甘蔗脱毒健康种苗田间繁育技术综合分析
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甘蔗脱毒健康种苗本身即为一类成熟的生物技术,在我国种植普遍,对于提升甘蔗产量帮助极大。
另外该种苗还可以强化对花叶病、宿根矮化病等病虫害的防范,现阶段在两广地区田间种植日渐规模化与广泛化。
但其会受各种不同的外界因素干扰,如组培方法存在差异、田间种植技术不到位、二代种茎的收获及运输环节管理不足等。
本文以甘蔗脱毒健康种苗为对象,探讨其田间培育技术,为后续健全其田间繁育技术的实践应用提供有效的借鉴与科学的参考。
甘蔗是一种经济作物,多产于我国的云南、海南、两广等地,主要通过杂交来完成新品种的选育。
然而甘蔗开花条件过度苛刻且杂交后结实率不高,所以选育新品种特别有难度。
现阶段满足日常生产的多是借助种茎这一方式来开展无性繁殖,但负面作用是品种退化极为严重。
同时,连作危害、栽培技术科学性不足以及管控手段不健全等,都会导致染病率大幅度增加,特别是甘蔗花叶病(SCMV)和宿根矮化病(RSD)等经常发生,虽对产量影响较小,但对甘蔗质量影响非常大。
甘蔗脱毒健康种苗作为有效的甘蔗育苗技术成果之一,其可以全面阻隔各类甘蔗病毒的传播,降低细菌病害造成的危害,属于现阶段较成熟和先进的甘蔗育苗技术。
要想提升种苗的健康率,确保其脱毒率高,要对其开展多个流程的生产过程处置,如脱毒、移栽、炼苗、出圃及运输等。
若各流程环节中稍有疏漏,则必然会影响种苗的培育质量。
鉴于此,本文先行总结甘蔗种苗的出圃前处理,随后以此为基础,阐述甘蔗脱毒与组培技术,最后全面探讨甘蔗健康种苗田间繁育技术,为后续甘蔗健康种苗田间繁殖、培育技术提升打下坚实的基础。
一、甘蔗脱毒健康种苗出圃前处理
甘蔗脱毒健康种苗有两种,即袋栽苗、裸根苗。
袋栽苗指的是在生根培养基中将种植的组培苗直接向育苗袋或营养钵进行移栽。
移植到大田后,因为这些苗有很强的活力且根系相对完整,所以成活率高,生长也快,出圃后可长时间放置,能满足长途运输的需要。
可以这样理解裸根苗,其为出圃、运送及保存等过程中根系在外裸露的苗,具体的甘蔗裸根苗,则是无生根培养基直接种植于假植苗床内的种苗。
裸根苗在苗床内成长速度较快,出圃时要小心以免伤及其根系,同时其移植时难以保持较高的成活率,种植前期管控难以落实,因此实际生产中袋栽苗种植应用更广泛。
通常而言,甘蔗脱毒健康种苗要经过炼苗环节,即叶老化掉落后方可出圃,如此可有效提升种植成活率。
出圃前要预先淋水以防止苗床变得干燥,降低拔苗断根发生率。
二、甘蔗脱毒与组培技术
1、甘蔗脱毒方法与特性
甘蔗通常借助蔗茎腋芽开展无性繁殖,其经历多年重复栽种,种苗间极易传播病源并造成反复浸染,继而使甘蔗产量减少,质量下滑。
避免甘蔗种苗受到细菌或病毒传播的侵害,最实用的手段即生产、种植并推广使用甘蔗脱毒健康种苗。
种植甘蔗健康种苗,脱毒方法是确保种苗能够全面消除宿根矮化病、花叶病等危害的根本。
我国农业科技从业人员开展甘蔗脱毒的方法较多,常见的有借助恒温热水处置,同时与腋芽分生组织培育相结合;直接培育甘蔗腋芽分生组织及培育蔗芽等等。
经研究发现,借助恒温热水对种苗进行处理可以使病毒失去活性,随后经由恒温快速催芽,在种苗腋芽维管束没有完全形成时,将其生长点取出后培养,对无菌株系加以诱导后开展增殖培育,以此获得种苗的新生代植株。
甘蔗借助此种脱毒方法开展种苗繁殖具备如下优势,加强分蘖力、宿根高发芽率、高生长性、高成茎率、抗逆性好等。
