馬鈴薯微型薯霧培法生產(chǎn)營養(yǎng)液配方研究

賀曉霞

（甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 莊浪 744699）

馬鈴薯一種重要的宜菜、宜糧經(jīng)濟作物，在國內(nèi)農(nóng)作物中占有重要地位，具有產(chǎn)量高、適應性強、分布廣泛、營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟價值高和加工用途廣泛等特點，已成為世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物[1-2]。近年來，馬鈴薯已成為莊浪縣的主導優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，技術(shù)創(chuàng)新是制約當?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。脫毒種薯生產(chǎn)是助推馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，馬鈴薯脫毒種薯霧培法繁育技術(shù)已成為一項逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)法栽培方式的新型微型薯栽培模式，這種栽培技術(shù)不僅可實現(xiàn)真正意義的無土栽培，能大幅度提高微型薯單株結(jié)薯率，還可以解決馬鈴薯原原種生產(chǎn)中的氣候和地域問題，實現(xiàn)微型薯的自動化、標準化和規(guī)模化生產(chǎn)[3-4]。馬鈴薯微型薯霧培法生產(chǎn)研究中營養(yǎng)液是技術(shù)的核心，馬鈴薯植株只有處于合適的營養(yǎng)液配方下才能獲得理想的產(chǎn)量和質(zhì)量[5]。通過研究不同營養(yǎng)液配方對霧培馬鈴薯脫毒苗生長、發(fā)育及結(jié)薯、產(chǎn)量的影響，篩選出較為適宜霧培馬鈴薯不同生長時期的營養(yǎng)液配方，以期為霧培技術(shù)高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)馬鈴薯微型薯提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為馬鈴薯脫毒試管苗，品種為莊薯3號，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院馬鈴薯研究所提供。試驗分別于2019年和2020年6—10月在莊浪縣馬鈴薯脫毒種薯繁育中心進行。2次試驗結(jié)果一致，故本文只對2019年試驗結(jié)果進行分析。

1.2 試驗方法

試驗以不同營養(yǎng)液配方設計不同處理，采用霧培法生產(chǎn)方式，設5個處理，4次重復，隨機區(qū)組排列，以MS 培養(yǎng)基中所含的營養(yǎng)元素組分為對照（CK，處理1）。苗期各處理大量元素含量見表1，結(jié)薯期大量元素含量見表2，營養(yǎng)液中微量元素組成見表3。所用試劑均為分析純。

表1 苗期不同處理大量元素營養(yǎng)液配方

表2 結(jié)薯期營養(yǎng)液配方

表3 營養(yǎng)液配方中微量元素組成

栽培床790 cm×86 cm ×108 cm，栽培密度15 cm×15 cm，每個霧培床移栽358 株脫毒水培苗。將水培長勢一致、高度10 cm 的脫毒苗定植到霧培板上，開啟自動噴霧系統(tǒng)噴施營養(yǎng)液，苗期噴霧時間間隔，白天5 min/24 s，夜晚30 min/24 s；結(jié)薯期噴霧時間間隔，白天15 min/24 s，夜晚60 min/24 s。營養(yǎng)液循環(huán)利用，每隔7 天更換1次，pH 值5.5～6.0，EC 值 2.0～2.5。

1.3 指標記載及測定方法

定植28 d 開始，每隔14 天取樣1次，每次取樣10 株，全生育期共取樣3次，測定株高、莖粗、根長、葉面積、匍匐莖數(shù)量、葉綠素SPAD 值及結(jié)薯性能。株高（cm）：莖基部到頂端生長點的距離，用直尺來測量。莖粗（mm）：莖基部最粗處莖的縱橫二向直徑的平均值，用游標卡尺測量。根長（cm）：植株莖基部到根末端的距離，用直尺測量。葉面積：植株倒4 葉作為測量葉片，用葉面積儀測量。匍匐莖數(shù)量：定植后70 d 測定匍匐莖數(shù)量及長度。葉綠素含量測定方法：以植株倒3 葉作為測量葉片，葉綠素含量用Chlorophyll Meter SPAD-502 儀測定[6]。結(jié)薯性能測定：總薯塊數(shù)和總薯量等，薯重用1‰電子天平稱量。結(jié)薯后每隔7 天采收1次質(zhì)量＞5 g 的小薯，在整個生育期中共采收4次，其中第四次全部收獲，記錄不同處理每次采收小薯的數(shù)量和產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號植株生長的影響

定植后28 d 開始對霧培莊薯3號株高、莖粗、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值進行測定，每隔14 天測量 1次，測定結(jié)果見表4、表5、表6、表7 和表8。

從表4可以看出，隨著生長時間的推移，霧培馬鈴薯株高不斷增大，霧培莊薯3號不同配方不同生長時期株高表現(xiàn)不同，定植后28 d、42 d 和56 d 株高表現(xiàn)為處理2＞處理1＞處理3＞處理5＞處理4。莊薯3號移栽后28 d，不同處理株高分別為26.4 cm、37.9 cm、23.7 cm、21.8 cm 和 23.4 cm。試驗42 d 測定5個處理株高分別為38.9 cm、43.5 cm、36.8 cm、34.1 cm 和 37.0 cm。霧培后 56 d 測定5個處理株高分別為 52.7 cm、56.1 cm、50.3 cm、47.5 cm 和 49.8 cm。

