甘薯良種秦薯5 號及脫毒種苗繁育體系和高產(chǎn)高效栽培

王 釗 秦靜遠(yuǎn) 高文川 石曉昀 楊武娟 劉明慧

（1 寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，陜西寶雞 722499；2 楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西楊凌 712100）

病毒病是甘薯上的一類重要病害，是影響甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的主要限制因素之一。2012 年中國出現(xiàn)了由甘薯羽狀斑駁病毒（SPFMV）和甘薯褪綠矮化病毒（SPCSV）協(xié)生共侵染引起的甘薯病毒病害（SPVD）。該病害在中國各個(gè)薯區(qū)快速蔓延，不同于以往的甘薯病毒病，其發(fā)病對產(chǎn)量影響極大，可造成90%以上的產(chǎn)量損失，甚至絕收[1]。2015 年以來在陜西關(guān)中主產(chǎn)區(qū)首次發(fā)現(xiàn)，2018 年和2019 年在關(guān)中中部、東部育苗基地多點(diǎn)發(fā)生，成為陜西甘薯產(chǎn)區(qū)主要病害之一。由于目前對甘薯病毒病尚無有效的化學(xué)防治方法，因此利用莖尖分生組織培養(yǎng)、培育脫毒甘薯是防治病毒病的首選方法[2]。近年來，隨著我國甘薯上的病毒種類、傳播介體以及甘薯種薯種苗繁育模式的變化，傳統(tǒng)的種薯種苗繁育及供種體系已不能滿足甘薯生產(chǎn)的需要[3]。秦薯5 號是寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和西北農(nóng)林科技大學(xué)以優(yōu)質(zhì)多抗食用品種秦薯4 號作母本，以栗子香、香黃、秦薯3號等優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高干材料為集團(tuán)父本，經(jīng)放任授粉結(jié)合人工輔助授粉雜交選育的甘薯新品種，2006 年3月2日通過陜西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)鑒定（陜鑒薯2006002 號）。該品種短蔓、早熟、高產(chǎn)、抗病、廣適、耐貯藏，同時(shí)兼具外觀商品性好、商品薯率高、結(jié)薯集中、食味佳、干率高、薯塊萌芽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，自2010 年該品種替代秦薯4 號至今已成為陜西甘薯生產(chǎn)主推品種，累計(jì)種植面積超過66.7 萬hm2（1000萬畝）。為應(yīng)對陜西產(chǎn)區(qū)秦薯5 號脫毒種苗供需失衡的突出問題，從源頭控制甘薯病毒?。⊿PVD）、雙生病毒病，寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院針對甘薯病毒病的傳播路徑和種薯種苗繁育供應(yīng)體系存在的問題，采用提純選優(yōu)與甘薯脫毒技術(shù)，建立秦薯5 號脫毒種苗繁育體系，推動(dòng)秦薯5 號脫毒種苗產(chǎn)業(yè)化開發(fā)進(jìn)程，為秦薯5 號生產(chǎn)提質(zhì)增效擴(kuò)增奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

1 特征特性

中早期膨大型，頂葉淡綠色，葉綠色，莖綠色，葉心臟形，脈基淡紫色，短蔓，基部分枝數(shù)16 個(gè)左右，田間自然開花。結(jié)薯集中，單株結(jié)薯6.3 個(gè)，大中薯率82%。薯皮紫紅色，薯肉淡黃色，薯塊長紡錘形。食用品質(zhì)極佳，干面甜香。高抗甘薯黑斑病，耐軟腐病，貯藏性好。薯塊干物率為33.08%，淀粉（干基）69.14%，鮮薯含粗蛋白1.11%，可溶性糖5.03%。適宜在陜西省關(guān)中及同類生態(tài)區(qū)作春、夏薯種植，陜南及相似生態(tài)區(qū)作夏薯種植。一般每667m2春薯鮮產(chǎn)3000kg 以上，夏薯鮮產(chǎn)1500kg 左右。