甘蔗脱毒种苗的种植可减少60%用种量,提高0.5%~1%的含糖量及20%以上的产量。
2、甘蔗脱毒与组织培养
首先,甘蔗脱毒健康种苗是借助对甘蔗茎尖进行培养,随后对愈伤组织开展再培养后方可得到。
该健康种苗的培育渠道对照常规种苗组织培育大体无二。
现阶段我国在此方面技术较为成熟且成果显著。
如先将甘蔗借助热处理、温热处理等方式处理后,再与茎尖分生组培相融合,以此构建起高效的甘蔗健康种苗脱毒及组培技术体系;也可先将甘蔗借助热处理、温热处理等方式处理后,将其带芽茎段腋芽作为外植体,取茎尖分生组织后将其接种在培养基中培育一段时间,如10~20天后,将长出的完整新芽割下,再接种在培养基中进行20天培育,得到丛生芽,其包括3~5个小芽,丛生芽在不断继代培养时会持续增殖。
其次,借助新叶愈伤组培可更好地消除花叶病毒,但不足在
甘蔗脱毒健康种苗田间繁育技术综合分析
陈炜1颜靖2商昌保2韦永存3吴峰4
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于种苗后代隐藏较高的变异性。
借助茎尖组织培养则会形成较高的脱毒效果,种苗后代具有更强的稳定性。
试验结果显示,选取热处理方式可提升脱毒水平,具有突出的增产增收效果,提升幅度超过50%。
此外,要根除花叶病、白条病等,则要选择甘蔗顶端分生组培这一手段以达到脱毒效果的实现。
利用水浴法对不同甘蔗进行处理,要设置不同的温度与时长以保障效果。
再次,建立健全甘蔗的多重PCR检测法,确保可同时对甘蔗进行检测,以掌握花叶病和宿根矮化病的真实状况。
另外要借助多重PCR检测明确蔗株有无造成上述疾病的病原情况。
最后,研究甘蔗不同部位的茎尖及其抗氧化剂可知,带芽茎段新生嫩腋芽适合用作外植体,经由0.75克/升的抗坏血酸对其开展30分钟的预处理能够避免褐化,并且不会对外植体生长分化形成不利影响。
为了能提高成活率,茎尖需在接入培养基之前,先用PVP溶液及无菌水进行15分钟浸泡,来减少发生酚污染。
3、脱毒技术基本原理
甘蔗若处于宿根矮化病发病期,则其借助胞间连丝及维管束组织系统在内部完成病菌的散播。
利用胞间连丝的传播与茎尖分生的活跃度相对比较慢。
茎尖的分生组织还未形成维管系统,病菌及病毒难以传播到生长点。
同时,茎尖分生组织本身新陈代谢速度快,且生长激素浓度较高,共同作用下使病毒难以存活繁殖。
脱毒技术处理分三个步骤:温汤浸种、种植热处理及茎尖的组培快繁。
具体步骤如下:种茎放在热水中杀菌,水温以52℃为宜,浸置30分钟,浸置完成用作种苗(生产用种通常会选择组培苗的第二或第三代蔗茎)。
茎尖浸入热水进行处理后进行离体培养,放入温度为35℃培养箱进行催芽。
将甘蔗新生茎尖开展脱毒处理装入瓶中,开展组织培养。
等瓶中种苗有一定的生长高度后,将其置于培养杯皿中继续培育。
杯苗在稳固生长后将其移送至大田中。
借助PCR技术对组培苗开展全面病毒、病菌检测的结果为阴。
借助生物反应器开展间歇浸没液体培育技术,对脱毒处理后的组培苗开展快繁培育,将可实现增殖率提升30~40倍。
三、甘蔗脱毒健康种苗田间繁育技术
1、扩繁苗圃种植与管理
甘蔗健康种苗的田间繁育涵盖一级扩繁和二级扩繁两个具体阶段。
田间繁育选用的种植地要满足下述要求,应当尽量选择平坦、肥沃、疏松的土地,并对土地科学地进行整地,整地要做到深耕、深翻,将土地翻松,翻耕后再行曝晒,晒干完成后将土地耕耙平整;接着开好种植沟,以40厘米沟深为宜;确定种植苗密度设置为每公顷22500~30000株,株间距设置为35厘米左右,行间距设置为1.0~1.2米;栽种时保持根部带土,并及时浇水以确保定根。
