王騰蛟 劉紅耀 牛豆豆 李俊玲 韓雅利 藺桂芬
(邯鄲市農業科學院 河北 邯鄲 056001)
甘薯是無性繁殖作物,被病毒侵染后,在體內逐代積累,使甘薯喪失原有品種特性,正常代謝受阻,產量逐年下降,品質變差[1],甘薯病毒已成為影響甘薯產業發展的重要限制因素。目前為止尚未有有效抗病毒藥劑和高抗病毒病的甘薯優良品種,甘薯脫毒是防治甘薯病毒病的最有效手段。研究表明,脫毒薯苗增產明顯,可達20%~40%[2]。本文詳細介紹了脫毒甘薯增產機理,深入分析脫毒甘薯增產原因,為進一步在本領域開展研究和應用提供參考依據。
1.1 脫毒甘薯光合作用增強。甘薯病毒加速葉片衰老,縮短綠葉功能期,與植物體競爭P、N 等養分[3]。甘薯脫毒后,消除了病毒對植株的不利影響,避免了病毒對葉綠素或光合傳遞鏈的破壞,增加了葉片葉綠素含量和光合效率;增加了葉片游離脯氨酸含量,提高硝酸還原酶活性,促進甘薯氮代謝[4],促進莖葉生長,增加光合面積;降低不必要呼吸消化,提高了凈光合效率,增強了甘薯光合作用,促進了光合產物生產,為甘薯增產打下養分積累基礎。
1.2 脫毒甘薯新陳代謝水平高。甘薯脫毒后,植株營養生長旺盛,硝酸還原酶、淀粉磷酸化酶、多酚氧化酶和過氧化氫酶等活性增強[5],植株新陳代謝加快,植株生長健壯,為甘薯高產提供生物學基礎。
1.3 協調庫源。脫毒甘薯塊根淀粉磷酸化酶活性增強,增加了根部淀粉合成,加大庫需求,提高同化物從源到庫轉運的速度,加速了光合產物向地下運輸,協調庫源,使地上部與地下部較快平衡,甘薯T/R 值降低,穩定莖葉生長,抑制莖葉徒長[6],加大根部養分積累,促進薯根生長,使薯根早膨大形成薯塊。
2.1 脫毒甘薯生長勢強。脫毒甘薯可改善營養生長狀況,移栽后表現生長強勢,出苗多、緩苗快、分枝增多、生長旺。謝震[7]研究表明,脫毒甘薯移栽后50 d,主莖比普通薯苗增長45.7%,分枝數增加22.5%;王林生等[8]用徐薯18 脫毒苗進行研究表明,移栽50 d后,莖尖苗、莖葉鮮重比對照高147.5%。
2.2 脫毒甘薯結薯早、薯塊多、膨大迅速。脫毒甘薯源足庫豐,庫源協調,結薯早、多,薯塊膨大迅速。陳明忠[9]研究表明,在脫毒苗移栽30 d,單株結薯數和薯重分別比對照增100%和34%,移栽60 d 后分別增重9.1%和40%;梅麗[10]、黃玉波[11]等通過研究脫毒甘薯不同世代生長特性表明,甘薯脫毒后出苗量增加,植株健壯,地下結薯數增多。
2.3 脫毒甘薯薯塊商品率高。脫毒甘薯改善了薯塊性狀,延長了薯塊膨大期,可提高大、中薯率,使薯塊整齊、薯皮光滑、顏色鮮艷,裂薯率低。孫進[12]等使用徐薯18 脫毒苗進行研究表明,甘薯脫毒商品率提高24.3%,謝震[7]用商薯19 研究表明,脫毒甘薯大、中薯率提高10%左右。
2.4 脫毒甘薯抗逆性強。薯苗前期弱小,抗逆性較弱,是病毒最易侵染時期,脫毒薯苗前期緩苗快,生長健壯,抗逆性增強,感病率顯著下降。顧建強等對浙江田間莖腐病研究表明,甘薯莖腐病脫毒苗發病率明顯低于農戶自繁苗,張志勇[13]等對福建省9 個脫毒示范點進行研究表明,脫毒苗蔓割病、軟腐病、黑斑病均比對照下降,最高減少13%。脫毒甘薯生長健壯,抗病性增強。
甘薯經過脫毒后,可消除病菌對本體的不利影響,恢復品種原有特性,甘薯地上部分生長強勢、分枝增多、莖葉生長迅速,為甘薯高產打下堅實的物質基礎;地下根系發達,薯塊膨大早、增長快,結薯多,使光合產物向下運輸通暢;脫毒甘薯地上部分與地下部分生長協調,源足、庫豐、運輸流暢,是甘薯增產的關鍵。同時,薯塊提早膨大,延長薯塊膨化期,使大、中薯率升高,增加甘薯商品性。