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第8章 种薯的脱毒生产(4)

(3)试管薯母株培养去掉有1~2个茎节的试管苗的顶芽,然后小心接种于液体培养基上,试管苗茎段浮在培养基表面静止培养,切勿振动培养基,以防培养液淹没茎段导致茎段窒息。过3~4周,每个茎段长成有5~7节的粗壮苗,此时,放到诱导结薯培养基中。培养母株要求培养室温度白天为23~27℃,夜间为16~20℃,每天光照16小时,光强度2000勒克斯。为了方便气体交换、形成壮苗,要选择透气性好的培养瓶瓶塞。每瓶100~250毫升的培养瓶装15~25株。培养母株通常要25天。

(4)适合试管薯诱导的培养基国际马铃薯中心建议使用的培养基是:MS+6-苄基腺嘌呤5毫克/升+蔗糖8%+矮壮素500毫克/升。其中试管薯诱导过程中必不可少的条件是高浓度的蔗糖(6%~10%),因为蔗糖可以调节渗透压,还能提供足量的形成块茎时需要的碳源。

(5)诱导结薯培养在超净工作台上去除壮苗的培养基,然后换入试管薯诱导培养基,为促使形成匍匐茎,在光照条件下培养两天,然后转到黑暗环境中培养诱导结薯。经过3~4天,试管内开始形成试管薯。黑暗培养温度为16~20℃,要保证暗室的空气流通,使块茎发育。

(四)防治病虫害

生产微型薯的时候容易出现晚疫病,其高发期是阴雨天气,可用瑞毒霉药剂进行预防。

为防止进入蚜虫,每隔固定时间喷1次抗蚜威溶液,也可用40%乐果乳剂2000倍稀释液喷雾防治蚜虫。

(五)及时收获

马铃薯种苗在扦插苗生长45~60天之后进入生育后期,这时种苗发黄,营养生长变慢,因此停止供应营养液和水分,以使薯皮老化,待茎叶变黄时就能收获。收获时先拔起植株,摘下微型薯,而后筛掉苗床中的基质,收获所有薯块。每次每平方米可以收400~500粒。一年可生产4~5批,共收1600~2000粒微型薯,每亩年产80万~100万粒。

(六)贮藏及催芽

新收微型薯含较多水分,要在阴凉处晾干,按照10克以上、5~10克、1~5克和1克以下分为4个级别,装到布袋、尼龙袋等透气的容器中,分别贮藏。

微型薯在收获后进入休眠状态。其休眠时间因品种不同而不同,通常为110天。如果在贮藏期发现微型薯萌芽,应从容器中将微型薯取出,在室内摊开,用散射光控制芽徒长。在贮藏过程中,为了让微型薯均匀受光,要进行几次倒翻。也可以在4℃的环境中贮藏微型薯,在种植前1~2个月取出来,在室温下使其萌芽。用低浓度的赤霉素溶液处理微型薯,可以打破其休眠。可以用10~20毫克/升的赤霉素浸泡新收微型薯5~10分钟,可以加速微型薯的发芽。

三、脱毒微型薯的雾培繁育

20世纪60年代末期,雾培技术第1次在园艺作物栽培上研究成功。1988年美国的Boersig等最先将此技术用于马铃薯种薯的繁殖。韩国的Kang在1996年第一次做了成功的报道,他们将改良的雾培方式和深液流、浅液流两种无土栽培方式做了比较试验,结果显示,无论是深液流还是浅液流,其匍匐茎的生长都远不如雾培,块茎也不如雾培长得快。现在,对雾培微型种薯的研究走在世界前沿的是韩国,单株微型小薯可产80~100粒。国内有关雾培微型种薯繁殖的研究从20世纪90年代末开始,尹作全等在1999年首先做了报道,不管是根系发生、匍匐茎形成,还是结薯数量,雾培微型种薯繁殖都比无土基质栽培有很大优势,微型种薯繁殖系数提高约20倍,产量超过5倍。之后我国开始大量研究微型种薯雾培繁殖技术,还应用在了生产中。