甘蔗脱毒健康种苗的施肥管理包括3个阶段:首先,基肥施入充足,分别施入尿素225公斤/公顷、氯化钾150公斤/公顷、钙镁磷肥1500公斤/公顷;其次,分蘖期施肥比例如下,即尿素、氯化钾的施用量依次对应300公斤/公顷、150公斤/公顷;最后,要保证拔节期施肥比例准确,以确保拔节实现有效伸长,尿素及氯化钾的施用量依次对应450公斤/公顷、225公斤/公顷。
2、甘蔗脱毒健康种苗繁殖
甘蔗健康种苗要想快速繁殖,则一定要实现规模化量产,在此基础上要对甘蔗脱毒健康种苗做好繁殖及示范工作,建立健全对甘蔗脱毒健康种苗生产和应用技术的推广体系,并制定相应的技术规则,加速生产的示范推广,不仅能使宿根年限延长,促进甘蔗产量的提升,使甘蔗生产实现社会与经济效益的双重提升。
3、病虫害防治
甘蔗生长过程中不可避免会受到病虫侵害,典型的有螟虫、蚜虫等。
要制定高效措施以防范病虫害,提升防治效率。
①螟虫害防治
螟虫就是磷翅目有喙亚目螟蛾科昆虫的统称。
甘蔗虫害中以螟虫覆盖范围最大且危害程度最深,必须重视螟虫害防治。
通常选用的螟虫害防治法是按照种苗的不同生长阶段采用不同的方法防治。
如健康种苗苗期多选取双药杀虫剂防治,该虫剂浓度、剂量分别为25%、3000~3750毫升/公顷,在其中加入900千克/公顷的水后,喷施在甘蔗种苗叶面及对应基部,防治效果较好。
在种植中后期要定期检查,有害虫后则喷洒敌百·毒死蜱及克百威以完成有效防治。
②蚜虫害防治
对于种苗蚜虫害的防治,既可选用生物杀虫法如使用赤眼蜂诱剂,也可以选用物理杀虫法如杀虫灯进行害虫防治。
蚜虫在甘蔗生长过程中危害明显,可依照蚜虫危害的实际情况确保防治措施。
如用浓度、剂量依次是50%、300~450克/公顷的辟蚜雾进行喷施,也可选择浓度、剂量依次是10%、150~300克/公顷的大功臣粉剂,加入450千克/公顷水开展喷洒。
③其他虫害防治
对其他虫害则要依照实际情况选用不同的防治措施。
如防治天牛、蔗龟等是必须在铺地膜前喷施洒克百威颗粒剂溶液进行药物消杀;喷杀蓟马可选取敌敌畏1000倍液或氧化乐果800倍液;消杀白蚁则选用浓度、剂量分别为5%、45~75千克/公顷
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的丁硫克百威。
4、二级苗繁育
甘蔗健康种苗的常见繁育模式“一年两采法”。
一般情况下,1~3月开展甘蔗脱毒以及袋栽苗培育,6~8月落实首轮砍收,11月至翌年2月完成二轮砍收。
甘蔗的砍收要遵循如下标准,即甘蔗有效节数超过十个,也可以是甘蔗株高超过1米。
砍收时尽可能用小锄低砍以防止开裂,甘蔗砍收后将叶片去掉并将叶鞘留下。
每次砍收后均要利用酒精或肥皂水完成对工具的人工消毒,以避免病菌二次感染。
采收作业结束后要真正落实田间清理工作,在完成开沟施肥的同时确保二级良种扩繁。
二级扩繁必须在新种蔗的田间进行,其他管理则基本保持一致。
甘蔗采收完成后,刚砍收好的甘蔗种苗置于阳光下晒1天后去鞘斩种。
5、加强田间管理
①苗期管理
首先,要及时辅助甘蔗苗穿膜,初期要借助地膜覆盖甘蔗,由于地膜内保持着较高的温度极易导致烧苗。
因此由出苗开始,如果种苗难以自主穿膜,则可人为在膜面戳出孔隙,使甘蔗种苗伸出孔外,然后用碎土将小孔封盖,定期检查以防止烧苗。
