脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

雷玉明，鄭天翔，雷 鑫，馬 金，何振明，范宏偉

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.河西學(xué)院祁連山有害生物綜合治理研究中心，甘肅張掖 734000；3.河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000；4.泉州師范學(xué)院陳守仁商學(xué)院，福建泉州 362000；5.甘肅前進(jìn)生物科技發(fā)展有限公司，甘肅 張掖 734000；6.山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 山丹 734100；7.民樂(lè)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 民樂(lè) 734500）

民樂(lè)紫皮大蒜（Allium sativumcv.Minlezipi）屬于百合科2年生草本植物，因蒜皮紫色，蒜瓣肥、蒜汁濃、質(zhì)嫩、辛辣味強(qiáng)、耐貯藏而聞名，是適于1 800～2 400 m高海拔區(qū)域種植的甘肅省名優(yōu)地方栽培品種[1]。其產(chǎn)品在東南亞、日本、中東、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家和地區(qū)以及國(guó)內(nèi)青海、寧夏、新疆、四川、山東、吉林、黑龍江等省區(qū)享有一定美譽(yù)，隨著大蒜產(chǎn)業(yè)興起和壯大，民樂(lè)紫皮大蒜在青海、新疆、寧夏、陜西等省區(qū)被廣泛引種栽培，甘肅省各地種植面積也逐年擴(kuò)大，在促進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益方面前景廣闊。然而，因長(zhǎng)期無(wú)性繁殖和農(nóng)戶(hù)自留種繁殖[2]，大蒜病毒逐年積累引起病毒病害嚴(yán)重發(fā)生[3]，造成種性退化[4]，產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降[5]，成為影響民樂(lè)紫皮大蒜的關(guān)鍵性因素。國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的大蒜莖尖脫毒快繁技術(shù)是目前解決種性退化的最有效措施[5-6]。徐培文等[7]、李昌華等[8]分別報(bào)道了山東、山西脫毒大蒜品種增產(chǎn)效果十分明顯，而民樂(lè)紫皮大蒜應(yīng)用莖尖脫毒技術(shù)較晚，脫毒大蒜生產(chǎn)性能研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)研究脫毒民樂(lè)紫皮大蒜的田間農(nóng)藝性狀表現(xiàn)，分析產(chǎn)量與品質(zhì)，以期為深入研究脫毒民樂(lè)紫皮大蒜的增產(chǎn)機(jī)理和生產(chǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以民樂(lè)紫皮大蒜莖尖脫毒原種經(jīng)種子田擴(kuò)大繁殖的二代生產(chǎn)種為試驗(yàn)材料，由河西學(xué)院有害生物綜合防控團(tuán)隊(duì)和民樂(lè)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心洪水鎮(zhèn)示范基地提供。以未經(jīng)脫毒處理的常規(guī)民樂(lè)紫皮大蒜為對(duì)照品種（CK）。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省民樂(lè)縣洪水鎮(zhèn)永豐村，海拔2 330 m，土壤類(lèi)型灌耕灰鈣土，pH值8.31，含有機(jī)質(zhì)28.4 g/kg、全氮1.41 g/kg、全磷0.79 g/kg、全鉀26.6 g/kg，前茬作物為馬鈴薯。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將供試民樂(lè)紫皮大蒜蒜種經(jīng)自然低溫處理45 d后，通過(guò)春化階段，挑選外形整齊、飽滿，無(wú)病、無(wú)霉斑，橫徑≥5.2 cm、外皮紫紅色、6個(gè)蒜瓣/頭、單瓣質(zhì)量5～6 g的蒜頭為蒜種，采用3%NaClO和70%酒精溶液進(jìn)行表面消毒處理，在無(wú)菌條件下切取0.3～0.5 mm＋葉原基1片的莖尖為外植體材料；接種于MS基礎(chǔ)培養(yǎng)基獲得綠色幼芽基礎(chǔ)苗，采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)法（DAS-ELISA）檢測(cè)大蒜病毒，獲得無(wú)毒基礎(chǔ)苗；經(jīng)MS＋0.5～1.0 mg/L 6-BA＋0.05～0.10 mg/L NAA增殖培養(yǎng)和MS＋NAA 0.6 mg/L生根培養(yǎng)，再經(jīng)溫室煉苗獲得脫毒苗；經(jīng)溫室、防蟲(chóng)網(wǎng)室、種子田分別繁育原原種、原種、生產(chǎn)種，將獲得脫毒生產(chǎn)種進(jìn)行推廣種植。設(shè)脫毒與未脫毒2個(gè)處理。采用田間完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積150 m2，點(diǎn)播株距10 cm、行距15 cm，667 m2種植35 000株，667 m2用種量175 kg。4月10日播種，病蟲(chóng)害防治和栽培管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锕芾硐嗤?/p>

