不同基质配比对脱毒马铃薯微型薯离地繁育的影响

王懿茜 林团荣 张志成 范龙秋 焦欣磊 王 真 王玉凤 王 伟 黄文娟 尹玉和

（乌兰察布市农林科学研究所，内蒙古乌兰察布 012000）

马铃薯是继小麦、水稻之后的世界第三大粮食作物，具有适应性广、丰产性好、营养丰富、经济效益高等特点。但是马铃薯在种植过程中极易出现品种退化，从而导致产量下降等问题。冯焱等[1]提出马铃薯种薯质量是影响马铃薯产量的最重要因素，是提高生产水平的关键。Salazar[2]认为，在正常生产环境下，以块茎为种子种植的马铃薯容易被25 种病毒感染。Siddiqui 等[3]研究表明，部分单种病毒就足以使产量降低40%，多种病毒结合可造成的损失高达90%。脱毒马铃薯微型薯的生产能够有效地改善这一问题，脱毒马铃薯微型薯生产是马铃薯种薯生产中的一个重要环节。内蒙古自治区作为中国马铃薯五大主产区之一，近几年年均生产微型薯种薯保持在5 亿粒左右[4]。利用基质栽培脱毒苗是繁育马铃薯微型薯的主要技术手段之一，可以有效预防并且控制土传病害的传播，保证微型薯的质量。吕典秋等[5]和卞春松等[6]研究认为蛭石和草炭土配成的基质最适宜微型薯的生产。杨培军等[7]认为草碳土作为基质在马铃薯微型薯的生根、产量、大中薯率、百粒重等方面均优于蛭石。近些年，有关脱毒马铃薯微型薯繁育基质的研究受到了广泛关注[8-12]。目前内蒙古自治区大部分地区以蛭石作为马铃薯微型薯生产基质，所生产的马铃薯微型薯总产量、合格薯率均比较高。综合来看使用蛭石生产的马铃薯微型薯经济效益较好，且本地微型薯生产企业所采用的栽培基质也多数以蛭石为主。但是，蛭石属于不可再生资源，且使用一次后为了避免病虫害的发生，一般不进行重复利用；另外，由于环评压力较大，多地政府已经对蛭石矿的开采实施了一些限制[13]。为了有效推广马铃薯微型薯繁育，寻找新型基质来减少或者替代蛭石已成为迫切需要解决的问题。结合前人研究结论以及当地实际，选取蛭石和草炭土作为试验材料，以期筛选出更适合脱毒马铃薯脱毒苗生长发育和成本低廉的基质配比用于推广脱毒马铃薯微型薯生产，为内蒙古地区脱毒种薯高效可持续生产提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验区概况试验在内蒙古自治区乌兰察布市农林科学研究所马铃薯育种基地的网棚内进行。试验地区海拔1334m，属大陆性季风气候，四季特征明显，年平均气温一般在0～18℃之间，年平均降水量300mL左右，雨量集中在每年7-9 月，无霜期95～145d。

1.2 供试材料供试材料为苗龄25d 左右、苗高5cm、3 叶以上健壮无污染的YP188 的马铃薯脱毒苗（均由乌兰察布市农林科学研究所马铃薯研究室组培中心提供）。YP188 是一种黄皮、黄肉的中晚熟材料，生育期92d，茎浅绿色，叶浅绿色，花冠白色，天然结实性中等，薯块椭圆形，芽眼浅，植株生长较整齐，繁育后代各农艺性状较稳定。

1.3 试验设计与方法选用蛭石与草炭土不同配比的基质进行随机区组设计，共计5 种基质配方（表1），其草炭土体积分别为0、12.5%、25.0%、37.5%、50.0%，以全部为蛭石的基质（草炭土体积为0）作为对照处理（CK），各处理基质体积相同。每个处理设置3 次重复。

