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生姜无根组培苗一步成大田苗的方法

花匠小妙招
2025-01-02 00:45

生姜无根组培苗一步成大田苗的方法

1.本发明属于植物栽培领域，具体涉及生姜无根组培苗一步成大田苗的方法。

背景技术：

2.近年来，随着科学技术的迅猛发展，植物组织培养技术已进入生产应用阶段，广泛应用于花卉、果树大规模的离体快繁。植物组培脱毒苗木快繁可在人工控制条件下一年四季生产，并可在短时间内获得大量组培脱毒苗木。但由组培生根苗到移栽大田，从室内到室外，由瓶内适宜的光照、温度、近饱和湿度及无菌的环境条件逐渐向自然多变的环境条件转化，此过程对生产环境条件要求高，温湿度、光照等控制难度大，是制约组培脱毒苗规模化、产业化生产的瓶颈。
3.从组培瓶苗到大田苗是生物组培技术中较为关键的一环，它直接关系到组培苗能否尽快地应用到大田生产中去。试管苗移栽过程较为复杂，盲目移栽或稍有不慎，就会造成大批组培苗死亡(马宗新,汪茂斌,赵红柳,申飞,张书,杜俊兴.组培苗的炼苗技术.安徽农业科学,2000,(04):420
‑
421.)。在植物组培中，大田苗的成活率是限制工厂化育苗流水线能否运行成功的关键一环，成活率高低直接影响到产品的生产规模和种苗成本(龙冰雁,李增援.浅论组培苗的炼苗技术[j].安徽农学通报,2006,(06):82+47)。在组培苗生产过程中，移栽成大田苗的成本占总成本的40
‑
60％，如何提高组培苗到大田苗的成活率，降低生产成本，是快繁技术能否应用于生产的关键之一(张小红，康冰，曹宁，等.称猴桃试管苗移栽条件研究.西北农业学报，2002,11(3):83
‑
86.)。
[0004]
由于生姜(zingiberofficinalerosc.)组培试管苗幼嫩，根系较弱，再生能力差，且试管苗移栽前后瓶内微环境与大田环境条件差异较大，往往导致移栽大田的试管苗成活率较低。生姜组培苗成为大田苗，常规需要经过瓶内生根、瓶内炼苗、大棚寄栽、生根成大田苗四个阶段。
[0005]
首先瓶内生根：生姜组培丛芽切成小苗，转接到生根培养基中(1/2ms+iba0.3mg/l+1mg/l活性炭+蔗糖20mg/l(邱许凤,余碧霞.生姜组培苗生产技术研究.绵阳师范学院学报,2020,39(05):68
‑
71)，或1/2ms+naa0.04mg/l(潘菊,胡颖.生姜组培苗工厂化生产技术.湖南农机,2012,39(07):231)中，在生根培养基中培养15
‑
20d后，培养瓶里的组培苗长出4
‑
5条白根。其次瓶内炼苗：将生好根的组培苗揭盖炼苗，在培养瓶中放入少许水，以防组培苗失水及培养基被污染，3d后移出培养室，在自然光照和温度20
‑
28℃的条件下炼苗10d左右，待组培苗出现6
‑
7片叶，叶长5
‑
8cm时，从瓶内取出苗并洗净培养基，用一定浓度的生根剂浸根20
‑
30min后晾干。再次大棚寄栽：组培苗按5cm
×
10cm规格寄栽于苗床(苗床要求长10m，宽1.2
‑
