高 揚
(榆林職業技術學院農學院,陜西 榆林 719000)
我國是馬鈴薯種植大國,產量位居世界首位。自馬鈴薯主糧化政策實施以來,相關人員更加重視其種植問題。進一步加強對馬鈴薯種植培育技術的研究,大范圍推廣馬鈴薯主糧化政策,對我國農業發展具有重要意義。與此同時,優質的馬鈴薯可向其他國家出口,以拓展我國對外貿易市場,推動我國經濟發展實現質的跨越。
科學技術是保障農業生產發展的重要條件之一,科學運用馬鈴薯種子培育技術,有助于提升馬鈴薯的質量與產量,減少人工勞動力,提高種植機械化水平,加快農業現代化進程[1]。文章深入探究了現階段我國馬鈴薯種子培育技術,目的在于促進我國馬鈴薯種植業更好地發展,推動我國農業經濟健康發展。
在農業生產過程中,馬鈴薯占據著至關重要的地位,其育種水平對馬鈴薯的質量具有決定性影響,同時關系到實際產量。目前,我國馬鈴薯的單產水平較低,尚未實現高產。隨著社會需求的不斷變化,市場對馬鈴薯的抗病性和多用途類型提出了更高的要求。了解我國馬鈴薯育種現狀有助于更好地創新育種工作。
與馬鈴薯原種子相比,經過培育的種子出芽性與穩定性較強、性狀優良、產量與質量較高,且不受環境的限制。我國作為農業大國,必須保障糧食穩產、高產,就國內的實際情況而言,一些土地貧瘠地區依然存在糧食困境。馬鈴薯是我國主要糧食作物之一,沒有地理限制性,在貧困地區廣泛種植,可在一定程度上提升當地群眾的生活水平,增加其經濟收入。
現階段,要想與時代發展保持同步,就必須發揮相關技術的積極作用,不斷創新技術,以提升經濟效益。因此,馬鈴薯種子培育技術不僅是一種新型生產技術手段,更是一種可推動農業經濟可持續發展的方式。
雖然馬鈴薯的產量較高,但在種植過程中仍需加強質量管控,借助有效的管理體系提升馬鈴薯種植質量。馬鈴薯種子培育工作的專業性較強,為發揮種子優勢,需建立種子培育的標準化操作機制。現階段,自主培育種子操作存在很大的隨意性,馬鈴薯種子的培育方法缺失,綜合性培育體系尚未形成。傳統的培育方式隨意性較大,對種子培育質量產生了嚴重影響,使馬鈴薯種子培育的效率大大降低,因此需不斷提高馬鈴薯種子培育的科學性。
1.3.1 技術不成熟,育種成功率低
馬鈴薯育種成功率受多種因素影響,如遺傳因子、氣候環境、光溫水氣、人工雜交技術等。目前,我國對馬鈴薯育種方法的研究較少,技術不成熟,仍運用最常規的手段,結果少,落花、落蕾現象嚴重。
1.3.2 現有種質資源缺乏遺傳背景
馬鈴薯缺乏豐富的種質資源,不具備廣泛的遺傳背景,親緣關系較近,性狀產量十分相似,很難培育出優勢單株材料,要想使馬鈴薯種子資源更加豐富就需從國外引種。
1.3.3 種子繁殖能力差
馬鈴薯作為無性繁殖作物,可切割精選的馬鈴薯,再將薯塊作為種子,使之發芽并生長。但種子播種后生長較慢,會影響其后期產量,且種子繁殖出的后代遺傳性不穩定,性狀分離大,會導致塊莖的形狀、品質等不穩定,進而導致種子繁殖能力較差。
1.3.4 保存方法簡易
馬鈴薯種子的存儲環境會對其產量產生直接影響,若保存溫度過高極易導致馬鈴薯出現腐爛變質[2]。
大部分種植戶采用傳統的直筒窖貯藏法保存馬鈴薯種子,但直筒窖極易受環境的影響,且貯存的局限性較大,加之缺乏相應的輔助設施,導致馬鈴薯種子腐爛與發芽的概率非常高,進而嚴重阻礙馬鈴薯種植業的發展[3]。
