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马铃薯脱毒种薯的应用及发展思考

2018-02-26庞淑敏方贯娜张新岭

科学种养 2018年12期
关键词:原种种薯马铃薯

庞淑敏 方贯娜 张新岭

马铃薯适应性广,宜粮宜菜,营养全面,是世界第三大粮食作物。我国是马铃薯种植第一大国,种植面积占世界总面积的29.6%,但单产水平低于世界均产15.6%,造成这一局面的重要原因之一就是马铃薯脫毒种薯的应用不够深入广泛。本文针对马铃薯脱毒种薯的应用提出一些看法,同时对脱毒种薯的发展提出一些思考,以供马铃薯从业者阅读参考。

一、关于马铃薯脱毒种薯

(一)马铃薯脱毒的起因

马铃薯是无性繁殖作物,繁育过程更易携带和积累病毒、类病毒、真菌、细菌等病原。真细菌类病原能够通过化学方法防治,而病毒却无有效药剂控制,因此会逐代增殖、积累,导致品种退化,造成马铃薯的产量大幅度降低,商品性大幅下降,使马铃薯品种失去优良种性,无法长期在生产上应用,如不解决,会对马铃薯产业造成致命影响。通过各种技术手段,获得不带病毒、类病毒的脱毒种薯并应用于生产,可以从根本上解决这一问题。

(二)马铃薯脱毒种薯繁育技术体系及种薯分级标准

为解决马铃薯病毒病引起的种薯退化问题,研究人员进行了多种途径的技术探索,经过多年实践,目前世界各国应用最广泛的技术体系是:通过茎尖组织培养技术、病毒检测技术获得不带病毒的脱毒试管苗;脱毒试管苗通过组织培养切段快繁技术大量繁殖;大量繁殖后的试管苗结合无土基质栽培技术生产脱毒微型种薯(简称微型薯),以微型薯为脱毒种薯的原原种,进入大田种薯繁育体系进行脱毒种薯的繁育。

我国已制定脱毒种薯的国家标准(GB18133-2012),根据这一标准,我国脱毒种薯的级别分为原原种(微型薯)、原种、一级种、二级种四个级别。

二、客观认识及合理应用马铃薯脱毒种薯

(一)客观认识马铃薯脱毒种薯

马铃薯种薯是农业生物技术的产物,脱毒种薯的推广和应用已经成为马铃薯生产的发展趋势,但仍有部分种植者对马铃薯脱毒种薯的优势、潜力以及应用缺乏客观认识,生产中无法正确应用脱毒种薯,因而不能很好地发挥出脱毒种薯的增产潜力。

1. 客观认识脱毒马铃薯的增产潜力

脱毒种薯的最大优点就是可以大幅地增产、大幅地提高商品性,从而大幅地提高效益。但这些优势是基于优良品种本身的遗传特性,脱毒仅仅是一个复壮过程,一个品种如果自身遗传性状中没有高产和高商品率的特性,即使同样经过脱毒,依然不能改变原有品种的缺点。由此可见,脱毒技术是有限的,它不能从根本上改变品种,只是恢复和保障优良品种本身的优良特性。

2. 客观认识脱毒种薯的增产幅度

增产幅度是相对而言的,脱毒种薯增产幅度小的只有20%~30%,大的则可超过100%。脱毒种薯增产幅度的大小取决于以下因素:

①品种的抗病毒能力。抗病育种一直以来都是重要的育种目标,随着育种技术尤其是分子育种技术的发展,一些对病毒病有抗性的品种将逐步育成并应用于生产。对于抗性较强、退化较慢的品种,脱毒种薯的增产幅度相对较低。

②对照种薯的病毒性退化程度。对照种薯退化严重的,脱毒后的种薯增产幅度就大;反之,则增产幅度小。

③脱毒薯种植的年限长短。种植时间短的脱毒薯,因被病毒侵染的机会少,仍保持较高的增产水平;反之,脱毒薯种植年限长,病毒感染的机会多,病株逐渐增多,甚至有多种病毒侵染,逐渐接近未脱毒的种薯,增产幅度必然减小。

④脱毒薯生产是否因地制宜采取保种措施。如一季作地区结合夏播留种,二季作地区结合春阳畦,晚秋播种或春季早种早收、整薯播种、喷药防虫、拔除病株等技术。栽培技术运用的好,脱毒薯就能发挥较长时间的增产作用,增产幅度也大;反之,即便是脱毒薯也会很快发生病毒性退化,失去增产作用。

(二)合理应用马铃薯脱毒种薯

在客观认识马铃薯脱毒种薯的基础上,应用脱毒种薯时要注意以下问题:

一是种植马铃薯脱毒种薯仍要进行必要的病害防治。脱毒种薯仅仅是通过一定的技术手段脱去了种薯携带的大部分病毒,避免了病毒病的危害,而对马铃薯的其他真细菌病害并没有产生抗性,在生长期间仍要进行必要的病虫害综合防治,避免其他病害给生产带来损失。

二是马铃薯脱毒种薯的增产效果不是永久性的,在脱毒苗和脱毒原种的繁育过程中,如果不采取相应防退化措施,病毒仍会再次侵染脱过病毒的植株,因此脱毒种薯的繁育要有严格的技术规程和完善的种薯繁育体系。

