高 揚
(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)院,陜西 榆林 719000)
我國是馬鈴薯種植大國,產(chǎn)量位居世界首位。自馬鈴薯主糧化政策實施以來,相關(guān)人員更加重視其種植問題。進一步加強對馬鈴薯種植培育技術(shù)的研究,大范圍推廣馬鈴薯主糧化政策,對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。與此同時,優(yōu)質(zhì)的馬鈴薯可向其他國家出口,以拓展我國對外貿(mào)易市場,推動我國經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)質(zhì)的跨越。
科學(xué)技術(shù)是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要條件之一,科學(xué)運用馬鈴薯種子培育技術(shù),有助于提升馬鈴薯的質(zhì)量與產(chǎn)量,減少人工勞動力,提高種植機械化水平,加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程[1]。文章深入探究了現(xiàn)階段我國馬鈴薯種子培育技術(shù),目的在于促進我國馬鈴薯種植業(yè)更好地發(fā)展,推動我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟健康發(fā)展。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,馬鈴薯占據(jù)著至關(guān)重要的地位,其育種水平對馬鈴薯的質(zhì)量具有決定性影響,同時關(guān)系到實際產(chǎn)量。目前,我國馬鈴薯的單產(chǎn)水平較低,尚未實現(xiàn)高產(chǎn)。隨著社會需求的不斷變化,市場對馬鈴薯的抗病性和多用途類型提出了更高的要求。了解我國馬鈴薯育種現(xiàn)狀有助于更好地創(chuàng)新育種工作。
與馬鈴薯原種子相比,經(jīng)過培育的種子出芽性與穩(wěn)定性較強、性狀優(yōu)良、產(chǎn)量與質(zhì)量較高,且不受環(huán)境的限制。我國作為農(nóng)業(yè)大國,必須保障糧食穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn),就國內(nèi)的實際情況而言,一些土地貧瘠地區(qū)依然存在糧食困境。馬鈴薯是我國主要糧食作物之一,沒有地理限制性,在貧困地區(qū)廣泛種植,可在一定程度上提升當(dāng)?shù)厝罕姷纳钏?,增加其?jīng)濟收入。
現(xiàn)階段,要想與時代發(fā)展保持同步,就必須發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的積極作用,不斷創(chuàng)新技術(shù),以提升經(jīng)濟效益。因此,馬鈴薯種子培育技術(shù)不僅是一種新型生產(chǎn)技術(shù)手段,更是一種可推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的方式。
雖然馬鈴薯的產(chǎn)量較高,但在種植過程中仍需加強質(zhì)量管控,借助有效的管理體系提升馬鈴薯種植質(zhì)量。馬鈴薯種子培育工作的專業(yè)性較強,為發(fā)揮種子優(yōu)勢,需建立種子培育的標準化操作機制?,F(xiàn)階段,自主培育種子操作存在很大的隨意性,馬鈴薯種子的培育方法缺失,綜合性培育體系尚未形成。傳統(tǒng)的培育方式隨意性較大,對種子培育質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重影響,使馬鈴薯種子培育的效率大大降低,因此需不斷提高馬鈴薯種子培育的科學(xué)性。