現代化農業的不斷發展促使大部分農產品實現了人工種子培育,有效增加了農產品的產量[4]。隨著相關研究的不斷深入,我國人工馬鈴薯種子培育技術愈發成熟。在培育人工種子時,應分開培育種皮、胚乳,之后進行人工種子包埋,最終培育出高質量的人工馬鈴薯種子。
相關試驗研究結果證明,與普通馬鈴薯種子相比,經過人工培育的馬鈴薯種子萌發率與成苗率較高[5]。但需要注意的是,雖然人工馬鈴薯種子比普通的馬鈴薯種子具有明顯優勢,但在具體栽種時要確保方法科學合理,只有同時滿足種子優質和方法科學兩個條件才能種植出高質量的馬鈴薯。人工種子的培育在一定程度上體現了農業的進步,但需對諸多因素綜合考慮,科學選擇種子,不斷優化種植環境。
改良種子培育技術是現階段馬鈴薯種子培育的一個主流技術,一方面可提高培育種子的效率,另一方面可有效降低種子培育成本[6]。為將馬鈴薯病蟲害扼殺在萌芽階段,需嚴格選擇種子品種,采用科學的試驗方法測試品種,檢驗馬鈴薯莖塊。同時,應確保馬鈴薯種子具備穩定的性狀,以實現科學育種。
改良種子培育技術如下。第一,使用無菌、無害化手段對馬鈴薯種子進行處理。相關技術人員要確保整個環境無菌、無害,在培養過程中為馬鈴薯提供充足的營養物質,合理控制營養物質的比例,為其創設一個良好的環境。第二,在接種處理時采取科學合理的方式,嚴格執行無菌化操作,確保種子在優質的培養基中健康生長。第三,實施人工誘導,在誘導之下生產微型薯,完成誘導后應篩選微型薯,以確保種子質量。同時,要科學選種,將篩選出的優質種子作為種薯。
無土培育技術是馬鈴薯種植中非常重要的手段之一,在推動現代農業發展方面具有積極作用。
馬鈴薯種子處理。在種植前需處理種子,通常要完成3 個步驟。第一,消滅種子上存在的細菌,降低培育過程中發生霉變的概率。第二,打破馬鈴薯休眠期,促使馬鈴薯種子發芽,增加其發芽率。但需要注意的是,溫度必須維持在1~2 ℃。第三,浸種催芽。具體做法:將種薯切塊,用清水沖洗切面,把薯塊浸泡于赤霉素溶液中,時間控制在5~10 min,晾干后直接播種,或是在馬鈴薯收獲前14~21 d,向植株噴灑赤霉素溶液。
馬鈴薯種子培育與管理。珍珠巖與蛭石是無土培育的主要成分,需在其中加入適量的氮磷鉀肥料,以控制濕度,加快種子發芽。之后把無土基質準備好,做滅菌處理,根據種子數量確定用量。播種實生種子時,需以塑料盒承載無土基質,并在盒內均勻撒上實生的馬鈴薯種子。撒種需重復2~3 次,并在上層均勻覆蓋蛭石。播種過程中必須將盒子內的溫度控制在適宜范圍內,溫度過高或過低都不適宜種子生長,應盡量保持常溫。完成播種后,需及時澆水,種子發芽離不開充足的水分,因此要確保無土基質水分充足,最好確保完全濕潤。一旦環境出現異常,應第一時間采取針對性的處理措施。
當馬鈴薯苗生長到一定程度后就可對其進行移栽處理,一般當幼苗出現6 片復葉時最適合移栽,移栽過程中應盡可能將無土基質附著在苗的根部,以提高苗的成活率[7]。在馬鈴薯苗的生長過程中,應認真觀察,做好記錄,并有效防治相關病蟲害。
現階段,諸多植物培育均開始應用雜交技術,相關技術與研究也日漸成熟。除了人工種子培育方法外,馬鈴薯種子雜交培育技術也在大范圍內得到推廣應用,如今很多地區在相關方面展開積極研究,且積累了豐富的經驗。
馬鈴薯種子雜交技術主要是借助馬鈴薯有性雜交獲得實生種子,之后再通過實生種子莖塊無性繁殖的方法保障種子培育質量,助力種子生長[8]。在馬鈴薯制種過程中,需要在田間采集花粉,促使有性雜交,但需注意的是,在這一過程中應收集父本化,摘下雄蕊,曬干后存放于冰箱中,同時需將母本人工去雄,再進行授粉。為提高授粉率,應在規定時間內授粉,如果天氣異常,應再次授粉,防止培育效果受到影響。培育好實生雜交種子后,必須科學貯存種子,為之后的種植奠定良好的基礎。