马铃薯脱毒微型薯雾培技术通过营养液定时喷雾,使植株根系在黑暗、无基质环境中获得生长用到的养分、水分。此法可在保护植株的同时,人为调节马铃薯生育需要的条件,以便植株快速生长,可大幅度提高繁殖效率,还能依据所需种薯的规格,随时采收达到标准的块茎。此栽培方式不但能解决生产马铃薯原原种时遇到的气候和地域问题,还能实现周年生产,是目前马铃薯脱毒种薯生产领域具有很高研究价值和发展潜力的一项生产技术。

(一)雾培生产设备的调试和准备

1.生产设备的安装与调试

雾化喷头、栽培槽、定时器、水泵、压力表、电磁阀、过滤系统、流量计、贮液池和输液管道构成了完整的雾培装置。各地依据不同的环境条件进行建设。安装完整个设施设备后,必要运行整个系统,以确保有个稳定的生产过程。

2.栽培设施的灭菌消毒

定植前要将雾化设施和生产线彻底消毒灭菌。消毒灭菌的范围是:营养液池、进水及回水管道、支撑薯苗用的海绵、栽培及收获用具、结薯箱及盖、避光用的黑膜以及温室环境等。灭菌消毒的方法是:首先清除箱体和营养液池里的残留物,尤其是箱体内前茬留下的残枝败叶,要在保护地之外烧毁或深埋;然后清除所有可能带病的位于保护地周围的东西,将清水放入营养液池内,开动防腐泵清洗箱体及流水线;最后用0.1%的高锰酸钾溶液喷雾或浸泡30分,再用20毫克/升的农用链霉素溶液泡24小时或喷液,用速克灵烟雾剂在定植前2天熏蒸温室,时间约为8小时。

(二)育苗

1.试管苗移栽

锻炼过的试管苗可利用育苗盘在温室移栽,盘内营养基质厚6~8厘米,按5厘米的间距开浅沟,高度小于4厘米的苗可以直接栽入,高度大于5厘米的苗分成两段,使每个茎段上有超过3个茎节,深栽大苗,浅栽小苗,埋土后露出土表l~2茎节,育苗密度为5.0厘米×2.5厘米。栽入后使用出水量较少的细眼喷壶浇在室内困过1天的水,然后在育苗盘上扣高25~30厘米塑料地膜,用以保湿。

2.育苗管理

定植时,脱毒苗苗龄的大小、生长状态对植株的生长、产量的形成影响较大,培养适龄壮苗是育苗期间的管理重点。移栽的试管苗较细,新根系长出来之前要求的空气湿度较高。另外,冬季育苗还要适当提高温度,以便缓苗发根,栽后覆盖地膜拱棚就能起到保湿、增温的作用。夏季育苗与冬季不同,太高的气温对同化产物的积累不利,会影响成活率,因此要降温,常用方法有通风和遮阴。

育苗期白天的适宜气温是20~28℃,夜晚是8~19℃。依据实际情况,白天将温度控制在20~30℃,晚上10~15℃。对幼苗生长没有显著的不良影响。在光照管理方面,冬季育苗不用遮阴,夏季则早、晚均可见光。要在中午前后进行遮阴,以降低温度,合理延长光照对幼苗发根和生长有好处。通常冬夏两季育苗在栽后第2天,土表上的茎节就能长出气生根,依据幼苗的生长情形,在以后第3~4天于拱棚一端开一个通风用的小口,然后每天加大一点,使其慢慢适应温室的环境,直到栽后第6天幼苗成活时将拱棚撤掉。从幼苗成活到定植这一段时间,为了加速生长,培养壮苗,遵循施肥控水的原则。通常营养基质育苗不用追肥,只要定时浇水就行。要控制在水分管理,预防幼苗徒长,但不能太缺水,要使营养基质处于潮湿状态。当育苗苗龄在20~25天的时候,就可以进行定植。