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

大蒜物候期觀察記載與田間農(nóng)藝性狀調(diào)查參照《大蒜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]方法要求，每處理選取代表性植株10株，測(cè)定株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、蒜薹長(zhǎng)、蒜薹粗、單薹質(zhì)量、鱗莖產(chǎn)量、單鱗莖質(zhì)量、蒜薹產(chǎn)量、蒜頭產(chǎn)量，以平均值作為該小區(qū)實(shí)測(cè)值；在鱗莖收獲期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取蒜頭50個(gè)，用游標(biāo)卡尺測(cè)量鱗莖最大橫徑，用TP-1200電子天平（分度值0.01 g）稱(chēng)量單個(gè)鱗莖質(zhì)量，分別計(jì)算出一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)鱗莖直徑和質(zhì)量的百分率；在大蒜鱗莖膨大期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)隨機(jī)選擇大蒜2株，每株采集上部葉片2片，共20片，用清水沖洗新鮮葉片表面污物，采用丙酮提取法[10]測(cè)定葉片葉綠素含量；在大蒜鱗莖收獲期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)取樣，每個(gè)點(diǎn)選5株，共25株，收獲鱗莖后及時(shí)測(cè)定品質(zhì)，采用考馬斯亮藍(lán)法[10]測(cè)定可溶性蛋白含量，采用3,5-二硝基水楊酸法[10]測(cè)定總糖含量，采用2,6-二氯靛酚滴定法[10]測(cè)定維生素C含量，采用半胱氨酸法[11]測(cè)定大蒜素含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理，應(yīng)用DPS 12.5數(shù)據(jù)分析軟件的Duncan's法進(jìn)行處理間差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜物候期和生育期的影響

田間觀察記載表明，脫毒大蒜較未脫毒大蒜的物候期提前，且生育期縮短。從表1可以看出，出苗至成熟期各物候期提前3～12 d，生育期縮短了9 d。田間脫毒大蒜出苗早，出苗整齊，出苗率達(dá)100%，幼苗健壯，葉色濃綠均勻，葉片挺直，鱗莖與花芽分化早，早抽薹，花苞飽滿，為早熟與豐產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

表1 脫毒和未脫毒民樂(lè)紫皮大蒜物候期與生育期觀察

2.2 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜農(nóng)藝性狀的影響

從表2可知，脫毒大蒜株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)、蒜薹長(zhǎng)、蒜薹粗、單薹質(zhì)量等農(nóng)藝性狀均優(yōu)于未脫毒大蒜，增長(zhǎng)率分別為19.28%、18.44%、17.77%、18.97%、22.42%、11.52%、8.80%、33.80%、27.45%、77.90%，其中葉片數(shù)顯著大于未脫毒大蒜，其他9個(gè)農(nóng)藝性狀則均極顯著大于未脫毒大蒜。脫毒大蒜葉片增長(zhǎng)率較低，表明這一數(shù)量遺傳性狀不因脫毒而改變，性狀相對(duì)穩(wěn)定，分析認(rèn)為該性狀由品種特性決定；脫毒對(duì)大蒜株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、蒜薹長(zhǎng)、蒜薹粗8個(gè)數(shù)量遺傳性狀具有明顯改變，為脫毒大蒜高產(chǎn)奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)；單薹質(zhì)量增長(zhǎng)率最高，達(dá)77.90%，表明這一數(shù)量遺傳性狀變異性較大，脫毒對(duì)改善蒜薹質(zhì)量貢獻(xiàn)較大。

