摘 要:簡(jiǎn)述了在馬鈴薯試管苗工廠化擴(kuò)繁、脫毒苗無(wú)土栽培及工廠化快速切繁、微型薯工廠化規(guī)模繁育技術(shù)等方面的一些研究進(jìn)展;分析了脫毒微型種薯繁育技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向;研究提出了以脫產(chǎn)毒微型種薯繁育為核心的馬鈴薯脫毒種薯微型化良種繁育推廣技術(shù)體系及這一繁育推廣體系的實(shí)施辦法和組織管理制度;總結(jié)了這一新型種薯繁育體系在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;微型種薯;工廠化繁育;推廣體系
大幅度提高微型種薯的繁殖效率、降低繁殖成本,實(shí)現(xiàn)馬鈴薯脫毒微型種薯工廠化規(guī)模生產(chǎn),探索建立以微型種薯為核心的馬鈴薯脫毒種薯微型化繁育推廣體系,是我國(guó)馬鈴薯種薯產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)高效快速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái),以優(yōu)質(zhì)高效低成本為目標(biāo),綜合應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)、無(wú)土栽培技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)和農(nóng)業(yè)環(huán)境控制技術(shù),在馬鈴薯試管苗工廠化擴(kuò)繁技術(shù)、脫毒苗無(wú)土栽培和快速扦插繁殖技術(shù)、微型薯工廠化高效低成本繁育技術(shù)及微型種薯推廣體系建立等方面進(jìn)行了較多的研究探索。
l 脫毒試管苗工廠化高效低成本擴(kuò)繁技術(shù)研究進(jìn)展
微型薯工廠化快繁是以大規(guī)模優(yōu)質(zhì)脫毒苗快速繁殖技術(shù)為基礎(chǔ)的,因此,建立高效低成本的試管苗工廠化擴(kuò)繁技術(shù)體系,獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)試管苗是實(shí)現(xiàn)微型薯工廠化、規(guī)?;?、低成本繁殖的重要基礎(chǔ)。
1.1 碳源對(duì)試管苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響
采用蔗糖、食用白糖為碳源,設(shè)6個(gè)濃度水平,5次重復(fù)。研究結(jié)果表明:隨著碳源濃度的增加,試管苗擴(kuò)繁性狀明顯增強(qiáng),在同一濃度水平,蔗糖和食用白糖沒(méi)有顯著差異,因此,在脫毒試管苗工廠化、規(guī)模化擴(kuò)繁中,食用白糖完全可以取代蔗糖作為試管苗快繁培養(yǎng)基碳源,適用濃度3%~5%。
1.2 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)對(duì)試管苗營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響
以MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ),研究了不同濃度的無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)成分和微量元素對(duì)試管苗生長(zhǎng)的影響,設(shè)4個(gè)濃度水平,5次重復(fù)。研究結(jié)果表明:末加有機(jī)成分的1/2MS培養(yǎng)基在株高、莖粗、葉片數(shù)、有效節(jié)間數(shù)、莖葉鮮重等指標(biāo)上與MS全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基無(wú)顯著的差異,因此,在脫毒試管苗高效低成本工廠化、規(guī)模化擴(kuò)繁中,采用半量MS簡(jiǎn)化培養(yǎng)基具有高效低成本的生產(chǎn)效率。我們注意到:金順福等(1995)也得出相同的研究結(jié)果,l/2MS液體培養(yǎng)基獲得的試管苗干物質(zhì)含量接近Ms固體培養(yǎng)基,而在苗高、葉數(shù)、根數(shù)、鮮重等指標(biāo)均高于MS固體培養(yǎng),莖粗與MS固體培養(yǎng)相近。
1.3 外源激素對(duì)試管苗擴(kuò)繁的影響
以MS培養(yǎng)基為基礎(chǔ),研究了不同濃度的四種激素(B9、NAA、IBA、IAA)對(duì)試管苗擴(kuò)繁的作用,設(shè)12個(gè)處理,5次重復(fù)。研究結(jié)果表明:0.2mg/L的IBA在試管苗快速生長(zhǎng)中,具有促進(jìn)生根和生長(zhǎng),提高繁殖效率的作用,比對(duì)照的繁殖周期縮短了5d左右,此外,根據(jù)試管苗生長(zhǎng)的健壯程度加適當(dāng)濃度的B9有利于獲得健壯的試管苗,試管苗移植前以0.2m/LIBA十10mg/LB9為最佳。
1.4 培養(yǎng)方式對(duì)試管苗工廠化擴(kuò)繁的影響