其次,检查甘蔗苗是否缺失,甘蔗从下种到发芽的过程中,因不同环境因素的影响,可能出现缺苗断垄的情况,要及时检查并进行补缺。
补苗可以通过下种时培育预留的密集蔗苗进行移植补缺,这样会保障蔗田的主茎苗完整、均匀、健壮。
最后,便是施肥,甘蔗幼苗的真叶达到4~5片时,种根会衰老而随之产生新苗根,不断长出新的叶片,此时就需要进行施肥。
可用尿素150千克/公顷兑入水,浇于蔗株根部进行提苗;促进分蘖,并使有效分蘖增加,达到充足的苗量,确保每公顷种植株数超过15万。
②中后期管理
甘蔗在中后期平均生长速度每天大于2厘米,进入大伸长期,此时根系发达,吸水和吸肥能力都超强,达到最大的光照、温度、水量、肥量需求。
这一阶段直接左右着甘蔗的实际产量,在中后期管理时要及时揭膜,进行培土施肥,创造良好的环境,更多地满足能够促进甘蔗生长的需求,争取使甘蔗达到根系发达、叶片饱满、蔗茎粗壮。
首先,要及时除草揭膜。
甘蔗的真叶达到10~12片时,揭除覆膜并将田间杂草清除。
其次,是进行施肥、培土、防虫。
5、6月间,甘蔗进入成长的关键期,开始拔节生长,这一时期决定了甘蔗产量;同时也是盛行蔗龟初孵幼虫及赭色鸟喙象成虫的时期,所以,不但要及时进行施肥培土,还要进行施药防虫。
下雨或灌水之后,土壤特别湿润,此时蔗地选用颗粒剂农药,浓度为8%毒·辛、3.6%广谱型及普通型杀虫双、5%丁硫克百威、5%杀虫单·毒死蜱等45~90千克/公顷或浓度为15%的乐斯本颗粒剂15~18千克/公顷,混合尿素750千克/公顷、普钙450千克/公顷(或养分含量相同的复合肥),撒施在蔗株的基部,并及时进行培土,培土厚度为20~25厘米。
8月中上旬,下雨或灌水后,趁土壤湿润,施撒尿素225~300千克/公顷作为壮尾肥,使甘蔗产量达到最大化。
最后,在生长后期及时将枯黄叶片剥除,使蔗田的通透性提升,且能够防止倒伏,防止霜冻、减少病虫害。
③有害生物综合防治
选用浓度为2%~3%石灰水对种子进行浸泡12~24小时,或稀释800倍的浓度为50%多菌灵可湿性粉剂加浓度为48%乐斯本乳油液对种子进行浸泡3~5分钟,也可直接将种苗的两端砍口醮取生石灰,对防治凤梨病、粉介壳虫、赤腐病等有很好的防治效果;甘蔗生长的中前期,在下种、培土的同时进行农药的施用,能有效防治蔗龟、螟虫、赭色鸟喙象等虫害;中后期,即6、7月以后,选用广谱性的农药,即48%乐斯本乳油、10%吡虫啉可湿性粉剂、95%杀虫单原粉等稀释1000~2000倍,均匀地进行喷雾消杀,能有效地对棉蚜、蝽象、蓟马、沫蝉、粘虫的危害进行防治。
甘蔗病害多发生在雨季,可在发生病害初期,即7、8月间,选用稀释1000倍的浓度为50%多菌灵可湿性粉剂、浓度为50%苯来特可湿性粉剂,或稀释500~600倍的浓度为1%波尔多液,可有效抑制梢腐病、褐条病等。
综上所述,甘蔗脱毒健康种苗田间繁育技术,对于提升甘蔗产量帮助极大。
通过对甘蔗健康种苗出圃前处理、甘蔗脱毒方法与特性、甘蔗脱毒与组织培养、脱毒健康种苗田间繁育技术、加强田间管理、病虫害防治等种苗田间繁育技术分析,
以期为后续甘蔗健康种苗田间繁殖、培育技术提升提供相应借鉴。
(作者单位:1.530300广西横州市横州镇农业水利站;
2.530300广西横州市六景镇农业水利站;
3.530300广西横州市陶圩镇农业水利站;
4.530300广西横州市农业技术推广站)
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