高彥萍 ,楊謀 ,李掌 ,柳永強 ,齊恩芳 ,張榮 ,張武
脫毒種薯的應用使馬鈴薯增產高達30%以上,解決了馬鈴薯生產上因感染病毒所致的產量、品質下降問題。馬鈴薯脫毒種薯繁育技術對馬鈴薯產量的貢獻是馬鈴薯育種、栽培等其他單項技術所無法比擬的[1]。脫毒苗組培快繁是馬鈴薯脫毒種薯繁育體系的基礎生產環節,是一項科技含量高的生物應用技術,需要投資組培快繁設施、設備,需要培養制作培養基和接種的長期熟練工人[2]。當然,一定規模的組培快繁車間具有相對固定的組培脫毒苗生產能力,馬鈴薯脫毒苗生產能力往往成為種薯公司擴大種薯生產規模和提高效益的主要限制因素之一。已有報道,將剪切移栽成活的馬鈴薯組培脫毒苗莖尖段,扦插繁殖微型薯,可使脫毒苗增殖1倍[2~6]。受此啟發,設想利用扦插方式提高增殖倍數擴繁馬鈴薯脫毒苗。通過幾年的試驗研究,提出了冬春季溫室切段扦插快繁馬鈴薯脫毒苗模式,旨在為馬鈴薯脫毒苗繁育提供技術支撐與參考。
組培快繁車間上年度生產一結束,在高溫期(7~8月)立即對快繁車間、培養室進行徹底清理和消毒,準備下一輪組培苗快繁生產。8月至翌年1月通過5~6代的組培繼代擴繁,脫毒苗數量以等比數列遞增方式擴增,數量非常大,車間現有條件在下一個快繁周期內已不能將其作為繼代轉接用基礎苗消耗掉。此時,將快繁組培苗分成2份,一份作為繼續進行常規組培快繁的繼代基礎苗,另一份作為在防蟲溫室進行切段扦插快繁用的基礎苗。本文為了區別于馬鈴薯常規組培快繁脫毒苗,將防蟲溫室切段扦插快繁的脫毒苗稱為馬鈴薯切段扦插脫毒苗(簡稱馬鈴薯切段苗)。
冬春季節馬鈴薯切段苗繁育在防蟲溫室中進行,為防止蚜蟲等昆蟲傳播病毒,溫室門窗等開放出口必須安裝防蟲網紗,大型溫室直接在其內搭建防蟲網拱棚。在整理苗床前,采用熏蒸法(用異丙威煙劑,按每667 m28個煙彈換算量)對土壤和溫室進行熏蒸,殺滅多種傳播病毒的媒介害蟲及蟲卵,采用撒施翻地方法 (用多菌靈1 kg/667 m2+五氯硝基苯3 kg/667 m2)對根層土壤進行消毒。
育苗床有接地苗床和離地苗床。接地苗床先碾平土地再鋪網紗和加溫電熱線,中間用磚塊鋪出走道,為方便操作管理,走道兩邊用磚塊作成小畦,畦寬0.8~1 m,然后每小畦鋪8 cm厚的蛭石或草炭+蛭石,整平。離地苗床用石棉瓦架床,床高0.4 m左右,所鋪基質及其厚度同接地苗床。于扦插前1 d給育苗床澆透水,扦插之前將苗床基質刮成平面,表面噴灑溫水,要求基質充分浸濕。新基質直接用于扦插,舊基質需要提前1周用上述溫網室消滅害蟲和消毒方法進行嚴格的殺蟲和消毒處理。
將培養25~30 d、苗高8~10 cm、葉6~7片的組培苗從培養瓶中取出,放在水溫適中(25℃)的清水中,洗除根部固體培養基,用滅菌消毒剪刀剪除長根,剪切植株成3段,分莖尖切段(1.5 cm)、中間切段(2.5~3 cm,含 2片葉)、根基切段(2.5 cm,含 1 片葉)依次盛于3個滅菌托盤中,每盛滿1盤,加入NAA 20 mg/L+KT 2 mg/L+GA30.5 mg/L作生根液,晃動托盤,使所有切段均浸蘸到生根液,然后濾去生根液,開始扦插。