表1 蛭石和草炭土体积配比

选用高架离地苗床（长× 宽× 高为3m×1.25m×0.75m），能够更好地阻隔土传病害的影响。为了消除苗床中间和边际的环境差异，在苗床四周栽种4 行青薯9 号马铃薯脱毒苗作为保护行，并且采用微喷和滴灌相结合的方式对马铃薯脱毒苗进行浇灌。在试验前，苗床施入基肥（每个苗床施用马铃薯专用复合肥（N+P2O+K20 ≥48%）0.8kg+纯羊粪有机肥0.8kg，尼龙布喷洒多菌灵和用高效氯氰菊酯等进行灭菌杀虫处理。苗床上的尼龙布具有保墒透气的功能，当浇水过多时，能够将多余的水分及时排出，防止涝害发生；当苗床水分较少时，也可以有效保持基质湿润。

1.4 调查及采样釆用随机取样的方法采集数据。脱毒苗移植到苗床后用黑纱进行遮荫5～7d，10～15d内统计移栽成活率。调查成活率时，每个试验小区随机调查1m2的马铃薯脱毒苗。在成熟期，每个试验小区分别取样3 次，每次取样1m2调查数据，并计算单株结薯数、单薯重。全部收获后，进行微型薯分级（表2）。然后测定总产量、总重量，并统计合格率。试验小区总面积为56.25m2，每个小区面积3.75m2，马铃薯脱毒苗株行距3cm×10cm，栽入基质深度2.0～2.5cm（苗床基质平均厚度6～8cm）。生长期内保持网棚内湿度90%以上，温度保持25～28℃，同时密切关注病虫害情况，做好防治与调查工作。2022 年5 月15-21 日将马铃薯脱毒苗扦插栽入离地苗床，9 月30 日收获。期间每隔10d 喷施1 次杀虫剂（吡虫啉）、叶面肥（营养成分含量为Fe 4.0%、Zn 4.0%、Mn 3.0%、Cu 0.5%、B 1.5%、Mo 0.05%、Mg 0.7%、S ≤3%）。

表2 脱毒马铃薯微型薯分级标准

1.5 数据处理用Origin pro 2022 进行数据方差分析（ANOVA），并用Tukey 检验测定数据结果（显著水平P＜0.05），绘制箱线图；使用Microsoft Office Excel 2016 软件计算各测量数据的平均值。

2 结果与分析

2.1 不同处理对脱毒马铃薯脱毒苗移栽成活率的影响脱毒苗移栽后10～15d 内测定成活率（图1a）。结果发现，各处理间马铃薯脱毒苗成活率 变化 顺序 为H2＞H3＞H1＞CK＞H4。H2 处 理（草炭土体积占25.0%）的马铃薯脱毒苗成活率最高，为92.00%，分别较H3、H1、CK、H4 提高了9.87、12.89、18.09、21.33 个百分点（表3）。处理H2 的成活率显著高于CK。

图1 不同处理脱毒马铃薯微型薯各经济性状

表3 不同处理对脱毒马铃薯微型薯经济性状的影响

2.2 不同处理对脱毒马铃薯微型薯单株结薯数的影响脱毒马铃薯微型薯单株结薯数的变化顺序为CK＞H4＞H1＞H3＞H2（图1b），对照的单株结薯数最多，为1.61 粒，与处理H1、H2、H3、H4 比较，平均单株结薯数分别增加了0.29 粒、0.44 粒、0.37 粒、0.07 粒（表3）。处理H1、H2、H3 与对照之间存在显著差异。从试验结果可知，在施入适宜的底肥和叶面肥后，比蛭石营养成分高的草炭土发挥作用有限，微型薯的单株结薯数并没有增加。反之，4 个处理中有3 个处理比对照显著降低，说明基质中加入12.5%～37.5%的草炭土显著降低马铃薯微型薯单株结薯数。

