一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法及装置

摘要

本发明公开了一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法及装置，将试管苗剪切成1-2节，栽插在脱毒马铃薯试管苗快繁装置的营养基质中，进行试管苗管理，待长到5-10cm时继续剪切繁殖，按上述方法循环剪切繁殖，繁殖到足够脱毒苗后，适时进行栽插，生产脱毒原原种。本发明繁殖时将脱毒马铃薯试管苗剪成单节直接栽插在无土基质上，操作速度快，污染报废率低；在基质栽培槽内进行，与外界完全通气，采用的是自然光进行光合作用，苗子长势好，生产原原种产量高；在大棚的栽培槽内进行，设置好快繁装置后，自动按时喷雾，可节省大量的人力物力。

说明书

技术领域

本发明属于马铃薯生产领域，尤其涉及一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法及 装置。

背景技术

中国是世界第一人口大国，人地矛盾突出。粮食问题至关重要。马铃薯是 世界少有的高产作物，它具有营养全面、适应性广、抗逆性强、高产稳产、产 业链长、粮菜饲工业原料兼用等优良特性，是世界第四大粮食作物，中国第五 大粮食作物。中国马铃薯种植面积、总产均居世界第一位，但单产水平较低。 影响中国马铃薯产量低的一个重要因素就是马铃薯的病毒性退化。马铃薯感染 病毒后平均减产30％-80％。利用生物技术生产脱毒种薯是目前最有效的防止病毒 病的方法，也是解决中国马铃薯病毒性退化迅速提高产量的一项根本性措施。 大力加强脱毒马铃薯的生产与种薯繁育，提高脱毒种薯供给能力，以加速脱毒 薯的推广应用，稳定提高马铃薯单产和总产量，对提高中国粮食总产，确保国 家粮食安全及增加农民收入，具有非常重要的意义。

在脱毒种薯的繁育生产中，原原种生产是瓶颈。原原种是用脱毒的试管苗 移栽或扦插在温网室中最初产生的种薯，原原种生产数量越多，需要的试管苗 就越多。目前试管苗的繁殖均是在室内先制作培养基，然后在接种室内接种， 再放在培养室内培养，待试管苗长到一定高度后，再接种繁殖，如此反复。

室内试管苗的繁殖存在以下缺点与不足：1、用药量大。培养基制作需要大 量的药品试剂；2、能耗高。培养基灭菌、室内光照，需要消耗大量电力；3、 用工量大。室内接种需要在超净工作台进行无菌操作，接种速度慢，稍有不慎， 还会引起污染感杂，导致接种繁殖失败。4、试管苗生长质量差。试管苗是在室 内密闭条件下生长，湿度大，透气性差，光照弱，因而试管苗脆嫩，长势较弱， 抗逆性较差，试管苗移栽后成活率及长势都因此受到较大影响。很多原原种生 产及繁育单位为了生产较多的原原种，不得不为此花费大量的人力物力来繁殖 试管苗，从而导致原原种生产速度慢，规模上不去，且成本较高。

如何找到一种简易快速繁殖方法，既能够提高脱毒马铃薯试管苗繁殖速度， 又能大幅降低繁殖成本，已成为本行业迫待解决而未能解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法及装置，旨在解决 现有的脱毒马铃薯室内试管苗的繁殖用药量大、能耗高、用工量大、试管苗生 长质量差的问题。

本发明是这样实现的，一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法，包括：将试管苗 剪切成1-2节，栽插在脱毒马铃薯试管苗快繁装置的营养基质中，进行试管苗 管理，待长到5-10cm时继续剪切繁殖，按上述方法循环剪切繁殖，繁殖到足够 脱毒苗后，适时进行栽插，生产脱毒原原种。

进一步，试管苗繁殖时先将营养基质用清水浸透，后将试管苗在开放环境 中，剪成1-2节栽插于营养基质中；剪切工具使用0.1％KMnO₄液或75％乙醇消毒； 栽插后使用多菌灵50％可湿性粉剂500倍液或58％甲霜磷锰锌可湿性粉剂500倍 液消毒；再用薄膜或遮阳网盖在栽培槽上，保湿遮荫。

