張利霞　趙桂芳　黃金泉

摘要 為對馬鈴薯試管薯生產(chǎn)的影響因素和成本形成系統(tǒng)的認識，全面概括了試管薯生產(chǎn)中蔗糖、瓊脂、鹽分、外源激素等培養(yǎng)基成分及溫度、光照等環(huán)境條件對馬鈴薯試管薯產(chǎn)量的影響，分析了不同生產(chǎn)方式下的生產(chǎn)成本，建立了馬鈴薯試管薯形成影響因素和成本構(gòu)成的框架，對馬鈴薯試管薯生產(chǎn)具有一定的指導作用。

關(guān)鍵詞 試管薯；影響因素；成本分析

中圖分類號 S331 文獻標識碼A 文章編號 0517-6611（2015）11-014-02

由馬鈴薯脫毒試管苗生產(chǎn)原原種的3種方式中，試管薯的生產(chǎn)環(huán)境便于人為控制，能在有限的空間多層立體栽培，小薯塊種性高，質(zhì)量好，耐長期儲存，方便運輸，在自然低溫、短日照條件下或者人為誘導條件下馬鈴薯試管苗都能結(jié)薯，可周年生產(chǎn)。大力發(fā)展脫毒試管薯生產(chǎn)有助于推動優(yōu)良種薯的生產(chǎn)，加快以優(yōu)良種薯更換退化種薯速度，提高大田馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量。研究試管薯生產(chǎn)過程中培養(yǎng)環(huán)境條件對產(chǎn)量、質(zhì)量和成本的影響，科學控制培養(yǎng)環(huán)境條件是實現(xiàn)試管薯生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低成本的基礎(chǔ)。筆者從試管薯產(chǎn)量的影響因素和成本構(gòu)成2個方面概括、分析培養(yǎng)環(huán)境和方式對試管薯產(chǎn)量和成本的影響，為試管薯生產(chǎn)實踐提供依據(jù)。

1 影響試管薯產(chǎn)量的因素

1.1 培養(yǎng)基成分

1.1.1 蔗糖。

MS+3%蔗糖固體培養(yǎng)基上生長的試管苗，在適合條件下可直接結(jié)薯，說明具備條件時3%蔗糖濃度也適合試管薯形成。很多研究表明8%左右的蔗糖濃度最適合誘導試管薯。歐建龍等[1]和楊莎等[2]分別以不同蔗糖濃度的培養(yǎng)基誘導試管苗結(jié)薯，8%蔗糖濃度的結(jié)薯率最高，且大薯最多。張艷萍等[3]將濃度為10%的白糖水加到培養(yǎng)試管苗的基本培養(yǎng)基中，低溫黑暗下培養(yǎng)55 d，結(jié)薯率達到100%。不同品種對糖濃度的反應不同，史俊等[4]指出大西洋、夏波蒂、費烏瑞它分別在含8%、8%、11%蔗糖下結(jié)薯率最高。在含外源激素或其他誘導物的情況下，適宜的蔗糖濃度不同，當培養(yǎng)基中含6 mg/L 6-BA時，以10%蔗糖為結(jié)薯最早[5]。王肖云等[6]研究發(fā)現(xiàn)當蔗糖濃度為10%時， 6-BA為2 mg/L的結(jié)薯率高，為72.2%， KT為5 mg/L的結(jié)薯率達100%。韓德俊等[7]研究表明，誘導培養(yǎng)基中含0.5 mmol/L水楊酸時，蔗糖濃度以10%～12%最好，結(jié)薯率最高，無水楊酸的培養(yǎng)基中蔗糖濃度以8%～10%為宜。含8%左右蔗糖的培養(yǎng)基有利于誘導試管薯，但不十分適合試管苗生長，因此要用含糖3%的MS培養(yǎng)基作基本培養(yǎng)基培養(yǎng)一定生長量的試管苗，然后用含8%蔗糖的誘導培養(yǎng)基誘導試管薯。

