龐淑敏 方貫娜 張新嶺
馬鈴薯適應性廣,宜糧宜菜,營養(yǎng)全面,是世界第三大糧食作物。我國是馬鈴薯種植第一大國,種植面積占世界總面積的29.6%,但單產(chǎn)水平低于世界均產(chǎn)15.6%,造成這一局面的重要原因之一就是馬鈴薯脫毒種薯的應用不夠深入廣泛。本文針對馬鈴薯脫毒種薯的應用提出一些看法,同時對脫毒種薯的發(fā)展提出一些思考,以供馬鈴薯從業(yè)者閱讀參考。
一、關于馬鈴薯脫毒種薯
(一)馬鈴薯脫毒的起因
馬鈴薯是無性繁殖作物,繁育過程更易攜帶和積累病毒、類病毒、真菌、細菌等病原。真細菌類病原能夠通過化學方法防治,而病毒卻無有效藥劑控制,因此會逐代增殖、積累,導致品種退化,造成馬鈴薯的產(chǎn)量大幅度降低,商品性大幅下降,使馬鈴薯品種失去優(yōu)良種性,無法長期在生產(chǎn)上應用,如不解決,會對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)造成致命影響。通過各種技術手段,獲得不帶病毒、類病毒的脫毒種薯并應用于生產(chǎn),可以從根本上解決這一問題。
(二)馬鈴薯脫毒種薯繁育技術體系及種薯分級標準
為解決馬鈴薯病毒病引起的種薯退化問題,研究人員進行了多種途徑的技術探索,經(jīng)過多年實踐,目前世界各國應用最廣泛的技術體系是:通過莖尖組織培養(yǎng)技術、病毒檢測技術獲得不帶病毒的脫毒試管苗;脫毒試管苗通過組織培養(yǎng)切段快繁技術大量繁殖;大量繁殖后的試管苗結(jié)合無土基質(zhì)栽培技術生產(chǎn)脫毒微型種薯(簡稱微型薯),以微型薯為脫毒種薯的原原種,進入大田種薯繁育體系進行脫毒種薯的繁育。
我國已制定脫毒種薯的國家標準(GB18133-2012),根據(jù)這一標準,我國脫毒種薯的級別分為原原種(微型薯)、原種、一級種、二級種四個級別。
二、客觀認識及合理應用馬鈴薯脫毒種薯
(一)客觀認識馬鈴薯脫毒種薯
馬鈴薯種薯是農(nóng)業(yè)生物技術的產(chǎn)物,脫毒種薯的推廣和應用已經(jīng)成為馬鈴薯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢,但仍有部分種植者對馬鈴薯脫毒種薯的優(yōu)勢、潛力以及應用缺乏客觀認識,生產(chǎn)中無法正確應用脫毒種薯,因而不能很好地發(fā)揮出脫毒種薯的增產(chǎn)潛力。
1. 客觀認識脫毒馬鈴薯的增產(chǎn)潛力
脫毒種薯的最大優(yōu)點就是可以大幅地增產(chǎn)、大幅地提高商品性,從而大幅地提高效益。但這些優(yōu)勢是基于優(yōu)良品種本身的遺傳特性,脫毒僅僅是一個復壯過程,一個品種如果自身遺傳性狀中沒有高產(chǎn)和高商品率的特性,即使同樣經(jīng)過脫毒,依然不能改變原有品種的缺點。由此可見,脫毒技術是有限的,它不能從根本上改變品種,只是恢復和保障優(yōu)良品種本身的優(yōu)良特性。
2. 客觀認識脫毒種薯的增產(chǎn)幅度
增產(chǎn)幅度是相對而言的,脫毒種薯增產(chǎn)幅度小的只有20%~30%,大的則可超過100%。脫毒種薯增產(chǎn)幅度的大小取決于以下因素:
①品種的抗病毒能力。抗病育種一直以來都是重要的育種目標,隨著育種技術尤其是分子育種技術的發(fā)展,一些對病毒病有抗性的品種將逐步育成并應用于生產(chǎn)。對于抗性較強、退化較慢的品種,脫毒種薯的增產(chǎn)幅度相對較低。
②對照種薯的病毒性退化程度。對照種薯退化嚴重的,脫毒后的種薯增產(chǎn)幅度就大;反之,則增產(chǎn)幅度小。
③脫毒薯種植的年限長短。種植時間短的脫毒薯,因被病毒侵染的機會少,仍保持較高的增產(chǎn)水平;反之,脫毒薯種植年限長,病毒感染的機會多,病株逐漸增多,甚至有多種病毒侵染,逐漸接近未脫毒的種薯,增產(chǎn)幅度必然減小。
