西南地区马铃薯原原种高效生产技术

2023-02-14

西南地区马铃薯原原种生产主要集中在重庆、四川、贵州和云南等地。据相关统计, 我国马铃薯原原种年产25亿粒左右, 原原种生产成本在0.2~0.4元/粒[1]。原原种生产成本较高, 在一定程度上制约了我国马铃薯原原种的使用及推广。如何提高原原种产量, 降低生产成本, 是我国马铃薯工作者亟待解决的问题。

试管苗无土栽培繁育马铃薯原原种是目前国内外最常见的生产方式, 但试管苗不能长时间贮藏, 必须短期内达到一定的数量规模, 这就造成在生产季节必须有足够的培养室和工人, 而在非生产季节又造成实验室和工人的闲置。

马铃薯试管薯是在实验室组织培养条件下, 以茎尖分生组织培养脱除病毒的马铃薯脱毒苗为材料, 通过控制培养基成分和培养条件生产的大小在0.1~0.3g的微小马铃薯[2]。试管薯出苗率及成活率较试管苗高, 并可长期贮藏, 周年生产, 使实验室能够充分利用, 减少实验设备的闲置及人员的流动, 但试管薯的生产成本比试管苗高, 试管薯收获到打破休眠仍需一段时间。

西南地区作为我国传统的马铃薯种植区, 地理气候优越, 选择在海拔800~1000 m的隔离区域种植原原种, 1年可生产2季。春季生产时间为2—6月, 秋季生产时间为8月下旬—12月, 在试管苗移栽和试管薯播种前2~3个月进行试管苗的大量扩繁, 剩余的时间规模化生产马铃薯试管薯, 这样既保证实验室设备设施的充分利用, 减少人员流动, 又减轻了试管薯长时间贮藏的压力, 降低了仓储保管成本, 实现试管苗及试管薯的高效可持续生产。

1 茎尖脱毒及试管苗试管薯生产

选择无病斑、无虫蛀、无机械伤、具有优良品种特性的薯块为材料。待芽长为1~2 cm时, 经消毒后, 在超净工作台上用光学解剖镜上切取带有1~2个叶原基的茎尖分生组织, 接种到马铃薯茎尖培养基上进行培养。茎尖培养成苗后, 将试管苗接种到MS培养基中, 对每个茎尖苗进行编号并扩繁, 达到一定数量后, 取每个编号的其中几盒进行病毒检测, 经检测不含病毒的无毒苗即可大量繁殖脱毒马铃薯试管苗。

已脱毒的试管苗即可用于试管薯的生产。试管薯生产采用华中农业大学谢从华、柳俊主持研究发明的“一种高效生产马铃薯试管薯的方法及其培养盒”国家专利技术 (专利号:ZL02131125.0) , 根据品种结薯对短日照的敏感特性进行光照调节, 提高马铃薯试管薯的生产效率, 实现试管薯规模化生产[3]。

2 防虫温网室及苗床的建设

温网室应建设在通风、向阳、排水良好、水源充足、土地平整的位置, 四周用40~60目的网纱或薄膜隔离, 并加开排水沟, 进出口设立缓冲间。原原种生产温网室以单栋拱棚结构更有利于生产实际操作。根据不同建棚的区域, 应考虑加装保温、降温、遮阳、肥一体化自动喷淋系统等设备设施。

苗床在建设前应将棚内的土地平整, 去除熟土, 喷洒杀虫剂, 有条件的地方铺1层1~2 cm厚的细沙。苗床用砖和水泥砌成, 宽度1.0~1.2 m, 苗床高12~15 cm。苗床建好后铺1层无纺布或细网纱, 然后填充基质, 以达到隔离地下害虫的目的。

3 基质的填充、消毒、拌肥

马铃薯原原种栽培的基质通常为蛭石、珍珠岩, 基质厚度以9~10 cm为宜, 过多不利于收薯后的基质过筛, 过少不利于结薯。为保证原原种质量, 每季生产前均应对大棚及基质进行消毒, 消毒的方法主要有高温焙炒和化学试剂消毒2种。 (1) 高温焙炒虽然消毒较为彻底, 但由于设备要求高, 需要较强劳动力, 实际生产中较少使用。 (2) 化学试剂消毒是常用的消毒办法, 通常使用福尔马林 (40%的甲醛) 进行熏蒸, 另外消毒液中应添加次氯酸钠[4]、多菌灵、五氯硝基苯、甲基托布津等杀菌剂, 安装有自动化喷淋系统的大棚可将甲醛及杀菌剂对入水中, 搅拌均匀后通过水肥一体化系统实现自动化喷淋消毒。由于化学消毒相对不是特别彻底, 为保证马铃薯种薯质量, 无土栽培基质最好2年更换1次。栽培肥料通常使用硫酸钾型复合肥 (N∶P∶K=15∶15∶15) , 施肥量每m3基质施加10 kg。

4 试管苗的移栽和试管薯的播种

4.1 试管苗的移栽

脱毒马铃薯试管苗生长20~28 d, 苗高4 cm以上, 叶片数5~7片的优质苗后可省去炼苗环节直接移栽;长势稍弱的试管苗经自然光炼苗后再移栽可有效提高成活率。移栽时前先将试管苗放于清水中洗掉培养基, 晾干后移栽到温网室中, 也可用剪刀直接从试管苗基部剪断, 经生根剂处理后用于移栽。

