丁 凡,余韓開(kāi)宗,鄒 雪,陳年偉,劉麗芳,吳章東,饒莉萍
(四川省綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,四川 綿陽(yáng) 621023)
甘薯[IpomoeaBatatas(L.) Lam.]俗稱(chēng)番薯、紅苕、紅薯、地瓜等,是糧食、能源、經(jīng)濟(jì)、景觀與保健兼用作物,在我國(guó)廣泛種植,對(duì)于保障我國(guó)糧食安全、鞏固脫貧攻堅(jiān)成果、全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興和滿(mǎn)足人民美好生活有重要作用。甘薯營(yíng)養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、纖維素、氨基酸、維生素及各種礦物質(zhì),是世界衛(wèi)生組織、美國(guó)公共利益研究所推薦的健康食品,其獨(dú)特的防癌保健作用得到公認(rèn)[1]。隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)膳食結(jié)構(gòu)搭配與健康的要求也越來(lái)越高,甘薯作為健康保健食品,深受消費(fèi)者喜愛(ài),市場(chǎng)前景廣闊。
四川甘薯種植面積常年穩(wěn)定在4.7×105hm2以上,鮮薯總產(chǎn)維持在1000t左右,作為全國(guó)甘薯種植面積最大的省份,除甘孜州、阿壩州地區(qū)極少或沒(méi)有種植外,其余19個(gè)市州均有甘薯種植[2]。盡管四川甘薯種植面積大,但在種薯來(lái)源上,以自留種為主,農(nóng)戶(hù)自留種約占甘薯總用種量的80%,其余約20%種薯通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。甘薯是無(wú)性繁殖作物,連年種植會(huì)引起薯塊內(nèi)病毒積累,可造成甘薯減產(chǎn)和品種退化。據(jù)國(guó)家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對(duì)四川甘薯進(jìn)行病毒病抽樣檢測(cè)表明,危害四川甘薯的病毒有甘薯輕斑點(diǎn)病毒(SPMSV)、甘薯羽狀斑駁病毒(SPFMV)、甘薯G病毒(SPVG)和甘薯褪綠斑病毒(SPCFV),其中以SPMSV、SPFMV為主[3]。
病毒病是為害甘薯生產(chǎn)最嚴(yán)重的病害之一,目前全世界報(bào)道的甘薯病毒有30多種[4]。我國(guó)已報(bào)道的甘薯病毒有20多種[5-6],其中對(duì)甘薯生產(chǎn)影響較大的主要有馬鈴薯Y病毒屬病毒、甘薯雙生病毒和甘薯褪綠矮化病毒等[7],各種病毒除了能單獨(dú)侵染以外,還能協(xié)同侵染,形成協(xié)生病害,對(duì)甘薯生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害[8-9],甘薯復(fù)合病毒病(SPVD)就是其中的典型代表。病毒侵染甘薯后會(huì)造成減產(chǎn),損失一般為20%~30%,嚴(yán)重的可達(dá)50%以上[10],其中以SPVD對(duì)產(chǎn)量影響最大,一般可導(dǎo)致甘薯減產(chǎn)50%~90%,嚴(yán)重的甚至絕收,是一種毀滅性病害[11]。四川自2011年發(fā)現(xiàn)SPVD復(fù)合病毒以來(lái),各科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體高度重視,加大苗床管理與種薯質(zhì)量監(jiān)控,現(xiàn)階段SPVD的發(fā)生較少,但潛在危脅依然存在。
病毒病是植物病毒寄生引起的病害,目前尚無(wú)特別有效的化學(xué)防治藥劑,在生產(chǎn)上,若采用感病薯塊作為種薯,即使給予優(yōu)良的水肥條件和先進(jìn)的栽培技術(shù),也無(wú)法獲得高產(chǎn),選用脫毒種薯(苗)是預(yù)防病毒病最有效的方法。