④脫毒薯生產(chǎn)是否因地制宜采取保種措施。如一季作地區(qū)結(jié)合夏播留種,二季作地區(qū)結(jié)合春陽畦,晚秋播種或春季早種早收、整薯播種、噴藥防蟲、拔除病株等技術。栽培技術運用的好,脫毒薯就能發(fā)揮較長時間的增產(chǎn)作用,增產(chǎn)幅度也大;反之,即便是脫毒薯也會很快發(fā)生病毒性退化,失去增產(chǎn)作用。
(二)合理應用馬鈴薯脫毒種薯
在客觀認識馬鈴薯脫毒種薯的基礎上,應用脫毒種薯時要注意以下問題:
一是種植馬鈴薯脫毒種薯仍要進行必要的病害防治。脫毒種薯僅僅是通過一定的技術手段脫去了種薯攜帶的大部分病毒,避免了病毒病的危害,而對馬鈴薯的其他真細菌病害并沒有產(chǎn)生抗性,在生長期間仍要進行必要的病蟲害綜合防治,避免其他病害給生產(chǎn)帶來損失。
二是馬鈴薯脫毒種薯的增產(chǎn)效果不是永久性的,在脫毒苗和脫毒原種的繁育過程中,如果不采取相應防退化措施,病毒仍會再次侵染脫過病毒的植株,因此脫毒種薯的繁育要有嚴格的技術規(guī)程和完善的種薯繁育體系。
脫毒種薯進入大田生產(chǎn)后,馬鈴薯被病毒侵染機會更多,發(fā)生病毒性退化的可能性很大。有資料顯示,脫毒后植株退化的速度比未脫毒前該品種的退化速度更快,脫毒種薯只能在當季達到顯著的增產(chǎn)效果,繼續(xù)留種必然會使種薯退化,造成大幅減產(chǎn),嚴重影響種植效益。因此,不提倡種植者利用脫毒薯繼續(xù)自行留種,要堅持每年換種,才能保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
三是脫毒種薯的增產(chǎn)同樣依賴于合理的栽培管理措施,包括品種選擇、各地區(qū)不同綜合栽培模式選擇等。實踐證明,只采用脫毒種薯,而不進行科學的栽培管理,脫毒種薯應有的增產(chǎn)潛力無法完全發(fā)揮出來。
三、我國脫毒種薯應用現(xiàn)狀及存在問題
(一)應用現(xiàn)狀
我國是馬鈴薯種植第一大國,種植面積居世界第一,但單產(chǎn)水平在世界平均水平之下,其中一個重要的原因就是脫毒種薯生產(chǎn)不規(guī)范,不協(xié)調(diào)。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國已有20多個?。ㄊ小⒆灾螀^(qū))開展馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn),年生產(chǎn)脫毒微型薯的總量在8億粒左右,生產(chǎn)上合格的脫毒種薯應用面積僅占總面積的15%~20%。這個數(shù)據(jù),一方面說明脫毒種薯的應用空間依然很大,應用前景依然廣闊,另一方面也反映出脫毒種薯應用的不協(xié)調(diào)狀況。
(二)存在問題
1. 脫毒種薯生產(chǎn)成本高
脫毒種薯生產(chǎn)環(huán)節(jié)多,前期對生產(chǎn)設備、人工投入多,后期繁育體系管理投入大,因此造成種薯生產(chǎn)成本高,影響馬鈴薯脫毒種薯的大面積應用。近幾年,我國很多地區(qū)實行了脫毒種薯政府補貼政策,對馬鈴薯脫毒種薯的應用有所促進。
2. 脫毒種薯繁育體系發(fā)展不協(xié)調(diào)
年微型薯生產(chǎn)量8億粒與合格脫毒種薯覆蓋率不足20%的矛盾現(xiàn)象說明,脫毒微型薯產(chǎn)能過剩,但用于商品薯生產(chǎn)的二級種薯生產(chǎn)規(guī)模嚴重不足,這種不協(xié)調(diào)的生產(chǎn)體系,嚴重影響了脫毒種薯的廣泛應用。
