本發(fā)明屬于魔芋種源培植和種植方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
繁殖系數(shù)過低，一年僅有一片復(fù)葉的生長模式導(dǎo)致種植周期雍長一直是制約魔芋總量增加的兩大瓶頸，故魔芋被定性為一種典型的低產(chǎn)作物[1]。傳統(tǒng)栽培的白魔芋、花魔芋品種的繁殖系數(shù)一般為4—6倍，種芋生產(chǎn)成本較高，且生長周期多為3年左右。生物組培技術(shù)雖能增加繁殖率，卻無法加快生長速率，生長周期長的問題仍難以克服，再加上魔芋組培苗的較高成本，問題依然如故。珠芽魔芋能以無性誘導(dǎo)開花的方式進(jìn)行規(guī)模化育種，能低成本突破繁殖系數(shù)低的困局，使魔芋年均繁殖系數(shù)提高到330倍以上，可批量獲得優(yōu)勢(shì)種源，成功解決了低繁殖率的問題。種子成熟率超過95%，千粒重140g——180g，發(fā)芽率高于98%。
采用種子作為繁殖材料進(jìn)行種植，其一個(gè)連續(xù)生長周期決定了該種魔芋生物產(chǎn)出量的高低。國內(nèi)傳統(tǒng)種植的花魔芋、白魔芋是一種低產(chǎn)作物，正是基于繁殖系數(shù)過低及生長周期過長，通常需要3—4年方能達(dá)到生殖生長的開花狀態(tài)。而白魔芋、花魔芋因授粉成功率極低，開花后也極少獲得實(shí)生種子，故只能采用挖大留小的辦法，利用地下大球莖周圍長出的少許小球莖作為來年的繁殖材料，往復(fù)循環(huán)種植，導(dǎo)致生物產(chǎn)量長期難有大的增加。
因獨(dú)特的生物學(xué)特性，珠芽魔芋種子在一個(gè)連續(xù)的生長周期可先后長出5苗植株，且所有植株為同一個(gè)地下球莖不間斷接力式提供營養(yǎng)積累，顯著縮短了營養(yǎng)生長所需周期，巧妙地解決了魔芋系單一葉片而導(dǎo)致的葉面積指數(shù)過低的生物學(xué)劣勢(shì)，從而能在一個(gè)生長季節(jié)完成傳統(tǒng)栽培魔芋品種需要3—4年方能累積到的生物產(chǎn)量，也顛覆了魔芋原有的低產(chǎn)量生長模式。另已證實(shí)，該類魔芋實(shí)生種子、葉面球莖、地下球莖作為不同繁殖材料相應(yīng)的最高膨大倍數(shù)分別約為5000倍：100倍：6-8倍，實(shí)生種子的膨大潛力最為顯著，其次就是葉面球莖。因此，凡是能豐產(chǎn)實(shí)生種子及葉面球莖的方法對(duì)提高珠芽魔芋生物產(chǎn)量皆有重要意義。然而，與作為種芋的地下球莖及葉面球莖相比，開花實(shí)生種子的重量僅有前二者的幾十分之一到幾百分之一，盡管實(shí)生種子的潛在膨大率遠(yuǎn)比葉面球莖及地下球莖要大，但要從單粒重不到0.2克的實(shí)生種子生長的植株上獲得一枚生長成熟的氣生球莖也非必然。本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)從一粒實(shí)生種子5苗植株上收獲9枚生長成熟的葉面氣生球莖，需要對(duì)種子從播種前到5苗植株生長的全過程進(jìn)行分階段調(diào)控生長，以獲得最大地下球莖及植株上最多9枚葉面氣生球莖的預(yù)期結(jié)果。
因珠芽魔芋適宜在低海拔的高溫高濕環(huán)境生長，而高溫環(huán)境伴隨出現(xiàn)的強(qiáng)日照，常使土壤水分蒸發(fā)量過大，魔芋植株葉片的蒸騰作用亦會(huì)顯著加快，若魔芋植株裸露在強(qiáng)光環(huán)境下，多會(huì)出現(xiàn)脫水倒苗現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)葉片邊緣甚至出現(xiàn)日灼現(xiàn)象，導(dǎo)致生物產(chǎn)量銳減。因此，珠芽芋也需在40%-60%的遮蔭度環(huán)境下生長。