馬鈴薯微型薯霧培法生產營養液配方研究

賀曉霞

（甘肅省莊浪縣農業技術推廣中心，甘肅 莊浪 744699）

馬鈴薯一種重要的宜菜、宜糧經濟作物，在國內農作物中占有重要地位，具有產量高、適應性強、分布廣泛、營養豐富、經濟價值高和加工用途廣泛等特點，已成為世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物[1-2]。近年來，馬鈴薯已成為莊浪縣的主導優勢產業，技術創新是制約當地馬鈴薯產業發展的關鍵。脫毒種薯生產是助推馬鈴薯產業發展的關鍵，馬鈴薯脫毒種薯霧培法繁育技術已成為一項逐步代替傳統基質法栽培方式的新型微型薯栽培模式，這種栽培技術不僅可實現真正意義的無土栽培，能大幅度提高微型薯單株結薯率，還可以解決馬鈴薯原原種生產中的氣候和地域問題，實現微型薯的自動化、標準化和規模化生產[3-4]。馬鈴薯微型薯霧培法生產研究中營養液是技術的核心，馬鈴薯植株只有處于合適的營養液配方下才能獲得理想的產量和質量[5]。通過研究不同營養液配方對霧培馬鈴薯脫毒苗生長、發育及結薯、產量的影響，篩選出較為適宜霧培馬鈴薯不同生長時期的營養液配方，以期為霧培技術高效、優質生產馬鈴薯微型薯提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為馬鈴薯脫毒試管苗，品種為莊薯3號，由甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所提供。試驗分別于2019年和2020年6—10月在莊浪縣馬鈴薯脫毒種薯繁育中心進行。2次試驗結果一致，故本文只對2019年試驗結果進行分析。

1.2 試驗方法

試驗以不同營養液配方設計不同處理，采用霧培法生產方式，設5個處理，4次重復，隨機區組排列，以MS 培養基中所含的營養元素組分為對照（CK，處理1）。苗期各處理大量元素含量見表1，結薯期大量元素含量見表2，營養液中微量元素組成見表3。所用試劑均為分析純。

表1 苗期不同處理大量元素營養液配方

表2 結薯期營養液配方

表3 營養液配方中微量元素組成

栽培床790 cm×86 cm ×108 cm，栽培密度15 cm×15 cm，每個霧培床移栽358 株脫毒水培苗。將水培長勢一致、高度10 cm 的脫毒苗定植到霧培板上，開啟自動噴霧系統噴施營養液，苗期噴霧時間間隔，白天5 min/24 s，夜晚30 min/24 s；結薯期噴霧時間間隔，白天15 min/24 s，夜晚60 min/24 s。營養液循環利用，每隔7 天更換1次，pH 值5.5～6.0，EC 值 2.0～2.5。

1.3 指標記載及測定方法

定植28 d 開始，每隔14 天取樣1次，每次取樣10 株，全生育期共取樣3次，測定株高、莖粗、根長、葉面積、匍匐莖數量、葉綠素SPAD 值及結薯性能。株高（cm）：莖基部到頂端生長點的距離，用直尺來測量。莖粗（mm）：莖基部最粗處莖的縱橫二向直徑的平均值，用游標卡尺測量。根長（cm）：植株莖基部到根末端的距離，用直尺測量。葉面積：植株倒4 葉作為測量葉片，用葉面積儀測量。匍匐莖數量：定植后70 d 測定匍匐莖數量及長度。葉綠素含量測定方法：以植株倒3 葉作為測量葉片，葉綠素含量用Chlorophyll Meter SPAD-502 儀測定[6]。結薯性能測定：總薯塊數和總薯量等，薯重用1‰電子天平稱量。結薯后每隔7 天采收1次質量＞5 g 的小薯，在整個生育期中共采收4次，其中第四次全部收獲，記錄不同處理每次采收小薯的數量和產量。

2 結果與分析

2.1 不同營養液配方對霧培莊薯3號植株生長的影響

定植后28 d 開始對霧培莊薯3號株高、莖粗、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值進行測定，每隔14 天測量 1次，測定結果見表4、表5、表6、表7 和表8。

從表4可以看出，隨著生長時間的推移，霧培馬鈴薯株高不斷增大，霧培莊薯3號不同配方不同生長時期株高表現不同，定植后28 d、42 d 和56 d 株高表現為處理2＞處理1＞處理3＞處理5＞處理4。莊薯3號移栽后28 d，不同處理株高分別為26.4 cm、37.9 cm、23.7 cm、21.8 cm 和 23.4 cm。試驗42 d 測定5個處理株高分別為38.9 cm、43.5 cm、36.8 cm、34.1 cm 和 37.0 cm。霧培后 56 d 測定5個處理株高分別為 52.7 cm、56.1 cm、50.3 cm、47.5 cm 和 49.8 cm。