表2 脫毒和未脫毒民樂(lè)紫皮大蒜的農(nóng)藝性狀

2.3 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜產(chǎn)量的影響

由表3可知，脫毒大蒜蒜薹、鱗莖產(chǎn)量均高于未脫毒大蒜，增產(chǎn)率分別達(dá)到136.0%、55.5%，且處理間差異均達(dá)極顯著水平。蒜薹增產(chǎn)率高于鱗莖產(chǎn)量，表明脫毒對(duì)蒜薹產(chǎn)量的影響作用大于鱗莖。

表3 脫毒和未脫毒民樂(lè)紫皮大蒜產(chǎn)量比較

2.4 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜商品性的影響

由表4可知，脫毒大蒜一級(jí)鱗莖直徑和一級(jí)單鱗莖質(zhì)量占比分別最高達(dá)91.21%、90.81%，二級(jí)、三級(jí)鱗莖直徑和單鱗莖質(zhì)量比例較低，二級(jí)占比分別為6.44%和7.63%，三級(jí)占比分別為2.35%和1.30%，與未脫毒大蒜鱗莖直徑和單鱗莖質(zhì)量相比均達(dá)極顯著差異水平，表明脫毒大蒜一級(jí)鱗莖數(shù)量多，單鱗莖質(zhì)量高，鱗莖大小整齊，商品性高。

表4 脫毒和未脫毒民樂(lè)紫皮大蒜商品性比較 %

2.5 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜品質(zhì)的影響

由表5可知，脫毒有利于提高鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量。脫毒大蒜鱗莖總糖含量較未脫毒大蒜增加59.45%，其次是大蒜素含量，增加49.41%，可溶性蛋白、維生素C含量分別增加23.08%、19.86%，各品質(zhì)指標(biāo)處理間差異均達(dá)極顯著水平。表明脫毒極顯著提高了大蒜品質(zhì)，是大蒜提純復(fù)壯的重要途徑。

表5 脫毒和未脫毒民樂(lè)紫皮大蒜品質(zhì)分析

2.6 脫毒對(duì)民樂(lè)紫皮大蒜葉綠素的影響

鱗莖膨大期葉片葉綠素含量測(cè)定結(jié)果表明（表5），與未脫毒大蒜相比，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b含量分別增加了19.05%、18.84%、18.99%，處理間差異均達(dá)極顯著水平，表明脫毒有利于提高大蒜葉片色素含量，脫毒大蒜生產(chǎn)潛力優(yōu)勢(shì)明顯。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)表明，脫毒有利于提前民樂(lè)紫皮大蒜物候期（3～12 d）和縮短生育期（9 d），出苗率高達(dá)100%，且幼苗整齊、健壯；有利于提高其生長(zhǎng)勢(shì)，株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、葉片數(shù)、蒜薹長(zhǎng)、蒜薹粗、單薹質(zhì)量等10個(gè)農(nóng)藝數(shù)量性狀指標(biāo)增長(zhǎng)顯著，較未脫毒大蒜增長(zhǎng)率分別達(dá)19.28%、18.44%、17.77%、18.97%、22.42%、11.52%、8.80%、33.80%、27.45%、77.90%；蒜薹、鱗莖增產(chǎn)效果極顯著，增產(chǎn)率分別達(dá)到136.0%、55.5%；一級(jí)鱗莖直徑和單鱗莖質(zhì)量比例分別為91.21%、90.81%，較未脫毒大蒜增長(zhǎng)極顯著，商品率高；有利于提高大蒜品質(zhì)，葉片葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a＋b的含量分別增加19.05%、18.84%、18.99%，鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量分別增加59.45%、19.86%、23.08%、49.41%，增長(zhǎng)效果極顯著，為脫毒大蒜提質(zhì)增效奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。

