張 鑫,王 松,李春艷,劉少茹,聶明建
(湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,湖南 長沙 410128)
沙藏越冬薯藤作繁殖材料的研究
張 鑫,王 松,李春艷,劉少茹,聶明建
(湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,湖南 長沙 410128)
為解決生產(chǎn)中甘薯用種量大、越冬貯藏期間容易腐爛的問題,利用甘薯無性繁殖的特點,采用化學調(diào)控劑處理和黃沙貯藏相結(jié)合的方法,進行了薯藤沙藏越冬作繁殖材料利用的研究,結(jié)果表明:用化學抑制劑處理和黃沙貯藏相結(jié)合的方式進行薯藤越冬作繁殖材料,薯藤的越冬成活率達70%以上,平均成苗率達50%;3種抑制劑中以矮壯素處理效果最好,薯藤的越冬成活率達83.3%,平均成苗率達59.7%。試驗證明,薯藤沙藏越冬作繁殖材料利用是可行的,但化學抑制劑的作用機理還有待研究,薯藤沙藏的技術(shù)規(guī)程有待進一步研究與完善。
薯藤;沙藏越冬;繁殖材料;甘薯
甘薯是無性繁殖作物[1],一般用塊根作繁殖材料,每667 m2用種70~80 kg,用種量大。湖南甘薯越冬安全貯藏有“六難”:一是甘薯含水量高,群眾稱甘薯是“皮包水”的東西,水分含量占65%~70%,高的達80%;二是甘薯沒有休眠現(xiàn)象,貯藏期間仍會進行新陳代謝活動,釋放出二氧化碳和水;三是甘薯原產(chǎn)熱帶地區(qū),低于9℃就會受到凍害,所以不能低溫貯藏,貯藏溫度在10~14℃;四是貯藏期間病害多,如黑斑病、軟腐病、根腐病、薯瘟病、線蟲病以及各種霉菌等都會危害甘薯,造成爛薯;五是甘薯貯藏期從10月下旬到次年3月下旬,時間可長達5個多月;六是甘薯貯藏期間氣溫變幅大,氣溫從15℃左右降到0℃以下,再上升到10℃,經(jīng)過高溫—低溫—高溫的過程,薯窖溫度控制難度較大。因此,尋找一種新的甘薯繁殖材料保存方法,對于推廣甘薯新品種、節(jié)省甘薯大田用種量、減少種薯浪費、增加薯農(nóng)收入具有十分重大的意義。
1.1.1 試驗品種
試驗品種2個,為美國SL-9、湘輻1號,均為高淀粉含量的甘薯品種。在甘薯收挖前,剪薯藤的中段作為試驗材料。
1.1.2 試驗材料
包括過篩黃沙1 t、農(nóng)用地膜、工業(yè)用石蠟。
1.1.3 試驗藥劑
試驗藥劑包括高錳酸鉀、多菌靈、50%的可濕性粉劑,由普朗克生化有限公司生產(chǎn);矮壯素原粉,由安陽市全豐農(nóng)藥化工有限公司生產(chǎn);多效唑[2]、15%可濕性粉劑,由鄭州先科達化工有限公司生產(chǎn);烯效唑、5%可濕性粉劑,由江蘇劍牌農(nóng)藥化工有限公司生產(chǎn)。上述藥劑及試驗材料均由市場購買。
將高錳酸鉀按照1∶1 000的比例稀釋,50%的多菌靈粉劑按照1∶1 000的比例稀釋,用作薯藤的消毒,矮壯素分別按照20 mg/kg、40 mg/kg、60 mg/kg配制藥劑,15%的多效唑水劑、5%的烯效唑粉劑配制比例相同。試驗藥劑的作用主要是抑制薯藤的細胞生理活動。
試驗共有3個因素處理:
(1)2 個品種:湘輻 1 號,美國 SL-9;
(2)3種藥劑:矮壯素,烯效唑,多效唑;
(3)3 種濃度:20 mg/kg,40 mg/kg,60 mg/kg。
試驗薯藤每10根一捆在沙坑內(nèi)按隨機區(qū)組排列,3次重復。試驗于2012年11月6日—2013年10月25號在湖南農(nóng)業(yè)大學甘薯試驗基地進行。
1.3.1 選地挖坑
選取地勢相對較高的土地,挖出一個長1.5 m、寬0.7 m、深0.5 m的坑,底部挖一個排水孔,沿土坑周圍鋪上農(nóng)用地膜,以防地下水進入坑中。
1.3.2 剪取薯藤
選取無病、粗壯的中段薯藤作試驗材料,剪取的每段薯藤長4節(jié),約15~20 cm。按照不同的品種以10根為一捆扎好,掛上塑料標簽備用。將供試薯藤放在通風干燥的地方晾曬2 d,以除去適量水分。
1.3.3 薯藤消毒
先用配置好的高錳酸鉀溶液對試驗所需的塑料箱等器材進行5 min消毒處理,然后倒盡箱中的高錳酸鉀溶液,將多菌靈溶液倒入消過毒的塑料箱中。將捆好的薯藤浸入已經(jīng)配制好的多菌靈溶液中,處理10 min撈出,晾5 min,以消滅薯藤所帶病毒。
