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1、植物非试管快繁技术在果树上的运用徐伟忠,赵根,曾凡清浙江省丽水市农科所农业智能化快繁中心(邮编:323000)摘要：摘要：本文综合性阐述了我国当前果苗生产存在的问题与限制因素，分析了国外种苗生产的趋势，提出了利用新型的育苗技术-植物非试管快繁技术，来实现种苗生产工厂化、自动化、产业化的生产模式，结合生产科研实践概括性地论述了快繁技术在果树种苗培育上的各方面应用与优势，并指出了各种不同果树种类的快繁技术要点，展示了该技术在果树种苗快繁上运用的广阔前景与市场空间。关键词：关键词：植物非试管快繁技术，果树，苗木，自根苗，脱毒苗，工厂化，草地果园引言引言果树生产是我国农业生产中一大重要的产业，是许多地
2、区农民致富农村经济发展的主要经济来源，是项传统的支柱产业。它有悠久的栽培历史，有丰富的管理经验。在种苗的繁殖，到生产栽培管理还有收获加工，形成了产前、产中、产后的产业链。但分析我国目前果业的发展情况及与国际发达国家相比，我们在产前与产后两大环节相对薄弱，这也是影响当前我国果业在国际上市场上竞争力不强的主要因子。如产前的品种选育到快速扩繁直至生产上品种结构的调整，都显得非常薄弱，在新品种的推广进程上显得极为缓慢，在繁殖的手段上显得极为传统与落后，与发达国家的工厂化快速育苗相比距离相差甚大。我国目前的状况是种苗培育的业主零散，甚至有些地方还是自育自栽，还有技术上落后，培育的种苗符合壮苗标准较少，没
3、有形成规模化产业化的育苗趋势，这主要也育苗技术的手段方法落后外，还与靠天育苗的生产力状况有关，如发达国家的设施大棚育苗、穴盘容器育苗及无毒化的脱毒育苗在我国应还很少。这些因子都成为当前果树苗木产业化工厂化形成难的主要限制因子，针对这些问题，我国科研生产单位也相继投入研究与引进先进的育苗技术，引进国外的生产技术流程与相应的育苗设施，如组培脱毒，设施栽培，容器基质育苗等技术，但效果不是很理想，一是投入大一般的育苗专业户难以承受，二是技术的操作还需有专业基础的支持。所以尽管不断地引进发达国家技术，但真正消化吸收用于生产的甚少。针对这些问题，浙江省丽水市农科所农业智能化快繁中心涉足了这个领域的研究，在
4、引进国外先进发达技术同时结合我国国情与生产力状况，开发了一项新型的育苗技术叫植物非试管快繁技术，现就针对这项技术在果树育苗上的运用作些介绍，让更多的生产科研者能掌握了解与运用这项技术，利用它来培育出大量能用于当前产业化发展的价低质优的商品苗。植物非试管快繁技术是一项全新的育苗技术植物非试管快繁技术是一项全新的育苗技术植物非试管快繁技术是基于传统扦插育苗与组培技术基础上面发展起来的一项新技术，它是利用计算机环境控制手段为植物离体材料创造最佳的温光气热环境，让植物的根原基快速表达，让根系充分发育的技术，同时它又结合了营养液无土壮苗技术，实现离体材料的快速增殖与多代循环相结合达到种苗数量几何级倍增的
5、技术。运用它可以使果树的一叶一芽离体材料在年周期内实现百倍甚至千万倍增殖扩繁的技术，这对于促进一个新品种的快速推广，推动品种产业结构调整来说意义重大。现把它的一些特点作些简要介绍。（1）利用计算机环控技术后可以实现果树种苗的周年快繁，不像传统育苗那样受季节的限制。（2）利用快繁技术可以为生产提供大量遗传基因稳定，性状一致的无性苗。（3）可以使一些在常规扦插技术下根本不能生根的品种，快速生根成苗。（4）可以节省大量传统育苗下育砧与嫁接的繁琐操作达到降低成本的目的。（5）可以实现母本材料在年周期内几何级倍增，大大加快新品种的推广速度。（6）快 快苗对于果树的矮化密植及早产丰产具有很大生理促进作用。