进一步，栽插后1-3天用清水喷雾，喷雾周期为15s/10Min；3-10天为低 营养液喷雾，配方为只加无机盐、去掉有机物的1/4基础培养基，喷雾周期为 15s/30Min；10天后喷雾营养液配方为只加无机盐、去掉有机物的1/2基础培养 基，喷雾周期为15s/1h。

一种脱毒马铃薯试管苗快繁装置包括雾化喷头、营养基质层、过滤层、滤 水层、喷雾控制器、水阀开关、回水管、水泵、上水管；

营养基质层下层为过滤层，过滤层下层为滤水层；雾化喷头安装在所述的 上水管上，上水管上安装有水阀开关，所述的回水管与所述的滤水层底层连接； 所述的上水管和回水管与所述的的水泵连接，所述的喷雾控制器与所述的水泵 电连接。

进一步，所述的雾化喷头向下，将清水或营养液雾化后，均匀地喷洒在试 管苗上，喷雾控制器使用定时控制器，实现按照设定的喷雾周期喷雾。

进一步，所述滤水层可用鹅卵石或砂石。

进一步，所述过滤层可用过滤海绵或过滤纸。

进一步，所述营养基质层采用无土基质，无土基质选用蛭石及珍珠岩的均 匀混合物，蛭石与珍珠岩的体积比为2：1。

与目前室内试管苗快繁技术相比，本发明具有如下优点：

1、速度快。目前试管苗繁殖是将原培养基上长到7-8cm时的马铃薯脱毒苗 剪成1-2节接种到新的培养基上，由于在室内密闭条件下培养，光照弱，不通 气，培养基内必须添加有机物及葡萄糖等C源，因此接种时，要求做到无菌操 作，必须在消毒的接种室内的超净工作台上，在无菌条件下将试管苗剪成单节， 再转接到新的培养瓶内的培养基上，取苗、剪切、转接都要小心翼翼，稍有不 慎，就可能引起污染感杂报废，导致繁殖失败，因此该方法接种速度相当慢。 本发明的试管苗繁殖是在基质栽培槽内进行，通气条件好，采用的是自然光， 繁殖中利用空气中CO₂及自然光进行光合作用，营养基质中营养液中不需要添加 有机物及葡萄糖等C源，因而不需要严格的无菌条件，繁殖时只是将脱毒马铃 薯试管苗剪成1-2节直接栽插在无土基质上就可以了，因而，相比前述方法操 作速度快，且污染报废率低。

2、质量好。目前试管苗繁殖培养时是在培养室培养瓶内，培养环境密闭， C源是由葡萄糖等提供，光源为日光灯，光照强度弱，试管苗生长脆嫩纤弱，稍 有控制不好，还会玻璃化、长很多气生须根等，在栽插生产原原种时，要求条 件高，管理控制不好，试管苗栽插成活率就会大幅下降。本发明试管苗繁殖是 在基质栽培槽内进行，与外界完全通气，采用的是自然光进行光合作用，苗子 粗壮质量好，在栽插生产原原种时，苗子抗逆性强，长势好，生产原原种产量 高。

3、成本低。目前试管苗繁殖，需要先配制母液、清洗瓶子、制作培养基、 培养基灭菌、接种室消毒接种、培养室消毒培养、炼苗清洗等环节才能进行栽 插生产原原种，每个环节都需要消耗大量的人力物力，尤其是高压灭菌和培养 室光照培养、温度控制等的电力消耗也非常巨大。为此，很多原原种生产繁育 单位在试管苗繁殖这块耗费了大量的人力、财力。本发明的试管苗繁殖直接在 大棚的栽培槽内进行，设置好快繁装置后，自动按时喷雾，到时直接剪切繁殖 就可以了，为此可节省大量的人力物力，粗略估算，成本相比原方法将下降30％ 以上。

