馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術(shù)研究

關(guān)鍵詞：馬鈴薯微型薯；原原種氣霧栽培；營(yíng)養(yǎng)液管理；環(huán)境控制系統(tǒng)中圖分類號(hào)：S532 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-7909（2025）8-98-4DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.08.021

0 引言

馬鈴薯作為全球重要的糧食作物之一，廣泛應(yīng)用于食品、飼料和工業(yè)加工中。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方式面臨種薯退化、病毒傳播及環(huán)境壓力等多重挑戰(zhàn)。特別是在種薯繁育過(guò)程中，種薯的病毒感染和退化速度較快，影響了產(chǎn)量與品質(zhì)[1]。氣霧栽培技術(shù)作為一種新型的高效栽培方法，能夠精準(zhǔn)控制環(huán)境因素和養(yǎng)分供給，大幅提升馬鈴薯微型薯原原種的生長(zhǎng)速率與品質(zhì)。該技術(shù)能解決傳統(tǒng)栽培方式中面臨的諸多瓶頸，還能為馬鈴薯原原種的生產(chǎn)提供保障[2]。研究旨在探討馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用，推動(dòng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。

1馬鈴薯微型薯原原種概述

馬鈴薯微型薯原原種是馬鈴薯種子的種子，采用無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)病毒的技術(shù)手段，從健康母株中選育的優(yōu)勢(shì)頂芽作為繁殖材料3，通過(guò)莖尖剝離技術(shù)培育出純凈試管苗，用試管苗培育微型薯原原種，這些微型薯攜帶病菌少、種性旺盛，能夠在適宜環(huán)境中培育出優(yōu)質(zhì)的馬鈴薯原種，可以有效解決馬鈴薯種薯退化的問(wèn)題。感染病毒會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯種薯的退化速度加快，退化后的種薯抗病性差、產(chǎn)量低、商品性差，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。因此，選育健康的微型薯原原種具有關(guān)鍵意義。馬鈴薯微型薯原原種的生產(chǎn)需要嚴(yán)格控制病毒污染源，確保其純凈度和遺傳穩(wěn)定性。在其繁育過(guò)程中，選擇優(yōu)質(zhì)的無(wú)病母株，利用組織培養(yǎng)、脫毒技術(shù)等手段獲取無(wú)病毒、無(wú)病害的試管苗，采用空中結(jié)薯法在適宜的栽培條件下培育與擴(kuò)繁微型薯。微型薯具有較高的再生能力和較快的繁殖速度，因此在種薯更新、品種改良和擴(kuò)繁方面具有優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)能提高種薯的抗病性、產(chǎn)量和商品性，還能有效提高種植效益，減少種薯供應(yīng)中的風(fēng)險(xiǎn)。

2氣霧栽培技術(shù)原理

氣霧栽培技術(shù)利用高壓噴霧裝置將營(yíng)養(yǎng)液細(xì)化成微小霧滴，并在植物根系區(qū)形成懸浮的氣霧環(huán)境，使根系直接吸收水分與養(yǎng)分，避免傳統(tǒng)土壤栽培中的水分流失和病害傳播[4]。在氣霧栽培環(huán)境下，植物的根系不直接接觸土壤，而是在精確控制的濕度、溫度和 濃度的氣霧環(huán)境下生長(zhǎng)。優(yōu)化各項(xiàng)環(huán)境因子，能夠加速植物生長(zhǎng)，提高植物繁殖速率，適合馬鈴薯微型薯原原種的快速繁育與大規(guī)模種苗生產(chǎn)。

3馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培設(shè)施

3.1 設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)從空間布局、栽培單元配置和光照系統(tǒng)設(shè)計(jì)等3個(gè)方面進(jìn)行。其一，空間布局應(yīng)根據(jù)栽培密度和植物生長(zhǎng)需求確定，栽培單元的密度為8\\~10株 以保證植物獲得足夠的光照和通風(fēng)[5]。設(shè)施設(shè)計(jì)采用平層架構(gòu)，保證每株植物的生長(zhǎng)空間，避免擁擠。栽培單元之間設(shè)有寬度為 5 0 c m 左右的間隔，以便操作和空氣流通。其二，栽培單元配置應(yīng)確保根系能夠有效接觸霧化的營(yíng)養(yǎng)液。在栽培單元的設(shè)計(jì)中，噴霧裝置的布置間距一般為 2 0～3 0 c m ，霧化粒徑控制在 5 0～8 0 μ m ，以確保水汽霧化后均勻分布，促進(jìn)根系吸收。每個(gè)栽培單元應(yīng)配置獨(dú)立的水分調(diào)控系統(tǒng)，以精確控制水分供給；保持濕度在 70 % ～ 90 % ，以適應(yīng)馬鈴薯微型薯的生長(zhǎng)需求。其三，光照系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足光強(qiáng)和光周期的要求。常采用光強(qiáng)為 的全光譜LED燈具，光周期設(shè)定為 1 6 h 光照 ? 8 h 黑暗，以模擬日照條件，保證植物光合作用和正常生長(zhǎng)。

3.2營(yíng)養(yǎng)液管理系統(tǒng)

營(yíng)養(yǎng)液管理系統(tǒng)應(yīng)具有適宜的水分、養(yǎng)分供應(yīng)及pH值范圍，以滿足馬鈴薯微型薯的生長(zhǎng)需求。營(yíng)養(yǎng)液通常采用全營(yíng)養(yǎng)液配方，其電導(dǎo)率控制在 1 . 8 ～ ，pH值保持在 5 . 5～6 . 0 ，確保植物能夠高效吸收必需的元素。為避免馬鈴薯微型薯內(nèi)養(yǎng)分失衡，系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)調(diào)節(jié)液體濃度和成分，以滿足不同生長(zhǎng)階段的需求。另外，營(yíng)養(yǎng)液管理系統(tǒng)應(yīng)具備過(guò)濾和循環(huán)功能，確保液體的清潔和高效使用。采用定時(shí)循環(huán)方式，保證養(yǎng)分的均勻供應(yīng)，避免營(yíng)養(yǎng)沉淀或浪費(fèi)。

3.3環(huán)境控制系統(tǒng)

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培的環(huán)境控制系統(tǒng)依賴于一系列精密設(shè)施，確保栽培環(huán)境的穩(wěn)定性和適宜性。溫濕度控制設(shè)施采用溫控機(jī)組、加濕器、除濕機(jī)等智能化空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這些設(shè)備利用反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，確保根系和植株生長(zhǎng)的最佳溫濕條件。光照控制系統(tǒng)采用全光譜LED燈具，以提供均勻且適宜的光強(qiáng)。 釋放裝置和傳感器等 濃度調(diào)節(jié)設(shè)備維持環(huán)境中 濃度在適宜范圍內(nèi)，以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和繁殖。

4馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術(shù)流程

4.1 品種選擇

品種選擇應(yīng)結(jié)合抗病性、繁殖能力、適應(yīng)性及市場(chǎng)需求等因素。選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮抗病毒性、抗病蟲(chóng)害能力強(qiáng)且適應(yīng)氣霧栽培環(huán)境的品種。常見(jiàn)的適用于氣霧栽培的馬鈴薯品種包括以下幾種。① 高抗病毒品種，如“黃皮紅心”\"改良沃五”，具有較強(qiáng)的抗病毒性，能夠有效避免常見(jiàn)的馬鈴薯病毒病害，保證種薯的健康生長(zhǎng)。 ② 早熟品種，如\"金黃1號(hào)”和“實(shí)驗(yàn)一號(hào)”，這些品種生長(zhǎng)周期較短，能夠較快繁育出微型薯，適合氣霧栽培系統(tǒng)中的高效繁殖需求。 ③ 高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)品種，如“百畝田008”，這些品種在常規(guī)栽培中表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量和較好的商品性，且根系發(fā)育良好，適應(yīng)氣霧栽培的無(wú)土栽培環(huán)境。

4.2 脫毒苗培育

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術(shù)中的脫毒苗培育包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