2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2004 年參加陜西省甘薯品種區(qū)域試驗(yàn)，6 點(diǎn)每667m2平均鮮產(chǎn)3134.0kg，較對照秦薯4 號增產(chǎn)18.2%，干產(chǎn)916.5kg，較對照秦薯4 號增產(chǎn)16.7%；2005 年續(xù)試，4 點(diǎn)平均鮮產(chǎn)2831.0kg，較對照秦薯4 號增產(chǎn)8.1%，干產(chǎn)934.0kg，較對照秦薯4 號增產(chǎn)11.2%；2 年區(qū)域試驗(yàn)平均鮮產(chǎn)3013.3kg，較對照秦薯4 號增產(chǎn)14.2%，平均干產(chǎn)923.5kg，較對照秦薯4號增產(chǎn)14.5%。

2017-2020 年在陜西省合陽縣、興平市、楊凌市、武功縣建立的秦薯5 號高產(chǎn)示范田大面積實(shí)測，4 年每667m2鮮薯平均產(chǎn)量分別為4814kg、4187kg、4679kg、4784kg。

3 脫毒種苗繁育體系

以NY/T 1200—2006《甘薯脫毒種薯》為依據(jù)，秦薯5 號脫毒種苗繁育體系主要包括“標(biāo)準(zhǔn)單株鑒選-莖尖苗組培-病毒檢測-脫毒莖尖苗株系評選-試管苗增殖培養(yǎng)-脫毒試管苗移栽馴化-溫室高培快繁-原原種薯繁育-脫毒原種苗繁育-大田生產(chǎn)應(yīng)用”等多項(xiàng)技術(shù)。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)單株鑒選從秦薯5 號原種圃選擇100個(gè)標(biāo)樣單株，田間株系評選，依據(jù)秦薯5 號地上、地下特征特性和室內(nèi)品質(zhì)分析、食味評分，經(jīng)株系綜合評價(jià)，選取前3 位株系的標(biāo)準(zhǔn)薯塊進(jìn)行莖尖脫毒。

3.2 莖尖組培單株標(biāo)樣薯塊預(yù)處理 鑒選的秦薯5 號單株標(biāo)樣薯塊，用自來水清洗干凈，浸蘸0.1%的甲基托布津溶液，放置在經(jīng)高溫滅菌的泥炭與珍珠巖（2∶1）混合基質(zhì)中催芽，溫度保持在26～28℃，出芽后溫度38℃下16h，27℃下8h。處理10d 后切取2cm 莖尖自來水沖洗30min，75%酒精浸泡15s，2%次氯酸鈉（NaClO）溶液（150mL 加1滴洗潔精）浸泡滅菌20min，無菌水沖洗3 次，浸在無菌水中備用。莖尖剝離與培養(yǎng) 在超凈工作臺(tái)上，用無菌濾紙吸去材料表面水分，置于體視顯微鏡下，用解剖針剝?nèi)ロ斞客鈱佑兹~，露出莖尖分生組織，用手術(shù)刀切取0.3～0.5mm 含有2～3 個(gè)葉原基的莖尖分生組織接種到芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)（MS+6-BA 0.5～1.0mg/L+IAA 0.2mg/L+GA30.05mg/L，pH5.8）。以濾紙橋方式在無菌人工氣候室培養(yǎng)，外植體放在濾紙上高出培養(yǎng)基液面約5mm 處，莖尖膨大變綠后誘導(dǎo)芽轉(zhuǎn)接至MS+NAA 0.01mg/L+蔗糖3.0%+瓊脂0.6%培養(yǎng)基上培養(yǎng)（pH5.8），待長至5～7 片葉后，以1 節(jié)1 段轉(zhuǎn)接入相同培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)[4]。