1.3m，高0.05m。将珍珠岩与腐殖土按3:1的比例混配成寄栽基质，经过过筛和严格土壤消毒灭菌后填铺苗床，保持床面平整、疏松)，浇透水。棚内温度在20
‑
28℃，相对湿度80％，棚顶覆盖遮阳网。最后生根成大田苗：寄栽5
‑
7d后姜苗开始长出新根，需要30
‑
40d，根据土壤湿度酌情浇水，通常每2
‑
3d浇水1次，加盖塑料膜保温保湿，使温度保持在20
‑
28℃，湿度在80％以上。同时也要注意遮荫，避免强烈阳光照射，控制光照在自然散射光状态(生
姜幼苗较喜弱光)。若遇高温和强光气候，需揭膜降温并加盖遮阳网遮阳；若遇降温天气，则加盖双层膜或采取其他相关措施提高苗床温度(杨云颖,乔晓峰,李庆宏,杨勇胜.生姜种苗组培及栽培技术[j].贵州农业科学,2009,37(09):210
‑
212.)。
[0006]
徐坤等发明了一种可在生产推广应用的生姜组培试管苗炼苗方法，分瓶内炼苗与瓶外基质炼苗2个环节，生姜试管苗在密闭环境中，打开瓶盖3
‑
5d，然后将生姜试管苗取出，栽植于炼苗室备好的基质苗床中，基质配方为草碳:蛭石:粘土＝1:1:1，经25
‑
30d完成瓶外基质炼苗，移栽大田(徐坤,郑永强.一种生姜组培试管苗炼苗方法，授权公告号cn 1951177b)。徐国华等一种生姜组培苗的炼苗方法是待培养瓶里的生姜组培苗长有4
‑
5条白根时，揭盖炼苗，5d后将培养瓶移出培养室，在自然光照和温度24
‑
26℃的条件下炼苗7d，待组培苗出现5
‑
6片叶，叶5
‑
7cm时，从培养瓶内取出组培苗并洗净培养基，移栽入草炭:珍珠岩:蛭石＝2:1:1的基质中，按常规肥水管理至长成大田苗，出圃(徐国华,罗永城.一种生姜组培苗的炼苗方法,授权公告号cn 104585027b)。以上两专利的内容与杨云颖等(2009)的很相似，都是炼苗后寄栽到基质中。操作程序复杂，从瓶内生根到大田苗需要50
‑
60d，且整个生长环境对温度、湿度、光照都有严格要求。
[0007]
在常规栽培中，取已萌芽的种姜切块种植，需种姜4500
‑
6000kg/hm2，种姜的消耗量很大；且长期无性繁殖致使生姜体内积累多种病菌、病毒，如黄瓜花叶病毒
‑
cmv、烟草花叶病毒
‑
tmv等，病毒的积累造成种性退化，降低生姜的产量5
‑
45％，同时使其品质降低，抗病性和抗逆性下降；同时种姜带菌，致使种植过程中姜瘟病、茎基腐病等常有发生。每年受姜瘟病等影响的地区平均减产达30％以上，个别地区甚至高达50％。利用组织培养技术可以获得脱毒、脱菌健康种苗。因此，利用组培技术生产生姜种苗是生姜产业健康发展的必然趋势。但是，就目前相关资料显示，关于生姜组培苗成大田苗还是需要经过生根、炼苗、寄栽大田管理等程序。
[0008]
本发明针对上述问题，提出了生姜无根组培苗一步成大田苗的方法，使无根组培苗在较封闭的、带有营养液的基质中生根，后逐步撤去覆盖物，见干见湿管理后直接移入大田种植。该方法使无根组培小苗直接在移栽基质中生根，简化了生产环节，降低了生产成本，缩短了生长时间，提高了成苗率。本技术方法简单，生产成本低，成苗率高，在生产上体现为直接的经济效益。