4.2.1 母株的選擇與采集

選擇健康、無(wú)病害的馬鈴薯母株作為脫毒苗的原材料。母株應(yīng)為高抗病品種，確保后續(xù)脫毒處理的有效性。采集時(shí)，應(yīng)選擇莖尖或芽點(diǎn)部分，這部分組織分裂旺盛且分化能力強(qiáng)，利于后續(xù)生長(zhǎng)。

4.2.2 組織培養(yǎng)

將采集的組織在無(wú)菌條件下處理后，將其置于培養(yǎng)基中培育，培養(yǎng)基中加入適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，以促進(jìn)芽的分化和生長(zhǎng)。培養(yǎng)基一般選擇MS培養(yǎng)基或改良的MS培養(yǎng)基，并根據(jù)不同的植物品種和生長(zhǎng)階段調(diào)整培養(yǎng)基成分。

4.2.3 病毒檢測(cè)與熱處理

采用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)母株中是否存在病毒。如果發(fā)現(xiàn)有病毒感染，可采用熱處理技術(shù)進(jìn)行脫毒。將已分化的組織培養(yǎng)苗置于溫水中，溫度控制在 ，持續(xù) 2 4 h ，以高溫抑制病毒的傳播，達(dá)到脫毒效果。

4.2.4 苗木生長(zhǎng)與增殖

脫毒處理后的苗木移植至新的無(wú)菌培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，逐步增殖培養(yǎng)，得到健康的脫毒苗。在此過(guò)程中，保持培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分 ? p H 值、溫度、濕度及

光照條件的穩(wěn)定，以促進(jìn)苗木的健康生長(zhǎng)。

4.2.5 定植前病毒篩查

增殖后的苗木要進(jìn)行二次病毒檢測(cè)，確保脫毒效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步篩選與培育，獲得適用于氣霧栽培的優(yōu)質(zhì)脫毒苗。

4.2.6轉(zhuǎn)移至氣霧栽培系統(tǒng)

經(jīng)篩查和培養(yǎng)后的脫毒苗可移入氣霧栽培系統(tǒng)。氣霧栽培時(shí)應(yīng)提供適宜的營(yíng)養(yǎng)液和環(huán)境控制條件，促進(jìn)其快速生長(zhǎng)和繁殖。

4.3栽培管理

良好的栽培管理不僅能促進(jìn)植株健康成長(zhǎng)，還能確保微型薯的高質(zhì)高產(chǎn)。

4.3.1 定植與布局

植株在定植時(shí)，要確保每株微型薯原原種具有適當(dāng)?shù)目臻g，以便根系在氣霧中自由生長(zhǎng)，避免過(guò)密引發(fā)根系間的競(jìng)爭(zhēng)。合理設(shè)置行距和株距，可有效優(yōu)化氣流和光照分布，保持根系生長(zhǎng)良好和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)均衡。建議定植密度為8\\~10株 ，根據(jù)植株大小和氣霧栽培設(shè)施的空間配置進(jìn)行調(diào)整。

4.3.2 植株修剪與管理

莖葉過(guò)密會(huì)導(dǎo)致氣霧傳遞不均勻，影響微型薯原原種的根系吸收效率。適當(dāng)修剪頂端和側(cè)枝，可以有效促進(jìn)根系的分布和塊莖的發(fā)育。另外，及時(shí)摘除病蟲(chóng)害葉片和枯黃部分，可以避免病蟲(chóng)害蔓延。

4.3.3生長(zhǎng)階段監(jiān)控與調(diào)整

氣霧栽培過(guò)程中，在植株生長(zhǎng)的各個(gè)階段應(yīng)進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)控。種薯發(fā)芽后、進(jìn)人快速生長(zhǎng)期時(shí)，應(yīng)避免植物過(guò)度生長(zhǎng)，適時(shí)控制濕度和溫度，確保植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的平衡。植株進(jìn)入花芽分化期后，要加強(qiáng)對(duì)其生長(zhǎng)的細(xì)致調(diào)控，確保其塊莖形成的質(zhì)量與數(shù)量。在這一過(guò)程中，根據(jù)生長(zhǎng)情況調(diào)整水霧濃度，避免水分過(guò)多導(dǎo)致植株徒長(zhǎng)。