3.3 莖尖苗病毒檢測參照NY/T 402—2000《脫毒甘薯種薯（苗）病毒檢測技術(shù)規(guī)程》對甘薯羽狀斑駁病毒（SPFMV）、甘薯褪綠矮化病毒（SPCSV）、雙生病毒進(jìn)行檢測。對莖尖苗先采用目測法淘汰弱苗和顯癥苗，然后用血清學(xué)或多重RT-PCR 方法檢測[5]。經(jīng)血清學(xué)檢測法或分子生物學(xué)檢測呈陰性的樣品再進(jìn)行指示植物嫁接法檢測，保留完全不含病毒的株系。采用硝酸纖維膜酶聯(lián)免疫檢測法（NCM-ELISA）進(jìn)行甘薯病毒檢測。分別從脫毒苗植株的頂部、中部和底部葉片中取直徑1cm 的葉盤，混合研磨后將汁液點(diǎn)于硝酸纖維膜上，按照試劑盒使用說明書上步驟進(jìn)行操作。肉眼觀察病毒檢測結(jié)果，陽性樣品在膜上形成紫色沉淀，陰性樣品則無顏色反應(yīng)[6]。邢繼英等[7]報(bào)道，病葉用血清學(xué)方法（NCM-ELISA）檢測甘薯羽狀斑駁病毒，陽性反應(yīng)率一般為30%左右，用指示植物嫁接法檢測一般陽性率為90%左右。

3.4 株系脫毒苗評選甘薯的芽變率比較高，莖尖分生組織培養(yǎng)再生的莖尖脫毒苗易產(chǎn)生新變異，以帶病毒的同品種植株為對照[8]，開展株系脫毒組培苗鑒定評選試驗(yàn)，確定出符合秦薯5 號品種特征特性的標(biāo)準(zhǔn)株系脫毒苗再進(jìn)行試管苗增殖培養(yǎng)。在防蟲網(wǎng)室開展株系脫毒苗評選試驗(yàn)，每株系參評脫毒苗15 個(gè)，開展株型、葉莖、薯塊、食味、產(chǎn)量等多性狀鑒定。

3.5 試管苗增殖培養(yǎng)對鑒選出的秦薯5 號無病毒優(yōu)良株系試管苗以無菌短枝扦插方式繁殖。優(yōu)良株系試管苗長成6～8cm 時(shí)，在無菌條件下以一段2芽接種在增殖培養(yǎng)基上培養(yǎng)。增殖培養(yǎng)基為MS+6-BA 0.1mg/L+NAA 0.05mg/L+蔗糖3%+瓊脂0.6%，pH5.8。在溫度25℃、光照每天16h 以上，30～40d 繼代繁殖1 代。增殖培養(yǎng)的試管苗以1 葉1 節(jié)接種在壯苗生根培養(yǎng)基上，在人工氣候室規(guī)?；庇摱驹嚬苊?。壯苗生根培養(yǎng)（1/2 MS+NAA 0.01mg/L+蔗糖2%+瓊脂0.6%）可誘導(dǎo)根的發(fā)生，成苗快、生長健壯[4]。

3.6 脫毒試管苗移栽馴化人工氣候室增殖培養(yǎng)的脫毒試管苗移栽到營養(yǎng)缽中馴化栽培，營養(yǎng)缽成分為基質(zhì)∶蛭石∶土=1∶1∶1。移植后在苗子上方覆蓋地膜，再逐漸破膜，于7d 內(nèi)全部揭開膜。前2～5d為黑暗或弱光培養(yǎng)，條件是25～28℃、2000～4000lx，30d 左右生長為小植株[9]。

3.7 溫室高倍快繁生長1 個(gè)月左右的營養(yǎng)缽馴化栽培苗移植到高水肥條件的防蟲溫室內(nèi)繼續(xù)繁殖，溫室土壤要求未種植過甘薯且其前茬為非茄科作物。小壟栽植，壟寬為25～40cm、壟高為15～20cm，栽植密度為1.5 萬株/667m2左右。溫度控制在25～40℃之間，苗高20～25cm 時(shí)，剪成2 葉1節(jié)進(jìn)行扦插，以苗繁苗，提高繁殖系數(shù)。在薯苗生長期間，葉面噴施1%～2%尿素液促進(jìn)薯苗生長，噴施量75kg/667m2，每7d 左右澆水1 次。溫室高倍快繁時(shí)間為60～90d[9]。