1.1.2 鹽分。

一般基本培養(yǎng)基和誘導培養(yǎng)基中的鹽分都用MS配方。金福順等[8]在基本培養(yǎng)基中用2倍的MS，誘導培養(yǎng)基中仍用MS，在黑暗中培養(yǎng)60 d后結(jié)薯率達92%以上，極大地提高了每塊小薯的重量，而成本增加很少。張志軍[9]根據(jù)馬鈴薯的吸肥特性將MS配方中的部分物質(zhì)含量作了調(diào)整，起到了增加薯塊重量和降低成本的作用。張艷萍等[3]將8%的白糖水和MS+8%白糖水分別作誘導液加到基本培養(yǎng)基中，大薯率無顯著差異，誘導液中去掉MS成分可節(jié)省配藥品的人工費和藥品費用。

1.1.3 瓊脂。

瓊脂對馬鈴薯試管苗起支持固定作用，并不提供營養(yǎng)，不直接影響試管薯產(chǎn)量。不含瓊脂的液體培養(yǎng)基成本低，營養(yǎng)物質(zhì)處于移動狀態(tài)而方便根系吸收，苗生長勢強，微型薯產(chǎn)量高，但易倒苗淹苗?；九囵B(yǎng)基若為液態(tài)，瓶裝量宜為固體培養(yǎng)基的1/2～1/3，或者在培養(yǎng)液中加入普通棉花、蛭石。誘導培養(yǎng)基如為液體，一般按20 ml/瓶的量將其加到已經(jīng)培養(yǎng)一定時期試管苗的基本培養(yǎng)基中，這種固體+液體的雙層培養(yǎng)方式比固體培養(yǎng)方式的單瓶產(chǎn)量高，但污染率也高。帥正彬等[10]將試管苗接于添加蛭石的MS液體誘導培養(yǎng)基中誘導試管薯，發(fā)揮了液體培養(yǎng)基的優(yōu)點，污染得到較好地控制。固體誘導培養(yǎng)基中試管苗結(jié)薯時間短而集中，薯之間差異小，產(chǎn)量低。大田生產(chǎn)中對馬鈴薯多次培土使得基部莖節(jié)處于黑暗下以增加結(jié)薯數(shù)量，劉尚前等[11]模擬這種方式，在含500 ml/L CCC+5 mg/L 6-BA+8%白糖的MS固體培養(yǎng)基上覆蓋30 ml蛭石，單株結(jié)薯1.9粒，大薯率41.5%，顯著大于液體培養(yǎng)基+蛭石及固體培養(yǎng)基并黑暗誘導的。沈清景等[12]和吳秋云等[13]分別以固體、液體的基本培養(yǎng)基和誘導培養(yǎng)基作搭配組合試驗，均發(fā)現(xiàn)液體基本培養(yǎng)基與液體誘導培養(yǎng)基相組合的誘導率和大薯率最高。沈清景等[12]和張艷萍等[3]都認為固體基本培養(yǎng)基與液體誘導培養(yǎng)基的相組合下的單瓶結(jié)薯數(shù)和大薯數(shù)遠大于固體基本培養(yǎng)基與固體誘導培養(yǎng)基相組合的。不加瓊脂的液體培養(yǎng)基少了瓊脂和熬化瓊脂所帶來的成本，又間接地增加了試管薯產(chǎn)量，如能改進設(shè)備和技術(shù)來降低污染和工作量，液體培養(yǎng)基替代固體培養(yǎng)基將大有可為。

1.1.4 外源激素及其他誘導物。

培養(yǎng)基中加外源激素能提早結(jié)薯時間，增加結(jié)薯量，抵消不適宜溫度和光照的不良影響。金福順等[8]研究表明，不含激素的誘導培養(yǎng)基結(jié)薯率只有24%。就單一激素而言，IAA不能誘導試管薯[14]，6-BA適宜的濃度為2～6 mg/L。歐建龍等[1]在固體和液體誘導培養(yǎng)基中添加不同濃度6-BA，均以4 mg/L綜合表現(xiàn)好。孫慧生等[15]以MS+5 mg/L 6-BA液體培養(yǎng)基誘導，無論黑暗還是8 h/d光照下效果均優(yōu)于無6-BA及含500 mg/L CCC。王肖云等[6]在MS+10%的固體培養(yǎng)基上單獨加6-BA、KT或者ZT，濃度分別為2、5、1 mg/L的較好。