1.3.1 技術(shù)不成熟,育種成功率低
馬鈴薯育種成功率受多種因素影響,如遺傳因子、氣候環(huán)境、光溫水氣、人工雜交技術(shù)等。目前,我國對馬鈴薯育種方法的研究較少,技術(shù)不成熟,仍運用最常規(guī)的手段,結(jié)果少,落花、落蕾現(xiàn)象嚴重。
1.3.2 現(xiàn)有種質(zhì)資源缺乏遺傳背景
馬鈴薯缺乏豐富的種質(zhì)資源,不具備廣泛的遺傳背景,親緣關(guān)系較近,性狀產(chǎn)量十分相似,很難培育出優(yōu)勢單株材料,要想使馬鈴薯種子資源更加豐富就需從國外引種。
1.3.3 種子繁殖能力差
馬鈴薯作為無性繁殖作物,可切割精選的馬鈴薯,再將薯塊作為種子,使之發(fā)芽并生長。但種子播種后生長較慢,會影響其后期產(chǎn)量,且種子繁殖出的后代遺傳性不穩(wěn)定,性狀分離大,會導(dǎo)致塊莖的形狀、品質(zhì)等不穩(wěn)定,進而導(dǎo)致種子繁殖能力較差。
1.3.4 保存方法簡易
馬鈴薯種子的存儲環(huán)境會對其產(chǎn)量產(chǎn)生直接影響,若保存溫度過高極易導(dǎo)致馬鈴薯出現(xiàn)腐爛變質(zhì)[2]。
大部分種植戶采用傳統(tǒng)的直筒窖貯藏法保存馬鈴薯種子,但直筒窖極易受環(huán)境的影響,且貯存的局限性較大,加之缺乏相應(yīng)的輔助設(shè)施,導(dǎo)致馬鈴薯種子腐爛與發(fā)芽的概率非常高,進而嚴重阻礙馬鈴薯種植業(yè)的發(fā)展[3]。
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展促使大部分農(nóng)產(chǎn)品實現(xiàn)了人工種子培育,有效增加了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量[4]。隨著相關(guān)研究的不斷深入,我國人工馬鈴薯種子培育技術(shù)愈發(fā)成熟。在培育人工種子時,應(yīng)分開培育種皮、胚乳,之后進行人工種子包埋,最終培育出高質(zhì)量的人工馬鈴薯種子。
相關(guān)試驗研究結(jié)果證明,與普通馬鈴薯種子相比,經(jīng)過人工培育的馬鈴薯種子萌發(fā)率與成苗率較高[5]。但需要注意的是,雖然人工馬鈴薯種子比普通的馬鈴薯種子具有明顯優(yōu)勢,但在具體栽種時要確保方法科學(xué)合理,只有同時滿足種子優(yōu)質(zhì)和方法科學(xué)兩個條件才能種植出高質(zhì)量的馬鈴薯。人工種子的培育在一定程度上體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的進步,但需對諸多因素綜合考慮,科學(xué)選擇種子,不斷優(yōu)化種植環(huán)境。
改良種子培育技術(shù)是現(xiàn)階段馬鈴薯種子培育的一個主流技術(shù),一方面可提高培育種子的效率,另一方面可有效降低種子培育成本[6]。為將馬鈴薯病蟲害扼殺在萌芽階段,需嚴格選擇種子品種,采用科學(xué)的試驗方法測試品種,檢驗馬鈴薯莖塊。同時,應(yīng)確保馬鈴薯種子具備穩(wěn)定的性狀,以實現(xiàn)科學(xué)育種。