4.3.4支架與綁扎管理

隨著植株的生長(zhǎng)，支架的設(shè)計(jì)與綁扎技術(shù)對(duì)保持植株穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。適時(shí)的支撐可以有效避免植株傾斜或倒伏，保障根系的吸水與養(yǎng)分輸送。在氣霧栽培過(guò)程中，微型薯原原種的枝葉容易受重力影響，因此綁扎與支撐的工作應(yīng)細(xì)致入微，確保其正常生長(zhǎng)和空氣流通良好。

4.3.5 病蟲(chóng)害防治

盡管氣霧栽培系統(tǒng)具有一定的封閉性，減少了病蟲(chóng)害的傳播，但仍然需要定期檢查植株，發(fā)現(xiàn)病害苗應(yīng)及時(shí)處理。對(duì)于馬鈴薯常見(jiàn)的病害，如細(xì)菌

性軟腐病和病毒病，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格篩查。對(duì)于害蟲(chóng)，可以利用物理隔離或生物防治手段控制，避免病蟲(chóng)害在高濕環(huán)境下快速傳播，

4.4采收儲(chǔ)藏

馬鈴薯微型薯原原種的采收與儲(chǔ)藏直接影響種薯的發(fā)芽率與后期產(chǎn)量。在氣霧栽培條件下，確保微型薯的高質(zhì)量采收與儲(chǔ)藏，是實(shí)現(xiàn)高效種薯繁育的關(guān)鍵。

4.4.1 采收時(shí)機(jī)

微型薯的采收時(shí)機(jī)決定其種薯的質(zhì)量。研究表明，微型薯的最佳采收期為塊莖直徑達(dá)到 1 . 5～2 . 0 c m 且其表皮硬化、芽眼明顯時(shí)。此時(shí)，微型薯的發(fā)芽率在 8 5 % 以上。過(guò)早采收，會(huì)導(dǎo)致發(fā)芽力下降，發(fā)芽率不足 60 % ；過(guò)晚采收，會(huì)有病蟲(chóng)害發(fā)生，導(dǎo)致發(fā)芽率顯著降低。理想的采收期通常在氣霧栽培后第40\\~60天。

4.4.2 采收操作

在氣霧栽培中，微型薯在采收時(shí)應(yīng)盡量減少機(jī)械損傷。研究表明，采收操作中的人為損傷會(huì)導(dǎo)致微型薯發(fā)芽力下降 1 5 %～2 0 % 。因此，在采收過(guò)程中，應(yīng)避免使用過(guò)硬的工具或暴力拉扯。操作時(shí)盡量避免摩擦、撞擊，確保塊莖表皮的完整性，以提高微型薯的后續(xù)發(fā)芽率。

4.4.3 儲(chǔ)藏條件

儲(chǔ)藏環(huán)境直接影響微型薯原原種的質(zhì)量。微型薯在溫度 濕度 8 0 %～9 0 % 的環(huán)境中儲(chǔ)藏，可維持 90 % 以上的發(fā)芽率。在低溫環(huán)境下，微型薯的生理活動(dòng)減緩，水分蒸發(fā)減少，能有效防止其枯萎或腐爛。若溫度超過(guò) ，微型薯的發(fā)芽率通常會(huì)下降至 70 % ～ 7 5 % 。

5馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培營(yíng)養(yǎng)管理

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培采用的是無(wú)土栽培方式，植物吸收空氣中霧化的營(yíng)養(yǎng)液獲取水分和養(yǎng)分，因此，營(yíng)養(yǎng)液的配比、濃度及供給時(shí)間的精準(zhǔn)管理十分關(guān)鍵。

