馬鈴薯芽培養育苗快繁技術研究

馬鈴薯是我國重要的糧菜兼用作物[1]。近年來，隨著消費需求的增長，我國馬鈴薯種植面積逐年增加，馬鈴薯消費量和加工比例也相應增長[2]。馬鈴薯主糧化項目正在全國范圍內有序推行，馬鈴薯在我國居民膳食結構中的地位將越來越重要[3-5]。然而馬鈴薯容易受病毒的侵染，包括馬鈴薯X病毒、馬鈴薯Y病毒、馬鈴薯A病毒以及馬鈴薯紡錘狀塊莖類病毒等。這些病毒成為提高馬鈴薯產量的重要限制因素。解決這一難題最有效的辦法就是進行馬鈴薯脫毒，經人工培養，生產無病毒植株，再以無病毒植株為材料，進行快速繁殖[6-8]。目前，馬鈴薯脫毒苗和原種價格比較高，使得馬鈴薯生產成本居高不下[9-11]。采用科學有效的方法減少原種的用量，降低脫毒一級種薯擴繁的成本[12-13]，是目前馬鈴薯生產中面臨的重要問題。為解決這一問題，特開展了馬鈴薯芽培養育苗試驗，旨在建立一種高效且低成本的馬鈴薯芽培養育苗技術體系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試馬鈴薯品種為晉薯16號，由山西農業大學高寒區作物研究所選育而成。

1.2 試驗設計

馬鈴薯催芽培養試驗設計3個影響因素，分別為濕度、光照、溫度，每個影響因素設計3個水平，其中，濕度的3個水平分別為＜80%、80%～90%、90%～95%，光照強度的 3 個水平分別為≤10、10～500、500～1 000 lx， 溫度的 3 個水平分別為 20～23、23～25、25～28 ℃（表 1）。采用 L9（34）正交設計方法開展試驗，共設9個處理。

表1 馬鈴薯催芽培養L9（34）正交試驗因素水平

將用于繁殖一級種薯的馬鈴薯原種放置于厚度為3～5 cm的潮濕蛭石上培養，每個處理20個原種。培養30～35 d后，將馬鈴薯帶芽一同取出，將長長的芽從馬鈴薯上剝離。如圖1所示，每一個小芽為一個芽生長單元，統計每個馬鈴薯原種的出芽數。將剝離芽后的馬鈴薯原種放置于通風、溫度為15℃左右的散射光條件下，繼續催芽培養。

圖1 馬鈴薯原種催芽培養生長單元示意

注：每個小芽為一個生長單元，如圖中紅框所示。

1.3 馬鈴薯芽的生根培養及移栽

用剪刀以45°角將每一枝芽剪成只有一個分枝的小芽，且每個小芽為分枝以下部分≥1 cm、分枝以上部分≥0.5 cm。將剪好的小芽浸泡于10～25℃的自來水中≥2 min，然后扦插于蛭石中進行生根培養，搭建寬2 m、長10 m、高1 m的拱棚，每根竹竿或塑料管間隔1.5 m，并覆蓋單層薄膜。培養條件：光照強度 1 500 lx±300 lx、溫度 23～25℃、濕度 75～85℃。

馬鈴薯芽生根培養15 d左右長出5～6片葉時，即為適宜大田移栽的成苗。將成苗連根系帶基質移栽至大田。此時，原剝離芽后繼續催芽培養的馬鈴薯原種已經長出了新的芽，將其切成含1～2個芽眼的薯塊，拌種后種植于大田。

1.4 數據處理

利用Excel 2020軟件對統計數據進行極差分析和均值分析。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯芽培養育苗環境分析

正交設計試驗設濕度（A）、光照（B）、溫度（C）等3個因素，共9個處理。由表2可知，處理1～9的成芽數分別為 49.00、71.00、36.00、89.00、86.00、105.00、56.00、60.00、41.00 個。其中，處理 4、5、6 開始出芽較早，且處理6出芽數最多，為105.00個。

表2 不同處理馬鈴薯芽培養成芽數

處理6（培養濕度80%～90%、光照強度≤10 lx、溫度23～25℃）種薯出芽數最多，為105.00個；處理3（培養濕度為＜80%、光照強度500～1 000 lx、溫度 25～28℃）種薯出芽數最少，僅為36.00個。

根據均值的大小可以判斷不同水平對試驗指標的影響。均值分析發現（表 2）：KA2＞KA3＞KA1，可判斷A2為A因素的最優水平，即濕度的最優水平為80%～，同理可判斷 B1、C2分別為B、C因素的最優水平，即光照強度的最優水平為≤10 lx、溫度的最優水平為23～25℃。因此，A2B1C2為本試驗的最優水平組合，即馬鈴薯芽培養的最佳環境條件為培養濕度80%～90%、光照強度≤10 lx、溫度23～25℃。

根據極差的大小判斷因素的主次影響順序，極差值越大，表示該因素的水平變化對試驗指標的影響越大，因素越重要。由表2可知：濕度的極差值最大，為41.33；光照強度的極差值最小，為12.00。說明3個因素對馬鈴薯芽培養成芽數影響由大到小的順序為A＞C＞B，即濕度對馬鈴薯芽培養的影響最大，為主要的影響因素；其次是溫度；光照強度對馬鈴薯芽培養的影響最小。

2.2 馬鈴薯芽培養育苗技術成本核算

以100萬株種苗核算成本：芽培養育苗原種費按價格4元/kg、用種量8 000 kg來計算；組培育苗藥品費包括組織培養所需的培養基、營養物質等費用；組培育苗耗材費包括培養皿、封口膜等費用，馬鈴薯芽培養育苗耗材費包括蛭石、覆膜、竹竿等費用；電費為培養擴繁中光照補給產生的費用；用工費為勞務支出；檢測費為組織培養后病毒檢測費用；儀器折舊費為組織培養需要的超凈臺、培養箱等折舊費用。具體各項費用如表3所示，可以看出，組培育苗折合單株價格約為0.15元，馬鈴薯芽培養育苗折合單株價格約為0.06元，馬鈴薯芽培養育苗較組培育苗節約成本60%左右。

表3 100萬株馬鈴薯種苗育苗成本核算 單位：元

3 結論與討論

目前，馬鈴薯育苗主要采用薯塊育苗，這種方法產量比較低、成本高。還有研究者使用馬鈴薯種芽漂浮育苗法，包括馬鈴薯催芽、搭建育苗棚、種芽育苗、漂浮池管理、育苗棚管理、煉苗等步驟[14]。這種方法馬鈴薯種芽可多次取芽利用，節約種薯，降低了一級種薯生產成本[15]；但是操作繁雜，育苗棚搭建和漂浮池管理比較困難[16]，育苗棚內溫度的管理也比較繁瑣，煉苗難度大[17]。

正交設計方法是一種尋求最優水平組合的高效且經濟的試驗設計方法。本試驗采用L9（34）正交設計方法，通過對馬鈴薯芽培養的培養條件（濕度、溫度、光照等因素）進行分析，確定了最優的培養條件。在培養濕度為80%～90%、光照強度為≤10 lx、溫度為23～25℃的條件下馬鈴薯芽培養成芽數最多，最易獲得較多的單芽。本研究采用馬鈴薯芽培養育苗方法，創新了單芽育苗的方法，大大提高了馬鈴薯育苗的成苗率。使用此方法可以降低脫毒馬鈴薯原種的用種量，減少馬鈴薯的生產成本，且簡單易行，便于大面積的推廣。

4 參考文獻：略 作者簡介 左靜靜（1983—），女，山西晉中人，助理研究員。研究方向：生物技術與遺傳育種。山西農業大學農學院