目前,對(duì)于病毒病防治尚無(wú)特效化學(xué)藥劑,由于抗原缺乏我國(guó)也還沒(méi)有育成抗病毒病品種,種植脫毒健康種苗是防治病毒病、提高甘薯產(chǎn)量最有效最直接的方法。植物的莖尖分生組織生長(zhǎng)速度快且沒(méi)有維管束,病毒主要通過(guò)維管束和胞間連絲運(yùn)轉(zhuǎn),而胞間連絲傳遞速度慢,所以莖尖分生組織不含或含病毒很少。通過(guò)剝?nèi)「适砬o尖在組織培養(yǎng)基上培養(yǎng),可獲得不帶病毒的脫毒試管苗。將試管苗移栽到隔離網(wǎng)室中生長(zhǎng),收獲脫毒薯用作種薯。甘薯經(jīng)過(guò)脫毒后,生長(zhǎng)勢(shì)明顯增強(qiáng),分枝數(shù)、莖粗均明顯優(yōu)于未脫毒植株,增產(chǎn)作用顯著。沈掌雷等[12]研究不同脫毒代數(shù)對(duì)浙薯13產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明與常規(guī)未脫毒苗比較,一代、二代、三代脫毒苗的主蔓長(zhǎng)為280~310 cm,比常規(guī)苗245 cm長(zhǎng)35~65 cm。每株分枝數(shù)為12.1~15.6個(gè),比常規(guī)苗8.0個(gè)增加4.1~7.6個(gè)。單株莖葉鮮重為0.49~0.78 kg,比常規(guī)苗0.44 kg增加0.05~0.34 kg,鮮薯產(chǎn)量分別增加130%、80.6%和17.5%。其中一代脫毒苗增產(chǎn)達(dá)極顯著水平,二代脫毒苗達(dá)顯著水平。筆者通過(guò)對(duì)“綿薯14”進(jìn)行脫毒比較試驗(yàn),脫毒“綿薯14”的平均分枝數(shù)、主蔓長(zhǎng)、地上部鮮重、莖粗與塊根數(shù)量等指標(biāo)均有一定的提升,增產(chǎn)幅度為25.94%。孫鐘毓等[13]研究表現(xiàn)脫毒后甘薯VC和β-胡蘿卜素含量明顯高于對(duì)照,淀粉、可溶性總糖和蛋白質(zhì)含量也高于對(duì)照。此外,甘薯脫毒后大中薯率提升,薯皮光滑,色澤鮮艷,商品價(jià)值和種植效益提升明顯[14]。
脫毒種薯(苗)在我國(guó)北方薯區(qū)已廣泛應(yīng)用[15-16],南方薯區(qū)發(fā)展非常迅猛,并均成立了規(guī)模較大的種薯繁育企業(yè)。四川近兩年在個(gè)別甘薯生產(chǎn)重點(diǎn)縣實(shí)施了甘薯脫毒種薯良繁基地建設(shè),但良種繁育體系還不健全,處于起步階段,尚未開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。這主要是由于四川甘薯以一家一戶(hù)種植為主,長(zhǎng)期自留種,不愿換種。脫毒種薯(苗)應(yīng)用很少,僅個(gè)別專(zhuān)合社通過(guò)和科研單位合作,進(jìn)行了少量脫毒種薯培育、擴(kuò)繁和脫毒種薯生產(chǎn),還有部分春甘薯種植戶(hù)通過(guò)在外地直接購(gòu)買(mǎi)脫毒種(苗)進(jìn)行種植。
甘薯脫毒種薯增產(chǎn)增收效益顯著,我國(guó)已經(jīng)將推廣脫毒種薯這項(xiàng)技術(shù)作為增加糧食產(chǎn)量,增加農(nóng)戶(hù)收入的一條有效途徑。脫毒種薯高產(chǎn)高效栽培的核心是選育高質(zhì)量脫毒種薯、種苗,以及配套高效種植技術(shù)。近年來(lái),我國(guó)北方SPVD病毒頻發(fā),種植戶(hù)損失較大,通過(guò)推廣脫毒種薯,農(nóng)戶(hù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與效益的雙豐收,確保了產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
四川脫毒甘薯生產(chǎn)起步晚,優(yōu)質(zhì)種薯的供應(yīng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。按照2020年四川甘薯種植面積中有60%應(yīng)用脫毒種薯來(lái)計(jì)算,年需求量為3.75×105t,脫毒種薯產(chǎn)量30t/hm2、價(jià)格6000元/t,核心種薯基地需要1.25×104hm2,種薯產(chǎn)值2.25×105元,發(fā)展脫毒種薯效益和前景非??捎^。
脫毒種薯增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯,市場(chǎng)需求量逐年增加。種薯(苗)作為甘薯生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),是增產(chǎn)增收的重要保障,構(gòu)建一個(gè)合理、完善的種薯生產(chǎn)體系至關(guān)重要。提高脫毒種薯(苗)繁育倍數(shù),降低生產(chǎn)成本,加快甘薯脫毒種薯、種苗的推廣速度,提高種植效益,是種薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在。這不僅能為生產(chǎn)提供大量的優(yōu)質(zhì)種薯、種苗,也有助于優(yōu)異種質(zhì)資源的保存,還為品種交流提供健康保障,在促進(jìn)甘薯安全生產(chǎn)上具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
