王学贵 魏 涛 许 杰
(1.枣庄市峄城区吴林街道农业综合服务中心 山东枣庄 277300;2.枣庄市农业科学研究院 山东枣庄 277300)
枣庄市是山东省最大的马铃薯产区和全国最大的马铃薯二季作产区,2016年种植面积已发展到近120 万亩,仅滕州市全年种植马铃薯就有80 多万亩,已成为较大规模的马铃薯生产基地。 滕州市被农业农村部命名为“中国马铃薯之乡”和“山东省马铃薯生产先进市”,商品薯远销国内外,市场前景广阔。 但是,我国的马铃薯单产低,种薯退化严重,是目前制约其产业发展的主要因素。 特别是最近几年,在鲁南二季作马铃薯产区, 多数农民在自繁自用脱毒种薯时,由于温度、湿度较高,蚜虫大量发生,加之老基地的连年种植,致使脱毒种薯退化严重,同时种薯生产管理部门, 由于脱毒品种检测手段、 检测标准不普及,致使脱毒品种的质量较差,给农民带来巨大的经济损失。 试管薯体积小,无病原,储藏、运输方便,加之可以在夏季高温、高湿时进行诱导生产,并克服了试管苗移栽成活率差、剪尖扦插易污染等问题,能够取代常规试管苗直接用于繁殖, 或取代常规薯用于商品马铃薯生产, 这对于加速脱毒种薯在生产上的应用有利。
选取 32~35℃催芽 20 d 的块茎上 3~4 cm 的幼芽,自来水冲洗 30 min,75%的酒精浸泡 30 s,0.1%的升汞浸泡 5~8 min,无菌水冲洗 4~5 次,在超净工作台的解剖镜下剥离, 用解剖刀或解剖针一层一层剥去芽顶的嫩叶片,待露出1~2个叶原基和生长锥后,用解剖刀把带1~2个叶原基的生长锥切下, 立即接种在MS+1 mg/L 6-BA+1 mg/L IAA+2%糖的试管培养基上, 每个试管只接种1个茎尖, 琼脂为1%、pH 5.7~5.8。 培养基预先在 121℃湿热灭菌 20 min,接种后放在温度 20~25℃、光照度 1 600~3 000 lx、每日光照16 h 的条件下培养。 茎尖成活后30 d 左右即可看到明显增长。 在叶原基形成小叶后如未生根,可把茎尖转入无生长调节剂的培养基上, 小苗很快形成根系,经过 100~120 d,待茎尖长成 4~5 节、5~6 片叶的茎尖苗时, 进行单节切段接种到MS 三角瓶培养基上,注明编号,经过30 d 左右再把三角瓶中的小苗单节切段接种到3~4个三角瓶中, 待瓶中苗高10 cm左右时,直接将2~3 瓶苗进行病毒检测,或移栽于温室供病毒检测用,留一瓶保存于培养室内,用于检测后的扩繁。
常用目测法和指示植物检测法进行检测。 目测法即选生长快、叶色浓、叶平展、生长健壮的茎尖苗,除去长势弱、叶色淡、叶片上出现花叶褪绿斑的茎尖苗;指示植物检测是将症状可疑的植株作接穗,然后用指示植物千日红进行汁液接种,接种2 周后,在指示植物的叶片上出现病斑,应将对应的茎尖苗除去。同时还可到省农科院进行血清检测。
在无菌条件下,将待繁的脱毒苗一叶一节切段,扦插于1/2MS 培养基中,3 d 后,50%的切段萌根,5 d后全部生根,3~5 d 腋芽萌发。 30 d 左右长成 5~7 片叶的试管苗,可再进行循环繁殖。
将脱毒苗切去顶部和基部, 把长到3~4 节的茎段放入液体培养基中培养,每瓶放入10个茎段。 液体培养基为 MS 基础培养基, 附加 0.5 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA 和 0.15%活性炭及 3%的蔗糖,在三角瓶中作浅层液体静止培养。 培养室的温度为20~25℃,每日光照16 h,光照度在2 000 lx 以上,茎段培养3~5 d 即有腋芽萌出,4 周左右瓶内长满小苗,即可转入暗培养诱导试管薯。