6、（7）可以实现周年移栽周年建园的技术效果。（8）如果结合隔离快繁还可大大降低脱毒苗的生产培育成本，大大推进脱毒苗在生产上的运用与普及。如一些平常技术下难生根的桃梅李杏樱桃板栗杨梅枇杷等，可以利用快繁技术让其快速生根，培育时，只需截取优良品种的一个枝段或者一叶一芽，就能实现短期内快速生根成苗。这些品种是在常规下难以实现的，那么究竟是什么因素促进一些传统与常规下不能扦插成活或组培不能成功的果树品种，在快繁技术下就能让其生根成苗呢？关键在于育苗气候环境的优化，以及结合了促进快速生根的各项综合技术措施。如一改原来的大田扦插或者室内组培变为以无机基质为载体，以营养液激素为促进为补充的技术改进；一改传统组
7、培的密闭环境为大田苗床的开放环境，一改传统的自养半自养生根过程为全光照全自养的生根过程。这些技术措施的改进为果树离体材料的生根构建了最佳的生理模式。如扦插育苗，在无叶的硬枝条件下，插于土壤中让其生根，就会遇到环境温度变化的不协调性，大多先萌芽后生根，使枝内的营养大多耗于芽的萌发与生长，使根系的营养得不到最大化供给；另外，在土壤环境，常遇切口的病菌感染与水分过湿过干造成的生根阻碍。在有叶片时的带叶扦插，常为了避免叶片过份水分蒸腾而导致水份供求失衡干枯，而采用剪去叶片方法，而造成光合营养不足，因带叶的果树枝段，生根的营养与激素需求主要靠叶片光合作用提供。但如果采用蔗阴以减免蒸发，又会造成光照不足，
8、光合作用不充分，从而影响生根，所以针对果树品种来说大多属于难生根的品种，自然在传统扦插育苗下就难以实现。另外，组培技术也是一样，通过多年研究还是不能解决许多果树的生根培养与炼苗这个问题，许多品种既使能完成芽的增殖培养，但生根培养又遇到难生根的障碍，甚至生根后，炼苗移栽环节还要失败。关键问题，组培过程是个异养与密闭环境下培养的过程，所培育出来的苗木光合作用、呼吸作用常存不正常现象，同时密闭试管空间因处于高湿低氧低二氧化碳环境培育而成的苗木，对外界适应性极差，所以炼苗驯化移栽成为组培是否成功的一个主要生产问题，另外组培因化学药剂的诱导常使种苗发生遗传变异而影响苗木的纯正性。而非试管快繁是在全光开放
9、无机基质的环境下利用材料叶片自身的光合作用能力而启动生根基因，达到成苗目的的技术过程。非试管快繁技术通常利用珍珠岩蛭石等疏松透气不含糖的无机基质为载体，可避免土壤有机物与组培加糖而引致的病菌滋生感染问题，在这种环境下既使细菌真菌进入苗床也不会滋生蔓延。同时计算机环控技术的结合为离体材料生根，光合作用创造模拟出最佳的环境，达到光合自养过程的最大化，切口生根部位环境的最优化。还结合了二氧化碳强制供应技术，使单位叶面积的离体材料光合效率提高几倍，能源源不断地为切口部位根源基的形成与表达提供丰富的碳源与激素能量的需求，与此还结合矿质营养液喷施补充技术为生根过程提供了所需的矿质离子养分，对于生根与壮苗起
10、到了良好的综合效应。通过这些技术的创新与改造，实现了通常不会生根或难生根的果树品种也能快速生根的良好效果，如桃在快繁技术环境下，生根成活率可达 85%-90%以上，使板栗这些极难生根品种也达 80%以上，而且生根时间短，桃 15-20 即开始生根，板栗稍长，也只需 25 天就生根。另外这种方法培育的苗木具有不定根根系特发达的特点，具有根茎比极大的特点，最适高温生长季节的移栽，做到周年快繁周年移栽的高效目的。植物非试管快繁技术的开发运用，为果树种苗生产实现工厂化规模化快速化开辟了一个全新的空间，在加快优良品种扩繁速度，推品种结构调整进程起到了极大的作用。植物非试管快繁技术在果树上的具体运用植物非
11、试管快繁技术在果树上的具体运用植物非试管快繁技术在果树上运用最为广泛的就是各种果树的无性快繁，解决种苗繁殖中出现成活率低，周期长，难以实施标准化产业化的问题。特别是对于一些育苗周期较长的果树品种可以大大缩短种苗培育期，为生产快速捷便地生产出大量商品性一致，遗传稳定的优质苗木；另外在品种扩繁上也具有很重要的意义，对于新选育的品种如何让其以最短最快的速度达到一定的数量，满足生产所需，优化品种结构，加快更新速度具有最为快捷的效果；在无毒苗的培育上也具有特殊的效果，在人工基质及相对隔离的环境下实施，可以断绝各种土壤与昆虫传播的路径，为脱毒苗的扩繁提供了最为理想而成本最低的技术路径；在提早果树结果，实现
