有机基质对大蒜组培苗驯化的影响

赵永强 樊继德 刘灿玉 张碧薇 陆信娟 杨峰

（江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏 徐州市221121）

大蒜（Allium sativum L.）是百合科（Liliaceae）葱属两年生草本植物，在我国广泛种植，2016年种植面积约为78万公顷，占世界的70%左右，出口量占世界大蒜总出口量的90%左右［1］。由于大蒜是无性繁殖作物，一般无有性世代或花粉败育不能结籽，一旦感染病毒，病毒就会在大蒜体内不断积累并世代传播。病毒病的发生导致大蒜种性退化、产量和品质降低，给大蒜种植业造成巨大损失，严重制约大蒜产业的发展［2］。应用脱毒组培快繁技术获得和应用脱毒大蒜良种是解决当前大蒜病毒病的最佳途径，但由于脱毒苗繁殖系数和驯化成活率低等原因，成本居高不下，难以规模化推广应用。

目前，国内外关于大蒜脱毒组培快繁技术的研究主要侧重于组培体系建立［3-5］、丛生芽诱导［6-8］和脱毒大蒜应用［9-11］等方面，对于脱毒组培苗移栽驯化技术的研究报道较少。本团队根据长期的大蒜组培苗移栽驯化经验，进行了成品有机基质替换大田表层土壤研究，以期为大蒜脱毒组培技术的推广应用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试大蒜组培苗品种为“徐蒜918”，通过茎尖脱毒方式获得，组培室内保存约8个月，保存条件为19℃～26℃，12h光暗交替。移栽前组培苗状态如图1所示，叶片大部分枯死，长势极弱。

本试验所用有机基质购自淮安市中禾农业科技开发有限公司，通用型，有机质含量≥40%、N+P2O5+K2O≥2%。

图1 参试“徐蒜918”组培苗

1.2 试验设计

试验于2018-2019年在徐州现代农业试验示范基地（N34°18′5.27″，E117°24′5.81″）网室大棚内进行，土壤类型为黏壤土。设置表土有机基质比例为100%、75%、50%、25%和0%（CK）五种。移除试验区域20 cm深度表层土壤，按比例掺混有机基质后回填。大蒜组培苗于2018年10月18日开始炼苗，7 d后移出试管并洗去培养基，挑选长势较为一致的组培苗450株，湿纸巾包裹带至大棚移栽。每处理栽植组培苗30株，3次重复。覆拱棚保湿保温，次年气温回暖移除拱棚。

1.3 数据调查

1.3.1 驯化成活率于2019年4月24日调查和计算各处理组培苗驯化成活率。

1.3.2 地上部生长性状于2019年4月24日，测量指标包括株高、叶长、叶宽、假茎高、假茎粗和功能叶片数，调查方法参照《大蒜种质资源描述规范和数据标准》［12］。

1.3.3 繁殖系数驯化大蒜植株达到采收标准后，于2019年5月29日收获获得原原种，晒干，置于仓库自然保存。秋播前剔除无活性蒜种，2019年10月10日将剩余原原种全部播种于大田，30 d后调查萌发苗数即原原种数，计算繁殖系数。

1.4 数据处理

利用Excel软件进行数据处理，SPSS 17.0软件检验处理间差异显著性（Duncan’s新复极差法）。

本研究涉及的计算公式如下：

驯化苗成活率（%）=驯化苗成活量/组培苗移栽量×100

繁殖系数=原原种量/组培苗移栽量

2 结果与分析

2.1 有机基质对大蒜组培苗驯化成活率的影响

机基质对大蒜组培苗驯化成活率的影响结果如表1所示。通过表1可以看出，20cm深度表层土壤部分或完全替换为有机基质可以提高大蒜组培苗的驯化成活率。由于保存时间长，大蒜组培苗质量极差，大田直栽驯化难度大，CK处理的成活率仅为25.56%。有机基质处理中，100%、75%和50%有机基质比例的驯化成活率均显著高于CK，分别达到77.78%、74.44%和72.22%，增幅为204.30%、191.24%和182.55%，且三者间无显著性差异；25%有机基质比例的驯化成活率为38.89%，虽然增幅达到52.15%，但与CK对比差异不显著。

表1 有机基质对大蒜组培苗驯化成活率的影响

2.2 有机基质对大蒜驯化苗地上部生长性状的影响

由表2可以看出，有机基质部分或完全替代表层土壤可以促进大蒜驯化苗生长。所调查的各项地上部生长指标均以50%有机基质比例处理最高，CK最低，两处理间差异均达到显著水平。其他处理间各项地上部生长指标各有高低，且彼此无显著性差异。

表2 有机基质对大蒜驯化苗地上部生长特性的影响

2.3 有机基质对大蒜组培苗驯化繁殖系数的影响

由表3可以看出，用有机基质驯化大蒜组培苗可以获得更多的原原种（包括独头鳞茎和分瓣鳞茎蒜瓣），提高繁殖系数。其中50%有机基质比例处理繁殖系数最高，为1.14，相比CK增幅达570.59%；100%、75%和25%有机基质比例处理的繁殖系数仅为0.63、0.53和0.32，但增幅也达到270.59%、211.76%和88.24%。

表3 有机基质对大蒜组培苗驯化繁殖系数的影响

3 讨论与结论

组培苗移栽驯化是大蒜脱毒快繁技术由实验室向生产应用转化的关键衔接环节［13］，其成活率低直接影响该技术的应用前景。组培苗的驯化过程是组培苗由弱光、恒温恒湿、无菌等环境逐渐向自然环境条件转化的过程，影响成活率的因素多，技术难度大［14］。为了提高大蒜组培苗的驯化成活率，李典［15］研究发现通过改良培养基培育壮苗可以显著提高驯化成活率。徐培文等［16］研究发现选择壮根多的组培苗、以蛭石为栽培基质、改良移栽方式和加强栽后管理等措施均有助于提高驯化成活率。

综合本试验结果，表明20cm表层土壤部分掺混或者完全使用有机基质有利于大蒜脱毒组培苗的驯化。其中，50%有机基质比例能够达到改良土壤性状和保持养分供应的平衡，从而既能够保证大蒜组培苗驯化成活率，又能够改善驯化苗地上部生长性状，促进鳞茎分瓣，从而大幅提高繁殖系数。表层土壤掺混50%有机基质的比例在大蒜组培苗驯化中的应用效果最好，具有一定的推广应用价值。