龐淑敏 方貫娜 張新嶺



馬鈴薯適應性廣,宜糧宜菜,營養全面,是世界第三大糧食作物。我國是馬鈴薯種植第一大國,種植面積占世界總面積的29.6%,但單產水平低于世界均產15.6%,造成這一局面的重要原因之一就是馬鈴薯脫毒種薯的應用不夠深入廣泛。本文針對馬鈴薯脫毒種薯的應用提出一些看法,同時對脫毒種薯的發展提出一些思考,以供馬鈴薯從業者閱讀參考。
一、關于馬鈴薯脫毒種薯
(一)馬鈴薯脫毒的起因
馬鈴薯是無性繁殖作物,繁育過程更易攜帶和積累病毒、類病毒、真菌、細菌等病原。真細菌類病原能夠通過化學方法防治,而病毒卻無有效藥劑控制,因此會逐代增殖、積累,導致品種退化,造成馬鈴薯的產量大幅度降低,商品性大幅下降,使馬鈴薯品種失去優良種性,無法長期在生產上應用,如不解決,會對馬鈴薯產業造成致命影響。通過各種技術手段,獲得不帶病毒、類病毒的脫毒種薯并應用于生產,可以從根本上解決這一問題。
(二)馬鈴薯脫毒種薯繁育技術體系及種薯分級標準
為解決馬鈴薯病毒病引起的種薯退化問題,研究人員進行了多種途徑的技術探索,經過多年實踐,目前世界各國應用最廣泛的技術體系是:通過莖尖組織培養技術、病毒檢測技術獲得不帶病毒的脫毒試管苗;脫毒試管苗通過組織培養切段快繁技術大量繁殖;大量繁殖后的試管苗結合無土基質栽培技術生產脫毒微型種薯(簡稱微型薯),以微型薯為脫毒種薯的原原種,進入大田種薯繁育體系進行脫毒種薯的繁育。
我國已制定脫毒種薯的國家標準(GB18133-2012),根據這一標準,我國脫毒種薯的級別分為原原種(微型薯)、原種、一級種、二級種四個級別。
二、客觀認識及合理應用馬鈴薯脫毒種薯
(一)客觀認識馬鈴薯脫毒種薯
馬鈴薯種薯是農業生物技術的產物,脫毒種薯的推廣和應用已經成為馬鈴薯生產的發展趨勢,但仍有部分種植者對馬鈴薯脫毒種薯的優勢、潛力以及應用缺乏客觀認識,生產中無法正確應用脫毒種薯,因而不能很好地發揮出脫毒種薯的增產潛力。
1. 客觀認識脫毒馬鈴薯的增產潛力
脫毒種薯的最大優點就是可以大幅地增產、大幅地提高商品性,從而大幅地提高效益。但這些優勢是基于優良品種本身的遺傳特性,脫毒僅僅是一個復壯過程,一個品種如果自身遺傳性狀中沒有高產和高商品率的特性,即使同樣經過脫毒,依然不能改變原有品種的缺點。由此可見,脫毒技術是有限的,它不能從根本上改變品種,只是恢復和保障優良品種本身的優良特性。
2. 客觀認識脫毒種薯的增產幅度
增產幅度是相對而言的,脫毒種薯增產幅度小的只有20%~30%,大的則可超過100%。脫毒種薯增產幅度的大小取決于以下因素:
①品種的抗病毒能力。抗病育種一直以來都是重要的育種目標,隨著育種技術尤其是分子育種技術的發展,一些對病毒病有抗性的品種將逐步育成并應用于生產。對于抗性較強、退化較慢的品種,脫毒種薯的增產幅度相對較低。
②對照種薯的病毒性退化程度。對照種薯退化嚴重的,脫毒后的種薯增產幅度就大;反之,則增產幅度小。
③脫毒薯種植的年限長短。種植時間短的脫毒薯,因被病毒侵染的機會少,仍保持較高的增產水平;反之,脫毒薯種植年限長,病毒感染的機會多,病株逐漸增多,甚至有多種病毒侵染,逐漸接近未脫毒的種薯,增產幅度必然減小。
④脫毒薯生產是否因地制宜采取保種措施。如一季作地區結合夏播留種,二季作地區結合春陽畦,晚秋播種或春季早種早收、整薯播種、噴藥防蟲、拔除病株等技術。栽培技術運用的好,脫毒薯就能發揮較長時間的增產作用,增產幅度也大;反之,即便是脫毒薯也會很快發生病毒性退化,失去增產作用。
(二)合理應用馬鈴薯脫毒種薯
在客觀認識馬鈴薯脫毒種薯的基礎上,應用脫毒種薯時要注意以下問題:
一是種植馬鈴薯脫毒種薯仍要進行必要的病害防治。脫毒種薯僅僅是通過一定的技術手段脫去了種薯攜帶的大部分病毒,避免了病毒病的危害,而對馬鈴薯的其他真細菌病害并沒有產生抗性,在生長期間仍要進行必要的病蟲害綜合防治,避免其他病害給生產帶來損失。
二是馬鈴薯脫毒種薯的增產效果不是永久性的,在脫毒苗和脫毒原種的繁育過程中,如果不采取相應防退化措施,病毒仍會再次侵染脫過病毒的植株,因此脫毒種薯的繁育要有嚴格的技術規程和完善的種薯繁育體系。
脫毒種薯進入大田生產后,馬鈴薯被病毒侵染機會更多,發生病毒性退化的可能性很大。有資料顯示,脫毒后植株退化的速度比未脫毒前該品種的退化速度更快,脫毒種薯只能在當季達到顯著的增產效果,繼續留種必然會使種薯退化,造成大幅減產,嚴重影響種植效益。因此,不提倡種植者利用脫毒薯繼續自行留種,要堅持每年換種,才能保證高產穩產。
