马铃薯脱毒种薯繁育技术发展

马铃薯脱毒种薯繁育技术发展

宁夏农业技术推广总站　田恩平

宁夏农牧厅科教处　田　野

固原市原州区农技推广中心　董常君

固原市原州区农技推广中心　杨建勋

依靠脱毒种薯繁育，2005年，宁夏马铃薯脱毒化种植面积达到7.497万hm²，种薯脱毒化率为58.3%。近年来，我区马铃薯脱毒种薯繁育能力明显增强，种薯质量显著提高。目前全区具有年快繁原原种微型薯2000万粒、繁育原种3000t、生产一级种3万t的能力；2005年全区脱毒种薯繁育体系培养扩繁的基础苗病毒携带率1.8%，原原种繁殖苗床扦插苗、剪切苗分别为4.5%和7.8%，原种和一级种繁殖田植株带毒率依次为9.4%和18.2%，商品薯生产大田为42.1%，各级种薯（苗）病毒携带率比2004年相应降低2.4、1.5、4.4、5.2和3.7个百分点。带动脱毒种薯繁育能力增强和种薯质量提高的基本要素是种薯繁育技术取得了重大进展。

1.脱毒种薯繁育制度逐步完善

全国各地长期的推广应用实践表明，马铃薯脱毒种薯随种植代数的增加，蚜虫传播造成的病毒积累逐步加重，增产效果随之下降。在开放条件下种植一级种薯，增产效果一般可达30%以上，以后每继代扩繁一年，增产幅度降低约5个百分点。据此，缩短脱毒种薯繁育周期，加快生产用种的替换，扩大高代种薯应用，是保证脱毒种薯增产效果的重要途径。针对宁南山区气候特点、生态条件和马铃薯生产现状，经过深入分析和认真探索，形成并完善了以防蚜避蚜为重点、以四年四级制为核心、具有宁夏特色的马铃薯脱毒种薯繁育制度，其示意图如下：

图1　四年四级制脱毒种薯繁育制度

在该体系中，由脱毒种薯繁育中心针对目标品种，从有关科研单位引进茎尖组织培养结合病毒检测获得的脱毒基础苗，在无菌条件下切段快速扩繁，苗源规模扩大后在防蚜温网室设施条件下利用无土基质直接扦插繁育或剪切扦插繁育原原种微型薯，在天然或人工隔离条件下生产原种，然后将原种提供给繁种农户，在具备相应隔离和生产条件的种植基地，逐级扩大繁育一级种、二级种。

宁南山区具有繁育生产马铃薯脱毒种薯的优越自然环境条件，原种繁育基地应建立在海拨2000m以上、年降雨量500mm以上、7月份平均气温不超过17℃、周围2km范围内不种果树和茄科作物的高山隔离区，在不具备天然隔离条件的高山以外其他地区，则通过建造设施温网室，人工创造防蚜避蚜隔离条件。一级和二级种薯基地按照专业分工、一地一品的原则，在隔离条件达标、生产条件较好、交通运输方便的村队集中连片建立。

与我国北方一季作马铃薯产区通常采用的五级乃至六级繁种制度相比，具有宁夏特色的以快繁快用为特点的四级繁种体系至少将生产用种的替换周期提前了一年，这对于降低脱毒种薯繁育成本，加快脱毒种薯推广步伐，保证脱毒种薯控病增产效果，实现脱毒种薯繁育中心、繁种农户和薯农“共赢”目标，具有重要的现实意义。在我区的调查结果表明，与农民自留自用的未脱毒商品种薯比较，一级种薯大田增产效果达到36.7%，二级种薯为28.3%。

2.脱毒种薯繁育技术不断改进

2.1　脱毒苗扩繁

以茎节切段、基质培养、工厂化生产的方式快速扩繁脱毒苗，是扩大苗源基数，短期内增加脱毒种薯繁育规模的需要。1株脱毒苗的继代扩繁倍数为3～5倍，一年之内繁育倍数可达50。

（1）改多节切段为单节切段：多节切段就是切段的每个茎节上有2个或2个以上的叶片着生节。与此相对应，单节切段则是切段的每个茎节上有一个叶片着生节。多节切段有利于提高扩繁成活率，但脱毒苗的繁殖倍数低。改多节切段为单节切段，扩繁倍数大大提高，再辅以使用腋芽诱导剂，扦插后成活率也不致降低，是一种以提高扩繁效率为目的的切段方式。只是，在单节切段时，要注意将茎基部切段的着生叶片摘除，否则会影响其腋芽的萌发生长。

（2）降低化学试剂级别：蒸馏水和作为碳源的蔗糖在脱毒苗快速扩繁中用量较大。试验证明，选用化学纯以下级别的试剂，以市售的食用白糖代替化学纯蔗糖，以软化后的自来水代替蒸馏水来配置培养基，对扩繁苗的生长并无不利影响。