2.3 不同处理对脱毒马铃薯微型薯单薯重的影响脱毒马铃薯微型薯单薯重变化顺序是：H1＞H2＞H3＞H4＞CK（图1c），处理H1、H2、H3、H4 的脱毒马铃薯微型薯平均单薯重依次为18.60g、11.85g、11.66g 和10.81g，较CK 分别提高了8.72g、1.97g、1.78g 和0.93g（表3）。处理H1 的单薯重显著高于对照和其他处理。

2.4 不同处理对脱毒马铃薯微型薯合格率的影响脱毒马铃薯微型薯合格率变化顺序是：H1＞H3＞CK＞H2＞H4（图1d），处理H1 和H3 的脱毒马铃薯微型薯合格率依次为92.69%、90.13%，较对照分别提高了2.96、0.40 个百分点（表3）；而处理H2、H4 的脱毒马铃薯微型薯合格率与对照相比分别降低了2.37、7.48 个百分点，处理H1 的马铃薯合格率显著高于处理H4，各处理与对照之间均不存在显著性差异。

2.5 不同处理对脱毒马铃薯微型薯总产量的影响脱毒马铃薯微型薯总产量变化顺序是：H1＞H2＞CK＞H4＞H3（图1e），处理H1 的脱毒马铃薯微型薯总产量最高，为4969 粒。处理H1、H2 与对照相比分别增加了1073 粒和344 粒（表3），处理H1 显著高于对照的总产量，处理H3 和H4 显著低于对照的总产量。

2.6 不同处理对脱毒马铃薯微型薯总重量的影响脱毒马铃薯微型薯总重量变化顺序是：H1＞H2＞H3＞H4＞CK（图1f），对照的脱毒马铃薯微型薯总重量最低，为38.19kg。处理H1、H2、H3、H4 与对照相比分别增加了54.51kg、12.38kg、4.20kg 和1.30kg（表3），处理H1 与对照存在显著性差异。从试验结果可知，处理H1 能够显著提升YP188 的微型薯总重量。

3 结论与讨论

为克服连作障碍和土地限制，更加有效地预防和控制各种土传病害的传播，进一步保证种薯的质量，在马铃薯微型薯生产上大多选用无土基质。近几年，在中国多个马铃薯微型薯产区均根据当地资源与不同品种的脱毒苗生长特性，开展对无土栽培基质相关问题的研究。刘补成等[14]、裴晖平等[15]、方贯娜等[16]均利用蛭石作为主要栽培基质做了比较试验。杨春等[17]利用草炭土作为主要栽培基质进行研究。为了适应马铃薯种薯生产，无土栽培基质一般以草炭土、蛭石等为主要原料，优化两者的配比是实际生产中很重要的问题。

本研究结果表明，草炭土比例的递增与马铃薯脱毒苗的成活率并不呈正相关，且当草炭土和蛭石比为1∶1 时，脱毒微型薯苗的成活率最低，与王芳[18]提出结论相反。本试验结果不同于前人是由于种植水平、管理水平或者环境因素的影响，试验结论还需要进一步验证；对照（基质仅为蛭石）的脱毒马铃薯微型薯的单株结薯数最多，说明蛭石基质透气性好、比较蓬松，不限制马铃薯微型薯的自由生长。草炭土体积为12.5%时的单薯重、合格率、总产量和总重量最高，说明草炭土本身具有大量有助于脱毒马铃薯微型薯生长需要的营养物质成分，能够改善土壤的微环境，更适宜脱毒马铃薯微型薯的生长。但是基质中草炭土过多，不利于脱毒马铃薯微型薯的经济性状提升，且影响微型薯外观品质、降低经济价值。

综合考虑所有性状参数，本试验所设计的基质配比中，蛭石和草炭土体积比为87.5∶12.5 的经济效益最高。尽管该处理的成活率和单株结薯数不是最多，但马铃薯微型薯的单薯重、合格率、总产量和总重量最高。本研究结果对今后的实际生产中具有一定的指导意义。