脱毒种薯进入大田生产后,马铃薯被病毒侵染机会更多,发生病毒性退化的可能性很大。有资料显示,脱毒后植株退化的速度比未脱毒前该品种的退化速度更快,脱毒种薯只能在当季达到显著的增产效果,继续留种必然会使种薯退化,造成大幅减产,严重影响种植效益。因此,不提倡种植者利用脱毒薯继续自行留种,要坚持每年换种,才能保证高产稳产。

三是脱毒种薯的增产同样依赖于合理的栽培管理措施,包括品种选择、各地区不同综合栽培模式选择等。实践证明,只采用脱毒种薯,而不进行科学的栽培管理,脱毒种薯应有的增产潜力无法完全发挥出来。

三、我国脱毒种薯应用现状及存在问题

(一)应用现状

我国是马铃薯种植第一大国,种植面积居世界第一,但单产水平在世界平均水平之下,其中一个重要的原因就是脱毒种薯生产不规范,不协调。据不完全统计,我国已有20多个省(市、自治区)开展马铃薯脱毒种薯生产,年生产脱毒微型薯的总量在8亿粒左右,生产上合格的脱毒种薯应用面积仅占总面积的15%~20%。这个数据,一方面说明脱毒种薯的应用空间依然很大,应用前景依然广阔,另一方面也反映出脱毒种薯应用的不协调状况。

(二)存在问题

1. 脱毒种薯生产成本高

脱毒种薯生产环节多,前期对生产设备、人工投入多,后期繁育体系管理投入大,因此造成种薯生产成本高,影响马铃薯脱毒种薯的大面积应用。近几年,我国很多地区实行了脱毒种薯政府补贴政策,对马铃薯脱毒种薯的应用有所促进。

2. 脱毒种薯繁育体系发展不协调

年微型薯生产量8亿粒与合格脱毒种薯覆盖率不足20%的矛盾现象说明,脱毒微型薯产能过剩,但用于商品薯生产的二级种薯生产规模严重不足,这种不协调的生产体系,严重影响了脱毒种薯的广泛应用。

按照国家标准所定的“原原种(微型薯)—原种— 一级种—二级种”四级繁育体系推算,我国马铃薯种植面积为8 470.5万亩,如果各级种薯繁育体系健全,年生产2亿~3亿粒微型薯就可以实现全覆盖。但在实际生产中,由于种薯生产体系缺少权威管理部门宏观的组织规划和协调管理,马铃薯种薯繁育体系管理不健全,尤其是一级种薯、二级种薯的繁育体系更加混乱,种薯生产企业为了增加市场竞争力,将原种、一级种直接销售作为生产所用,因而出现了理论上微型薯产能过剩,而实际应用面积较小的尴尬局面,从而造成合格种薯成本高,低成本自留种乘虚而入的局面。

3. 缺乏完善的种薯认证和种薯市场监管系统

脱毒种薯质量缺乏有效和有序的监控、监测和认证系统,种薯市场流通方面也没有相应有效的监管制度,使得种薯质量难以控制。尽管我国相继出台了种薯质量标准和规程,但是在实际生产中,行业管理部门难以渗入到马铃薯脱毒种薯生产每个环节进行监管和监测,因此难以执行国家的质量标准和规程,难以保障种薯的质量。

四、对我国脱毒马铃薯发展的两点思考

马铃薯脱毒技术引进我国已经有近50年的历史,马铃薯脱毒种薯虽然已经成熟地应用于生产,应用效果也得到了广泛、深入的实践印证,但就目前推广应用的面积而言,还远远没有达到应该有的规模,这个问题值得管理部门、科研部门、马铃薯种薯生产企业和马铃薯种植企业进行深刻反思,解决这一不协调局面,笔者认为需要从以下两个方面着手:

(一)低成本高效率脱毒技术的再创新

在组织培养脱毒技术和原种繁育技术上,进一步围绕降低成本提高效益进行研究和改良。科研人员在近几年里不断进行尝试,并初见成效。例如开放组培技术突破了传统组培对无菌环境、仪器设备、电能和操作技术的依赖,使低成本脱毒苗快繁成为可能;试管薯繁育技术突破了组培苗扦插带来的弊端,实现了立体、周年、可控的生产;喷雾栽培技术有效地提高了单株结薯率,延长了结薯期,从而减少了脱毒苗的大量生产;超低温脱毒技术为马铃薯脱毒提供了另一技术途径。這些技术中部分已应用于生产,但其技术体系中都有一些关键点需要突破,某些技术环节仍需进一步研究和改良,才能更好地与马铃薯大产业原种生产的需求相协调。

(二)种薯质量监管机制的学习和创新

在种薯质量监管机制上要向马铃薯种薯生产强国荷兰和马铃薯种植强国比利时学习。荷兰是世界马铃薯种薯出口第一大国,比利时是马铃薯世界单产水平最高的国家。这两个国家早在20世纪 60 年代就已经形成健全的马铃薯种薯质量认证体系,并受到法律的制约,从而确保了荷兰和比利时马铃薯生产整体水平保持在世界领先地位。

在学习的同时,还要因地制宜,在监管机制上根据我国国情进行创新。我国马铃薯种植面积是荷兰的36倍,比利时的72倍,同时区域跨度大,物候条件复杂多样,使得种薯认证体系无法简单地复制荷兰、比利时模式,需要根据区域特点,摸索创新适合的种薯认证监管机制,实现种薯质量监管法制化,保障马铃薯产业健康有序地发展。

(作者联系地址:河南省郑州市长江中路六号 郑州市蔬菜研究所   邮编:450015)

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