三是脫毒種薯的增產同樣依賴于合理的栽培管理措施,包括品種選擇、各地區不同綜合栽培模式選擇等。實踐證明,只采用脫毒種薯,而不進行科學的栽培管理,脫毒種薯應有的增產潛力無法完全發揮出來。
三、我國脫毒種薯應用現狀及存在問題
(一)應用現狀
我國是馬鈴薯種植第一大國,種植面積居世界第一,但單產水平在世界平均水平之下,其中一個重要的原因就是脫毒種薯生產不規范,不協調。據不完全統計,我國已有20多個省(市、自治區)開展馬鈴薯脫毒種薯生產,年生產脫毒微型薯的總量在8億粒左右,生產上合格的脫毒種薯應用面積僅占總面積的15%~20%。這個數據,一方面說明脫毒種薯的應用空間依然很大,應用前景依然廣闊,另一方面也反映出脫毒種薯應用的不協調狀況。
(二)存在問題
1. 脫毒種薯生產成本高
脫毒種薯生產環節多,前期對生產設備、人工投入多,后期繁育體系管理投入大,因此造成種薯生產成本高,影響馬鈴薯脫毒種薯的大面積應用。近幾年,我國很多地區實行了脫毒種薯政府補貼政策,對馬鈴薯脫毒種薯的應用有所促進。
2. 脫毒種薯繁育體系發展不協調
年微型薯生產量8億粒與合格脫毒種薯覆蓋率不足20%的矛盾現象說明,脫毒微型薯產能過剩,但用于商品薯生產的二級種薯生產規模嚴重不足,這種不協調的生產體系,嚴重影響了脫毒種薯的廣泛應用。
按照國家標準所定的“原原種(微型薯)—原種— 一級種—二級種”四級繁育體系推算,我國馬鈴薯種植面積為8 470.5萬畝,如果各級種薯繁育體系健全,年生產2億~3億粒微型薯就可以實現全覆蓋。但在實際生產中,由于種薯生產體系缺少權威管理部門宏觀的組織規劃和協調管理,馬鈴薯種薯繁育體系管理不健全,尤其是一級種薯、二級種薯的繁育體系更加混亂,種薯生產企業為了增加市場競爭力,將原種、一級種直接銷售作為生產所用,因而出現了理論上微型薯產能過剩,而實際應用面積較小的尷尬局面,從而造成合格種薯成本高,低成本自留種乘虛而入的局面。
3. 缺乏完善的種薯認證和種薯市場監管系統
脫毒種薯質量缺乏有效和有序的監控、監測和認證系統,種薯市場流通方面也沒有相應有效的監管制度,使得種薯質量難以控制。盡管我國相繼出臺了種薯質量標準和規程,但是在實際生產中,行業管理部門難以滲入到馬鈴薯脫毒種薯生產每個環節進行監管和監測,因此難以執行國家的質量標準和規程,難以保障種薯的質量。
四、對我國脫毒馬鈴薯發展的兩點思考
馬鈴薯脫毒技術引進我國已經有近50年的歷史,馬鈴薯脫毒種薯雖然已經成熟地應用于生產,應用效果也得到了廣泛、深入的實踐印證,但就目前推廣應用的面積而言,還遠遠沒有達到應該有的規模,這個問題值得管理部門、科研部門、馬鈴薯種薯生產企業和馬鈴薯種植企業進行深刻反思,解決這一不協調局面,筆者認為需要從以下兩個方面著手:
(一)低成本高效率脫毒技術的再創新
在組織培養脫毒技術和原種繁育技術上,進一步圍繞降低成本提高效益進行研究和改良。科研人員在近幾年里不斷進行嘗試,并初見成效。例如開放組培技術突破了傳統組培對無菌環境、儀器設備、電能和操作技術的依賴,使低成本脫毒苗快繁成為可能;試管薯繁育技術突破了組培苗扦插帶來的弊端,實現了立體、周年、可控的生產;噴霧栽培技術有效地提高了單株結薯率,延長了結薯期,從而減少了脫毒苗的大量生產;超低溫脫毒技術為馬鈴薯脫毒提供了另一技術途徑。這些技術中部分已應用于生產,但其技術體系中都有一些關鍵點需要突破,某些技術環節仍需進一步研究和改良,才能更好地與馬鈴薯大產業原種生產的需求相協調。
(二)種薯質量監管機制的學習和創新
在種薯質量監管機制上要向馬鈴薯種薯生產強國荷蘭和馬鈴薯種植強國比利時學習。荷蘭是世界馬鈴薯種薯出口第一大國,比利時是馬鈴薯世界單產水平最高的國家。這兩個國家早在20世紀 60 年代就已經形成健全的馬鈴薯種薯質量認證體系,并受到法律的制約,從而確保了荷蘭和比利時馬鈴薯生產整體水平保持在世界領先地位。
在學習的同時,還要因地制宜,在監管機制上根據我國國情進行創新。我國馬鈴薯種植面積是荷蘭的36倍,比利時的72倍,同時區域跨度大,物候條件復雜多樣,使得種薯認證體系無法簡單地復制荷蘭、比利時模式,需要根據區域特點,摸索創新適合的種薯認證監管機制,實現種薯質量監管法制化,保障馬鈴薯產業健康有序地發展。
(作者聯系地址:河南省鄭州市長江中路六號 鄭州市蔬菜研究所 ? 郵編:450015)