改良種子培育技術(shù)如下。第一,使用無菌、無害化手段對馬鈴薯種子進行處理。相關(guān)技術(shù)人員要確保整個環(huán)境無菌、無害,在培養(yǎng)過程中為馬鈴薯提供充足的營養(yǎng)物質(zhì),合理控制營養(yǎng)物質(zhì)的比例,為其創(chuàng)設(shè)一個良好的環(huán)境。第二,在接種處理時采取科學(xué)合理的方式,嚴格執(zhí)行無菌化操作,確保種子在優(yōu)質(zhì)的培養(yǎng)基中健康生長。第三,實施人工誘導(dǎo),在誘導(dǎo)之下生產(chǎn)微型薯,完成誘導(dǎo)后應(yīng)篩選微型薯,以確保種子質(zhì)量。同時,要科學(xué)選種,將篩選出的優(yōu)質(zhì)種子作為種薯。
無土培育技術(shù)是馬鈴薯種植中非常重要的手段之一,在推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面具有積極作用。
馬鈴薯種子處理。在種植前需處理種子,通常要完成3 個步驟。第一,消滅種子上存在的細菌,降低培育過程中發(fā)生霉變的概率。第二,打破馬鈴薯休眠期,促使馬鈴薯種子發(fā)芽,增加其發(fā)芽率。但需要注意的是,溫度必須維持在1~2 ℃。第三,浸種催芽。具體做法:將種薯切塊,用清水沖洗切面,把薯塊浸泡于赤霉素溶液中,時間控制在5~10 min,晾干后直接播種,或是在馬鈴薯收獲前14~21 d,向植株噴灑赤霉素溶液。
馬鈴薯種子培育與管理。珍珠巖與蛭石是無土培育的主要成分,需在其中加入適量的氮磷鉀肥料,以控制濕度,加快種子發(fā)芽。之后把無土基質(zhì)準備好,做滅菌處理,根據(jù)種子數(shù)量確定用量。播種實生種子時,需以塑料盒承載無土基質(zhì),并在盒內(nèi)均勻撒上實生的馬鈴薯種子。撒種需重復(fù)2~3 次,并在上層均勻覆蓋蛭石。播種過程中必須將盒子內(nèi)的溫度控制在適宜范圍內(nèi),溫度過高或過低都不適宜種子生長,應(yīng)盡量保持常溫。完成播種后,需及時澆水,種子發(fā)芽離不開充足的水分,因此要確保無土基質(zhì)水分充足,最好確保完全濕潤。一旦環(huán)境出現(xiàn)異常,應(yīng)第一時間采取針對性的處理措施。
當(dāng)馬鈴薯苗生長到一定程度后就可對其進行移栽處理,一般當(dāng)幼苗出現(xiàn)6 片復(fù)葉時最適合移栽,移栽過程中應(yīng)盡可能將無土基質(zhì)附著在苗的根部,以提高苗的成活率[7]。在馬鈴薯苗的生長過程中,應(yīng)認真觀察,做好記錄,并有效防治相關(guān)病蟲害。
現(xiàn)階段,諸多植物培育均開始應(yīng)用雜交技術(shù),相關(guān)技術(shù)與研究也日漸成熟。除了人工種子培育方法外,馬鈴薯種子雜交培育技術(shù)也在大范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用,如今很多地區(qū)在相關(guān)方面展開積極研究,且積累了豐富的經(jīng)驗。
馬鈴薯種子雜交技術(shù)主要是借助馬鈴薯有性雜交獲得實生種子,之后再通過實生種子莖塊無性繁殖的方法保障種子培育質(zhì)量,助力種子生長[8]。在馬鈴薯制種過程中,需要在田間采集花粉,促使有性雜交,但需注意的是,在這一過程中應(yīng)收集父本化,摘下雄蕊,曬干后存放于冰箱中,同時需將母本人工去雄,再進行授粉。為提高授粉率,應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)授粉,如果天氣異常,應(yīng)再次授粉,防止培育效果受到影響。培育好實生雜交種子后,必須科學(xué)貯存種子,為之后的種植奠定良好的基礎(chǔ)。
經(jīng)實生薯種子培育,馬鈴薯種子在受精半個月內(nèi)就可發(fā)芽,一個月便可成熟。成熟后即可收取漿果,但在收取的過程中應(yīng)注意區(qū)分親本與雜交組合[9],之后處理漿果,分離漿液、果皮與種子,接著不斷漂洗,直到完全去除果皮和漿液,然后晾干種子并重新分裝。為了確保種子整齊出苗,需在發(fā)芽前進行催芽,以免種子的發(fā)芽時間相隔較長,破壞出苗整齊度。一般播種后10 d之內(nèi)就會出苗,此階段需控制種子的溫濕度,但不可補充營養(yǎng)液[10]。