表4 不同營養液配方對霧培莊薯3號株高的影響

從表5可以看出，營養生長階段莖粗呈不斷增加趨勢，莊薯3號脫毒苗移栽后28 d、42 d 和56 d，莖粗表現為處理3＞處理2＞處理1＞處理5＞處理4。莊薯3號脫毒苗移栽28 d 后處理3 莖粗為5.44 mm，高于其他 4個處理，處理 4 莖粗 4.05 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗4.37 mm。移栽42 d 后處理3 莖粗為6.69 mm，高于其他4個處理，處理4 莖粗5.36 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗 6.05 mm。莊薯 3號脫毒苗定植后 56 d 處理3 莖粗為8.17 mm，高于其他4個處理，處理4莖粗6.72 mm，均低于其他配方處理，處理1（CK）莖粗7.69 mm。

表5 不同營養液配方對霧培莊薯3號莖粗的影響

從表6可以看出，移栽后 28 d、42 d 和 56 d 根長表現為處理2＞處理3＞處理1＞處理5＞處理4。莊薯 3號移栽后28 d，5個處理根長分別為22.5 cm、27.1 cm、25.3 cm、19.7 cm 和 21.8 cm。移栽后42 d，不同處理根長分別為38.2 cm、43.7 cm、39.5 cm、32.4 cm 和 35.1 cm。移栽后 56 d，不同處理根長分別為 53.6 cm、59.8 cm、55.3 cm、47.9 cm和49.4 cm。

表6 不同營養液配方對霧培莊薯3號根長的影響

從表7可以看出，霧培馬鈴薯葉面積隨著生長時間的變化不斷增加，處理2 葉面積顯著高于其他處理，處理4 葉面積最小。脫毒苗定植后28 d，各處理葉面積分別為 6 237.98 mm2、6 256.04 mm2、6 048.74 mm2、4 623.64 mm2和 5 250.04 mm2。定植后42 d，各處理葉面積分別為10 600.70 mm2、1 2 898.32 mm2、10 730.46 mm2、9 536.44 mm2和9 702.30 mm2。定植后56 d，各處理葉面積分別為 12 043.32 mm2、15 112.51 mm2、12 362.69 mm2、11 433.20 mm2和 11 520.57 mm2。

表7 不同營養液配方對霧培莊薯3號葉面積的影響

從表8可以看出，隨著生長時間的變化，葉綠素SPAD 值不斷增加，莊薯3號脫毒苗移栽后2 8d、42 d 和56 d，葉綠素SPAD 值測定結果為處理2＞處理3＞處理1＞處理4＞處理5。定植后28 d，莊薯3號不同處理葉綠素SPAD 值分別為34.3、37.8、35.5、32.7 和 32.6，處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后42 d，莊薯3號不同處理葉綠素SPAD 值分別為 261.5、291.2、276.1、241.6 和 234.4，處理 2葉綠素SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后56 d，莊薯3號不同處理葉綠素 SPAD 值分別為 481.9、509.5、490.3、476.2 和 457.7，處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理，處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。

表8 不同營養液配方對霧培莊薯3號葉綠素SPAD 值的影響

2.2 不同營養液配方對微型薯產量的影響

定植后70 d 對植株匍匐莖數量、長度進行調查。結薯后每隔7 天采收1次質量＞5 g 的小薯，測定結果如表9 所示。結薯期處理2 的單株匍匐莖數量、匍匐莖長度、單株結薯數和單株結薯重量均優于其他4個處理，處理2 匍匐莖數6 條/株，匍匐莖長度23.4 cm，單株微型薯產量達到51.2 粒，單株結薯重量144.90 g，平均單薯重2.83 g。處理4 的匍匐莖數量、匍匐莖長度、單株結薯數和單株結薯重量均低于其他處理，處理4 匍匐莖數量為2 條/株，匍匐莖長度15.1 cm，單株微型薯產量23.7 粒，單株結薯重量73.94 g，平均單薯重3.12 g，高于其他處理。

表9 不同營養液配方對霧培莊薯3號微型薯產量影響

3 結論

試驗結果表明：在霧培馬鈴薯營養生長階段，處理2 株高、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值高于其他處理。通過研究發現，處理3 的莖粗大于其他處理，處理4 在株高、莖粗、根長和葉面積均表現為最低值。霧培莊薯3號結薯期處理2 的匍匐莖數量、匍匐莖長度和微型薯產量高于其他配方，而處理5 的葉綠素SPAD 值明顯低于其他處理。由結果可知，生長初期適當提高霧培營養液中大量元素的含量有利于馬鈴薯植株生長，提高磷、鉀含量能夠增加莖粗，提高植株抗倒伏能力。

霧培馬鈴薯結薯期處理2 的單株匍匐莖數量、匍匐莖長度和單株結薯數都優于其他4個處理，處理2 的單株微型薯產量達到51.2 粒。處理4 匍匐莖數量最少，匍匐莖長度最短，單株微型薯產量最少。可見匍匐莖數量及長度與微型薯產量正相關，霧培馬鈴薯結薯期適當減少氮用量，增加磷、鉀比例可提高微型薯產量。Ca、Mg 含量對霧培馬鈴薯的影響有待進一步深入研究。