賀曉霞
(甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 莊浪 744699)
馬鈴薯一種重要的宜菜、宜糧經(jīng)濟(jì)作物,在國內(nèi)農(nóng)作物中占有重要地位,具有產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣泛、營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高和加工用途廣泛等特點(diǎn),已成為世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第四大糧食作物[1-2]。近年來,馬鈴薯已成為莊浪縣的主導(dǎo)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),技術(shù)創(chuàng)新是制約當(dāng)?shù)伛R鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。脫毒種薯生產(chǎn)是助推馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,馬鈴薯脫毒種薯霧培法繁育技術(shù)已成為一項(xiàng)逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)基質(zhì)法栽培方式的新型微型薯栽培模式,這種栽培技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)真正意義的無土栽培,能大幅度提高微型薯單株結(jié)薯率,還可以解決馬鈴薯原原種生產(chǎn)中的氣候和地域問題,實(shí)現(xiàn)微型薯的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?;a(chǎn)[3-4]。馬鈴薯微型薯霧培法生產(chǎn)研究中營養(yǎng)液是技術(shù)的核心,馬鈴薯植株只有處于合適的營養(yǎng)液配方下才能獲得理想的產(chǎn)量和質(zhì)量[5]。通過研究不同營養(yǎng)液配方對霧培馬鈴薯脫毒苗生長、發(fā)育及結(jié)薯、產(chǎn)量的影響,篩選出較為適宜霧培馬鈴薯不同生長時(shí)期的營養(yǎng)液配方,以期為霧培技術(shù)高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)馬鈴薯微型薯提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
供試材料為馬鈴薯脫毒試管苗,品種為莊薯3號(hào),由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所提供。試驗(yàn)分別于2019年和2020年6—10月在莊浪縣馬鈴薯脫毒種薯繁育中心進(jìn)行。2次試驗(yàn)結(jié)果一致,故本文只對2019年試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
試驗(yàn)以不同營養(yǎng)液配方設(shè)計(jì)不同處理,采用霧培法生產(chǎn)方式,設(shè)5個(gè)處理,4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,以MS 培養(yǎng)基中所含的營養(yǎng)元素組分為對照(CK,處理1)。苗期各處理大量元素含量見表1,結(jié)薯期大量元素含量見表2,營養(yǎng)液中微量元素組成見表3。所用試劑均為分析純。
表1 苗期不同處理大量元素營養(yǎng)液配方
表2 結(jié)薯期營養(yǎng)液配方
表3 營養(yǎng)液配方中微量元素組成
栽培床790 cm×86 cm ×108 cm,栽培密度15 cm×15 cm,每個(gè)霧培床移栽358 株脫毒水培苗。將水培長勢一致、高度10 cm 的脫毒苗定植到霧培板上,開啟自動(dòng)噴霧系統(tǒng)噴施營養(yǎng)液,苗期噴霧時(shí)間間隔,白天5 min/24 s,夜晚30 min/24 s;結(jié)薯期噴霧時(shí)間間隔,白天15 min/24 s,夜晚60 min/24 s。營養(yǎng)液循環(huán)利用,每隔7 天更換1次,pH 值5.5~6.0,EC 值 2.0~2.5。
定植28 d 開始,每隔14 天取樣1次,每次取樣10 株,全生育期共取樣3次,測定株高、莖粗、根長、葉面積、匍匐莖數(shù)量、葉綠素SPAD 值及結(jié)薯性能。株高(cm):莖基部到頂端生長點(diǎn)的距離,用直尺來測量。莖粗(mm):莖基部最粗處莖的縱橫二向直徑的平均值,用游標(biāo)卡尺測量。根長(cm):植株莖基部到根末端的距離,用直尺測量。葉面積:植株倒4 葉作為測量葉片,用葉面積儀測量。匍匐莖數(shù)量:定植后70 d 測定匍匐莖數(shù)量及長度。葉綠素含量測定方法:以植株倒3 葉作為測量葉片,葉綠素含量用Chlorophyll Meter SPAD-502 儀測定[6]。結(jié)薯性能測定:總薯塊數(shù)和總薯量等,薯重用1‰電子天平稱量。結(jié)薯后每隔7 天采收1次質(zhì)量>5 g 的小薯,在整個(gè)生育期中共采收4次,其中第四次全部收獲,記錄不同處理每次采收小薯的數(shù)量和產(chǎn)量。
定植后28 d 開始對霧培莊薯3號(hào)株高、莖粗、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值進(jìn)行測定,每隔14 天測量 1次,測定結(jié)果見表4、表5、表6、表7 和表8。
從表4可以看出,隨著生長時(shí)間的推移,霧培馬鈴薯株高不斷增大,霧培莊薯3號(hào)不同配方不同生長時(shí)期株高表現(xiàn)不同,定植后28 d、42 d 和56 d 株高表現(xiàn)為處理2>處理1>處理3>處理5>處理4。莊薯3號(hào)移栽后28 d,不同處理株高分別為26.4 cm、37.9 cm、23.7 cm、21.8 cm 和 23.4 cm。試驗(yàn)42 d 測定5個(gè)處理株高分別為38.9 cm、43.5 cm、36.8 cm、34.1 cm 和 37.0 cm。霧培后 56 d 測定5個(gè)處理株高分別為 52.7 cm、56.1 cm、50.3 cm、47.5 cm 和 49.8 cm。