然而，魔芋不論是在遮蔭網(wǎng)下還是與玉米套種，或是在林下遮蔭套種，魔芋植株皆無例外地展現(xiàn)出旺長的搶光特征，而較高大的魔芋植株意味著有限養(yǎng)分的過度分散，這十分不利于地下球莖生物產(chǎn)量的積累及葉面氣生球莖的形成。因此，如何使實(shí)生種子在一個(gè)連續(xù)生長周期內(nèi)使其特有的5苗接力生長植株各自優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，將營養(yǎng)根吸收的養(yǎng)分最大程度用于地下球莖的膨大及地面植株上葉面球莖的生長，以獲得最佳生物產(chǎn)量及最高9倍的氣生球莖繁殖系數(shù)。
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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在以地下球莖為繁殖材料種植時(shí)，新植株在生長過程中必然伴隨母體球莖的所謂“換頭”過程，即母體在供養(yǎng)過程中原球莖快速萎縮并與新植株脫離，完成“新老交替”生長循環(huán)。而實(shí)生種子的5苗接力生長過程中除第一苗自“母體種子萌”發(fā)而來外，其余后續(xù)四苗并未經(jīng)“換頭”過程，而是五苗共同為同一個(gè)逐漸膨大的地下球莖提供養(yǎng)分。
本發(fā)明采用對(duì)珠芽魔芋實(shí)生種子先后持續(xù)長出的5苗植株進(jìn)行分階段調(diào)控，即對(duì)第一苗進(jìn)行催苗，對(duì)從第三苗開始的3、4、5苗進(jìn)行矮化抑制。具體以赤霉素（GA3）作為催苗調(diào)節(jié)劑，對(duì)實(shí)生種子進(jìn)行催苗促使第一苗早出土，為后續(xù)4苗留出足夠生長空間。從第三苗起促，以多效唑、烯效唑及矮壯素對(duì)植株進(jìn)行矮化控制，使第三苗開始旺長的勢(shì)頭得以適當(dāng)遏制。尤其對(duì)葉面積指數(shù)顯著增加的第四、第五苗生長階段，因在低海拔熱區(qū)遮蔭環(huán)境下植株極易過度長高，導(dǎo)致養(yǎng)分分散，既不利于地下球莖的膨大，也難以得到成熟的葉面氣生球莖。因此，對(duì)植株進(jìn)行抑制矮化，使“5苗接力”后三苗旺長的矮化調(diào)控技術(shù)是實(shí)生種子豐產(chǎn)葉面氣生球莖關(guān)鍵技術(shù)步驟。
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有珠芽類魔芋實(shí)生種子因在遮蔭環(huán)境生長狀況下植株出現(xiàn)為適應(yīng)環(huán)境而不利于豐產(chǎn)的植株旺長缺陷，找到一套對(duì)珠芽魔芋實(shí)生種子持續(xù)長出的5苗植株進(jìn)行分階段調(diào)控，即對(duì)第一苗進(jìn)行催苗，而對(duì)從第三苗開始的3、4、5苗進(jìn)行矮化抑制。分別利用外源制劑先刺激、后抑制魔芋植株的生長，減少母體球莖養(yǎng)分過度用于新植株葉柄的伸長，控制植株過度長消耗有限養(yǎng)分，使5苗根系吸收的營養(yǎng)物質(zhì)能有利于葉面球莖數(shù)量的增加及地下球莖的膨大，獲得與對(duì)照植株相比葉面球莖由1倍增加到8-9倍的豐產(chǎn)效果，顯著提高了以珠芽魔芋實(shí)生種子為繁殖材料的繁殖系數(shù)。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，該方法步驟為：
1、實(shí)生種子播種前處理
在成熟的實(shí)生種子儲(chǔ)存期間，相對(duì)較高的儲(chǔ)存溫度及較強(qiáng)的陽光照射會(huì)種子內(nèi)源赤霉素的合成，增加出苗長葉幾率。為使種子第一苗早出土，可進(jìn)行赤霉素浸泡處理：選擇平均單粒重在0.14-0.18克成熟飽滿的實(shí)生種子，將其浸泡于50-80ppm赤霉素溶液中6-8小時(shí)，取出后置于環(huán)境溫度為15℃～25℃蔭涼干燥環(huán)境，在表面水分晾干后即可入土播種育苗。赤霉素浸泡處理可刺激種子加快生長，利于第一苗萌發(fā)及生長。在溫度為25℃～35℃，相對(duì)濕度70-95%的育苗床環(huán)境，3周左右即可出苗。