順著畦寬方向劃線開小溝,用滅菌消毒鑷子輕輕夾取切段扦插于小溝。按株距1.5~2 cm、行距5 cm扦插,密度1 000~1 300株/m2。扦插完1行,用鑷子撫平淺溝,輕壓苗基,扦插深度1 cm左右。3種切段混在一起扦插,生長發育成苗進度不一致,莖尖切段生長發育最快,其次為基部切段,最慢為中間切段。因此,3種切段應分區域或分溫室扦插,方便管理及下一次剪切。每扦插滿1畦,不用澆定根水,用半環形鐵絲在小畦上搭建塑膜拱棚,促進切段苗快發根、快生長。
①創造適宜的生長微環境 扦插切段適宜的溫度為25~28℃,相對濕度90%,光照5 000~10 000 lx。冬季切段快繁主要受溫室低溫弱光限制,切段苗生長發育緩慢。因此,冬季盡量選擇具備暖氣等加熱條件及補光燈改善弱光條件的溫室,必要時還應通過苗床鋪設電熱線通電增溫。春季為切段扦插快繁的大好時節,此時氣溫回升,溫室內光照充足,溫度適宜,切段苗繁育小畦上搭塑膜小拱棚,創造一個既保濕又增溫促進切段生長發育的微環境,扦插4 d后于早晚揭膜,進行換氣及適應鍛煉,1周后將小畦兩頭的塑膜揭開,噴霧生長調節液和營養液后照樣蓋好。繼代扦插的切段苗在整個生長期內蓋膜,植株莖稈木質化程度低,有利于繼續切段扦插。春末夏初晴天高溫進行切斷扦插快繁時,還應使用遮陽網進行遮光降溫。
②生長調節液、營養液 莖尖切段扦插4~5 d長出新根,且長高新增1莖節,25 d后苗高8~10 cm,莖節7~8節,可進行第二輪切段扦插。基部切段扦插4~5 d后老根伸展生長,新生長部分白嫩,腋芽也已萌動,正常條件長高到8~10 cm需要35 d,但于扦插3、6 d分別噴霧生長調節液 (NAA 5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+GA31 mg/L)1次,可促進腋芽快速萌發生長,25 d后苗高8~10 cm,莖節7~8節,可進行第二輪切段扦插。中間切段6 d后開始生根,10~12 d腋芽萌動,且生長緩慢,正常條件長高到8~10 cm需要40~50 d,但于扦插3、6、9 d噴霧生長調節液(NAA 5 mg/L+KT 0.5 mg/L+GA31 mg/L)3 次,可促進腋芽生長發育,長高到8~10 cm需要35~40 d。不同來源莖段成苗時間不同,這有利于下次繼代切段快繁錯開工期。
營養液為1/2 MS營養液或1/2 K5營養液+植物葉面肥(華碩828等),營養液噴霧施入。切段扦插6 d后澆第一次營養液,以后5 d 1次,直到進行下一輪的重復切段扦插。K5營養液中缺乏微量元素及有機物質,配合噴施植物葉面肥可促進切段苗生長,1/2 MS營養液也可與植物葉面肥交替噴施。
切段苗繁育中所澆液體溫度均控制在25℃左右,不要直接盛接自來水澆灌,切忌暴熱時涼水噴苗。為提高水溫,可提前1周在儲水池或用貯水桶、大水缸等盛水,放置于溫室中備用,也可通過添加熱水調節水溫。