張愚等[12]研究認(rèn)為，春播大蒜生育期為90～110 d，生長(zhǎng)周期較短，出苗早，鱗芽及花芽分化早；脫毒蒜各生育期出現(xiàn)時(shí)間早于常規(guī)大蒜[13]，與本試驗(yàn)脫毒民樂(lè)紫皮大蒜春播種植生育期96 d，出苗較常規(guī)蒜種提早3 d，鱗芽分化至成熟提前5～12 d的生育進(jìn)程規(guī)律相吻合。劉文英等[14]報(bào)道，脫毒大蒜技術(shù)應(yīng)首選適宜當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)良品種，脫毒蒜種可繼續(xù)保持較強(qiáng)的適應(yīng)性和優(yōu)勢(shì)經(jīng)濟(jì)性狀，與本試驗(yàn)脫毒選材標(biāo)準(zhǔn)和脫毒蒜種田間農(nóng)藝性狀表現(xiàn)規(guī)律相一致。

劉燦玉等[15]研究證實(shí)，脫毒大蒜農(nóng)藝性狀優(yōu)勢(shì)明顯，株高、株幅、假莖高、假莖粗、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬等7個(gè)農(nóng)藝性狀與大蒜（種）產(chǎn)量間存在一定相關(guān)性。劉秀慧等[16]報(bào)道大蒜植株地上部干質(zhì)量變化與地下鱗莖干質(zhì)量變化總體上呈正相關(guān)。陸信娟等[17]認(rèn)為大蒜單株產(chǎn)量與株高、假莖高、假莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、蒜頭橫徑等形態(tài)指標(biāo)存在密切的正相關(guān)性。徐培文等[7]、李昌華等[8]的脫毒蒜田間試驗(yàn)證實(shí)增產(chǎn)效果顯著，鱗莖增產(chǎn)32.3%～78.2%，蒜薹增產(chǎn)65.9%～137.5%，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。表明脫毒蒜種因無(wú)病毒侵染或再侵染后病毒積累量少，有利于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，其農(nóng)藝性狀指標(biāo)成為影響脫毒大蒜產(chǎn)量的重要因素，為脫毒大蒜豐產(chǎn)奠定了生物學(xué)基礎(chǔ)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，可采用測(cè)試地上部分干（鮮）質(zhì)量變化來(lái)判斷大蒜生長(zhǎng)發(fā)育狀況和田間管理評(píng)估指標(biāo)，通過(guò)田間科學(xué)的肥水管理等措施，最大限度優(yōu)化農(nóng)藝性狀群體效能，以期達(dá)到大蒜高產(chǎn)的目標(biāo)。

劉文英等[13]、劉燦玉等[15]發(fā)現(xiàn)，脫毒大蒜葉片葉綠體免受病毒侵染而發(fā)育正常，數(shù)量較非脫毒大蒜增加，抽薹后、鱗莖膨大期葉片葉綠素含量顯著增加，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。在生產(chǎn)實(shí)踐中，脫毒大蒜葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬等顯著增加，提高了葉面積指數(shù)，為光合產(chǎn)物積累提供基礎(chǔ)。但劉燦玉等[15]認(rèn)為，隨脫毒大蒜繁殖代數(shù)增加，葉綠素含量呈下降趨勢(shì)，這方面研究還存在欠缺，高海拔脫毒民樂(lè)紫皮大蒜繁殖世代與葉綠素含量變化特征的關(guān)系有待于進(jìn)一步研究。

齊傳東等[18]研究表明，不同地區(qū)、不同品種大蒜鱗莖總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量明顯高于大蒜葉片中的含量；脫毒大蒜原種及其后代各生育期干物質(zhì)的積累量較常規(guī)大蒜明顯增加[13]。楊智超等[1]證實(shí)民樂(lè)紫皮大蒜總糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量與栽培技術(shù)相關(guān)，這一規(guī)律與本試驗(yàn)結(jié)果相似。劉燦玉等[19]、陸信娟等[20]通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐得出，有機(jī)、無(wú)機(jī)肥料配施的大蒜鱗莖可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C、大蒜素的含量顯著增加。但是，在高海拔春播區(qū)，環(huán)境與大蒜活性物質(zhì)、肥水耦合因素對(duì)脫毒民樂(lè)紫皮大蒜抗逆機(jī)理、品質(zhì)改善方面的研究還較為欠缺，今后需要深入研究，為脫毒民樂(lè)紫皮大蒜地理標(biāo)志產(chǎn)品適應(yīng)性和產(chǎn)量與品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)、種質(zhì)合理布局提供科學(xué)依據(jù)。