1.3.4 藥劑處理
將已配好的試驗藥劑分別倒入已消毒的3個塑料箱中,然后按照由低到高的濃度進行處理,每個品種每種濃度處理3捆薯藤作為重復,分別標記為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,每次處理用藥劑浸泡10 min后取出晾干備用。
1.3.5 石蠟處理
用旺火使鍋內(nèi)的石蠟融化,手持薯藤伸進已融化的石蠟液中,快速取出,再將薯藤的另一段伸入石蠟液中,使整個薯藤表面都均勻涂上薄薄一層石蠟。
1.3.6 薯藤擺放
在土坑底部鋪上一層過篩的黃沙,黃沙濕度達到手捏成團、松手散開的狀態(tài)即可,不同藥劑、不同濃度的甘薯品種從南至北依次排列,并且設(shè)置一個空白對照組,最底層為Ⅰ重復。在試驗薯藤擺放好后覆蓋黃沙,蓋沙厚度為20 cm。在Ⅰ重復上,按上述方法擺放Ⅱ重復試驗材料,在Ⅱ重復上按上述方法擺放Ⅲ重復試驗材料。
1.3.7 封堆蓋膜
試驗材料全部擺完后,覆蓋黃沙成沙堆,用低拱農(nóng)膜覆蓋其表面。四周用土將地膜壓緊,開好排水溝。在整個越冬期間均不揭膜,以保持沙坑的溫度。
1.3.8 薯藤的繁殖
2013年 3月25日,取出埋在沙坑中的薯藤,剪除薯藤爛掉的部分,扦插在地里,入土1個節(jié),上面覆蓋塑料薄膜,進行薯苗繁殖。同時,選取150 g左右大小的同品種薯塊進行育苗,作為對照。
1.3.9 測定指標
薯藤越冬成活率=能發(fā)芽薯藤/貯藏薯藤總數(shù);
沙藏薯藤出苗率=已長出的薯苗數(shù)/貯藏薯藤總節(jié)數(shù)(苗/節(jié))。
化學抑制劑處理后可顯著提高薯藤的成活率與出苗率。其中,烯效唑?qū)κ硖俪苫盥实挠绊懽蠲黠@,湘輻1號與美國SL-9兩個品種薯藤平均成活率達到83.3%,比對照提高了49.9%;矮壯素對薯藤出苗率的影響最明顯,湘輻1號與美國SL-9兩個品種平均出苗率達到55.6%,比對照提高了34.8%。見表1。
表1 抑制劑對薯藤成活率與出苗率的影響
不同濃度抑制劑對薯藤沙藏越冬保存的影響有差異。在烯效唑不同濃度處理中,20 mg/kg烯效唑?qū)κ硖俚挠绊懶Ч蠲黠@;在多效唑不同濃度處理中,60 mg/kg多效唑?qū)κ硖俚挠绊懶Ч蠲黠@;在矮壯素不同濃度處理中,60 mg/kg矮壯素對薯藤的影響最明顯。對薯藤成活率和出苗率影響最大的抑制劑濃度分別為20 mg/kg烯效唑、60 mg/kg矮壯素。見表2。
表2 同種抑制劑在不同濃度下對薯藤的沙藏越冬保存影響
我們發(fā)現(xiàn),不同化學抑制劑均顯著提高了薯藤的出苗時間。通過觀察記載,各藥劑外處理的薯藤在4月5—11日陸續(xù)出苗,甘薯塊根在4月15—18日出苗,藥劑處理過的薯藤比品種甘薯塊根出苗時間提前了5~7 d。
(1)化學抑制劑在果蔬的生長、發(fā)育、采后防腐保鮮中的作用已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?;瘜W抑制劑對薯藤沙藏越冬保存表現(xiàn)出了較好的效果,其中烯效唑?qū)κ硖俪苫盥实挠绊懽蠲黠@,矮壯素對薯藤出苗率的影響最明顯。
(2)采用化學抑制劑沙藏越冬保存的薯藤,其發(fā)芽出苗時間比同品種的甘薯塊根提前5~7 d,顯示其可提早栽插季節(jié),為甘苗高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
試驗表明,薯藤進行沙藏越冬保存作繁殖材料是可行的,但我們在試驗中也發(fā)現(xiàn)了薯藤壞死的現(xiàn)象,這可能與薯藤或貯藏用沙子的含水量過大有關(guān)。另外,化學抑制劑對薯藤的抑制的作用機理有待進一步研究,薯藤沙藏越冬保存作繁殖材料的生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)還需配套完善。
[1]陸漱韻,劉慶昌,李惟基.甘薯育種學[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,1998∶73.
[2]張希太.應(yīng)用多效唑常溫保存甘薯試管種質(zhì)的研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2003,11(1)∶41-43.