2、種子避免倒置
因?qū)嵣N子有頂芽優(yōu)勢(shì)，在播種前應(yīng)區(qū)別種子芽點(diǎn)萌發(fā)方向。種子萌發(fā)點(diǎn)朝上或平放皆可，但切忌倒置。種子放置方向若出現(xiàn)顛倒，幼苗從萌發(fā)至出土需經(jīng)歷一個(gè)“翻身”的過程，這會(huì)過度消耗種子內(nèi)部貯存的能量，拉長苗高，導(dǎo)致弱苗。另外，一旦幼苗葉片在破土前得不到“鱗片”保護(hù)，葉片易受損，導(dǎo)致倒苗，出現(xiàn)多苗接力中斷現(xiàn)象。另外，因種子粒度較小，切忌蓋土過厚
一般不宜超過3cm。
3、育苗過程的日照要求
種子育苗期間需要充足陽光照射，避免遮蔭。即使在第一苗出土后，仍應(yīng)保持足夠日照。第一、第二苗幼小植株喜光，忌遮蔭。若光照不足，出苗期會(huì)顯著退后，出苗后植株亦偏弱，不利于第三苗的正常生長。在第一、第二苗生長期間，禁止采用化學(xué)矮化劑抑制植株生長，應(yīng)利用陽光對(duì)植株自然的矮化壯苗作用。
4、移栽
在第一苗出苗后20d—30d后即可進(jìn)行大田移栽。第一苗高度一般不超度5-6cm，因幼苗較為弱小，在移栽時(shí)要特別注意葉片及根系不能受損，且應(yīng)避免過度日照，防止葉片日灼受損。幼苗合理的株行距約為30cm×40cm。通常，在春季氣溫回升，降雨較少，空氣較為干燥的情況下，移栽的幼苗應(yīng)注意澆水頻率，以免土壤中缺水發(fā)生倒苗。
5、控草
雜草對(duì)幼苗在生長初期的影響很大，需特別注意對(duì)第一、第二苗生長期間的雜草，可采用精喹禾靈控草。
6、第三苗植株適度矮化
第三苗比第一、第二苗植株高度有大幅增加，一般高度為15-20cm。應(yīng)在第三苗葉片未完全展開時(shí)，噴施80-100ppm多效唑溶液以抑制植株旺長。因?qū)嵣N子在出苗移栽后，魔芋種植區(qū)域需處于遮蔭環(huán)境下，而植株生長仍有趨光性，易出現(xiàn)高腳弱苗現(xiàn)象。在采用多效唑溶液噴施后，植株矮化比例可達(dá)30%-40%，植株健壯，葉柄粗壯，葉片肥厚且色澤墨綠。與未矮化植株相比，第三苗植株葉柄頂部開始生長并且僅有一枚葉面球莖，可積累足夠干物質(zhì)生長成熟。
在后續(xù)每苗植株展葉前用50-100ppm多效唑或其它唑類抑制劑對(duì)植株進(jìn)行矮化處理，以控制新生長的地下魔芋球莖內(nèi)源赤霉素的合成，促使第四至第五苗植株
7、重點(diǎn)抑制第四、第五苗植株旺長
實(shí)生種子第四、第五苗在遮蔭環(huán)境條件下，植株可高達(dá)100-120cm，葉片也由第一、第二苗的小掌形葉變?yōu)槿娲髲?fù)葉，葉面積大幅度增加，但葉柄細(xì)長，容易折斷或倒伏。此階段需提前進(jìn)行旺長抑制，采用噴施300-400ppm多效唑進(jìn)行矮化，獲得不高于70-80cm高的植株，減少養(yǎng)分過度損耗，以達(dá)到第四苗、第五苗植株葉片各生長4個(gè)葉面球莖的豐產(chǎn)效果。
8、高鉀肥補(bǔ)充
魔芋植株在整個(gè)生長周期，應(yīng)充分補(bǔ)充富含鉀肥的復(fù)合肥，氮磷鉀比例為1：1：2—2.5，以利于葉面球莖中干物質(zhì)含量的積累，提高葉面球莖的飽滿度。
與未經(jīng)矮化處理的實(shí)生種子植株相比，本發(fā)明繁殖系數(shù)提高了8-9倍。葉面球莖成熟超過95%，出苗成活率達(dá)97%以上。因成熟的葉面球莖個(gè)體大小及重量差異較大，重量范圍從1克/枚—12克/枚不等，最大種植膨大率可達(dá)80—100倍。
9、采收