5.1營(yíng)養(yǎng)液配方與濃度

營(yíng)養(yǎng)液中常用的主要營(yíng)養(yǎng)元素包括氮(N）、磷（P）鉀(K）鈣(Ca）鎂 ? M g? 及微量元素[如鐵(Fe）、錳(Mn）、鋅 ( Z n) 等］。針對(duì)馬鈴薯微型薯生長(zhǎng)的特殊需求，氮、磷、鉀的比例應(yīng)控制在 1 5 : 1 0 : 2 0 ，氮主要促進(jìn)莖葉生長(zhǎng)，磷能促進(jìn)根系伸展，而鉀有助于增強(qiáng)植物抗逆性。適宜的總?cè)芙夤腆w(TDS)值控制在1 ，有助于植物的健康生長(zhǎng)。

5.2營(yíng)養(yǎng)液的更換與監(jiān)控

在氣霧栽培中，營(yíng)養(yǎng)液需要定期更換，以防止養(yǎng)分過(guò)度消耗或有害物質(zhì)積累。一般而言，營(yíng)養(yǎng)液每隔10\\~14d更換1次。為滿足植物營(yíng)養(yǎng)需求，應(yīng)配備TDS和pH傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保營(yíng)養(yǎng)液濃度與pH值始終處于適宜范圍。

6馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培環(huán)境管理

氣霧栽培依賴于精準(zhǔn)的環(huán)境控制系統(tǒng)，以優(yōu)化植物生長(zhǎng)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)。

6.1 溫度控制

溫度直接影響馬鈴薯微型薯的生長(zhǎng)速率與代謝活動(dòng)。在氣霧栽培系統(tǒng)中，溫度通常控制在 2 0 ～ 。溫度低于 時(shí)，馬鈴薯微型薯生長(zhǎng)緩慢，超過(guò) 則會(huì)引起植物熱應(yīng)激，影響根系發(fā)育和葉片光合作用。因此，必須精確控制溫度。

6.2 濕度管理

在氣霧栽培中，濕度通?？刂圃?6 0 % ～ 8 0 % 。濕度過(guò)高易引發(fā)病菌滋生，但濕度過(guò)低則會(huì)導(dǎo)致蒸騰作用增強(qiáng)，影響水分和養(yǎng)分的供給。

6.3光照管理

合理的光照強(qiáng)度應(yīng)為 ，光照周期一般設(shè)定為 1 6 h 光照、 ， 8 h 黑暗，以模擬自然生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成和積累。

7結(jié)束語(yǔ)

馬鈴薯微型薯原原種氣霧栽培技術(shù)為馬鈴薯種薯的高效繁育提供了全新的解決方案。氣霧栽培系統(tǒng)的精確控制為馬鈴薯微型薯的快速繁殖提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有效提升了種植的產(chǎn)量和微型薯的抗性。在栽培設(shè)施設(shè)計(jì)、環(huán)境管理和營(yíng)養(yǎng)液調(diào)控方面，進(jìn)一步推動(dòng)了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新和可持續(xù)發(fā)展。

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Research on Aeroponic Cultivation Technology for Potato Pre-Basic Seed Minitubers

GUO Jiancheng WANG Yapei LOU Qiuli

HenanHundredMu TianAgricultural TechnologyCo.，Ltd.，Luohe4626OO，China

Abstract: The aerosol cultivation technology of miniature potato original seeds can significantly improve the breeding efficiency of potatoes by precisely controlling environmental factors and nutrient supply.The technology uses the aerosol cultivation system to optimize the environmental parameterssuch as temperature，humidity，light and CO concentration，thereby ensuring the healthy growth of miniature potato plants under high density cultivation conditions.The nutrient solution management system provides the nutrient supply required by the plant at diferent growth stages，accelerating the rapid breeding of high-qualityseed potatoes.This aerosol culture technology has effectively overcome the degradation of seed potato，virus transmisson and other problems in traditional cultivation， and improved the disease resistance and yield of seed potato.This technology provides a new way of sustainable development for potato seed potato production，and promotes the modernization and technological progress of the potato industry.

Key words: miniature potato; original seed aerosol cultivation; nutrient solution management; environmental control system

（欄目編輯：董清芝）