试管苗经过壮苗培养以后, 即可加入专门诱导培养基进行暗培养诱导试管薯。 试管薯诱导的培养基为 MS+5 mg/L 6-BA+100 mg/L 矮壮素+0.5%活性炭+8%蔗糖。 暗培养需要在无菌室内更换培养基,以防污染,把原液体培养基倒掉,加入诱导培养基,封口后放在暗培养室中培养,暗培养应以散射光为主,温度保持在18~20℃, 培养5 d 后即有试管薯出现,55~70 d 即可收获。
试管薯由于体积小, 在生产应用中技术要求较高,因而将其在温室、网室种植繁育原原种、原种后再加以利用。 经过室内诱导的脱毒试管薯,在其度过3~4个月的休眠期后,才可进行温室、网室的种植。但在种植前应清除温 (网) 室中的杂草并喷施乐果灭蚜, 同时将栽培基质如蛭石用0.1%的高锰酸钾喷施灭菌,试管薯可采用直接播种于育苗盘中的方法,每盘播种50 棵,出苗后定期浇水喷施营养液,营养液的成分见表1。 2个月后可收获原原种,平均单株结薯 3~4个,每个微型薯重2~3 g,每盘可收获脱毒微型薯 150~200个。
表1 脱毒马铃薯无土栽培营养液成分
用该种方法繁育的脱毒马铃薯原原种, 每天要喷水,隔2 d 浇1 次营养液,管理比较麻烦,并且幼苗生长也不够健壮, 不能获得较高的产量。 为此,从2009年开始对该种繁育方法进行了改进, 其做法是先把土壤耕翻耙平做畦, 然后施入腐熟的有机肥2 000~2 500 kg/亩, 每平方米撒施 8~10 g 地菌净灭菌,然后铺上10~12 cm 厚的蛭石,每立方米蛭石中加入1 kg 磷酸二铵以保证幼苗健壮生长, 播种时按15 cm×10 cm 行株距播种,播深 5~7 cm,播后覆盖蛭石,这样在生长过程中一般只需进行水分管理,特殊情况下,喷施一定量的微量元素肥料,管理简单,并能获得较高的原原种产量, 其对照为直接在蛭石中播种,产量结果见表2。
由表2 可知, 改进栽培方式后的脱毒马铃薯原原种小区产量, 由原来的 13.4 kg 增加到 23.5 kg,增产 42.9%, 差异极显著, 单株薯重由 19.6 g 增加到36.5 g。 该种栽培方式极大地提高了脱毒马铃薯的产量,为马铃薯的原原种生产打下了良好的基础。
表2 不同栽培状况下的脱毒马铃薯原原种产量比较
在试管薯诱导与原原种繁育成功的基础上,选择适宜的保种技术尤为重要, 因二季作地区5月中旬蚜虫大量发生,生产上应采取防蚜、避蚜措施,防止种薯退化、保持良种种性。 因此,首先必须选择适宜的繁种地点,原种繁殖地点要选在地势高寒、蚜虫少、 天然隔离条件好和无传播病毒及细菌性病害的土地, 一般选禾本科作物的前茬,3年以上未种过马铃薯的地块,500 m 以内没有其他的马铃薯生产田,良种生产田也要和商品薯生产地块严格分开。 针对枣庄市马铃薯生产的特点, 应主要采取以下保种繁育技术。
阳畦繁种于1月20日前后催芽,2月中旬播种。可取南北走向, 并选背风向阳的地点做畦, 畦宽1.2 m、深33 cm,长度根据需要和面积而定,在畦内每平方米施腐熟的圈肥25 kg,铺平后深翻,浇足底水,建1 m 高的拱架,播前在畦内喷800 倍液的乐果乳剂防治蚜虫, 在畦内南北向播种3 垄种薯, 每垄2 行,垄距40 cm,株距16 cm。 播完后先覆纱网后覆盖薄膜,并把小棚封好,待4月中旬气温稳定在15~20℃时,撤掉薄膜,只留防虫网直至收获。
根据本市的生产特点和蚜虫发生规律, 春季可采用三膜覆盖于1月中下旬播种或采用双膜覆盖于2月中旬播种,4月下旬或5月初收获, 以避开蚜虫的发生期。 秋季繁育可于8月中下旬播种,同时早春的密度可加大到1 万~2 万株/亩, 秋播的密度可达0.8 万株/亩。于霜降之前收获,在繁育过程中,要做到精细管理,及时防治病虫杂草。