表4 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)株高的影響
從表5可以看出,營養(yǎng)生長階段莖粗呈不斷增加趨勢,莊薯3號(hào)脫毒苗移栽后28 d、42 d 和56 d,莖粗表現(xiàn)為處理3>處理2>處理1>處理5>處理4。莊薯3號(hào)脫毒苗移栽28 d 后處理3 莖粗為5.44 mm,高于其他 4個(gè)處理,處理 4 莖粗 4.05 mm,均低于其他配方處理,處理1(CK)莖粗4.37 mm。移栽42 d 后處理3 莖粗為6.69 mm,高于其他4個(gè)處理,處理4 莖粗5.36 mm,均低于其他配方處理,處理1(CK)莖粗 6.05 mm。莊薯 3號(hào)脫毒苗定植后 56 d 處理3 莖粗為8.17 mm,高于其他4個(gè)處理,處理4莖粗6.72 mm,均低于其他配方處理,處理1(CK)莖粗7.69 mm。
表5 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)莖粗的影響
從表6可以看出,移栽后 28 d、42 d 和 56 d 根長表現(xiàn)為處理2>處理3>處理1>處理5>處理4。莊薯 3號(hào)移栽后28 d,5個(gè)處理根長分別為22.5 cm、27.1 cm、25.3 cm、19.7 cm 和 21.8 cm。移栽后42 d,不同處理根長分別為38.2 cm、43.7 cm、39.5 cm、32.4 cm 和 35.1 cm。移栽后 56 d,不同處理根長分別為 53.6 cm、59.8 cm、55.3 cm、47.9 cm和49.4 cm。
表6 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)根長的影響
從表7可以看出,霧培馬鈴薯葉面積隨著生長時(shí)間的變化不斷增加,處理2 葉面積顯著高于其他處理,處理4 葉面積最小。脫毒苗定植后28 d,各處理葉面積分別為 6 237.98 mm2、6 256.04 mm2、6 048.74 mm2、4 623.64 mm2和 5 250.04 mm2。定植后42 d,各處理葉面積分別為10 600.70 mm2、1 2 898.32 mm2、10 730.46 mm2、9 536.44 mm2和9 702.30 mm2。定植后56 d,各處理葉面積分別為 12 043.32 mm2、15 112.51 mm2、12 362.69 mm2、11 433.20 mm2和 11 520.57 mm2。
表7 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)葉面積的影響
從表8可以看出,隨著生長時(shí)間的變化,葉綠素SPAD 值不斷增加,莊薯3號(hào)脫毒苗移栽后2 8d、42 d 和56 d,葉綠素SPAD 值測定結(jié)果為處理2>處理3>處理1>處理4>處理5。定植后28 d,莊薯3號(hào)不同處理葉綠素SPAD 值分別為34.3、37.8、35.5、32.7 和 32.6,處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理,處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后42 d,莊薯3號(hào)不同處理葉綠素SPAD 值分別為 261.5、291.2、276.1、241.6 和 234.4,處理 2葉綠素SPAD 值高于其他配方處理,處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。定植后56 d,莊薯3號(hào)不同處理葉綠素 SPAD 值分別為 481.9、509.5、490.3、476.2 和 457.7,處理 2 葉綠素 SPAD 值高于其他配方處理,處理5 葉綠素SPAD 值低于其他配方處理。
表8 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)葉綠素SPAD 值的影響
定植后70 d 對植株匍匐莖數(shù)量、長度進(jìn)行調(diào)查。結(jié)薯后每隔7 天采收1次質(zhì)量>5 g 的小薯,測定結(jié)果如表9 所示。結(jié)薯期處理2 的單株匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度、單株結(jié)薯數(shù)和單株結(jié)薯重量均優(yōu)于其他4個(gè)處理,處理2 匍匐莖數(shù)6 條/株,匍匐莖長度23.4 cm,單株微型薯產(chǎn)量達(dá)到51.2 粒,單株結(jié)薯重量144.90 g,平均單薯重2.83 g。處理4 的匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度、單株結(jié)薯數(shù)和單株結(jié)薯重量均低于其他處理,處理4 匍匐莖數(shù)量為2 條/株,匍匐莖長度15.1 cm,單株微型薯產(chǎn)量23.7 粒,單株結(jié)薯重量73.94 g,平均單薯重3.12 g,高于其他處理。
表9 不同營養(yǎng)液配方對霧培莊薯3號(hào)微型薯產(chǎn)量影響
試驗(yàn)結(jié)果表明:在霧培馬鈴薯營養(yǎng)生長階段,處理2 株高、根長、葉面積、葉綠素SPAD 值高于其他處理。通過研究發(fā)現(xiàn),處理3 的莖粗大于其他處理,處理4 在株高、莖粗、根長和葉面積均表現(xiàn)為最低值。霧培莊薯3號(hào)結(jié)薯期處理2 的匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度和微型薯產(chǎn)量高于其他配方,而處理5 的葉綠素SPAD 值明顯低于其他處理。由結(jié)果可知,生長初期適當(dāng)提高霧培營養(yǎng)液中大量元素的含量有利于馬鈴薯植株生長,提高磷、鉀含量能夠增加莖粗,提高植株抗倒伏能力。
霧培馬鈴薯結(jié)薯期處理2 的單株匍匐莖數(shù)量、匍匐莖長度和單株結(jié)薯數(shù)都優(yōu)于其他4個(gè)處理,處理2 的單株微型薯產(chǎn)量達(dá)到51.2 粒。處理4 匍匐莖數(shù)量最少,匍匐莖長度最短,單株微型薯產(chǎn)量最少??梢娰橘肭o數(shù)量及長度與微型薯產(chǎn)量正相關(guān),霧培馬鈴薯結(jié)薯期適當(dāng)減少氮用量,增加磷、鉀比例可提高微型薯產(chǎn)量。Ca、Mg 含量對霧培馬鈴薯的影響有待進(jìn)一步深入研究。