表4 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號株高的影響

從表5可以看出，營養(yǎng)生長階段莖粗呈不斷增加趨勢，莊薯3號脫毒苗移栽后28 d、42 d 和56 d，莖粗表現(xiàn)為處理3＞處理2＞處理1＞處理5＞處理4。莊薯3號脫毒苗移栽28 d 后處理3 莖粗為5.44 mm，高于其他 4個處理，處理 4 莖粗 4.05 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗4.37 mm。移栽42 d 后處理3 莖粗為6.69 mm，高于其他4個處理，處理4 莖粗5.36 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗 6.05 mm。莊薯 3號脫毒苗定植后 56 d 處理3 莖粗為8.17 mm，高于其他4個處理，處理4莖粗6.72 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗7.69 mm。

表5 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號莖粗的影響

從表6可以看出，移栽后 28 d、42 d 和 56 d 根長表現(xiàn)為處理2＞處理3＞處理1＞處理5＞處理4。莊薯 3號移栽后28 d，5個處理根長分別為22.5 cm、27.1 cm、25.3 cm、19.7 cm 和 21.8 cm。移栽后42 d，不同處理根長分別為38.2 cm、43.7 cm、39.5 cm、32.4 cm 和 35.1 cm。移栽后 56 d，不同處理根長分別為 53.6 cm、59.8 cm、55.3 cm、47.9 cm和49.4 cm。

表6 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號根長的影響

從表7可以看出，霧培馬鈴薯葉面積隨著生長時間的變化不斷增加，處理2 葉面積顯著高于其他處理，處理4 葉面積最小。脫毒苗定植后28 d，各處理葉面積分別為 6 237.98 mm2、6 256.04 mm2、6 048.74 mm2、4 623.64 mm2和 5 250.04 mm2。定植后42 d，各處理葉面積分別為10 600.70 mm2、1 2 898.32 mm2、10 730.46 mm2、9 536.44 mm2和9 702.30 mm2。定植后56 d，各處理葉面積分別為 12 043.32 mm2、15 112.51 mm2、12 362.69 mm2、11 433.20 mm2和 11 520.57 mm2。

表7 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號葉面積的影響

從表8可以看出，隨著生長時間的變化，葉綠素SPAD 值不斷增加，莊薯3號脫毒苗移栽后2 8d、42 d 和56 d，葉綠素SPAD 值測定結(jié)果為處理2＞處理3＞處理1＞處理4＞處理5。定植后28 d，莊薯3號不同處理葉綠素SPAD 值分別為34.3、37.8、35.5、32.7 和 32.6，處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后42 d，莊薯3號不同處理葉綠素SPAD 值分別為 261.5、291.2、276.1、241.6 和 234.4，處理 2葉綠素SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后56 d，莊薯3號不同處理葉綠素 SPAD 值分別為 481.9、509.5、490.3、476.2 和 457.7，處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。

表8 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號葉綠素SPAD 值的影響

2.2 不同營養(yǎng)液配方對微型薯產(chǎn)量的影響

定植后70 d 對植株匍匐莖數(shù)量、長度進行調(diào)查。結(jié)薯后每隔7 天采收1次質(zhì)量＞5 g 的小薯，測定結(jié)果如表9 所示。結(jié)薯期處理2 的單株匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度、單株結(jié)薯數(shù)和單株結(jié)薯重量均優(yōu)于其他4個處理，處理2 匍匐莖數(shù)6 條/株，匍匐莖長度23.4 cm，單株微型薯產(chǎn)量達到51.2 粒，單株結(jié)薯重量144.90 g，平均單薯重2.83 g。處理4 的匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度、單株結(jié)薯數(shù)和單株結(jié)薯重量均低于其他處理，處理4 匍匐莖數(shù)量為2 條/株，匍匐莖長度15.1 cm，單株微型薯產(chǎn)量23.7 粒，單株結(jié)薯重量73.94 g，平均單薯重3.12 g，高于其他處理。

表9 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號微型薯產(chǎn)量影響

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：在霧培馬鈴薯營養(yǎng)生長階段，處理2 株高、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值高于其他處理。通過研究發(fā)現(xiàn)，處理3 的莖粗大于其他處理，處理4 在株高、莖粗、根長和葉面積均表現(xiàn)為最低值。霧培莊薯3號結(jié)薯期處理2 的匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度和微型薯產(chǎn)量高于其他配方，而處理5 的葉綠素SPAD 值明顯低于其他處理。由結(jié)果可知，生長初期適當提高霧培營養(yǎng)液中大量元素的含量有利于馬鈴薯植株生長，提高磷、鉀含量能夠增加莖粗，提高植株抗倒伏能力。

霧培馬鈴薯結(jié)薯期處理2 的單株匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度和單株結(jié)薯數(shù)都優(yōu)于其他4個處理，處理2 的單株微型薯產(chǎn)量達到51.2 粒。處理4 匍匐莖數(shù)量最少，匍匐莖長度最短，單株微型薯產(chǎn)量最少?？梢娰橘肭o數(shù)量及長度與微型薯產(chǎn)量正相關(guān)，霧培馬鈴薯結(jié)薯期適當減少氮用量，增加磷、鉀比例可提高微型薯產(chǎn)量。Ca、Mg 含量對霧培馬鈴薯的影響有待進一步深入研究。