一种适宜秦巴山区的马铃薯脱毒种薯繁育方法

摘要

本发明公布了一种基于种薯生理年龄调控的马铃薯脱毒种薯繁育方法，其主要内容是将收获后的种薯根据其生理变化和发育过程划分为休眠期、顶芽期、全芽期、过度发芽期4个生理年龄阶段，全芽期为种薯适宜播种的最佳生理年龄。根据秦巴山区不同海拔和栽培季节马铃薯主要栽培品种各级种薯收获后全芽期时间段表现，通过选择不同海拔和播种季节繁殖的种薯来调控马铃薯种薯的生理年龄，使商品薯生产和不同级别种薯繁育播种时所选用的种薯均处于最佳生理年龄阶段，以此提高马铃薯种薯繁育和商品薯生产的产量。与低温贮藏和化学处理等种薯生理年龄调控方法相比，本发明技术设计巧妙，简便实用，节能环保。

说明书

技术领域

本发明涉及马铃薯种薯繁育技术领域，尤其涉及一种基于马铃薯 种薯生理年龄调控的马铃薯脱毒种薯繁育方法。

背景技术

我国是全球马铃薯生产第一大国，种植面积占世界马铃薯总面积 的20～25％，总产约占世界的18％，占亚洲的70％，但是单产水平 却远远低于欧美等发达国家。种薯质量是影响马铃薯产量的主要因 素。在现有技术中，种薯脱毒技术被广泛应用于提高种薯质量。脱毒 技术有利于马铃薯品种保持优良种性，确保马铃薯高产稳产。另一方 面，种薯的生理年龄也是影响马铃薯种薯繁育和商品薯生产产量的重 要因素。马铃薯种薯的生理年龄是指马铃薯种薯在播种时的休眠或发 芽状态，与植物组织细胞的遗传特性、各种激素水平、养分和水分等 综合因素有关，并受环境因素的影响。用未完全通过休眠的种薯播种， 田间出苗晚，且不整齐；种薯贮藏时间过长，通过休眠后的种薯又会 因发芽过度而消耗养分，加速衰老。播种未完全通过休眠或衰老的种 薯都会严重影响马铃薯都产量。研究马铃薯种薯的休眠和发芽过程， 确定种薯适宜播种的最佳生理年龄阶段，并用采用简单实用的方法调 节脱毒种薯的生理年龄，使用处于适宜播种的最佳生理年龄阶段的种 薯播种，是取得马铃薯高产的重要因素。

根据栽培地海拔高度变化和大棚、地膜、露地等不同栽培方式， 我国秦巴山区马铃薯播种从每年12月一直持续到第二年4月，茬口 多，播种期长。因此，在生产上多数茬口不能使用处于最佳生理年龄 阶段的种薯播种。现有技术主要通过种薯低温贮藏、异地调种、化学 激素处理等方式来调控种薯生理年龄。但低温贮藏和异地调种成本都 较高且无法完全满足秦巴山区马铃薯多茬口、长播种季节的要求。化 学激素处理常受品种、种薯休眠深度和强度、处理药剂浓度、处理温 度及处理时间等多种因素影响，人工控制处理效果较困难，生产上常 出现因激素处理操作不当引起的烂种、出苗不齐、幼苗徒长等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明利用秦巴山区不同海拔高度气候条件、 马铃薯生产季节和马铃薯收获后贮藏期温度差异，通过合理安排脱毒 苗扩繁、原原种生产时期和原种、一级种生产区域、播种及收获时间， 来调控各级种薯的生理年龄，并合理选择商品薯生产所用种薯的来 源，使各茬口马铃薯播种时选用的种薯均达到最佳生理年龄。从而达 到各级种薯繁育和商品马铃薯生产播种时所选用的种薯生理年龄均 处于适宜播种的最佳生理年龄阶段。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于马铃薯种薯生理年龄调控的马铃薯脱毒种薯繁育方法， 其主要内容是该方法包括以下步骤：

(1)将收获后的马铃薯种薯根据其生理变化和发育过程划分为 休眠期、顶芽期、全芽期和发芽过度期四个生理年龄段，通过试验研 究，明确全芽期是适宜播种的最佳生理年龄阶段。