移栽前先定做1个定植器, 定植器钉与钉的间距为5~7 cm, 每m2栽300~350株为宜。移栽时用镊子将苗插入基质中, 保留基质上方2~3 cm, 移栽后浇足定根水, 试管苗生长的温度控制在18~22℃, 遮光率在70%~80%, 相对湿度在85%以上较为合适。5~7 d长出新根后, 应逐渐增强光照, 转入正常管理。

4.2 试管薯的播种

试管薯在芽长0.5 mm以上即可用于播种。播种前用可选用25%的多菌灵, 15%的恶霉灵和百菌清等杀菌剂的800~1000倍液浸泡15~30 min[5]。播种前应将栽培用基质充分喷淋湿透, 让肥料充分溶解, 再使用定植器打孔。打孔应垂直下落和提升, 避免播种孔走型, 每m2播250~300粒;密度过高会导致试管薯出苗纤细, 密度过低会造成生产效率的下降。由于试管薯较小, 不需加盖1层基质, 直接用喷淋系统喷水即可将试管薯覆盖;需要注意的是喷水时要均匀, 切忌直接用水管冲。

5 生产管理

5.1 温度管理

马铃薯是喜冷凉作物, 温度过高或过低均会影响到马铃薯的健康生长, 马铃薯植株生长最适宜温度在18~25℃, 块茎膨大最佳温度在16~18℃[6], 故整个生长过程棚温控制在8~35℃。温度较低时应密闭网棚四周薄膜, 必要时加装2~3个钠灯来补充光照及提高棚温;温度过高时摇起四周棚膜, 加强通风降温, 注意打开遮阳网, 尽量保证每天有8 h以上在18~25℃。

5.2 水肥管理

水分管理在马铃薯整个生长过程中比较重要。出苗前的水分管理比较严格, 水分供应过量容易造成烂薯死苗, 水分不足又造成出苗延迟, 出苗不齐, 甚至不出苗。幼苗期马铃薯需水量不多, 水分过量、光照不足容易造成植株牵细。壮苗期及结薯期需水相对较多, 应尽量满足马铃薯生长对水分的需要, 以达到高产的目的。但整个生育期切忌积水, 否则容易加重病害的发生及薯块的腐烂。另外, 温度较高的中午不要喷水, 以避免烧苗。

由于苗床的基质中在播种前已经添加复合肥, 因此应根据不同的生育期辅助补充进行即可, 通常在试管苗成活或试管薯出苗后通过机动喷雾器或水肥一体化喷淋系统喷洒0.1%~0.3%的尿素和磷酸二氢钾以促进薯苗生长, 在壮苗期和结薯期喷洒1~2次叶面肥有利于提高马铃薯原原种的产量。总体原则是马铃薯植株长势较弱时, 多补充营养;植株长势旺盛时, 少补充营养。

5.3 病虫害防治

5.3.1 病害

(1) 晚疫病是马铃薯的第一大真菌性病害, 在高密度种植的原原种栽培温网室尤其容易发生。在整个马铃薯生长过程中应加强管理, 以预防为主, 通常出苗或成活后15~20 d可即喷洒晚疫病保护剂。整个马铃薯生育过程打5~7次药, 防治药剂有代森锰锌、甲霜灵锰锌、克露、霜霉威、福帅得、银法利等, 先打保护剂后打防治剂, 并交替使用不同的药剂。 (2) 青枯病作为一种土传性细菌性病害, 一般来说在原原种生产过程中不易发生, 需要注意的是不能番茄, 辣椒, 茄子烟草带进棚区, 万一发现应立即将植株连同周围基质清除, 并喷洒农用链霉素进行防治。

5.3.2 虫害

西南地区主要的虫害为蚜虫、斑潜蝇、蝼蛄、地老虎等。 (1) 为防止蚜虫、斑潜蝇等传播病毒, 整个生长过程应加强蚜虫, 斑潜蝇等虫害的防治, 防治药剂主要有吡虫啉、抗蚜威、啶虫脒、灭蝇胺、毒死蜱等, 为减少劳动力, 可在喷洒防治晚疫病药剂的同时添加防虫药剂。 (2) 防治蝼蛄、地老虎方法是在基质洒肥时, 每667 m2加2~3 kg二嗪磷或克百·敌百虫药剂。

6 原原种收获及贮藏

一般来说植株下部1/2叶片变黄, 即可开始收获原原种。在收获前5~7 d停止喷水, 以促进原原种表皮老化。原原种收获表皮很薄弱, 所以收获时应轻拿轻放。收获回来的原原种置于18~22℃的温度下薄摊5~7 d, 待原原种安全通过生理呼吸高峰期后再分选去掉杂质。经分级机分级, 点数机点数后进库贮藏。贮藏用塑料筐高度12~15 cm, 数量以装2/3筐高为宜。经过薄摊、分级、点数后的原原种可以进入恒温冷库贮藏, 贮藏温度控制在2~5℃、湿度控制在85%以上, 同时定时注意通风换气。

摘要：为降低马铃薯原原种生产成本, 提高生产效率, 通过在重庆市巫溪县连续5年的规模化生产实践, 针对西南地区气候特点, 总结提出了以马铃薯试管薯及试管苗为种源, 1年生产2季的高效原原种生产技术。

关键词：马铃薯,试管苗,试管薯,无土栽培,原原种