马铃薯脱毒原原种繁育技术

2012-01-22 04:16
种子科技 2012年12期
关键词:原种种薯试管

(山西省薯类脱毒中心,山西 太原 030006)

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上一种主要的农作物,因其营养成分全面、营养价值高,可粮、菜、饲兼用并且高产稳产,在我国农业生产中占有举足轻重的地位。由于马铃薯以无性繁殖为主,病毒易在块茎中逐代积累导致“退化”,致使马铃薯产量和质量严重下降。通过脱毒种薯繁育体系生产脱毒种薯在生产中推广应用,有效解决了马铃薯的退化问题。目前,马铃薯脱毒种薯繁育采用原原种(微型薯)—原种—合格种薯(一级良种、二级良种)的三级繁育体系,其中原原种繁育是整个脱毒种薯繁育体系的关键环节,资金投入大,技术要求高。本文对微型薯繁育过程中的繁育设施建设、繁育方法的选用、脱毒试管苗快繁、微型薯生产、田间检验、收获、分级及贮藏等各环节技术要点进行了介绍,并就笔者在繁育过程中的一些经验与读者分享。

1 繁育设施建设

脱毒试管苗的扩繁需要建设组织培养实验室;微型薯生产一般将脱毒苗定植在温室或防虫网棚中进行,温室通风口或网棚用60目的马铃薯专用农用纱网覆盖,以便隔离外界的昆虫,根据当地气候还需配备棚膜和遮阳网。一般温室坐北朝南、网棚南北向建设为宜。应在网室、网棚设置缓冲间,在入口处设置铺撒生石灰或放置消毒垫。棚、室的工作人员应备专用工作服、工作鞋。

栽培床一般用平畦、高畦或移动苗床。平畦做法是先将温室或网棚地面稍挖低并拍实,上铺园艺地布、无纺布或农用纱网,然后再在其上放置砖作畦埂做畦,一般畦深15~20 cm,宽1.2~1.5 m,内铺栽培基质即可。平畦因做法简单而比较常用,缺点是因布道高于畦底,布道上的被带入的外来病菌易污染苗畦。高畦一般作成固定畦埂,畦的地面高于布道,优点是苗畦不易被布道上外来病菌的污染,缺点是建设成本相对较高,面积利用率相对较低。在联栋温室中一般采用移动苗床,优点是空间利用率高,并且苗床不易受到外来病菌污染,并可周年生产,但是苗床栽培基质温度随气温变化快、水分损失快,对管理技术要求较高。

2 繁育方法的选用

首先将脱毒试管苗在组培实验室进行快繁,然后定植在温室中利用蛭石等栽培基质进行无土栽培繁育微型薯。一般分为基础苗剪顶扦插法和脱毒试管苗直接繁育法。

2.1 基础苗剪顶扦插法

首先将脱毒试管苗定植在温室苗畦中用作基础苗,待植株长到10~15 cm高时开始剪顶扦插,利用扦插苗定植在防虫网棚中进行微型薯生产。此法需要脱毒试管苗数量较少,成本较低,但扦插苗结薯数量较少,在剪切过程中容易交叉感染,增加病毒感染机会。此法是传统的微型薯繁育方法,近年来应用逐渐减少。

2.2 脱毒试管苗直接繁育法

直接定植脱毒试管苗在温室或防虫网棚中进行微型薯的生产。利用此法可减少在剪切扦插过程的交叉感染机会,具有种薯质量可靠、单位面积结薯数量高等优点。由于脱毒试管苗组培快繁技术的进步,生产效率大幅提高;同时,由于市场对脱毒种薯的逐渐认可和政府对马铃薯产业发展的重视,许多繁种单位加大了对组培实验室的投资力度,为大量扩繁脱毒试管苗提供了可能,因此,近年来利用脱毒试管苗直接进行马铃薯微型薯生产的比例越来越高。

3 脱毒试管苗快繁

脱毒试管苗是原原种(微型薯)繁育的种苗,需要在组织培养实验室进行快繁。目前常用切段繁殖法,剪取带一个腋芽的单节茎段接种在培养基,通常在220 mL玻璃瓶接种15段,pH值5.8,培养温度 (23±2)℃,光照强度 2000~3000lx,光照时间 16 h,经过 3~4周单节切段,可生长成5~7节的幼苗,可以满足定植需要或用于继续切段繁殖,通常繁殖系数为4~7。一般采用MS固体培养基。自配MS培养基成本较低,但对操作人员要求较高,并且配制效率较低。MS干粉培养基因其使用简单、配制工作效率高,近年已在生产上普遍应用。用于定植的脱毒试管苗采用液体培养基进行培养有利于获得壮苗,并且出瓶容易,可免除洗去培养基的过程。一般采用将MS培养基大量元素加倍而去除琼脂和部分有机物的修正培养基,并在瓶底放置滤纸桥。液体培养基在操作过程中容易污染,在培养基中加入1 mL/L庆大霉素防止污染效果较好,利用杨元军研究的2倍PBM大量元素液体培养基也能取得良好的效果。