(2)通过试验观察，秦巴山区马铃薯主要栽培品种在不同海拔 高度及不同栽培季节繁殖的不同级别种薯，收获后在各自繁殖区室内 自然条件下贮藏，种薯生理年龄全芽期时间段表现如下：①在海拔 800m以下地区，春季移栽脱毒苗5～6月份收获的原原种全芽期为收 获后90～115d，秋季移栽脱毒苗，11～12月份收获的原原种全芽期 为收获后120～150d；8月份播种，11月下旬收获的原种全芽期为收 获后100～140d；②海拔1100～1300m中高山区春季播种6月下旬到 7月上旬收获的原种、一级种全芽期为收获后150～210d；③海拔 1300m以上高山区春季播种7月下旬收获的原种、一级种全芽期为收 获后200～250d。

(3)根据不同茬口商品马铃薯生产播种地区海拔高度、栽培方 式、播种时间调控种薯来源，使各茬口马铃薯生产适宜播种时期所用 一级种的生理年龄均处于全芽期：海拔高度800m以下地区12月上 旬播种的大棚马铃薯和1月份播种的地膜马铃薯选用在海拔高度 1100～1300m中高山区繁殖，6月下旬到7月上旬收获的一级种栽培； 海拔800m以上区域按海拔高度从低到高，2月中旬开始播种，直到 4月上旬播种结束的地膜和露地马铃薯栽培，选用在海拔高度1300m 以上高山区繁殖，7月下旬收获的一级种栽培。

(4)根据繁殖一级种播种时间的要求，用调整原原种播种时间 和海拔高度的方法调控原种生理年龄，再根据原原种生理年龄要求调 节脱毒苗移栽时间及脱毒苗扩繁时期，建立以下两种原原种、原种、 一级种三级种薯繁育模式，使原原种、原种播种时的生理年龄均处于 全芽期：

①第一年1月～2月中旬扩繁脱毒苗；2月下旬在海拔高度800m 以下地区加盖塑料大棚的防虫网室内移栽脱毒苗，5月中旬收获原原 种；8月中旬在海拔高度800m以下地区露地播种原原种，11月下旬 收获原种。第二年3月上旬在海拔1100～1300m地区播种原种繁殖 一级种，3月下旬到4月上旬在海拔1300m以上地区播种原种繁殖一 级种。

②第一年7～8月份扩繁脱毒苗；9月上旬在海拔高度800m以下 地区，防虫网室内移栽脱毒苗，11月下旬收获原原种。第二年3月 下旬到4月上旬在海拔1300m以上地区播种原原种，7月下旬收获原 种。第三年3月上旬在海拔1100～1300m地区，播种原种繁殖一级 种；3月下旬到4月上旬在海拔1300m以上地区，播种原种繁殖一级 种。

在自然条件下，马铃薯种薯由收获至芽萌动需经过2～3个月休 眠期，休眠期内种薯不发芽；休眠期结束后首先是种薯顶芽萌动发芽， 在顶芽萌一段时间后，种薯上的其它芽眼才开始萌动发芽，种薯全部 芽眼发芽后超过一定时间，种薯进入过度发芽期，此时种薯又会因为 发芽过度，养分损失严重而影响播种后产量。本发明从马铃薯收获之 日起开始计算种薯生理年龄，并根据马铃薯种薯生理变化和发育过程 划分为休眠期、顶芽期、全芽期和发芽过度期四个生理年龄段。通过 试验，研究马铃薯种薯生理年龄与播种后产量表现关系，由此确定全 芽期是马铃薯种薯适宜播种的最佳生理年龄。然后利用秦巴山区不同 海拔和播种季节合理安排各级种薯繁育季节和区域，调控种薯生理年 龄，使马铃薯各级种薯在播种时均达到最佳生理年龄，从而提高马铃 薯产量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过有目的地选择前季 种薯繁殖的海拔高度和播种季节来调控马铃薯种薯的生理年龄，并由 此确定原原种繁殖季节和脱毒苗扩繁时期，建立种薯繁育体系，使不 同区域、不同茬口商品马铃薯生产和各级脱毒繁育播种时使用的种薯 均达到最佳生理年龄，从而提高马铃薯种薯繁育和商品薯生产的产 量。与种薯低温贮藏和化学处理等种薯生理年龄调控方法相比，本发 明技术设计巧妙，简便实用，节能环保。

附图说明

图1为脱毒种薯繁育流程季节安排及种薯选择示意图。图中向下 箭头表示种薯繁育流程，向上箭头表示商品薯生产应选择的种薯来 源。例如，海拔800m以下地区12月份大棚马铃薯播种选择海拔 1100～1300m地区6月下旬到7月上旬收获的一级种；在海拔高度 800m以下地区，8月中旬播种原原种，11月下旬收获的原种，下一 季分别用于在3月上旬在海拔1100～1300m地区播种原种繁殖一级 种或3月下旬到4月上旬在海拔1300m以上地区播种原种繁殖一级 种。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施方式1