3.8 脫毒原原種薯繁育溫室高倍快繁脫毒薯苗于每年6 月左右種植于大田中，繁殖生產(chǎn)用原原種薯。選擇繁殖地 選擇周邊1000m 內(nèi)無甘薯及旋花科作物種植，具有無檢疫病蟲害的田塊（5 年內(nèi)未種植甘薯），繁殖地要遠(yuǎn)離育苗基地及生產(chǎn)核心區(qū)，且冬季無設(shè)施大棚作物栽培。整地施肥起壟 深耕30cm 以上，結(jié)合起壟完成覆膜和鋪設(shè)滴灌帶；每667m2增施尿素15kg、磷酸二銨25kg、硫酸鉀30kg；壟距80～85cm，壟高25cm。密植帶水移栽 5 月下旬至6 月上旬移栽，移栽前1d 滴水6～8h，移栽密度5000 株/667m2。田間管理 移栽后間隔25d 左右視壟內(nèi)墑情滴水灌溉1 次；生長期間結(jié)合灌溉追肥2 次，每次追施硫酸鉀10kg/667m2；中耕除草2～3次。害蟲防治 每667m2用30%辛硫磷微膠囊懸浮劑1.5～3.0kg 防治地下害蟲，每15d 防治蚜蟲、煙粉虱1 次。安全收獲貯藏 地下10cm 溫度穩(wěn)定在15℃左右時(shí)適時(shí)收獲。挖掘、裝運(yùn)要減少損傷，收獲薯塊地上日曬3h，選擇無損傷薯塊窖藏。窖藏溫度10～14℃，濕度85%。

3.9 脫毒原種苗繁育選擇育苗地 選擇背風(fēng)向陽、地勢平坦，無甘薯病蟲害（3 年內(nèi)未種植甘薯），靠近水源、電源的地塊修建育苗床。苗床施肥 每667m2施有機(jī)肥3000kg、尿素15kg、磷酸二銨30kg。精選種薯 種薯皮色鮮艷光滑，無病無損傷，單塊薯重150～250g。排種前用50%多菌靈可濕性粉劑500 倍液浸種5min。種薯稀平排 排種時(shí)間以當(dāng)?shù)卮菏碓灾睬?0～35d 為宜，薯塊平放于苗床上，平均120cm2擺放薯塊1 個(gè)，排種量15kg/m2，排完種薯蓋土后澆水滲透苗床，蓋土厚度3cm。苗床管理 排種到出苗階段床溫保持在35～36℃之間，7～10d 幼芽頂土前，床溫保持在30℃左右。種薯幼芽頂土出苗后，白天及時(shí)揭膜通風(fēng)降溫，夜間覆蓋保溫。出苗生長階段，齊苗后床溫保持在28℃左右，每7d 澆水1 次。夜間覆蓋保溫。每10d 預(yù)防蚜蟲、煙粉虱1 次。采苗階段，種苗生長35d 左右，苗高30cm時(shí)，床溫降到20℃，停止?jié)菜?，煉?～3d，及時(shí)高位剪苗，留茬高度5cm。剪苗后第2 天結(jié)合澆水追施尿素50g/m2，床溫保持在35℃左右促苗生長，苗高30cm 時(shí)重復(fù)上述操作。出棚成品苗用50%甲基托布津可濕性粉劑1500 倍液或50%的多菌靈可濕性粉劑1000 倍液蘸根處理。脫毒壯苗指標(biāo) 百株苗重0.75～1.00kg，苗高25cm 左右，節(jié)間4～5 個(gè)，苗稈直徑3～4mm，頂3 葉齊平，葉片肥厚、色深，無氣生根，無病蟲害。

