、蛭石按體積為4∶4∶2 配制的栽培基質(zhì)與蛭石基質(zhì)對比，試管苗的莖粗、株高、葉片數(shù)等形態(tài)指標(biāo)均有明顯增加，適合植株生長和微型薯膨大［8］。

3.2.1 草炭的應(yīng)用

研究顯示，草炭具備較好的持水性和透氣性，但其形成條件較為嚴(yán)苛，一般需要經(jīng)歷千年才能形成，在現(xiàn)階段已經(jīng)成為較為稀缺的資源。相對于其他基質(zhì)，草炭無論是在作物生長的階段還是在繁育階段均表現(xiàn)出良好的應(yīng)用優(yōu)勢。但因其具備不可再生的特性，消耗之后難以再次生成，致使使用成本也在逐漸升高。此外，草炭的大量開采很容易加劇溫室效應(yīng)，可能會對全球濕地環(huán)境造成極大的破壞。因此，對于草炭基質(zhì)的研究備受廣大學(xué)者的重視，其研究側(cè)重點為找尋新的物質(zhì)來代替草炭作為無土栽培的基質(zhì)。湯云川等提出，可以借助鋸末、木糖渣及蘆葦末等代替草炭，既可減少對草炭資源的消耗，減少對濕地環(huán)境的破壞，也可降低馬鈴薯無土栽培的成本，達成雙贏目標(biāo)［9］。

3.2.2 玉米秸稈的應(yīng)用

在我國，玉米屬于重要的糧食產(chǎn)物，總體種植面積較大。研究數(shù)據(jù)顯示，玉米秸稈的年產(chǎn)量高達7 億噸，占全球產(chǎn)量的56.6%。現(xiàn)階段，隨著環(huán)境問題的加劇，玉米秸稈的資源化利用已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢。在作物生產(chǎn)中，利用固體廢棄物作為基質(zhì)進行無土化栽培也成為目前研究的重點，玉米秸稈中因含有大量有機質(zhì)及氮、磷、鉀等微量元素，可被作為無土栽培的基質(zhì)。其與草炭相比，除氮含量偏低以外，磷元素和鉀元素的含量均超出草灰，且pH 值偏高，與草炭相比的不足之處，在于其腐脂酸含量較少，持水率偏小。因此，玉米秸稈難以單獨作為基質(zhì)，通常需要與其他基質(zhì)搭配后，方能為植物根系創(chuàng)造更好的生長環(huán)境。張軍等，將腐熟后的玉米秸稈與其他基質(zhì)復(fù)配后用于培育馬鈴薯，表現(xiàn)出了較好的繁育效果［10］。在我國，玉米秸稈資源量相對豐富，且使用成本較低，將玉米秸稈作為基質(zhì)與其他基質(zhì)復(fù)配后用于馬鈴薯種薯繁育，可以有效發(fā)揮無土栽培的資源節(jié)約作用和環(huán)保作用，且其中的有機質(zhì)及微量元素含量，能夠促進馬鈴薯作物的生長與發(fā)育，對于提升馬鈴薯種薯繁育效率具有積極作用，在今后的馬鈴薯生產(chǎn)中也具備良好的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語

馬鈴薯作為糧食作物和蔬菜，在市場中的需求量較大，形成了多元化的需求趨勢。為進一步促進馬鈴薯的生產(chǎn)成效和品質(zhì)，需要積極研究馬鈴薯種薯的繁育措施。其中無土栽培基質(zhì)的培養(yǎng)手段可以通過對基質(zhì)的合理選擇和配置為馬鈴薯原種創(chuàng)造良好的生長環(huán)境，對于促進馬鈴薯繁育效率具有積極作用。目前，針對馬鈴薯栽培基質(zhì)的選擇和應(yīng)用研究成效相對顯著，但對于馬鈴薯種薯繁育中基質(zhì)配置方法的研究相對較少，建議今后可以加大對此方面的研究力度。