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马铃薯微型薯雾培法生产营养液配方研究

2022-06-20贺晓霞

农业科技与信息 2022年8期
关键词:匍匐茎结薯株高

贺晓霞

(甘肃省庄浪县农业技术推广中心,甘肃 庄浪 744699)

马铃薯一种重要的宜菜、宜粮经济作物,在国内农作物中占有重要地位,具有产量高、适应性强、分布广泛、营养丰富、经济价值高和加工用途广泛等特点,已成为世界上仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物[1-2]。近年来,马铃薯已成为庄浪县的主导优势产业,技术创新是制约当地马铃薯产业发展的关键。脱毒种薯生产是助推马铃薯产业发展的关键,马铃薯脱毒种薯雾培法繁育技术已成为一项逐步代替传统基质法栽培方式的新型微型薯栽培模式,这种栽培技术不仅可实现真正意义的无土栽培,能大幅度提高微型薯单株结薯率,还可以解决马铃薯原原种生产中的气候和地域问题,实现微型薯的自动化、标准化和规模化生产[3-4]。马铃薯微型薯雾培法生产研究中营养液是技术的核心,马铃薯植株只有处于合适的营养液配方下才能获得理想的产量和质量[5]。通过研究不同营养液配方对雾培马铃薯脱毒苗生长、发育及结薯、产量的影响,筛选出较为适宜雾培马铃薯不同生长时期的营养液配方,以期为雾培技术高效、优质生产马铃薯微型薯提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为马铃薯脱毒试管苗,品种为庄薯3号,由甘肃省农业科学院马铃薯研究所提供。试验分别于2019年和2020年6—10月在庄浪县马铃薯脱毒种薯繁育中心进行。2次试验结果一致,故本文只对2019年试验结果进行分析。

1.2 试验方法

试验以不同营养液配方设计不同处理,采用雾培法生产方式,设5个处理,4次重复,随机区组排列,以MS 培养基中所含的营养元素组分为对照(CK,处理1)。苗期各处理大量元素含量见表1,结薯期大量元素含量见表2,营养液中微量元素组成见表3。所用试剂均为分析纯。

表1 苗期不同处理大量元素营养液配方

表2 结薯期营养液配方

表3 营养液配方中微量元素组成

栽培床790 cm×86 cm ×108 cm,栽培密度15 cm×15 cm,每个雾培床移栽358 株脱毒水培苗。将水培长势一致、高度10 cm 的脱毒苗定植到雾培板上,开启自动喷雾系统喷施营养液,苗期喷雾时间间隔,白天5 min/24 s,夜晚30 min/24 s;结薯期喷雾时间间隔,白天15 min/24 s,夜晚60 min/24 s。营养液循环利用,每隔7 天更换1次,pH 值5.5~6.0,EC 值 2.0~2.5。

1.3 指标记载及测定方法

定植28 d 开始,每隔14 天取样1次,每次取样10 株,全生育期共取样3次,测定株高、茎粗、根长、叶面积、匍匐茎数量、叶绿素SPAD 值及结薯性能。株高(cm):茎基部到顶端生长点的距离,用直尺来测量。茎粗(mm):茎基部最粗处茎的纵横二向直径的平均值,用游标卡尺测量。根长(cm):植株茎基部到根末端的距离,用直尺测量。叶面积:植株倒4 叶作为测量叶片,用叶面积仪测量。匍匐茎数量:定植后70 d 测定匍匐茎数量及长度。叶绿素含量测定方法:以植株倒3 叶作为测量叶片,叶绿素含量用Chlorophyll Meter SPAD-502 仪测定[6]。结薯性能测定:总薯块数和总薯量等,薯重用1‰电子天平称量。结薯后每隔7 天采收1次质量>5 g 的小薯,在整个生育期中共采收4次,其中第四次全部收获,记录不同处理每次采收小薯的数量和产量。

2 结果与分析

2.1 不同营养液配方对雾培庄薯3号植株生长的影响

定植后28 d 开始对雾培庄薯3号株高、茎粗、根长、叶面积、叶绿素SPAD 值进行测定,每隔14 天测量 1次,测定结果见表4、表5、表6、表7 和表8。

从表4可以看出,随着生长时间的推移,雾培马铃薯株高不断增大,雾培庄薯3号不同配方不同生长时期株高表现不同,定植后28 d、42 d 和56 d 株高表现为处理2>处理1>处理3>处理5>处理4。庄薯3号移栽后28 d,不同处理株高分别为26.4 cm、37.9 cm、23.7 cm、21.8 cm 和 23.4 cm。试验42 d 测定5个处理株高分别为38.9 cm、43.5 cm、36.8 cm、34.1 cm 和 37.0 cm。雾培后 56 d 测定5个处理株高分别为 52.7 cm、56.1 cm、50.3 cm、47.5 cm 和 49.8 cm。