甘薯脫毒種薯繁育體系與馬鈴薯脫毒種薯三級(jí)良繁體系相同,包括脫毒試管苗、原原種、原種和生產(chǎn)種薯。脫毒種薯種苗的繁育方式主要有:微型薯繁育、基質(zhì)繁育、網(wǎng)棚繁育、水培繁育等?,F(xiàn)階段應(yīng)用最多的是網(wǎng)棚繁育,但這種種薯生產(chǎn)體系在生產(chǎn)上存在一定的問(wèn)題:一是生產(chǎn)周期長(zhǎng),從脫毒苗到生產(chǎn)種需要3~4年。二是病毒隨著繁殖代數(shù)的增加會(huì)逐漸加重。脫毒苗繁殖出來(lái)后,多年種植仍會(huì)感染并積累病毒,造成種薯質(zhì)量下降。三是繁育需要的人力、物力增多,經(jīng)濟(jì)成本升高,且繁育速度過(guò)慢、繁殖系數(shù)不高。為了讓脫毒種薯種苗受到病毒再感染前盡快應(yīng)用到生產(chǎn),全國(guó)各地根據(jù)甘薯生產(chǎn)特點(diǎn),在網(wǎng)室繁育基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,形成了各具特色、符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)特點(diǎn)的種薯種苗高效繁育技術(shù)。侯夫云等[17]建立的一年制甘薯脫毒種薯繁育技術(shù),從試管苗移栽到生產(chǎn)用種當(dāng)年完成,省略了原原種和原種生產(chǎn)的過(guò)程,翌年可以直接作為種薯用于大田生產(chǎn),在山東推廣效果明顯。季志仙等[18]在浙江集成的甘薯脫毒種苗(薯)大棚雙季快速繁育技術(shù),第一年生產(chǎn)原原種,第二年通過(guò)以苗繁苗、種苗越冬等技術(shù),大棚雙季快速繁育,種苗繁殖系數(shù)增加千倍以上。這些技術(shù)都大大縮短了繁育周期與生產(chǎn)成本,提高了脫毒種薯質(zhì)量,為脫毒種薯推廣提供了有效的技術(shù)保障。
四川是中國(guó)甘薯生產(chǎn)第一大省,近年來(lái),在國(guó)家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、四川薯類(lèi)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等團(tuán)隊(duì)的努力下,四川甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了較好的成績(jī)?!笆濉逼陂g,四川甘薯產(chǎn)業(yè)無(wú)論是栽培技術(shù)集成、專(zhuān)用品種的選育還是加工企業(yè)的發(fā)展都有了長(zhǎng)足進(jìn)步,但總體來(lái)說(shuō),四川甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然存在諸多問(wèn)題,其中脫毒種薯的推廣問(wèn)題尤其突出。 四川有省農(nóng)科院、南充、綿陽(yáng)等地州市科研單位從事甘薯研究,完全具備脫毒種薯(苗)生產(chǎn),但在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用進(jìn)展緩慢,說(shuō)明在甘薯脫毒種薯推廣上還存在諸多問(wèn)題。
四川甘薯種植歷史悠久,生產(chǎn)一直以自給自足和飼用為主,很少對(duì)外銷(xiāo)售,對(duì)產(chǎn)量不太關(guān)注,因此也不關(guān)心種薯質(zhì)量,也不愿意再額外花錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)種薯。這種觀點(diǎn)不斷影響著農(nóng)戶(hù)自己,也影響著甘薯種植的新型經(jīng)營(yíng)主體。很多從事甘薯經(jīng)營(yíng)的新型經(jīng)營(yíng)主體不愿換種,導(dǎo)致產(chǎn)量低、效益不高,戳傷了他們從事甘薯種植的積極性。近年來(lái),在國(guó)家甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川薯類(lèi)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持下,四川省科研單位也在部分示范基地開(kāi)展了脫毒甘薯的示范展示,但總體上展示面積太小,試點(diǎn)也太少,展示度不夠,農(nóng)戶(hù)的認(rèn)識(shí)還不到位。