出苗后要做好田間管理工作,及時防治病蟲害,為種苗提供良好的生長環(huán)境。此外,應(yīng)及時收取實生薯,避免實生種子出現(xiàn)性狀分離的情況,收取時應(yīng)注意篩選,去除含有不良性狀的實生薯,合理貯藏高質(zhì)量的實生種薯。
現(xiàn)價段,在培育馬鈴薯種子的過程中,多項技術(shù)工程均進展較快,包括基因轉(zhuǎn)移、體細胞融合、體細胞突變體篩選、染色體工程等,但多以技術(shù)、方法研究為主。我國相關(guān)學(xué)者針對生物技術(shù)育種展開了深入研究,已有多種病害獲得了抗病基因轉(zhuǎn)移株系,例如青枯病、病毒病、紡錘塊莖等,同時結(jié)合常規(guī)育種方法形成了新的抗病種[11]。
基因轉(zhuǎn)移以外殼蛋白作為基因介導(dǎo),利用酶基因介導(dǎo)復(fù)制形式呈現(xiàn)多種基因工程途徑,包括基因調(diào)控序列、核酶等,獲得了諸多新品種,例如上抗、高抗等,且很多品種均已在田間試驗中得到應(yīng)用和推廣[12]。將Hatpin 蛋白基因、煙草蛋白基因轉(zhuǎn)入到馬鈴薯中,能夠使馬鈴薯品種在抗免疫病方面具備更好的效果。
種子的質(zhì)量會對馬鈴薯種子培育技術(shù)產(chǎn)生直接影響,所以在種植前需選擇質(zhì)量較好的馬鈴薯種子[13]。在正式播種前,應(yīng)針對優(yōu)良種子進行發(fā)芽試驗,之后分析結(jié)果,找出對種子培育技術(shù)影響較大的因素,并在之后的培育過程中重視相關(guān)因素,防止出現(xiàn)大規(guī)模發(fā)芽率較低的情況。此外,人工篩選種子可顯著提升種子的發(fā)芽率[14]。
切種是馬鈴薯種子培育技術(shù)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。其對種塊的要求較高,要求每塊種子的質(zhì)量不得超過60 g、不得低于40 g,且必須保證每個種塊上有1~2個芽眼[15]。除此之外,一定要在少菌或無菌的環(huán)境中切種。針對部分壞種,切種前需對切刀做殺菌消毒處理,以免壞種影響到其他健康種子。
培育進入后期階段,應(yīng)把重點放在病蟲害防治方面。針對病蟲害應(yīng)提前預(yù)防,發(fā)現(xiàn)小面積的病蟲害時應(yīng)立即對癥下藥,避免發(fā)生大面積病蟲害,進而影響馬鈴薯種子的培育[16]。同時,應(yīng)將“預(yù)防為主、綜合防治”的原則滲透到整個培育過程中。具體防治病蟲害時,應(yīng)首選生物防治和物理防治方法,盡量避免使用化學(xué)防治方法。采取藥物防治時,需符合無公害要求,盡量不破壞生態(tài)環(huán)境。在除草劑的使用方面,一定要控制好劑量,盡可能不損害植株,把損失率降至最低。噴灑藥劑應(yīng)選擇在晴天無風(fēng)的下午進行,噴灑時要確保噴灑均勻,劑量適中[17-19]。
馬鈴薯在我國種植廣泛,近年來市場對馬鈴薯的需求量呈逐漸遞增趨勢,人們對高品質(zhì)馬鈴薯的需求量不斷增多,因而對馬鈴薯種子的培育技術(shù)予以優(yōu)化,不斷提高其品質(zhì),對現(xiàn)代馬鈴薯種植意義重大。對此,在馬鈴薯種子培育技術(shù)方面,相關(guān)人員需不斷學(xué)習(xí)借鑒先進技術(shù),多方面促進種植質(zhì)量與產(chǎn)量的提升,更好地貫徹落實馬鈴薯主糧化政策。同時,還應(yīng)建立健全馬鈴薯種植體系,進一步加大在種子培育技術(shù)方面的投入力度,推動馬鈴薯種植業(yè)持續(xù)發(fā)展。