技术实现要素：

[0009]
本发明的目的在于提供了生姜无根组培苗一步成大田苗的方法，该方法突破了生姜无根组培苗需要在瓶内生根、炼苗、洗苗、寄栽等复杂程序的问题，可直接将组培苗育成大田苗，且大田苗成活率高，节省成本和人力，适合大规模推广。
[0010]
为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：
[0011]
生姜无根组培苗一步成大田苗的方法：
[0012]
1、基质准备：蛭石:草炭按照体积比1:1
‑
2混合，配制ms+0.5
‑
1.0mg/l naa+0.05
‑
0.15％(质量百分比)甲霜噁霉灵，加入到基质中，使其湿度为70
‑
90％；
[0013]
2、瓶外生根设施的准备：将基质装入容器中，使基质表面平整；
[0014]
3、生根材料的准备：将生姜继代苗切去基部愈伤组织；
[0015]
4、组培苗定植：把切好的单株小苗定植到装有基质的容器中，容器底部有吸水孔，
底下带托盘，容器上方覆盖透明覆盖物，使小苗处于保湿环境中；
[0016]
5、生根期管理：培养12
‑
15d后，小苗基部生出根；掀去覆盖物；当基质干时托盘中加水1
‑
2cm，见干见湿培养15
‑
20d后移栽大田。
[0017]
以上所述的方法中，优选的，组培苗培养过程中培养室的环境：温度为20
‑
30℃之间，湿度70
‑
90％，在光强25
‑
30μmol
·
m
‑2·
s
‑1，光周期14
‑
16h
·
d
‑1；
[0018]
以上所述的方法中，单株小苗标准：株高3
‑
5cm，茎粗≥0.2cm。
[0019]
本发明与常规种植技术相比，具有以下优点和效果：
[0020]
1、本发明无根组培苗不需要接种到灭菌的生根培养基中，直接寄栽于基质中，基质无需高温高压灭菌消毒，省略了配制培养基、灭菌、操作台转接、瓶内生根、打开瓶盖炼苗等步骤，达到一步成大田苗的目的，简化了组培苗成大田苗步骤，缩短了20余天的培养时间。因此，节省了近40％的生产成本。
[0021]
2、本发明在基质中添加的抑菌剂，不仅可抑制组培苗染菌，还具备增强发根能力作用。
[0022]
3、本发明通过各参数的优化，大大缩短了从组培苗到大田移栽的生产周期，且无根组培苗成苗率达98％以上。而传统方法中，组培苗在培养基生根后需炼苗，因为炼苗过程中有培养基，且是在开放环境，有部分瓶苗会污染；在将带根组培苗从培养基中取出清洗过程中会有部分根系受损或断掉，后期即便严格的田间管理，其成苗率最高只有90％。
[0023]
4、培养室一般为5层，本发明生姜无根苗是按3cm
×
5cm行间距定植，生产10000株需要的面积是10000
×3×
5＝150000cm2＝15m2。因为培养室是立体5
‑
6层，按照5层计算，15/5＝3m2；而温室寄栽，苗床上按8cm
×
10cm行间距定植，生产10000株需要的面积是10000
×8×
10＝800000cm2＝80m2(徐坤,郑永强.一种生姜组培试管苗炼苗方法，授权公告号cn1951177b)。从以上数据可以看出，节省空间达96.25％，温室寄栽也是需要温、光、水严格控制。因此，本发明不仅节约空间，环境因子好控制，成苗成本也大幅度下降。
附图说明
[0024]
图1为生姜无根组培苗定植在配好的基质中，上面覆盖透明覆盖物培养中。
[0025]
图2为生姜无根苗在基质中长出根，接去上面透明覆盖物，进行见干见湿的生根期管理。
[0026]
图3为通过生根期管理，已成大田苗在培养容器中长势。
[0027]
图4为生姜无根组培苗经过培养形成的大田苗。
具体实施方式
[0028]
本发明所述技术方案，如未特别说明，均为本领域的常规方案；所述试剂或材料，如未特别说明，均来源于商业渠道。本实施例以来凤生姜为例进行说明，本发明的方法也可用于其他品种生姜无根组培苗一步成大田苗。
[0029]
实施例1：
[0030]
本发明实施例中的试验在湖北省蔬菜种质创新与遗传改良重点实验室进行
[0031]
生姜无根组培苗一步成大田苗的方法：
[0032]
1、基质准备：蛭石:草炭按照体积比1:1混合，配制ms+0.5mg/lnaa+0.1％甲霜噁霉
灵(质量百分比)，加入到基质中，使其湿度为80％。
[0033]
2、瓶外生根设施的准备：在长方形花盆(长35
‑
50cm
×
宽15
‑
20cm)中装入8.0
‑
10.0cm厚拌好的基质，使基质表面平整；
[0034]
3、生根材料的准备：将扩繁30d以上的生姜继代组培苗用镊子从培养基中取出丛状小苗，在操作台上切去基部愈伤组织(小苗标准：株高3
‑