經實生薯種子培育,馬鈴薯種子在受精半個月內就可發芽,一個月便可成熟。成熟后即可收取漿果,但在收取的過程中應注意區分親本與雜交組合[9],之后處理漿果,分離漿液、果皮與種子,接著不斷漂洗,直到完全去除果皮和漿液,然后晾干種子并重新分裝。為了確保種子整齊出苗,需在發芽前進行催芽,以免種子的發芽時間相隔較長,破壞出苗整齊度。一般播種后10 d之內就會出苗,此階段需控制種子的溫濕度,但不可補充營養液[10]。
出苗后要做好田間管理工作,及時防治病蟲害,為種苗提供良好的生長環境。此外,應及時收取實生薯,避免實生種子出現性狀分離的情況,收取時應注意篩選,去除含有不良性狀的實生薯,合理貯藏高質量的實生種薯。
現價段,在培育馬鈴薯種子的過程中,多項技術工程均進展較快,包括基因轉移、體細胞融合、體細胞突變體篩選、染色體工程等,但多以技術、方法研究為主。我國相關學者針對生物技術育種展開了深入研究,已有多種病害獲得了抗病基因轉移株系,例如青枯病、病毒病、紡錘塊莖等,同時結合常規育種方法形成了新的抗病種[11]。
基因轉移以外殼蛋白作為基因介導,利用酶基因介導復制形式呈現多種基因工程途徑,包括基因調控序列、核酶等,獲得了諸多新品種,例如上抗、高抗等,且很多品種均已在田間試驗中得到應用和推廣[12]。將Hatpin 蛋白基因、煙草蛋白基因轉入到馬鈴薯中,能夠使馬鈴薯品種在抗免疫病方面具備更好的效果。
種子的質量會對馬鈴薯種子培育技術產生直接影響,所以在種植前需選擇質量較好的馬鈴薯種子[13]。在正式播種前,應針對優良種子進行發芽試驗,之后分析結果,找出對種子培育技術影響較大的因素,并在之后的培育過程中重視相關因素,防止出現大規模發芽率較低的情況。此外,人工篩選種子可顯著提升種子的發芽率[14]。
切種是馬鈴薯種子培育技術中至關重要的環節之一。其對種塊的要求較高,要求每塊種子的質量不得超過60 g、不得低于40 g,且必須保證每個種塊上有1~2個芽眼[15]。除此之外,一定要在少菌或無菌的環境中切種。針對部分壞種,切種前需對切刀做殺菌消毒處理,以免壞種影響到其他健康種子。
培育進入后期階段,應把重點放在病蟲害防治方面。針對病蟲害應提前預防,發現小面積的病蟲害時應立即對癥下藥,避免發生大面積病蟲害,進而影響馬鈴薯種子的培育[16]。同時,應將“預防為主、綜合防治”的原則滲透到整個培育過程中。具體防治病蟲害時,應首選生物防治和物理防治方法,盡量避免使用化學防治方法。采取藥物防治時,需符合無公害要求,盡量不破壞生態環境。在除草劑的使用方面,一定要控制好劑量,盡可能不損害植株,把損失率降至最低。噴灑藥劑應選擇在晴天無風的下午進行,噴灑時要確保噴灑均勻,劑量適中[17-19]。
馬鈴薯在我國種植廣泛,近年來市場對馬鈴薯的需求量呈逐漸遞增趨勢,人們對高品質馬鈴薯的需求量不斷增多,因而對馬鈴薯種子的培育技術予以優化,不斷提高其品質,對現代馬鈴薯種植意義重大。對此,在馬鈴薯種子培育技術方面,相關人員需不斷學習借鑒先進技術,多方面促進種植質量與產量的提升,更好地貫徹落實馬鈴薯主糧化政策。同時,還應建立健全馬鈴薯種植體系,進一步加大在種子培育技術方面的投入力度,推動馬鈴薯種植業持續發展。