在6-BA和CCC單獨使用和配合使用的效果研究方面，沈清景等[12]研究表明100 mg/L CCC與500 mg/ L CCC+5 mg/L 6-BA的效果基本相同，都優(yōu)于5 mg/L 6-BA和無任何激素的，無激素的反而比5 mg/L 6-BA的稍好。楊羽宏等[16]以含MS+0.6%瓊脂+8%蔗糖作培養(yǎng)基誘導試管薯，添加5 mg/L 6-BA的優(yōu)于添加500 ml/LCCC的，也優(yōu)于無任何激素的，而添加500 mg/L CCC+5 mg/L 6-BA的最差。香豆素對馬鈴薯塊莖有誘導作用，使用濃度為10～30 mg/L，也有研究表明60 ml/L香豆素對試管薯數(shù)量增加有利，30 mg/L對提高大薯率有效[5]，以30 mg/L加于固體誘導培養(yǎng)基中有效，加于液體培養(yǎng)基中反而減產(chǎn)[3]。金福順等[8]在培養(yǎng)基中加5 mg/L 6-BA+25 mg/L香豆素的效果與只加5 mg/L 6-BA的效果接近，都比單獨使用香豆素或CCC的好。0.5 mmol/L的水楊酸對塊莖數(shù)量增加有顯著作用，當其與10%～12%的蔗糖相配合時，極大地增加了微型薯數(shù)量[7]。0.1%～0.2%活性炭對試管薯形成和生長有利[17]。

1.2 外部環(huán)境條件

1.2.1 溫度。

馬鈴薯塊莖形成的最適溫度為15.6～18.3 ℃，比試管苗生長的適宜溫度低5 ℃左右。劉尚前等[18]、帥正彬等[10]、馬偉清等[19]先后對（19±1） ℃恒定低溫、（25±1） ℃恒定高溫、白天（25±1） ℃和夜間（19±1） ℃的室溫變溫對試管薯的影響研究，都認為白天（25±1） ℃、夜間（19±1） ℃的室溫變溫以及（19±1） ℃恒定低溫的結(jié)薯率或大粒薯率都高于高溫恒溫。沈清景等[12]研究表明，（19±1） ℃恒定低溫比（25±1） ℃恒定高溫下的每瓶薯粒數(shù)多3.3粒。在生產(chǎn)中將試管苗繁殖培養(yǎng)與試管薯誘導安排在各自適宜的季節(jié)，利用有利的自然室溫生長和結(jié)薯，省去人工調(diào)節(jié)溫度費用，降低成本。

1.2.2 光照。

光照時間和光照強度既影響試管薯產(chǎn)量，也影響試管薯的休眠期，其中以光照時間對試管薯產(chǎn)量的影響最大。鄂薯5號在全暗下結(jié)薯率為92%，自然光照和散射光下為24%～26%[1]。隴薯3號在含6 mg/L 6-BA的誘導配養(yǎng)基上全暗誘導比8 h/d短光照誘導的結(jié)薯早12.3 d，結(jié)薯率多43.7%[5]。魯馬鈴薯1號全黑暗誘導比短日照下結(jié)薯數(shù)增加30.7%[15]。在液體誘導培養(yǎng)基中及19 ℃溫度下，克新3號試管苗進行全暗誘導的開始結(jié)薯時期為5 d，單瓶結(jié)薯數(shù)為7.4粒，大薯率為85.4%，而長日照處理下3項指標分別是30 d、1.2粒、35.2%[12]，可見全暗、低溫十分有利于試管薯誘導。黑暗誘導以苗齡較大者好，具有5～7片葉最好。即使在自然光和室溫變溫下，也應以苗齡較大的作為誘導材料[18]。研究表明，短日照、低溫也有利于試管薯形成。龍維彪等[20]以米拉為材料在MS+5 mg/L 6-BA+8%蔗糖培養(yǎng)基上進行光照影響試驗，結(jié)果表明，結(jié)薯率和單瓶薯重按4 h/d、0 h/d、8 h/d、12 h/d的順序依次降低。張志軍等[9]研究表明克新1號暗培養(yǎng)好，而荷蘭無花8 h/d光照培養(yǎng)好。史俊等[4]在含NAA的液體誘導培養(yǎng)基和25 ℃下以全暗、8 h/d、全光照誘導費烏瑞它、夏波蒂、克新1號，它們在8 h/d光照下結(jié)薯率和大薯率都最高，全暗下結(jié)薯率也較好，24 h/d全光照下結(jié)薯率小得多，全暗下大薯率最低。馬偉清等[19]將費烏瑞它、大西洋、克新1號試管苗接于含糖6%的誘導培養(yǎng)基上用不同光照時間和光照強度處理28 d，然后全暗培養(yǎng)28 d后統(tǒng)計，它們分別在16 h/d、8 h/d、12 h/d的光照時間處理下大薯數(shù)量最高，費烏瑞它和克新1號在光照度強的處理下大薯多，大西洋相反。呂長文等[21]在MS +2 mg/L 6-BA +l mg/L NAA+10 mg/L B9+ 10%蔗糖培養(yǎng)基上誘導米拉，12 h/d、16 h/d光照下的產(chǎn)量都高。薯塊一旦形成后，在長日照下生長快，淀粉積累多，質(zhì)量好，所以將暗培和光照培養(yǎng)相結(jié)合，先暗培促使結(jié)薯然后見光促進其生長和物質(zhì)積累，或者先讓試管苗見光生根后再暗培誘導，結(jié)薯后再光照下培養(yǎng)，都取得了較好的效果。全暗誘導的試管薯有明顯休眠期，短光照誘導的發(fā)芽率高[10，20]。