附图说明

图1是本发明实施例提供的脱毒马铃薯试管苗快繁装置的结构示意图；

图中：1、雾化喷头；2、营养基质层；3、过滤层；4、滤水层；5、喷雾控 制器；6、水阀开关；7、回水管；8、水泵；9、上水管。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并 配合附图详细说明如下。

本发明是这样实现的，一种脱毒马铃薯试管苗快繁方法，包括：将试管苗 剪切成1-2节，栽插在脱毒马铃薯试管苗快繁装置的营养基质中，进试管苗管 理，待长到5-10cm时继续剪切繁殖，按上述方法循环剪切繁殖，繁殖到足够脱 毒苗后，适时进行栽插，生产脱毒原原种。

进一步，试管苗繁殖时先将营养基质用清水浸透，后将试管苗在开放环境 中，剪成1-2节栽插于营养基质中；剪切工具使用0.1％KMnO₄液或75％乙醇消毒； 栽插后使用多菌灵50％可湿性粉剂500倍液或58％甲霜磷锰锌可湿性粉剂500倍 液消毒；再用薄膜或遮阳网盖在栽培槽上，保湿遮荫。

进一步，栽插后1-3天用清水喷雾，喷雾周期为15s/10Min；3-10天为低 营养液喷雾，配方为只加无机盐、去掉有机物的1/4基础培养基，喷雾周期为 15s/30Min；10天后喷雾营养液配方为只加无机盐、去掉有机物的1/2基础培养 基，喷雾周期为15s/1h。

一种脱毒马铃薯试管苗快繁装置包括雾化喷头1、营养基质层2、过滤层3、 滤水层4、喷雾控制器5、水阀开关6、回水管7、水泵8、上水管9；

营养基质层2下层为过滤层3，过滤层3下层为滤水层4；雾化喷头1安装 在所述的上水管9上，上水管9上安装有水阀开关6，所述的回水管7与所述的 滤水层4底层连接；所述的上水管9和回水管7与所述的的水泵8连接，所述 的喷雾控制器5与所述的水泵8电连接；营养基质2中多余的水分或营养液滤 出后回流到营养池，通过管道及雾化喷头1喷洒在试管苗上，实现循环往复使 用；过滤层3覆盖在滤水层4上，水分或营养液可以自由通过，而其上面的基 质不能随水下流，以防止堵塞管道；营养基质层2为试管苗的繁殖提供物力支 撑及水分营养供给。

进一步，所述的雾化喷头1向下，将清水或营养液雾化后，均匀地喷洒在 试管苗上，喷雾控制器5使用定时控制器，实现按照设定的喷雾周期喷雾。

进一步，所述滤水层4可用鹅卵石或砂石。

进一步，所述过滤层3可用过滤海绵或过滤纸。

进一步，所述营养基质层2采用无土基质，无土基质选用蛭石及珍珠岩的 均匀混合物，蛭石与珍珠岩的体积比为2：1。

与目前室内试管苗快繁技术相比，本发明与其有如下区别：

实施例1

选用经过脱毒检测合格的马铃薯品种秦芋30号的试管苗，按照本发明的设 计方法，滤水层选用鹅卵石，滤水层选用过滤海绵，营养基质层使用蛭石加珍 珠岩(2:1),于2014年9月20日将试管苗分别剪成单节，栽插在雾化栽培槽 内，剪切工具用0.1％KMnO4液消毒，栽插后用多菌灵50％可湿性粉剂500倍液喷 雾，防止霉菌污染，上面覆盖50％遮阳网遮荫；栽插密度为3cm×3cm，各栽插 100株，两次重复；喷雾按设计方法；7天后揭去遮阳网。20天后调查成活率、 叶片数、株高、茎粗，数据采用算术平均数。室内同时按照目前通用方法无菌 条件下将试管苗剪切成单节接种到MS培养基上，350ml培养瓶，瓶高10cm，口 径7cm，每瓶接种10株，每处理接种10瓶，两次重复。培养条件为：光照时间 14hd-1,光照强度2500～3000lx，温度20±2℃，20天后调查成活率、叶片数、 株高、茎粗，数据采用算术平均数。并对用工进行记录比较，成本进行分析比 较。