表4 不同营养液配方对雾培庄薯3号株高的影响

从表5可以看出,营养生长阶段茎粗呈不断增加趋势,庄薯3号脱毒苗移栽后28 d、42 d 和56 d,茎粗表现为处理3>处理2>处理1>处理5>处理4。庄薯3号脱毒苗移栽28 d 后处理3 茎粗为5.44 mm,高于其他 4个处理,处理 4 茎粗 4.05 mm,均低于其他配方处理,处理1(CK)茎粗4.37 mm。移栽42 d 后处理3 茎粗为6.69 mm,高于其他4个处理,处理4 茎粗5.36 mm,均低于其他配方处理,处理1(CK)茎粗 6.05 mm。庄薯 3号脱毒苗定植后 56 d 处理3 茎粗为8.17 mm,高于其他4个处理,处理4茎粗6.72 mm,均低于其他配方处理,处理1(CK)茎粗7.69 mm。

表5 不同营养液配方对雾培庄薯3号茎粗的影响

从表6可以看出,移栽后 28 d、42 d 和 56 d 根长表现为处理2>处理3>处理1>处理5>处理4。庄薯 3号移栽后28 d,5个处理根长分别为22.5 cm、27.1 cm、25.3 cm、19.7 cm 和 21.8 cm。移栽后42 d,不同处理根长分别为38.2 cm、43.7 cm、39.5 cm、32.4 cm 和 35.1 cm。移栽后 56 d,不同处理根长分别为 53.6 cm、59.8 cm、55.3 cm、47.9 cm和49.4 cm。

表6 不同营养液配方对雾培庄薯3号根长的影响

从表7可以看出,雾培马铃薯叶面积随着生长时间的变化不断增加,处理2 叶面积显著高于其他处理,处理4 叶面积最小。脱毒苗定植后28 d,各处理叶面积分别为 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,各处理叶面积分别为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,各处理叶面积分别为 12 043.32 mm2、15 112.51 mm2、12 362.69 mm2、11 433.20 mm2和 11 520.57 mm2。

表7 不同营养液配方对雾培庄薯3号叶面积的影响

从表8可以看出,随着生长时间的变化,叶绿素SPAD 值不断增加,庄薯3号脱毒苗移栽后2 8d、42 d 和56 d,叶绿素SPAD 值测定结果为处理2>处理3>处理1>处理4>处理5。定植后28 d,庄薯3号不同处理叶绿素SPAD 值分别为34.3、37.8、35.5、32.7 和 32.6,处理 2 叶绿素 SPAD 值高于其他配方处理,处理5 叶绿素SPAD 值低于其他配方处理。定植后42 d,庄薯3号不同处理叶绿素SPAD 值分别为 261.5、291.2、276.1、241.6 和 234.4,处理 2叶绿素SPAD 值高于其他配方处理,处理5 叶绿素SPAD 值低于其他配方处理。定植后56 d,庄薯3号不同处理叶绿素 SPAD 值分别为 481.9、509.5、490.3、476.2 和 457.7,处理 2 叶绿素 SPAD 值高于其他配方处理,处理5 叶绿素SPAD 值低于其他配方处理。

表8 不同营养液配方对雾培庄薯3号叶绿素SPAD 值的影响

2.2 不同营养液配方对微型薯产量的影响

定植后70 d 对植株匍匐茎数量、长度进行调查。结薯后每隔7 天采收1次质量>5 g 的小薯,测定结果如表9 所示。结薯期处理2 的单株匍匐茎数量、匍匐茎长度、单株结薯数和单株结薯重量均优于其他4个处理,处理2 匍匐茎数6 条/株,匍匐茎长度23.4 cm,单株微型薯产量达到51.2 粒,单株结薯重量144.90 g,平均单薯重2.83 g。处理4 的匍匐茎数量、匍匐茎长度、单株结薯数和单株结薯重量均低于其他处理,处理4 匍匐茎数量为2 条/株,匍匐茎长度15.1 cm,单株微型薯产量23.7 粒,单株结薯重量73.94 g,平均单薯重3.12 g,高于其他处理。

表9 不同营养液配方对雾培庄薯3号微型薯产量影响

3 结论

试验结果表明:在雾培马铃薯营养生长阶段,处理2 株高、根长、叶面积、叶绿素SPAD 值高于其他处理。通过研究发现,处理3 的茎粗大于其他处理,处理4 在株高、茎粗、根长和叶面积均表现为最低值。雾培庄薯3号结薯期处理2 的匍匐茎数量、匍匐茎长度和微型薯产量高于其他配方,而处理5 的叶绿素SPAD 值明显低于其他处理。由结果可知,生长初期适当提高雾培营养液中大量元素的含量有利于马铃薯植株生长,提高磷、钾含量能够增加茎粗,提高植株抗倒伏能力。

雾培马铃薯结薯期处理2 的单株匍匐茎数量、匍匐茎长度和单株结薯数都优于其他4个处理,处理2 的单株微型薯产量达到51.2 粒。处理4 匍匐茎数量最少,匍匐茎长度最短,单株微型薯产量最少。可见匍匐茎数量及长度与微型薯产量正相关,雾培马铃薯结薯期适当减少氮用量,增加磷、钾比例可提高微型薯产量。Ca、Mg 含量对雾培马铃薯的影响有待进一步深入研究。

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