2 試管薯生產(chǎn)成本分析

2.1 試管苗直接結(jié)薯的成本MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂培養(yǎng)基上生長的試管苗在秋冬室內(nèi)低溫和短日照下也結(jié)薯，平均每瓶結(jié)薯8.1粒，直徑大于0.5 cm的大薯4.6粒，現(xiàn)以這個結(jié)果為基礎(chǔ)進行成本核算。為了降低成本，用食用白砂糖代替分析純蔗糖，用自來水代蒸餾水，用2元/只的果醬瓶代替三角瓶，把試管薯生產(chǎn)季節(jié)安排在秋季，省去空調(diào)、暖氣等費用。假設(shè)年計劃生產(chǎn)10萬粒直徑大于5 mm的大薯，試管苗污染率以5%計算，則共需要培養(yǎng)22 884瓶試管苗，每瓶裝30 ml培養(yǎng)基，要配制687.2 L培養(yǎng)基，每L培養(yǎng)基成本2.45元，687.2 L培養(yǎng)基的成本為1 684元。電子分析天平、高壓鍋、超凈工作臺、冰箱、電磁爐、培養(yǎng)架等儀器設(shè)備的年折舊費用為5 200元。培養(yǎng)瓶、燒杯、量筒、燈管等低值易耗品年損耗按10%計，年損耗費用為4 300元。乙醇、甲醛等藥品年消耗費用800元。高壓鍋等用電器的年用電量1 360 kW時，總電費680元。培養(yǎng)基配制、分裝、滅菌需一名技術(shù)工80個工作日，接種需要一名技術(shù)工105個工作日，洗滌、搬運要一名普通工人20個工作日，技術(shù)工和普通工的日工資分別按150元、80元計，總?cè)斯こ杀緸?9 350元。以上各項成本費用合計42 014元，試管苗繁殖系數(shù)為6，則試管苗成本7 003元，總成本為49 017元，平均每粒大薯的成本為0.49元。

2.2 誘導培養(yǎng)基誘導結(jié)薯的成本將苗齡較大的試管苗接入固體或液體（含蛭石）誘導培養(yǎng)基誘導試管薯，除培養(yǎng)基外其他費用與上述相同。當1 L誘導培養(yǎng)基含1MS、2MS、80 g白砂糖、8 g瓊脂、30 ml蛭石、100 mg矮壯素時，成本分別是0.26元、0.52元、0.96元、1.82元、0.67元、0.08元。其他成分如外源激素、活性炭等用量少或價格低廉，不影響成本。經(jīng)粗略估算，此種方法的平均成本為（0.49±0.01）元/粒。

采用固+蛭石、液+液、固+液雙層培養(yǎng)，需要在原基本培養(yǎng)基中加誘導液或者蛭石，或者將液體淺層靜置培養(yǎng)的試管苗重新接入誘導培養(yǎng)基中結(jié)薯，這些工作所造成的人工費、電費、乙醇等藥品消耗費約為試管苗直接結(jié)薯的同類費用成本的1/2。所以，試管苗培養(yǎng)和試管薯誘導分步進行的試管薯產(chǎn)量高，但成本也很高。以固+液雙層培養(yǎng)法同樣培養(yǎng)22 884瓶試管薯為例，固體基本培養(yǎng)基（30 ml/瓶）培養(yǎng)試管苗的總成本為49 017元，培養(yǎng)一段時期后加入MS+8%蔗糖的誘導液20 ml/瓶，誘導液成本為559元，人工工資、電費、乙醇等費用共15 415元，誘導期間污染仍按5%計，從試管苗培養(yǎng)到試管薯誘導的總成本為68 412元，只有當每瓶大于5 mm的薯超過6粒，才比試管苗直接結(jié)薯有利可圖?？偝杀局杏?4 025元為人工工資，這既體現(xiàn)了勞動創(chuàng)造價值，也極大地提高了成本。