一、马铃薯苗长势调查结果及比较表

本发明的快繁方法比对照马铃薯苗成活率降低约1％,但本发明快繁方法苗 子茎秆粗壮，茎粗比对照增粗0.36mm/株，对照茎秆纤细；本发明快繁方法的叶 片叶色浓绿，叶面积大，叶片数比对照多1.25片/株，对照叶色绿中带黄，叶 片小；本发明快繁方法的植株整个长势好，抗逆性强，株高比对照高1.05cm/ 株，对照长势相对较弱，脆嫩，抗逆性差。

二、耗工比较

1、室内接种繁殖快繁方法(ck)：母液配制4h/10次＝0.4h(配制1次用时 4h，使用10次)；培养瓶清洗0.4h；培养基制作与灭菌1.23(2人×4h/130瓶 ×20瓶)，接种1.5h，合计3.53h。

2、本发明快繁方法：基质配制2h/1000×200＝0.4h(配制1个快繁装置用 时2h，可栽植1000株)；剪切繁殖1h；营养液配制2h/4000×200＝0.1h(配制 1个营养液池，可供4个快繁装置，可栽植4000株)；合计用时1.5h。耗工比 对照减少(3.53-1.5)/3.53×100％＝57.5％。

三、成本比较

1、室内接种繁殖快繁方法(ck)：培养基10元；电力(灭菌及培养)9kwh ×1.35元/kwh＝12.15元(灭菌锅3.5kw×2h/80瓶×20瓶+两盏灯60w×14h× 20天/100瓶×20瓶+空调3.5kw×14h×20天/5000瓶×20瓶≈9kwh)；人工 3.53h×8元/h＝28.24元(临工单价8元/h)；合计50.39元。

2、本发明的快繁方法：营养基质16元；营养液2.5元(1个营养池500升 营养液50元/4000株×200株＝2.5元)；电力0.3kwh×1.35元/kwh＝0.405元 (1.5kw×30s/h×24h×20天/2000株×200株＝0.3kwh)；人工1.5h×8元/h＝12 元(临工单价8元/h)；合计30.9元。成本比对照减少(50.39-30.9)/50.39 ×100％＝38.67％。

实施例2

选用经过脱毒检测合格的马铃薯品种“达薯一号”的试管苗，按照本发明 的设计方法，滤水层选用鹅卵石，滤水层选用过滤海绵，营养基质层选用蛭石 加珍珠岩，蛭石与珍珠岩的体积比为2:1，于2015年2月20日将试管苗分别剪 成单节，栽插在雾化栽培槽内，剪切工具使用0.1％KMnO4液消毒，栽插后用58％ 甲霜磷锰锌可湿性粉剂500倍喷雾，然后上面覆盖薄膜，5天后揭去，喷雾按设 计方法，栽插密度为3cm×3cm，栽插2000株。20天后调查，平均成活率为98.5％、 平均叶片数7.22、平均株高6.75cm、平均茎粗1.02mm。

用工为：基质配制3h、剪切繁殖接种10h；营养液配制1.5h；合计用工14.5h， 与实施例1(试验)1.5h/200株×2000株＝15h相比减少0.5h。

成本为：营养基质18袋×8元/袋＝144元；营养液25元；电力3kwh×1.35 元/kwh＝4.05元(1.5kw×30s/h×24h×20天＝3kwh)；人工14.5h×8元/h＝116 元；合计289元。与实施例的30.9元/200株×2000株＝309元相比减少 309-289＝20元。实施例2说明，繁殖数量增加时，体现出一定规模效应，用工 比实施例1继续减少，成本继续降低。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的 限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变 化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。