4 產(chǎn)業(yè)開發(fā)應(yīng)用

針對陜西省甘薯生產(chǎn)秦薯5 號優(yōu)質(zhì)脫毒原種苗供需嚴(yán)重失衡的突出問題，寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院組織省內(nèi)專家開展技術(shù)創(chuàng)新，在快速構(gòu)建脫毒種苗繁育體系的基礎(chǔ)上，加快脫毒苗兩鏈產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用進(jìn)程，脫毒原原種苗、原種苗兩鏈繁育網(wǎng)已覆蓋關(guān)中地區(qū)，脫毒原種苗市場占有率逐年提升，甘薯雙生病毒病、SPVD 病毒病從源頭得到有效預(yù)防和控制。聯(lián)合楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院、陜西聚豐源薯業(yè)科技有限公司、寶雞紅景源種植專業(yè)合作社3 家單位重點(diǎn)開展秦薯5 號脫毒組培苗及脫毒原原種苗繁育，供應(yīng)下游種苗繁育單位。組織楊凌金薯種業(yè)科技有限公司、臨潼區(qū)驪美薯業(yè)有限公司、興平市永紅家庭農(nóng)場、高陵渭豐種植農(nóng)民專業(yè)合作社、西安市秦順甘薯專業(yè)合作社、鳳翔紅動(dòng)甘薯種植專業(yè)合作社、西安市鄠邑區(qū)秦薯種養(yǎng)殖專業(yè)合作社等多家育苗單位開展秦薯5 號脫毒原種薯繁育和脫毒原種苗標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化繁育，為大田生產(chǎn)提供原種級秦薯5 號優(yōu)質(zhì)脫毒壯苗。秦薯5 號脫毒種苗產(chǎn)業(yè)開發(fā)應(yīng)用，為綠色高產(chǎn)栽培創(chuàng)造了良好條件。

5 高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)

5.1 脫毒壯苗選擇選用高剪、蘸根脫毒壯苗，百株苗重0.75kg 以上。

5.2 高壟膜上密植陜西關(guān)中地區(qū)早春地膜甘薯栽植時(shí)間4 月上中旬，密度3500 株/667m2；壟距90～95cm，株距20～21cm，壟高30cm。采用高壟單行膜上打孔定位栽植，薯苗入土節(jié)位3～4 個(gè)，栽植后立即覆膜提溫保苗，5～6d 放苗出膜。

5.3 水肥精準(zhǔn)管控薯苗栽植前1～2d 第1 次灌水，滴灌4h 左右；薯苗栽植后立即進(jìn)行第2 次灌水，滴灌8h 左右；薯苗生長40～50d 時(shí)進(jìn)行第3 次灌水，滴灌8h 左右；伏天及時(shí)灌水保證壟內(nèi)不缺墑。每667m2增施硫酸鉀肥40kg、磷酸二銨30kg、尿素15kg、生物有機(jī)肥120kg（肥料使用符合NY/T 496—2010《肥料合理使用準(zhǔn)則》規(guī)定）。磷酸二銨、尿素、鉀肥、生物有機(jī)肥起壟時(shí)作基肥施入土壤，薯苗生長40～50d 時(shí)配合第3 次灌水，追施水溶性鉀肥10kg。生長后期葉面噴施0.3%磷酸二氫鉀溶液，延長葉片功能期，連續(xù)葉面噴施3 次，對葉片發(fā)黃田塊加噴1%尿素。

5.4 病蟲草害防治栽植前用30%辛硫磷微膠囊懸浮劑5 倍稀釋液浸泡種苗基部10cm、10min，預(yù)防甘薯莖線蟲病。起壟前每667m2施用30%辛硫磷微膠囊懸浮劑1.5～2.0kg 或20%三唑磷微膠囊懸浮劑1.0～1.5kg 防治地下害蟲；緩苗期選用720g/L異丙甲草胺120mL 化除雜草。

5.5 安全收獲貯藏陜西關(guān)中地區(qū)一般10 月中旬收獲，霜凍前完成收獲、藏放。貯藏溫度10～14℃，濕度85%。