有機基質對大蒜組培苗馴化的影響

趙永強 樊繼德 劉燦玉 張碧薇 陸信娟 楊峰

（江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所，江蘇 徐州市221121）

大蒜（Allium sativum L.）是百合科（Liliaceae）蔥屬兩年生草本植物，在我國廣泛種植，2016年種植面積約為78萬公頃，占世界的70%左右，出口量占世界大蒜總出口量的90%左右［1］。由于大蒜是無性繁殖作物，一般無有性世代或花粉敗育不能結籽，一旦感染病毒，病毒就會在大蒜體內不斷積累并世代傳播。病毒病的發生導致大蒜種性退化、產量和品質降低，給大蒜種植業造成巨大損失，嚴重制約大蒜產業的發展［2］。應用脫毒組培快繁技術獲得和應用脫毒大蒜良種是解決當前大蒜病毒病的最佳途徑，但由于脫毒苗繁殖系數和馴化成活率低等原因，成本居高不下，難以規模化推廣應用。

目前，國內外關于大蒜脫毒組培快繁技術的研究主要側重于組培體系建立［3-5］、叢生芽誘導［6-8］和脫毒大蒜應用［9-11］等方面，對于脫毒組培苗移栽馴化技術的研究報道較少。本團隊根據長期的大蒜組培苗移栽馴化經驗，進行了成品有機基質替換大田表層土壤研究，以期為大蒜脫毒組培技術的推廣應用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試大蒜組培苗品種為“徐蒜918”，通過莖尖脫毒方式獲得，組培室內保存約8個月，保存條件為19℃～26℃，12h光暗交替。移栽前組培苗狀態如圖1所示，葉片大部分枯死，長勢極弱。

本試驗所用有機基質購自淮安市中禾農業科技開發有限公司，通用型，有機質含量≥40%、N+P2O5+K2O≥2%。

圖1 參試“徐蒜918”組培苗

1.2 試驗設計

試驗于2018-2019年在徐州現代農業試驗示范基地（N34°18′5.27″，E117°24′5.81″）網室大棚內進行，土壤類型為黏壤土。設置表土有機基質比例為100%、75%、50%、25%和0%（CK）五種。移除試驗區域20 cm深度表層土壤，按比例摻混有機基質后回填。大蒜組培苗于2018年10月18日開始煉苗，7 d后移出試管并洗去培養基，挑選長勢較為一致的組培苗450株，濕紙巾包裹帶至大棚移栽。每處理栽植組培苗30株，3次重復。覆拱棚保濕保溫，次年氣溫回暖移除拱棚。

1.3 數據調查

1.3.1 馴化成活率于2019年4月24日調查和計算各處理組培苗馴化成活率。

1.3.2 地上部生長性狀于2019年4月24日，測量指標包括株高、葉長、葉寬、假莖高、假莖粗和功能葉片數，調查方法參照《大蒜種質資源描述規范和數據標準》［12］。

1.3.3 繁殖系數馴化大蒜植株達到采收標準后，于2019年5月29日收獲獲得原原種，曬干，置于倉庫自然保存。秋播前剔除無活性蒜種，2019年10月10日將剩余原原種全部播種于大田，30 d后調查萌發苗數即原原種數，計算繁殖系數。

1.4 數據處理

利用Excel軟件進行數據處理，SPSS 17.0軟件檢驗處理間差異顯著性（Duncan’s新復極差法）。

本研究涉及的計算公式如下：

馴化苗成活率（%）=馴化苗成活量/組培苗移栽量×100

繁殖系數=原原種量/組培苗移栽量

2 結果與分析

2.1 有機基質對大蒜組培苗馴化成活率的影響

機基質對大蒜組培苗馴化成活率的影響結果如表1所示。通過表1可以看出，20cm深度表層土壤部分或完全替換為有機基質可以提高大蒜組培苗的馴化成活率。由于保存時間長，大蒜組培苗質量極差，大田直栽馴化難度大，CK處理的成活率僅為25.56%。有機基質處理中，100%、75%和50%有機基質比例的馴化成活率均顯著高于CK，分別達到77.78%、74.44%和72.22%，增幅為204.30%、191.24%和182.55%，且三者間無顯著性差異；25%有機基質比例的馴化成活率為38.89%，雖然增幅達到52.15%，但與CK對比差異不顯著。

表1 有機基質對大蒜組培苗馴化成活率的影響

2.2 有機基質對大蒜馴化苗地上部生長性狀的影響

由表2可以看出，有機基質部分或完全替代表層土壤可以促進大蒜馴化苗生長。所調查的各項地上部生長指標均以50%有機基質比例處理最高，CK最低，兩處理間差異均達到顯著水平。其他處理間各項地上部生長指標各有高低，且彼此無顯著性差異。

表2 有機基質對大蒜馴化苗地上部生長特性的影響

2.3 有機基質對大蒜組培苗馴化繁殖系數的影響

由表3可以看出，用有機基質馴化大蒜組培苗可以獲得更多的原原種（包括獨頭鱗莖和分瓣鱗莖蒜瓣），提高繁殖系數。其中50%有機基質比例處理繁殖系數最高，為1.14，相比CK增幅達570.59%；100%、75%和25%有機基質比例處理的繁殖系數僅為0.63、0.53和0.32，但增幅也達到270.59%、211.76%和88.24%。

表3 有機基質對大蒜組培苗馴化繁殖系數的影響

3 討論與結論

組培苗移栽馴化是大蒜脫毒快繁技術由實驗室向生產應用轉化的關鍵銜接環節［13］，其成活率低直接影響該技術的應用前景。組培苗的馴化過程是組培苗由弱光、恒溫恒濕、無菌等環境逐漸向自然環境條件轉化的過程，影響成活率的因素多，技術難度大［14］。為了提高大蒜組培苗的馴化成活率，李典［15］研究發現通過改良培養基培育壯苗可以顯著提高馴化成活率。徐培文等［16］研究發現選擇壯根多的組培苗、以蛭石為栽培基質、改良移栽方式和加強栽后管理等措施均有助于提高馴化成活率。

綜合本試驗結果，表明20cm表層土壤部分摻混或者完全使用有機基質有利于大蒜脫毒組培苗的馴化。其中，50%有機基質比例能夠達到改良土壤性狀和保持養分供應的平衡，從而既能夠保證大蒜組培苗馴化成活率，又能夠改善馴化苗地上部生長性狀，促進鱗莖分瓣，從而大幅提高繁殖系數。表層土壤摻混50%有機基質的比例在大蒜組培苗馴化中的應用效果最好，具有一定的推廣應用價值。