植株出現(xiàn)倒苗后，塊莖根系尚在繼續(xù)吸收土壤中的養(yǎng)分，地下塊莖仍在繼續(xù)膨大。收獲時(shí)機(jī)應(yīng)在倒苗15-20天后，選擇晴朗天氣，土壤干燥情況下進(jìn)行。植株生長接近倒伏前后，葉面氣生球莖成熟后會(huì)自然脫落，采收后稍作晾曬，置于蔭涼、干燥、通風(fēng)處保存。地下球莖的采挖宜用二齒或三齒耙小心地將魔芋刨出，抖去泥土后進(jìn)行大小分級(jí)，并注意保護(hù)魔芋塊莖及頂芽的完整。球莖在日光下曬2-3天適當(dāng)脫水后再進(jìn)行堆放，確保商品芋及種芋質(zhì)量。 具體實(shí)施方式：
本發(fā)明的方法分為兩個(gè)調(diào)控步驟：即第一階段催苗，第二階段抑制矮化。
1、采用日光結(jié)合赤霉素對(duì)實(shí)生種子第一苗進(jìn)行催苗
光照饑結(jié)合赤霉素浸泡種子：選擇平均單粒重在0.14-0.18克成熟飽滿的實(shí)生種子，將其浸泡于50-80ppm赤霉素溶液中6-8小時(shí)，取出后置于環(huán)境溫度為15℃～25℃蔭涼干燥環(huán)境，在表面水分晾干后即可入土播種育苗。赤霉素浸泡處理可刺激種子加快生長，利于第一苗萌發(fā)及生長。在溫度為25℃～35℃，相對(duì)濕度70-95%的育苗床環(huán)境，3周左右可出苗。
2、 對(duì)第三苗至第五苗植株進(jìn)行抑制矮化
從第三苗出土后，遮蔭環(huán)境下植株開始旺長，不利于后續(xù)植株的進(jìn)一步生長、地下球莖及葉面球莖的形成。應(yīng)在第三苗葉片伸出鱗片尚未完全展開時(shí)用50-80ppm，第四、第五苗分用各用300-350ppm多效唑溶液噴施葉片及植株，以抑制葉柄的過快伸長而消耗母體球莖養(yǎng)分。試驗(yàn)結(jié)果表明，第三苗植株矮化程度達(dá)30%-45%，第四、第五苗植株高度矮化可達(dá)35-40%,并在第四、第五苗植株葉面上各生長4個(gè)來年用于作為繁殖材料的氣生球莖。
實(shí)施例一：
選擇在1月中旬生長成熟的脫皮珠芽魔芋實(shí)生種子1.0千克（約6000-6500枚），在日光下曬2～3天后，將其浸泡在50ppm赤霉素溶液中6小時(shí)，取出后置于環(huán)境溫度為15℃～25℃并常有日照的環(huán)境晾干。在提溫大棚中將種子按株行距30×30cm置于：有機(jī)肥:草炭土: 土壤=0.5: I: 2的混合苗床上，苗床溝深3-4cm厘米，頂芽朝上，蓋土后澆水，保持每周2-3次的澆水頻率，棚內(nèi)相對(duì)濕度在70-95%，溫度在25-35°C之間，約3周后第一苗可出土，特征為5片掌形葉，苗高5-6cm。當(dāng)?shù)谝幻缭陉柟獬渥愕沫h(huán)境生長30-45天后，第二苗即會(huì)破土而出，且其高度與第一苗類似,仍為掌形葉。在后續(xù)的35-45天，兩苗共同生長，為同一個(gè)地下球莖提供養(yǎng)分。第一、第二苗植株高度一般不高于6-8cm，是實(shí)生種子5苗接力生長過程的基礎(chǔ)起步階段，也是最關(guān)鍵的時(shí)期，原因是此時(shí)的幼苗過于弱小，幼苗植株若出現(xiàn)高腳苗或葉柄折斷，后續(xù)植株一般亦就由此夭折。在第二苗生長月35-40天后，第三苗出土。在第三苗出土5-8cm，葉片尚未從鱗片中散開前，需在棚內(nèi)魔芋植株上方加蓋50-60%黑色遮蔭網(wǎng)，以保護(hù)葉片免受日光過強(qiáng)照射。本發(fā)明從第三苗開始對(duì)第3、第4、第5苗各進(jìn)行一次矮化抑制，利用多效矬控制植株過度旺長消耗有限養(yǎng)分，施用濃度分別為50-80ppm，280ppm，300ppm，促使5苗根系吸收的營養(yǎng)物質(zhì)能有利于葉面球莖數(shù)量的增加及地下球莖的膨大，從而達(dá)到從5苗植株上獲得9枚葉面球莖的豐產(chǎn)效果，顯著提高了魔芋的繁殖系數(shù)。成熟的葉面球莖會(huì)從植株上自然脫落，采收后稍作晾曬，置于蔭涼、干燥、通風(fēng)處保存。