按照國家標準所定的“原原種(微型薯)—原種— 一級種—二級種”四級繁育體系推算,我國馬鈴薯種植面積為8 470.5萬畝,如果各級種薯繁育體系健全,年生產(chǎn)2億~3億粒微型薯就可以實現(xiàn)全覆蓋。但在實際生產(chǎn)中,由于種薯生產(chǎn)體系缺少權威管理部門宏觀的組織規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理,馬鈴薯種薯繁育體系管理不健全,尤其是一級種薯、二級種薯的繁育體系更加混亂,種薯生產(chǎn)企業(yè)為了增加市場競爭力,將原種、一級種直接銷售作為生產(chǎn)所用,因而出現(xiàn)了理論上微型薯產(chǎn)能過剩,而實際應用面積較小的尷尬局面,從而造成合格種薯成本高,低成本自留種乘虛而入的局面。
3. 缺乏完善的種薯認證和種薯市場監(jiān)管系統(tǒng)
脫毒種薯質(zhì)量缺乏有效和有序的監(jiān)控、監(jiān)測和認證系統(tǒng),種薯市場流通方面也沒有相應有效的監(jiān)管制度,使得種薯質(zhì)量難以控制。盡管我國相繼出臺了種薯質(zhì)量標準和規(guī)程,但是在實際生產(chǎn)中,行業(yè)管理部門難以滲入到馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)每個環(huán)節(jié)進行監(jiān)管和監(jiān)測,因此難以執(zhí)行國家的質(zhì)量標準和規(guī)程,難以保障種薯的質(zhì)量。
四、對我國脫毒馬鈴薯發(fā)展的兩點思考
馬鈴薯脫毒技術引進我國已經(jīng)有近50年的歷史,馬鈴薯脫毒種薯雖然已經(jīng)成熟地應用于生產(chǎn),應用效果也得到了廣泛、深入的實踐印證,但就目前推廣應用的面積而言,還遠遠沒有達到應該有的規(guī)模,這個問題值得管理部門、科研部門、馬鈴薯種薯生產(chǎn)企業(yè)和馬鈴薯種植企業(yè)進行深刻反思,解決這一不協(xié)調(diào)局面,筆者認為需要從以下兩個方面著手:
(一)低成本高效率脫毒技術的再創(chuàng)新
在組織培養(yǎng)脫毒技術和原種繁育技術上,進一步圍繞降低成本提高效益進行研究和改良??蒲腥藛T在近幾年里不斷進行嘗試,并初見成效。例如開放組培技術突破了傳統(tǒng)組培對無菌環(huán)境、儀器設備、電能和操作技術的依賴,使低成本脫毒苗快繁成為可能;試管薯繁育技術突破了組培苗扦插帶來的弊端,實現(xiàn)了立體、周年、可控的生產(chǎn);噴霧栽培技術有效地提高了單株結(jié)薯率,延長了結(jié)薯期,從而減少了脫毒苗的大量生產(chǎn);超低溫脫毒技術為馬鈴薯脫毒提供了另一技術途徑。這些技術中部分已應用于生產(chǎn),但其技術體系中都有一些關鍵點需要突破,某些技術環(huán)節(jié)仍需進一步研究和改良,才能更好地與馬鈴薯大產(chǎn)業(yè)原種生產(chǎn)的需求相協(xié)調(diào)。
(二)種薯質(zhì)量監(jiān)管機制的學習和創(chuàng)新
在種薯質(zhì)量監(jiān)管機制上要向馬鈴薯種薯生產(chǎn)強國荷蘭和馬鈴薯種植強國比利時學習。荷蘭是世界馬鈴薯種薯出口第一大國,比利時是馬鈴薯世界單產(chǎn)水平最高的國家。這兩個國家早在20世紀 60 年代就已經(jīng)形成健全的馬鈴薯種薯質(zhì)量認證體系,并受到法律的制約,從而確保了荷蘭和比利時馬鈴薯生產(chǎn)整體水平保持在世界領先地位。
在學習的同時,還要因地制宜,在監(jiān)管機制上根據(jù)我國國情進行創(chuàng)新。我國馬鈴薯種植面積是荷蘭的36倍,比利時的72倍,同時區(qū)域跨度大,物候條件復雜多樣,使得種薯認證體系無法簡單地復制荷蘭、比利時模式,需要根據(jù)區(qū)域特點,摸索創(chuàng)新適合的種薯認證監(jiān)管機制,實現(xiàn)種薯質(zhì)量監(jiān)管法制化,保障馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康有序地發(fā)展。
(作者聯(lián)系地址:河南省鄭州市長江中路六號 鄭州市蔬菜研究所 ? 郵編:450015)