甘薯是一種保障我國(guó)糧食安全的底線(xiàn)作物,曾在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,“甘薯養(yǎng)活了一代人”至今耳熟能詳。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,其重要性逐漸降低,相關(guān)政策與資金的支持也越來(lái)越少,導(dǎo)致四川省生產(chǎn)脫毒種薯的單位、企業(yè)很少,生產(chǎn)量嚴(yán)重不足,無(wú)法滿(mǎn)足大面積生產(chǎn)所需。此外甘薯用種量大,用種量約為750~1050kg/hm2,脫毒種薯價(jià)格高,種薯成本在4500~6000元/hm2之間,一次性投入較大,由于缺乏政策支持與資金補(bǔ)助,農(nóng)戶(hù)購(gòu)買(mǎi)意愿不強(qiáng)。
脫毒種薯增產(chǎn)潛力較大,但還需良種良法配套。不注意田間管理與配套栽培技術(shù)的使用,脫毒甘薯產(chǎn)量上不去。只有良種與良法配套使用,才能充分發(fā)揮脫毒種薯的增產(chǎn)潛力,提升產(chǎn)量、品質(zhì),讓種植戶(hù)受益。
脫毒種薯具有較好的生活力、長(zhǎng)勢(shì)更好、產(chǎn)量更高,但是由于土傳病害、昆蟲(chóng)傳病,會(huì)導(dǎo)致甘薯重新被病毒侵染,重新帶毒,在連年種植后還會(huì)造成體內(nèi)病毒積累,導(dǎo)致產(chǎn)量下降。因此,使用脫毒種薯需每年換種。
目前,四川省暫時(shí)還沒(méi)有生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)脫毒甘薯的公司,優(yōu)質(zhì)種薯的供應(yīng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。需要科學(xué)合理的制定甘薯種業(yè)發(fā)展規(guī)劃,根據(jù)四川省甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn),因地制宜的建設(shè)和完善種薯繁體體系,指導(dǎo)四川省脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)有序、高效發(fā)展。先在重點(diǎn)甘薯縣域產(chǎn)區(qū)、甘薯產(chǎn)業(yè)化較好或者科研力量較強(qiáng)的區(qū)域 ,圍繞建立和完善健康種薯(苗)繁育技術(shù)體系,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)良種薯繁育基地,推廣甘薯脫毒種薯(苗),提高甘薯產(chǎn)量,然后逐漸應(yīng)用到全川。
四川省脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展底子薄、基礎(chǔ)弱,建設(shè)脫毒中心投資大、見(jiàn)效慢,需要資金長(zhǎng)期支持,保證資金投入,投資建設(shè)一批甘薯脫毒試管苗培養(yǎng)與快繁中心,建設(shè)規(guī)范的脫毒原原種、原種及種薯繁育基地、貯藏中心。還可根據(jù)各地產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn),整合財(cái)政投入、企業(yè)自籌和農(nóng)戶(hù)投工、投勞、土地入股等各類(lèi)資金,共同發(fā)力,促進(jìn)脫毒甘薯種業(yè)發(fā)展。在推廣過(guò)程中,由于脫毒種薯成本高,建議給予種植戶(hù)部分種薯補(bǔ)貼,降低生產(chǎn)成本,讓種植戶(hù)先受益,得到真正的實(shí)惠,形成換種習(xí)慣。
四川省脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,人們對(duì)脫毒甘薯生產(chǎn)認(rèn)識(shí)不足,人才隊(duì)伍大多集中在科研單位。在強(qiáng)化科技支撐上,建議加大對(duì)甘薯脫毒種薯生產(chǎn)相關(guān)科研單位投入,鼓勵(lì)科研單位與企業(yè)進(jìn)行密切合作,共同開(kāi)展甘薯脫毒種薯生產(chǎn)體系建設(shè),創(chuàng)新、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù),形成高效、快捷的生產(chǎn)技術(shù)體系,為脫毒甘薯生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。此外,人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要、最直接的生產(chǎn)要素,因此還要加強(qiáng)科研、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)等各環(huán)節(jié)人才隊(duì)伍培養(yǎng)與培訓(xùn),使之滿(mǎn)足脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。