2.2　原原种微型薯无土快繁

原原种微型薯是利用脱毒扩繁苗，在防蚜温室或网棚的隔离条件下，采用人工合成的无土基质直接或剪切扦插，繁育生产的直径为1～5cm的小型种薯。它是各级脱毒种薯繁育的核心种，生产多少、质量优劣都直接关系到合格健康种薯生产的数量和质量。

（1）通过日光温室和防虫网棚交替使用，实现原原种微型薯周年不间断生产（图2）：在我国北方一季作马铃薯产区，原原种微型薯的繁育一般是在防虫网棚设施条件下，春插（扦插）秋收，一年一季。以这种方式繁育原原种微型薯，一是一年之内只能繁育一季，繁种速度慢，效率低。二是繁种季正值当地蚜虫迁飞期，即使有防虫网隔离，也难免发生虫媒传毒，造成病毒对种薯的二次感染。为此，根据当地气温变化和蚜虫迁飞规律，早春在日光温室条件下采用无土基质扦插，反季节繁育一季微型薯，于蚜虫大量迁飞前收获；后将温室棚膜揭去，替换搭建防虫网，并对无土基质消毒，在作物生长季的无霜期续繁一季，于早霜来临前后收获；第二季续繁完成后，再将防虫网替换为保温棚膜，在蚜虫停止迁飞后再对栽培基质实施消毒处理，续繁第三季。通过日光温室和防虫网棚的交替使用，不仅实现了原原种微型薯周年不间断生产，一年三季，大大提高了繁殖倍数，而且早春第一季和秋冬第三季是在基本没有蚜虫迁飞情况下繁育完成，从根本上避免了病毒传播，对提高种薯脱毒效果具有建设性意义。值得说明的是，采用防虫网室或温棚无土扦插繁育微型薯，便于对人工合成基质进行消毒，防止了许多土传病的发生危害，特别是有利于克服大田生产难以克服的重茬和连作障碍，为周年不间断多季繁育生产提供了条件。

图2　原原种微型薯周年繁育生产示意图

（2）改基质统一混配为分层配制：马铃薯脱毒苗扦插快繁的基质通常用蛭石、草灰、消毒田园土、有机肥、无机化肥等按一定比例配制而成。以往，多将各种基质成份统一混配后填充到苗床内扦插脱毒苗。这样，就使基质全层上下也即结薯层和根系吸收层基质成份一致。结果一方面造成基质配制成本增加，另一方面不能很好的满足微型薯膨大和根系吸水吸肥对基质性状的要求。经过比较试验，提出利用“双层基质”繁育微型薯。即下层约5cm厚度的基质用草炭、有机肥和无机化肥配制，上层约7cm厚度的基质全部为单一至石。这样，扦插苗在松软、具有良好透气保水性的至石层中结薯，而根系深入到富含营养的草灰层（添有机、无机肥料）中吸取养分和水分。应用实践表明，“双层基质”比混培基质降低配制成本20～25%，扦插快繁脱毒苗平均单株结薯数增加0.74个，增幅25.6%，单粒薯重增加1.31g，增幅29.7%。

（3）重视使用生根剂：马铃薯脱毒苗扦插前用生根剂进行处理，是促进扦插苗生根、提高扦插苗成活率的有效措施。据调查统计，用生根剂溶液浸润扦插苗茎段基部，其生根时间比未用生根剂处理的提前4～10天，扦插20天后单株根条数增加0.88条，单株根长增加14.5cm。马铃薯脱毒苗扦插常用的生根剂有吲哚乙酸20～5mg/L、吲哚乙酸20mg/ L＋赤霉素5mg/L、赤霉素1.8mg/L＋萘乙酸13mg/L等。

2.3　原种集约化繁育

原种繁育是用原原种微型薯作种薯材料。在防虫网棚或温室设施条件下，采用人工合成基质栽培繁育的微型薯，单薯重量和直径一般只有2～5g和1～3cm。由于个体较小，以其作为播种材料繁育脱毒原种，就对土壤水分条件、理化性状和播种技术有严格的要求。必须在隔离条件具备、生产条件优越的种植基地实行标准化栽培、集约化繁育。

（1）因地制宜地利用或创造防止病毒传播的隔离条件：宁南山区气候生态类型多样，地形地貌复杂。一些高位山地海拔2000m以上，年降雨量550mm以上，气候阴湿冷凉，群山环抱，蚜虫迁飞极为有限。可以利用这些局域高山地区具备的优越天然隔离条件，建立开放型的原种繁育基地。而在不具备天然隔离条件的低海拔区域，则选择生产条件优越、交通便利的地区建造防虫网棚，创造人工隔离条件，建立设施型原种繁育基地。近年来，随着宁南山区生态移民和退耕还林还草工程的实施，农作物种植逐步从高海拔山地退出。在这种情况下，原州、西吉等县、区在条件适宜地区建立设施型防虫网棚繁育原种，取得了显著成效，为确保种薯质量和种源创造了新途径。