第一年1月～2月中旬扩繁脱毒苗，2月下旬移栽脱毒苗，5月 中旬收获原原种，8月中旬在海拔800m以下地区秋播原原种繁殖原 种，11月下旬收获。该原种一是在第二年3月上旬于海拔1100～ 1300m地区播种繁殖一级种，6月下旬到7月上旬收获一级种，用 于海拔800m以下区域第二年12月播种的大棚马铃薯和第三年元月 播种的地膜马铃薯冬播；二是在第二年3月下旬到4月上旬于海拔 1300m以上地区播种繁殖一级种，7月下旬收获一级种，用于海拔 800m以上地区第三年2月中旬到4月上旬播种的地膜、露地马铃薯 春播。

实施方式2

第一年7月到8月份扩繁脱毒苗，9月上旬移栽脱毒苗，11月下 旬收获原原种，第二年3月下旬到4月上旬在海拔1300m以上地区 播种原原种，7月下旬收获原种。该原种一是第三年3月上旬在海拔 1100～1300m地区播种繁殖一级种，6月下旬到7月上旬收获，用 于海拔800m以下区域12月播种的大棚马铃薯和第四年元月播种的 地膜马铃薯冬播；二是第三年3月下旬到4月上旬在海拔1300m以 上地区播种繁殖一级种，7月下旬收获，用于海拔800m以上地区第 四年2月中旬到4月上旬播种的地膜、露地马铃薯春播。

以上两种实施方式各级种薯收获后均在繁殖地室内自然温度环 境下贮藏至播种。

以下是部分经调控的种薯与未经调控的种薯使用效果比较试验：

实施例1

大棚马铃薯冬播试验

2012年12月10日，在海拔502m处播种大棚马铃薯，播种品种 为早熟马铃薯品种“早大白”，种薯分别选用A：海拔1200m左右繁 殖7月上旬收获并贮藏至播种前的一级种，B：海拔1400m左右繁殖 7月下旬收获并贮藏至播种前的一级种，播种后生育期及产量表现如 表1所示。

表1：大棚马铃薯生育期及产量比较

按照本发明方法，大棚马铃薯播种选用的种薯A是经生理年龄 调控的种薯，选用的种薯B属未经生理年龄调控的种薯。从表1可 看出，12月10日播种的大棚马铃薯使用经种薯生理年龄调控的一级 种播种比使用未经种薯生理年龄调控的一级种播种出苗早11d，收获 早6d，产量高33％。

实施例2

地膜马铃薯春播试验

2013年2月18日，在海拔822m处播种地膜马铃薯，品种为种 薯马铃薯品种“红美”，种薯来源分别为C：海拔1360m处繁殖7月 下旬收获的一级种，D：海拔1160m处繁殖6月下旬收获的一级种。 种薯收获后均在繁种地贮藏至播种前3d，播种后生育期及产量表现 如表2所示。

表2：地膜马铃薯生育期及产量比较

按照本发明方法，在海拔822m处播种地膜马铃薯，选用海拔 1360m处繁殖种薯C属经生理年龄调控的种薯，选用的种薯D属未 经生理年龄调控的种薯。表2可看出，2月17日在海拔822m处播 种地膜栽培马铃薯使用经种薯生理年龄调控的C种薯比使用未经调 控的D种薯增产11.7％。未经调控的D种薯播种时已发芽过度，播 种后虽出苗早但植株长势较弱，后期表现早衰。

实施例3

秋季原种繁育试验

2014年8月15日，在海拔520m处播种原原种繁殖原种，品种 为中晚熟马铃薯品种“黑金刚”，原原种分别选用在海拔2014年春季 在580m处2月下旬移栽脱毒苗5月中旬收获的原原种(E)和3月 中移栽脱毒苗6月上旬收获的原原种(F)。原原种收获后均在室内自 然条件下贮存。播种后生育期、出苗率、产量见表3。

表3：原种秋繁试验

按照本发明方法，在海拔520m处播种原原种繁殖原种，使用的 原原种E属于经生理年龄调控的原原种，原原种F是未经生理年龄 调控的原原种。表3可看出，秋繁原种使用未经生理年龄调控的原原 种，出苗晚，出苗率低，原种产量比使用经调控的原原种繁殖减产 60.5％。