12、矮化密植上也具有其它种苗不可比拟的优越性；在果园的建设上，也可以利用快繁苗进行周年移栽全年定植，打破季节的局限性；在草地果园技术的推广上，无性快繁自根苗更适于台刈修剪5。针对这些用途作些简要介绍，让快繁技术成为真正能让广大果农掌握与操作的实用高新技术。（1）用于果树自根苗的培养。所谓自根苗，就是发挥挖掘材料自生的生根能力，形成与植株直接联系的自生根根系。通常果树大多采用嫁接方法，利用的是砧木的根系，这是因为在传统情况下难以实现像桃梅李杏樱桃板栗杨梅枇杷芒果荔枝龙眼等枝条材料的自发根，既使有些在精细的人工管理环境下也能生根，但成活率与种苗的商品性较低，达不到产业化标准化的技术要求。而利用快繁技术
13、可以让上述的这些品种枝段或带叶的离体材料在短期内生根，形成自根苗的不定根根系，如桃梅李杏樱桃这些核果类果树，在快繁苗床内，让一叶一芽或带叶枝段的材料在 15-20 天内生根，30 天内就可移栽的效果；板栗杨梅枇杷芒果荔枝龙眼等难生根的果树也可达到 30-45 天生根移栽的效果；这样就可以大大缩短在常规下要 1-2 年的育苗周期，大大加快新品种的推广速度。而且上述品种采用非试管快繁后不仅对于开花结果生长特性没有影响，还具有更好的早果丰产性。这些品种在传统嫁接育苗情况下，基本上是利用本砧进行嫁接，所以采用快繁后在抗逆性上不会有变化，可以直接取枝叶进行快繁。（2）适用于异砧类品种的快繁。对于异砧类的
14、果树品种，如苹果梨或一些需利用砧木特殊抗性的葡萄品种，可以进行嫁接快繁法，比如苹果与梨是利用矮化砧进行矮化或者利用砧木提高抗病性与增强土壤气候适应性的品种，还有一些生长势与抗寒性较差的葡萄品种，如直接快繁失去了砧木对品种的优化驯化作用，以及特有性状的表现，如利用贝达砧木提高北方地区葡萄的抗寒冷性与一些地区的抗线虫性，利用巨峰这个长势强的品种作砧木，提高长势弱的藤稔葡萄的生长势，以实现大果大肥栽培。这些需通过砧木性状来优化品种特性的果树种类，可以采用嫁接快繁法。所谓嫁接快繁就是同时取下砧木枝段与良种枝芽，采用果树嫁接的方法进行接口绑缚结合，再把这个离体嫁接材料快繁于苗床，实现接口愈合与砧木切口生
15、根同步进行的技术目的，这种方法虽增加了嫁接操作工序，但在育苗速度还是可以达到直接快繁的效果，特别在在计算机控制的快繁苗床内，接口的愈伤会更快更好。（3）单位面积利用率大大提高。通过上述这两种方法的结合，几乎实现了所有果树种类的快速繁殖成苗问题。育苗效率与速度大大提高，管理成本大大下降，在培育密度上通常一个平方米一批就可繁育 400-1000 株，以叶片不重叠为准。再加上一年可以培育至少 5-6批，这样单位每平方米面积上的育苗量就几何级地超过了传统大田育苗量，可达几千株，甚至上万株，一个 240 平方的标准快繁苗床，年可培育果树苗木量达 50-100 万株，这样的高密度工厂化自动化育苗技术的实施
16、，大大降低了生产劳动力成本，是一种当前最为有效与快速的工厂化育苗技术。（4）采用自根苗可以提前果树的结果丰产期。在这方面的研究与探索国外起步很早，特别是台湾与日本，在桃树设施栽培及高密度栽培环境下都已开始普及与推广无性自根苗，它具有比嫁接苗更强的早果性，而且不定根的根系，更有利于树冠的控制，当前都在推广限根栽培或叫根域栽培的技术体系下，推广运用快繁无性自根苗更具技术优势，不定根的须根根系栽培后，形成的树冠更为开张，生长的枝条徒长无效枝更少，达到很好的矮化控冠之效果，在桃树李树上运用自根苗建园，前期 7 年中的产量大大高于嫁接苗，其它品种也一样，都具有很强的早果性表现6。以色列用于这种苗进行亩栽 3000-4000 株的草地桃园栽培，可以使次年产量达亩产 5000 公斤以上，充分利用了果园早期的空间，提高了早期效益。（7）实现脱毒苗的低成本扩繁增殖。实现脱毒苗的低成本生产，当前发达国家大力推行苹果葡萄草莓枣等脱毒苗技术，特别是苹果上运用已极为广泛，但我国生产力水平低下，培育与推广高成本的脱毒苗还存在市场与技术问题。但如果结合快繁技术实施隔离快