(三)雾培定植及雾培生产期管理

1.雾培定植

雾培定植的适宜秧苗苗龄是20~25天,株高约10厘米。苗龄不足和植株矮小的苗,发棵迟、生长缓慢、结薯晚、产量少。

植株、苗龄过大的苗,不但起苗之后损伤根系,定植后易萌发腋芽薯,而且其在育苗期间形成的匍匐茎已开始结薯。在栽培时,植株的同化产物供应薯块,抑制了匍匐茎的形成和根系的生长,对植株的发棵、结薯均造成影响。所以,定植时的苗株要大小适宜。植株在雾培条件下是否容易产生腋芽薯,不同品种有较大差异,在栽培管理时尤其注意。

为了不使植株太脆嫩,在起苗时伤苗,要在定植前三天停止对薯苗进行浇水。定植前在室内洒水,增加空气湿度,还要覆盖遮阳网,预防强光和高温。薯苗起出后用水将根部的营养土洗净,将个别植株上的小块茎摘掉,在栽培板面上留3叶1心或者4叶1心,1个定植孔植入1株,并根据每个栽培槽的可定植苗数,在其一端定植双株,多备几株补栽用苗。定植时要随起随栽,若一时栽不完,就用湿毛巾盖住,以防失去水分。

2.生产期的管理

(1)剪切匍匐茎茎尖加快结薯数量的增加根据结薯箱可随时打开的客观条件,选择比较粗壮的匍匐茎,剪掉顶端1~2厘米,诱使萌发1~3条新匍匐茎,可以提高单株结薯量,不过剪后生长的匍匐茎比原来的细弱,小薯也较小,因此下一步应重点提高小薯质量。

(2)喷施矮化剂促进生长与生殖假如控制不好生长平衡,植株开始徒长,可以喷缩节胺、B9或多效唑等矮化剂,结薯后期同时喷0.3%~0.5%的磷酸二氢钾和1500倍的多效唑,可使营养往下运输速度加快,缩短膨大天数,提高产量、质量,有较好的效果。

(3)适宜的温度、光照管理保证薯苗正常生长结薯马铃薯的最适生长温度为7~21℃,最适宜进行光合作用的温度为16~20℃,形成小薯的最佳温度是15~18℃,如果高于21℃,加快营养生长,匍匐茎生长快,抑制小薯生长,小薯形状就会不整齐,颜色也不佳。通常幼苗期的温度白天是18~20℃,夜晚是15~18℃,光照时间12~14小时,光照度约为30000勒克斯;发棵期温度白天是18~25℃,夜晚是15~18℃,光照时间12~14小时,光照度30000~40000勒克斯;膨大期温度白天为20~25℃,晚上最佳为13~14℃,光照时间8小时,光照度30000~40000勒克斯。要适当启动通风、供暖和光照设施,创造适宜的温度条件,使薯苗能正常生长。

(四)营养液管理

作为雾培管理的重要工作,营养液管理包含配方管理及使用管理。从定植开始脱毒苗就会从营养液中获得水分、养分,其组成比例与使用管理对植株的生长发育、产量有直接影响,甚至决定了雾培的成败。

1.配方管理

配方中要有比较大的钾氮比,因为马铃薯喜钾多。现蕾前茎叶生长是中心,氮占的比例稍大些;现蕾后结薯是中心,磷、钾比要相对高些。因为各地的水质差别很大,所以确定配方后应先进行试验,或者和成功配方相比较,然后再用作生产。

2.浓度管理

马铃薯使用约0.2%的盐分浓度比较适宜。据此,将营养液的配方浓度定为0.21%.在不同的生育阶段选用不同的浓度:定植浓度为配方的1/3,还要加入0.2毫克/升的NASA,以促使幼苗发根。随着幼苗的长大和根系的增多,营养液浓度可逐渐由1/3增加到1/2、2/3,每种浓度可使用5~7天,最后到达标准配方的浓度。培养季节不同,营养液的浓度管理也多有不同,春茬栽培后期(夏季),因为气温不断升高,植株吸水量变多,为防止营养液浓度变高,可使用配方浓度的5/6.营养液浓度改变的只是大量元素,不改变微量元素的用量,这是为了防止引起微量元素缺乏症。

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