本方法在大棚環(huán)境直接種植實(shí)生種子，無幼苗移栽環(huán)節(jié)。該方法葉面球莖數(shù)量比未使用矮化處理增加7-8倍。
本發(fā)明實(shí)施地點(diǎn)在云南紅河州河口縣進(jìn)行。
實(shí)施例二：
選擇成熟脫皮珠芽魔芋實(shí)生種子2000枚，在50ppm赤霉素溶液中浸泡在6小時(shí)，撈出后濾水晾干。在12穴育苗盤內(nèi)將基質(zhì)土壤裝滿至2/3高度，每穴放置一枚實(shí)生種子，頂芽向上，蓋上2cm后腐植土，在大棚內(nèi)統(tǒng)一擺盤后每2-3天噴淋澆水一次，棚內(nèi)相對(duì)濕度維持在70-95%范圍，溫度在25-35°C，約3-4周出第一苗。在第二苗破土期間的10-15天，皆可作為幼苗的最佳移苗期。大田移栽時(shí)需精心選擇有遮蔭物、土質(zhì)疏松、有機(jī)質(zhì)豐富的土壤，細(xì)化土壤粒度，施足高鉀底肥，起垅高度約20-25cm,在日落后將育苗盤中幼苗取出后按30cm×40cm株行距定植于大田，壓實(shí)葉柄根部土壤并第一時(shí)間澆定根水。幼苗移栽后3-5天第一、第二苗通常即可恢復(fù)移栽前的生長狀態(tài)。因是在自然遮蔭環(huán)境生長，第三苗出土后在葉片尚未完全展開前，需即時(shí)噴施80-100ppm多效矬，以控制第三苗植株的生長高度。本發(fā)明對(duì)第4、第5苗植株仍需在其葉片尚未完全展開前各噴施一次280ppm-300ppm的多效矬溶液，以對(duì)植株進(jìn)行有效矮化，以獲得從第3苗獲得一枚，第四、第五苗各收獲4枚共計(jì)9枚葉面球莖的豐產(chǎn)結(jié)果，自然脫落后收集，最小重量0.60克，最大重量8.5克，大幅提高了實(shí)生種子種植模式的繁殖系數(shù)。整個(gè)生長期間需補(bǔ)施2-3次高鉀復(fù)合肥，以保障地下球莖及葉面氣生球莖生長營養(yǎng)所需，魔芋生長期間草害控制采用精喹禾靈噴施幼草。魔芋第五苗植株在12月底枯葉倒苗，第二年一月中旬收挖地下球莖，個(gè)體重量在300克-1050克之間。
本方法需注意的關(guān)鍵步驟是：在育苗盤中獲得健壯的第一、第二苗是整個(gè)育苗及種植過程的核心環(huán)節(jié)，若第一苗過弱或植株生長過高，移栽后可能出現(xiàn)植株無法直立或后續(xù)植株長勢(shì)過弱現(xiàn)象，導(dǎo)致多苗接力生長夭折。
本發(fā)明實(shí)施地點(diǎn)在云南玉溪元江縣進(jìn)行。
實(shí)施例三：
用實(shí)生種子在溫室大棚集中育苗后移栽大田1200苗(育苗過程同前)，苗高在5-6cm，第一、第二苗在育苗生長期間需有充足光照，避免遮蔭，以確保幼苗健壯。在第一苗出苗后20—30天后或是整個(gè)第二苗生長期間，皆可進(jìn)行大田移栽，株行距40cm×40cm，上方覆蓋60%遮蔭網(wǎng)。植株在整個(gè)生長期，地下球莖膨大及株高從第三苗開始進(jìn)入加速期，第四、第五苗會(huì)更會(huì)在遮蔭環(huán)境下出現(xiàn)“瘋長”現(xiàn)象，須提前進(jìn)行抑制，否則養(yǎng)分過多損耗，株高易倒伏，生長周期縮短，地下球莖膨大率不夠，葉面球莖更難以長出。
在遮蔭大田環(huán)境下，本法施用400-450ppm矮壯素對(duì)第四苗植株進(jìn)行矮化，植株高度可從平均60—80cm矮化至40—50cm,并在植株上生長4枚葉面球莖；第五苗植株采用500ppm矮壯素溶液噴施，植株高度從80—120cm壓縮至70—85cm,亦可獲4枚葉面球莖。整個(gè)5苗接力生長周期中，可獲得總計(jì)9枚成熟飽滿的葉面球莖，最大重量可達(dá)11克，最小約為0.50克，內(nèi)部干物質(zhì)含量足夠，能儲(chǔ)存過冬，可作為來年繁殖用種。
本發(fā)明實(shí)施地點(diǎn)在云南玉溪元江縣進(jìn)行。