（2）实行种薯生产小型化：相对于个体较大的种薯切块播种，采用小整薯播种具有以下优点：可以防止通过切刀传染病毒、类病毒、细菌、真菌等到病害；有利于抗御土壤干旱，提高保苗率，促进苗全、苗齐、苗壮；能够充分发挥种薯顶端优势，增强生长势；对减少种薯用量，节省调种运力和切种人力具有积极效果。在宁南山区旱作雨养农田土壤水分和耕地性状条件下，马铃薯适宜用20～50g的小型化种薯整播。繁育生产小型化原种块茎的主要技术措施有：

密植：根据品种特性调整种植密度是控制块茎大小的关键措施之一。试验表明（附表），对于单株结薯较多的薯数型品种中心24，将原原种微型薯种植密度从4000株/亩提高到6000、8000和10000株/亩，原种鲜薯产量由2240kg/亩分别变化为2695、2420和1975kg/亩，单株结薯数由7.4个依次减少到7.1、7.3和6.8个，平均块茎重由83.3g分别降低到67.4、46.4和48.7g，商品薯（单薯重≥75g）率由72.3%分别下降到61.4%、64.2%和42.1%。但每亩繁育的种薯总粒数则由2.87万依次增加到4.02、5.24和6.22万。即使对单株结薯数一般不足5个的薯重型品种宁薯9号，将原原种微型薯种植密度从5500株/亩增加到7500株/亩，原种繁育总粒数也会由2.65万/亩增加到3.11万/亩。与此同时，平均单株薯重由0.47kg减少到0.34kg，平均块茎重由114g下降为98g。试验结果和生产实践证实，原原种微型薯实行高密度栽培，薯数型和薯重型品种种植密度分别增加到6500～7500和8500～9000株/亩，一般能够达到繁育生产20－50g的小型脱毒原种之目的。

表　种植密度对脱毒原种产量构成因素的影响

早收：提早收获也是控制块茎大小的有效措施，对薯重型品种尤为明显。将种薯收获日期由10月1日分别提早到9月10日和8月20日，鲜食采用型、中熟、薯重型品种克新一号的平均块茎重由84g依次下降为81g和53g，淀粉加工型、中晚熟品种宁薯8号的平均块茎重由82.4g依次下降到63.8g和47.1g。本着生产小型原种的目的，种薯收获时间在正常熟期基础上提早一个月左右为准。密植结合早收，生产小型脱毒原种的效果更为明显。同时，早收留种也是减少种薯再次感染病毒的有效方法。因为，马铃薯植株上的叶片在蚜虫传染病毒后，需要经过最小7天的时间才能传到地下块茎，在此之前收获就使病毒失去了向块茎传播的机会。

播种多芽期的种薯：渡过或打破休眠期的马铃薯种薯，其生理年龄分为幼龄期、顶芽期、多芽期、衰退期。掌握在多芽期播种，可增加单株茎数，使单株结薯多而小，降低平均块茎重。

2.4　一、二级种薯基地化繁育

按通行的规划，一个地区要实现马铃薯种薯脱毒化，直接应用于大田生产的一级种薯繁育面积要占到当地马铃薯种植总面积的7.5%～10%。由于一、二级种薯繁育规模较大，只能在条件适宜的地区实行开放式、基地化繁育。选建一级种薯繁育基地，一方面要具备高海拔、无霜期短、夏季冷凉、阴湿多雨等地理气候条件，更要重视有翅蚜虫迁飞和消长规律、天敌丰盛度和植被多样性等生态环境和生物条件。只有地理、气候、生态和生物条件俱佳的区域，才是理想的脱毒种薯繁育基地。但是，即使有了良好的隔离基地，种薯繁育过程中的病毒侵染也是不可避免的。因此，需要认真采取其他防止病毒再侵染的措施，以最大限度的降低种薯感病率，保证脱毒效果，发挥脱毒种薯增产作用和延长种薯使用年限。

（1）种薯生产小型化

同脱毒原种一样，一级种薯繁育为20～50g的小粒型也十分必要，具有多方面的优点。一级种薯与原种的小型化繁育技术措施基本一致，这里不再赘述。

（2）提早灭秧

脱毒种薯收获前提早灭秧，作用体现在两个方面：通过灭秧将地上部茎叶除掉，中断了茎叶感染、增殖的病毒向地下块茎的转移；提早灭秧，推迟收薯，使留在土中的块茎表皮充分木栓化，以避免收获时的损伤。繁种马铃薯的灭秧必须彻底，用药剂杀秧效果最好。