[3]張海燕,張立明,王慶美,等.甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]試管苗種質(zhì)保存技術(shù)研究進展[J].雜糧作物,2005,25(1)∶35-37.
[4]徐培文,曲士松,劉恒英,等.中國大蒜種質(zhì)資源離體保存初步研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2002,35(3)∶314-319.
[5]辛淑英,謝欣,柳哲勝,等.基因庫中離體保存甘薯種質(zhì)遺傳穩(wěn)定性研究[J].植物遺傳資源科學,2000,1(3)∶6-11.
[6]張雄堅,房伯平,陳景益,等.甘薯資源溫室盆栽保存探討[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2002(3)∶11-14.
[7]史新敏,唐君,張允剛,等.觀賞甘薯冬季溫室盆栽技術(shù)[J].作物,2007(1)∶48-49.
[8]黃宏城.濃硫酸處理甘薯種子的發(fā)芽試驗[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2003(5)∶12.
[9]吉田智彥.甘薯有性種子群體的改良及其塊根產(chǎn)量[J].國外作物育種,1998,90(3)∶384-388.
[10]吳雪梅,湯浩茹.包埋玻璃化法超低溫保存植物種質(zhì)的研究進展[J].植物學通報,2005,22(2)∶238-245.
[11]張江麗,賈永紅,趙美英,等.玻璃化法超低溫保存甘薯莖尖[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2008(1)∶243-245.
[12]李明軍,洪森榮,徐鑫,等.懷山藥種質(zhì)資源的玻璃化法超低溫保存[J].作物學報,2006,32(2)∶288-292.
[13]Fischer-kiuverA G,Mix-WagnerG.Cryopreservation of chrysanthemum morifolium(Dendranthema grandiflora Ramat.)using dif-ferent approaches[J].PlantCellReports,2004,22∶371-375.
[14]HiraiD,SakaiA.Simplified cryopreservation of sweet potato[Ipo-moea batatas(L.)Lam.]by optimizing conditions for osmoprotec-tion[J].PlantCellReports,2003,21∶961-966.
[15]Ford C S,JonesN B,Vanstaden J.Cryopreservation and plant re-generation from somatic embryos ofpinus putula[J]..Plant CellReports,2000,19∶610-615.
[16]Hirana T,GodoT,MiiM,et al.Cryopreservation of immature seeds of Bletilla striataby vitrification[J].PlantCellReports,2005,23∶534-539.
2012年湖南省大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目(SCX1207)。
1005-2690(2014)03-0041-03
S531
B
2013-12-18
張鑫(1992-),男,江蘇無錫人,湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院種子科學與工程專業(yè)2010級本科生。
聶明建(1961-),男,湖南常德人,湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院種子系教授,從事特色甘薯品種選育及應(yīng)用研究工作。