③病蟲害預防 切段苗源自組培快繁苗,自身不帶病菌(污染的組培苗最好勿進行切段扦插或分區域進行),苗床前期進行了嚴格消毒處理,一般在切段快繁第一代不發生病蟲害。但以預防為主,每隔7 d對苗床用50%多菌靈可濕性粉劑1 000倍液、72%農用硫酸鏈霉素可濕性粉劑2 000倍液、72%百菌清1 000倍液或敵克松1 000倍液,輪流噴霧進行滅菌消毒。可在繼代扦插前3~5 d,對扦插基礎苗分別用50%氯溴異氰尿酸2 000倍液、70%代森錳鋅1 000倍液或20%鹽酸嗎啉雙胍·銅1 000倍液噴霧預防馬鈴薯早、晚疫病,同時最好配施馬鈴薯葉面肥。切段苗快繁溫網室嚴禁蚜蟲等傳毒昆蟲,每天均留心觀察蟲害情況,用6.5%氯氟·啶蟲脒3 000倍液、1%噻蟲啉2 000倍液或10%吡蟲啉2 500倍液噴霧預防,發現零星蚜蟲或周圍環境發生有翅蚜蟲,用異丙威煙劑按每667 m24個煙彈換算量對溫室進行熏蒸,也可直接噴6.5%氯氟·啶蟲脒2 000倍液、1%噻蟲啉1 500倍液或10%吡蟲啉1 500倍液防治,3 d 1次,噴霧3次,以噴葉片背面效果好。
第一次切段苗分別生長25、30、35 d,苗高8~10 cm,莖節6~7節時,可進行第二次繼代切段繁殖,植株不用拔出,直接在每株上剪取莖段2個,即莖尖切段和中間切段(大小同4.1所述),基部切段帶1~2片葉留于蛭石中。將莖尖切段和中間切段按照4.1、4.2的方法處理與扦插。如此重復繼代切段繁殖下去,直到繁殖夠所需數量為止。當然,最后一次切段快繁的栽植密度按照微型薯生產苗密度進行,免去間苗移栽程序。
繼代切段快繁理論上增殖3n倍 (n為切繁次數)。實際受到環境、氣候、人工、管理措施限制,在3~6月切繁時間內,可增殖20~25倍,較理論增殖34=81倍出入較大,但接近33=27倍。
切段苗高5~6 cm,可間苗移栽。這時切段苗繁育苗床變為微型薯生產苗床,按照微型薯生產移栽苗密度計算所留苗密度,移走多余的切段苗。間苗方法:用滅菌鑷子插入蛭石,挑起切段苗,輕搖抖落根基大部分蛭石,15株1撮放入轉運盤中,不用清洗根部基質直接用于移栽。馬鈴薯切段苗移栽方法以及移栽成活后的管理同常規馬鈴薯組培苗。
馬鈴薯脫毒技術能否在生產上充分發揮其增產作用的關鍵是能否在有限的生產季節內繁殖出相當數量的脫毒苗。溫網室切段扦插快繁馬鈴薯脫毒苗是常規組培快繁的有益補充,是馬鈴薯脫毒苗快繁的有效方法之一。其特點是不要求無菌條件下嫻熟的接種技術,一般勞動者均可操作,從而在一定程度上分擔了組培快繁車間脫毒苗生產壓力;其繼代增殖倍數高,在相同繁殖周期內,較僅剪切莖尖莖段扦插技術增加5倍,經計算,較馬鈴薯常規組培快繁節約成本20%以上。
[1]孫慧生,楊元軍,王培倫,等.脫毒微型薯快速利用于生產的模式、效果和問題[C]//中國作物學會馬鈴薯專業委員會2002年年會論文集.
[2]謝慶華,吳毅歆,張勇飛,等.脫毒馬鈴薯試管苗剪尖扦插無土繁殖研究[J].中國馬鈴薯,2000,14(3):135-137.
[3]柳永強,王一航,高彥萍,等.馬鈴薯移栽苗剪插快繁脫毒微型種薯技術[J].長江蔬菜,2010(7):13-14.
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[6]胡四化,朱志華.植物生長調節劑在馬鈴薯脫毒苗網室快繁中的應用研究[J].廣東農業科學,2006(6):19-21.