5cm，茎粗≥0.2cm)；
[0035]
4、组培苗定植：把切好的单株小苗按3cm
×
5cm行间距定植到装好基质的花盆中，花盆底下带托盘，花盆上需要用白色塑料薄膜或塑料盖将花盆口覆盖，使小苗置于花盆内较封闭的空间中(图1)；
[0036]
5、生根期管理：培养12
‑
15d后，小苗基部生出丛状根；掀去花盆上的薄膜或者塑料盖；当基质干时托盘中加入足够的水，基质通过花盆底部的孔洞吸水，然后使得托盘中的水深有1
‑
2cm，见干见湿培养18d；统计株高、茎粗、根数、叶重、茎重、根重、鲜重、干重等生物学数据，成苗率为98％(图2)。
[0037]
成苗率＝大田苗个数/组培苗个数
×
100％；
[0038]
6、移栽大田管理：将生根苗带基质移入大田，参照大田育苗方法管理(图3
‑
4)(唐学军,黄盛,蒋玉梅,唐忠国,潘荣,刘秋菡.生姜脱毒组培苗繁种技术[j].南方园艺,2014,25(03):47
‑
48.)。
[0039]
上述培养室环境，温度为20
‑
30℃之间，湿度80％，在光强25μmol
·
m
‑2·
s
‑1，光周期16h
·
d
‑1。以上述所述方法为基础的对照试验1：
[0040]
以上述方法为基础，将基质替换成下表中不同的配方，其余与上述方法相同。在移栽大田前进行数据统计。
[0041]
表1中蛭石+草炭的比例是体积比1:1；珍珠岩+蛭石的比例是1:1表1不同基质对生姜的生长影响
[0042][0043]
表1我们可以看出蛭石+草炭为基质时，其株高达9.94cm，茎粗近4mm，根数为5个，叶重达1.377g，茎重为1.926g，根重为1.46g，鲜重为4.1g，干重为0.312g。可能是蛭石具有较好的透气性和吸水性，而草炭富含有机质、腐殖酸。虽然生姜组培苗栽培的基质很多，例如草炭:蛭石:泥沙＝1:1:1(邱许凤,余碧霞.生姜组培苗生产技术研究.绵阳师范学院学报,2020,39(05):68
‑
71)，土壤与珍珠岩比例2:1(潘菊,胡颖.生姜组培苗工厂化生产技术.湖南农机,2012,39(07):231.)，还有徐坤教授草碳:蛭石:粘土＝1:1:1(徐坤,郑永强.一种生姜组培试管苗炼苗方法，授权公告号cn 1951177b)等配方。但在本发明选用的6种基质中，蛭石+草炭最适宜。
[0044]
以上述所述方法为基础的对照试验2：
[0045]
以上述方法为基础，将营养液和激素(ms+0.5mg/l naa)替换成下表中不同的配方，其余与上述方法相同，在移栽大田前进行数据统计。
[0046]
表2不同浓度的营养液和激素对生姜的生长影响
[0047][0048]
表2我们可以看出，在基质中加入不同的溶液和激素，对其植物学特性影响是显著的，如在ms+0.5mg/l naa中，除了茎粗比0.5ms溶液的细点，根重比0.5ms+1.0mg/l naa的轻点，其余指标都优于其他处理，这可能是无根组培苗在生长过程中需要光合，而光合就需要提供营养。因此，在处理中，水作为溶液在长势上要弱于添加ms溶液的。naa作为植物生根常用激素，但不是浓度越高越好，在本发明中0.5mg/l naa就比1.0mg/l naa的好。
[0049]
以上述所述方法为基础的对照试验3：
[0050]
以上述方法为基础，将配制基质时的湿度替换成下表中不同的湿度，其余与上述方法相同，在移栽大田前进行数据统计。
[0051]
表3不同湿度的支撑物对生姜的生长影响
[0052][0053]
表3我们可以看出，在基质湿度80％时除了茎粗这个指标不是最优，其余都是较好的，在湿度60％时，株高、茎粗等指标较低，但根数较多，这就是“湿长叶、干长根”的原理，但湿度过高，达90％时，根系细弱。因此，基质湿度80％时在本发明中最优。
[0054]
以上述所述方法为基础的对照试验4：
[0055]
以上述方法为基础，将0.1％甲霜噁霉灵替换成下表中不同的抑菌剂，其余与上述方法相同，在移栽大田前进行数据统计。
[0056]
表4不同抑菌剂及含量对生姜的生长影响
[0057][0058]
[0059]
由于本发明无根生姜组培苗是种植在未灭菌的基质中，而培养环境高温高湿，且密闭环境。在这种环境下，不可避免会滋生一些微生物。为了避免微生物对生姜苗的危害，我们在基质中添加一部分抑菌剂，添加的抑菌剂在无根组培苗到大田苗生长阶段都能100％的抑制微生物。但从表4我们可以看出，随着次氯酸钠浓度的增加，生姜苗的株高、根数、鲜重等指标下降，由此可知，抑菌剂在抑制微生物时，也可能会抑制姜苗生长。本发明最适的是0.1％甲霜噁霉灵，可能是因为甲霜噁霉灵不单杀菌面广，且具有增强发根能力作用。