完善種薯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),是脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障。目前四川省脫毒甘薯監(jiān)測(cè)檢測(cè)服務(wù)極不完善,脫毒種薯質(zhì)量無(wú)法得到保障,建議建立和完善種薯標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系和質(zhì)量監(jiān)控體系,并依托省級(jí)管理部門(mén),建立獨(dú)立的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后種薯質(zhì)量監(jiān)督、檢測(cè)服務(wù)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)對(duì)省內(nèi)各級(jí)脫毒甘薯產(chǎn)前和產(chǎn)后開(kāi)展定期和不定期檢查,確保種薯質(zhì)量,保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
種薯是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要素,配套栽培技術(shù)也非常關(guān)鍵。為了充分發(fā)揮脫毒種薯的生產(chǎn)潛力,應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)集成。一是加強(qiáng)繁育技術(shù)研究,集成適宜四川省脫毒種薯快速、高效繁育的技術(shù)體系,提高脫毒種薯(苗)繁育效率,節(jié)本增效。二是加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)研究,集成配套高產(chǎn)栽培技術(shù),提高種薯產(chǎn)量。
脫毒甘薯應(yīng)用離不開(kāi)基層農(nóng)技部門(mén)的示范、推廣,農(nóng)技部門(mén)扎根基層,是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的主力軍。全省應(yīng)分級(jí)分區(qū)規(guī)劃、形成上下銜接的發(fā)展規(guī)劃,整體布局,全面推動(dòng)。此外,還應(yīng)充分發(fā)揮龍頭企業(yè)與新型經(jīng)營(yíng)主體的示范推廣與輻射帶動(dòng)作用,讓周?chē)r(nóng)戶(hù)自覺(jué)應(yīng)用脫毒種薯。
綜上所述,脫毒甘薯的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯,四川作為甘薯生產(chǎn)大省,有必要進(jìn)一步加強(qiáng)脫毒甘薯種苗繁育技術(shù)優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的資金投入,推進(jìn)脫毒甘薯產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)業(yè)化、現(xiàn)代化,扶植一批專(zhuān)業(yè)從事脫毒甘薯種薯種苗繁育、種薯種苗銷(xiāo)售、脫毒甘薯種植的科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)或新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體,實(shí)現(xiàn)脫毒甘薯生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、流程化。有必要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)種植觀念,集成脫毒種薯種苗高效快繁技術(shù),降低種薯種苗生產(chǎn)成本。集成脫毒甘薯優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù),培植新型農(nóng)民或經(jīng)營(yíng)主體,實(shí)現(xiàn)甘薯大田生產(chǎn)從粗放式生產(chǎn)向集約化、規(guī)?;⒏弋a(chǎn)高效化方式的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)四川甘薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。