以三種培養(yǎng)基,五次重復(fù),比較液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)兩種不同培養(yǎng)方式試管苗的生長(zhǎng)差異,探討了試管苗工廠化擴(kuò)繁的高效低成本方案。研究結(jié)果表明:液體培養(yǎng)由于改善了營(yíng)養(yǎng)吸收環(huán)境,使試管苗更有利于根系發(fā)育和營(yíng)養(yǎng)快速吸收,導(dǎo)致植株生長(zhǎng)迅速、莖葉粗壯,在鮮重、葉片數(shù)、有效節(jié)間數(shù)和株高等指標(biāo),液體培養(yǎng)顯著優(yōu)于固體培養(yǎng),繁殖效率明顯提高,降低繁殖成本。國(guó)內(nèi)報(bào)道的有關(guān)研究結(jié)論與上述結(jié)果基本一致。
1.5 光照對(duì)試管苗工廠化擴(kuò)繁的影響
我們以自然光(透過(guò)玻璃的散射光)、20001x(日光燈)、30001x(日光燈)三個(gè)處理,研究了光照對(duì)試管苗擴(kuò)繁的影響,結(jié)果自然光試管苗與30001x(日光燈)試管苗生長(zhǎng)差異不顯著。高慧君(1996)研究結(jié)果也表明:試管苗自然光培養(yǎng)在莖粗、葉寬、單株鮮重、單株干重、移植成活率等方面優(yōu)于人工光照培養(yǎng),在移植后植株結(jié)薯和微型薯產(chǎn)量上也高于人工光照培養(yǎng)的試管苗。因此,充分利用自然光進(jìn)行試管苗工廠化擴(kuò)繁,具有高效低成本的特點(diǎn)。綜上所述,我們認(rèn)為馬鈴薯脫毒試管苗工廠化大規(guī)模高效低成本擴(kuò)繁的技術(shù)改進(jìn)方案為:培養(yǎng)基:1/2MS大量元素+鐵鹽+3%食用白糖+0.2mg/l IBA+10mg/l B9+自來(lái)水,培養(yǎng)方式:自然光20~25℃液體懸浮培養(yǎng)。
2 脫毒苗無(wú)土栽培及工廠化快速切繁技術(shù)研究進(jìn)展
微型薯工廠化高效低成本繁殖是以大規(guī)模優(yōu)質(zhì)脫毒苗快速繁殖技術(shù)為基礎(chǔ)的,因此,在短時(shí)間內(nèi)能否快速獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)脫毒苗,是實(shí)現(xiàn)微型薯工廠化、規(guī)?;咝У统杀痉敝车闹匾A(chǔ)。深入研究脫毒苗工廠化無(wú)土栽培和快速繁殖技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)十分重要。
2.1 脫毒苗無(wú)土栽培優(yōu)化基質(zhì)研究
我們以蛭石和爐渣為基本基質(zhì),通過(guò)添加氮磷鉀肥、生物有機(jī)肥、活性營(yíng)養(yǎng)液等研究了脫毒苗栽培的優(yōu)化基質(zhì)。4因素3水平3次試驗(yàn)結(jié)果表明:以株高、莖粗、根數(shù)和植株鮮重為指標(biāo)綜合評(píng)價(jià),70%蛭石爐渣(7:3)+30%生物有機(jī)肥+100g磷酸二銨的栽培基質(zhì)+400倍活性營(yíng)養(yǎng)液為最優(yōu)基質(zhì)。
2.2 溫度、濕度對(duì)生根培養(yǎng)影響
不同時(shí)期扦插試驗(yàn)結(jié)果表明:扦插時(shí)期對(duì)切繁苗生根和成活有顯著的影響,而這種影響是通過(guò)環(huán)境溫度起作用的,扦插苗生根天數(shù)與環(huán)境溫度有密切的關(guān)系,隨著環(huán)境溫度的升高,生根天數(shù)縮短,但溫度過(guò)高扦插植株成活率下降,最佳扦插環(huán)境為20+7℃。扦插遮蔭試驗(yàn)表明:遮蔭不利于促進(jìn)生根,而對(duì)扦插苗成活率有利,由此可見(jiàn),遮蔭通過(guò)影響溫度和濕度對(duì)生根和成活起作用,較高的溫度和濕度有利于促進(jìn)生根,提高扦插成活率。生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí):在小規(guī)模情況下采用塑料棚+白布效果很好。在大規(guī)模情況下,采用全光照霧化扦插技術(shù)可達(dá)到5d生根,100%成活的效果。
2.3 激素對(duì)生根培養(yǎng)的影響
采用4因素3水平正交試驗(yàn),研究了4種激素不同濃度水平對(duì)切繁苗生根生長(zhǎng)的影響,結(jié)果NAA40mg/L+IBA50mg/L+IAA5mg/L+GA 20mg/L具有生根時(shí)間短、根系發(fā)達(dá)、植株生長(zhǎng)健壯的效果。楊春、杜珍等(1998)報(bào)道:NAA 50mg/L+IBA 50mg/L+CA3mg/L為扦插生根最佳組合。郭洪云(1998)報(bào)道:NAA5 mg/L+2.4D1mg/L具有成活率高(95%)、根系發(fā)達(dá)(10條,2cm)、植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、單株結(jié)薯數(shù)量和產(chǎn)量高的作用。上述結(jié)果在相同條件下是否具有相近的效果,有待進(jìn)一步試驗(yàn)。利用全光照霧化扦插快繁技術(shù),通過(guò)控制密度、光照、水肥、病害和激素水平,鈴田公司已實(shí)現(xiàn)日扦插試管苗20~30萬(wàn)株的繁殖生產(chǎn)能力,獲得大量用于微型薯生產(chǎn)的健壯脫毒苗。