4 微型薯生产

4.1 定植前准备

4.1.1 棚室消毒:根据确定的定植期,提前半个月对温室、网棚的整个环境进行消毒,每平方米可用40%甲醛 (福尔马林)10 mL倒入盛有高锰酸钾10 g的容器中进行熏蒸消毒24 h,或每亩用45%百菌清烟雾剂200 g熏蒸过夜。操作中要注意安全,熏蒸完毕需充分通风后方可入内。平畦可用40%五氯硝基苯粉剂每亩2 kg配细土5 kg撤施于地表纱网上进行土壤消毒。地面、墙壁、步道等的消毒可选用75%百菌清可湿性粉剂600倍液,或50%多菌灵可湿性粉剂400倍液均匀喷洒。

4.1.2 栽培基质的准备:栽培基质一般使用经高温烧制过的蛭石,可适量混合珍珠岩、草炭等透气性和保肥性良好的无土基质,pH值调至中性至微酸性,在每立方米基质中可拌入750~1000 g三元复合肥马铃薯专用复合肥作为基肥。在苗畦内先铺基质7~10 cm厚,定植前二三天将畦内栽培基质浇水达饱和状态,使混入的肥料充分溶解。

4.1.3 脱毒试管苗的准备:为增强脱毒苗对温室内环境条件的适应能力,定植前对脱毒苗要进行炼苗。一般可将培养室温度调节至接近定植棚室的温度,有条件的可在炼苗温室,一般炼苗1周即可。定植前可将脱毒试管苗从培养瓶中取出,将根部放在清水中轻轻洗净培养基,根朝下竖直放在事先经洗净消毒的转运箱中,箱底加入适量的蒸馏水,加盖,放置在冷凉处待用。

4.2 脱毒苗定植

选用健壮的脱毒试管苗定植,一般按行距10 cm、株距5~10 cm的密度将脱毒苗栽入基质内,基质上露出1~2 cm长即可。定植后及时喷水,使基质与种苗充分接触。如温度过高,可在顶部覆遮阴网,调节温室、网棚内温度白天在22~25℃,最高不超过28℃,夜间不低于12℃,空气相对湿度75%~95%,基质相对湿度达到最大持水量的95%~100%。当新叶长出来时应及时撤除遮阳网,并保持空气相对湿度在65%~85%。实践证明,在温、湿度条件合适时,幼苗的成活率可达95%以上。

4.3 生长期管理

调节温室、网棚内温度白天在22~25℃,最高不超过28℃,空气相对湿度不大于90%。当植株长至7~8片叶时开始逐次添加基质,使基质厚度增至10~12 cm。生长期间,若植株叶色正常,则不追肥;若叶色浅绿、植株弱小,可交替喷施0.2%尿素、0.2%磷酸二氢钾溶液,7~10天浇一次,共二三次。追肥可结合喷灌进行。

适时浇水,保持基质湿润。基质含水量在苗期达到田间最大持水量的60%~70%,在结薯期达到田间最大持水量的75%~80%,浇水应在早晨或傍晚进行,收获前1周停止浇水。

如植株徒长严重,可用多效唑200~250 mg/L喷施。

4.4 病虫防治

因在可控环境中进行无土栽培,以防治为主,交替喷施防治细菌、真菌病害的保护性杀菌剂。可用75%代森锰锌可湿性粉剂500~800倍液、或75%百菌清可湿性粉剂500~800倍液、或25%嘧菌酯悬浮剂1000倍液喷雾预防。还要注意蚜虫的防治,可在棚、室内悬挂黄板,一般一二张/100 m2。若发现蚜虫应喷施杀虫剂,可亩用2.5%功夫水乳剂25~50 mL喷药防治。

5 收获

不同品种不同季节种植收获期有所不同,一般定植后60~90天,当80%以上的微型薯长到3 g以上时即可收获。收获时先拔除并清理植株地上部,再用网筛收集微型薯。也可在生长期随时采摘一定规格的微型薯。

6 采后处理与贮藏

收获后,将微型薯放在阴凉通风的库房内预贮15~20天,然后剔除病薯、劣薯及杂质等。1 g以上的微型薯即具有种用价值,但一些旱地原种田需要3 g以上的微型薯才有利于出苗,一般按1~3 g、3~5 g、5~10 g、10 g以上分成4级,按不同等级分别装入尼龙网袋或透气的塑料盒内。每个包装内外均应拴挂标签,标明品种名称、种薯级别、收获日期、粒数、产地、生产单位等种薯相关信息。

入库时按品种分别存放。保持贮藏温度2~4℃,空气相对湿度80%~90%。及时通风,保证安全的空气质量。

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