參考文獻

[1]歐建龍，黃振霖，趙雨佳，等.幾種因素對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].中國馬鈴薯，2009，23（2）：94-95.

[2] 楊莎，鄧玉萍，林萱，等.彩色馬鈴薯新品系試管薯誘導因素研究[J].中國園藝文摘，2013（3）：11-13.

[3] 張艷萍，裴懷弟，石有太，等.彩色馬鈴薯試管薯誘導體系的研究[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2014，26（7）：10-13.

[4] 史俊，王永平.蔗糖濃度及光照對馬鈴薯微型薯誘導的影響[J].安徽農(nóng)學通報，2009，15（14）：34-35.

[5] 曾述容，包玲，對三汗，等.白糖濃度及光照條件對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].中國馬鈴薯，2008，22（6）：337-338.

[6] 王肖云，胡宗利，陳國平，等.馬鈴薯試管薯誘導體系的優(yōu)化[J].廣東農(nóng)業(yè)科學，2008（5）：10-13.

[7] 韓德俊，陳耀鋒，王亞娟，等.水楊酸和不同糖濃度對馬鈴薯試管薯形成與生長的影響[J].西北植物學報，1999，19（6）：92-96.

[8] 金福順，姜成模，玄春吉，等.馬鈴薯脫毒試管薯工廠化生產(chǎn)技術(shù)及應用研究[J].中國馬鈴薯，2004，18（6）：340-342.

[9] 張志軍.馬鈴薯試管薯快繁及其調(diào)控機理研究[D].杭州：浙江大學，2004.

[10] 帥正彬，郭江洪，楊斌，等.不同培養(yǎng)條件對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2004，17（2）：212-214.

[11] 劉尚前，王曉春，劉志增.馬鈴薯試管薯誘導方法改進[J].中國蔬菜，2007（3）：29-30.

[12] 沈清景，葉貽勛，凌永勝.馬鈴薯試管薯誘導因素研究[J].福建農(nóng)業(yè)學報，2001，16（1）：54-56.

[13] 吳秋云，湯浩，蔡南通，等.不同培養(yǎng)條件對馬鈴薯試管薯形成的影響[J].中國馬鈴薯，2006，20（4）：228-230.

[14] 金建鈞，劉志文.馬鈴薯試管苗的高效培養(yǎng)和試管薯誘導[J].大連工業(yè)大學學報，2011（5）：343-345.

[15] 孫慧生，張振洪，石卓文，等.馬鈴薯試管薯的誘導與利用研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學，1993（2）：10-11.

[16] 楊宏羽，王蒂，潘新.外源激素及培養(yǎng)方式對馬鈴薯試管薯的誘導效應[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，2008，43（2）：74-77.

[17] 徐傳朝，張夏菊，劉愛君.活性炭對馬鈴薯試管苗生長和微型薯誘導影響研究 [J].中國農(nóng)業(yè)科技導報， 2003，5（5）：106-107.

[18] 劉尚前，王曉春，栗占芳，等.馬鈴薯試管薯形成的影響因素研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報，2007，16（5）：109-112.

[19] 馬偉清，董道峰，陳廣俠，等.光照長度、強度及溫度對試管薯誘導的影響[J].中國馬鈴薯，2010，24（5）：257-262.

[20] 龍維彪，楊瓊，楊仕忠，等.光周期對馬鈴薯米拉試管薯誘導形成的影響[J].云南農(nóng)業(yè)科技，2013（2）：16-19.

[21] 呂長文，王季春，唐道彬，等.馬鈴薯試管結(jié)薯的光周期誘導效應研究[J].中國馬鈴薯，2004，18（2）：68-72.

責任編輯 范世群 責任校對 李巖