一种培养马铃薯实生苗的土壤及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及马铃薯种植的技术领域，具体涉及一种培养马铃薯实生苗的土壤及其制备方法。

背景技术

马铃薯属茄科多年生草本植物，块茎可供食用，是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米。马铃薯传统的栽培方法栽种的马铃薯存在病虫害多、质量不佳等问题，致使马铃薯产量难以得到提高。马铃薯的有性繁殖，是通过自身所结的种子来进行繁育，它同禾本科农作物一样可一代接一代地繁衍后代。种子不带病毒，从健康无退化症状的植株上采种，所培育的实生苗基本上无病毒。

实生籽培育为实生苗是马铃薯育种的必经之路，是有性繁殖阶段，实生苗代开始出现变异。在实生苗群体内，双亲杂交后代的性状特点丰富多样，变异性状能够通过块茎的无性繁殖固定下来代代相传。然而由于各种外界条件影响，马铃薯常规育种杂交结实率很低，培育出的实生苗是马铃薯育种的关键。但实生苗的生长需要对培养土壤有严格的要求，既需要土壤提供生长所需营养物质，还不能携带病毒等有害物质。

发明内容

本发明一方面提供了一种培养马铃薯实生苗的土壤，所述土壤分为三层：上层为蛭石、中层为颗粒培养基，底层为营养土；

所述颗粒培养基由秸秆、草木灰和炉渣组成；所述营养土由土壤和肥料组成。

本发明中培养马铃薯实生苗的土壤，采用三层不同的结构组成，每一层包含的成分不同，底层的营养土由土壤和肥料组成，为马铃薯实生苗的生长发育提供定值条件和营养物质；中层为由秸秆、草木灰和炉渣组成的颗粒培养基，采用颗粒培养基部分替代蛭石来降低成本，废弃的秸秆、草木灰和炉渣在制备成颗粒培养基后，其中剩余的营养物质以及激素等能够被重新利用；蛭石作为上层，可以提高土壤的透气性和含水性，起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，保护马铃薯实生苗的健康生长。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆20-30份、草木灰12-18份和炉渣8-15份。

示例性地，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆20份、草木灰18份和炉渣8份。

示例性地，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆30份、草木灰12份和炉渣15份。

在本发明一种优选地实施方式中，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆25份、草木灰15份和炉渣10份。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述颗粒培养基的粒径为5-8mm，和/或厚度为1.2-2.5cm。

示例性地，颗粒培养基的粒径为5mm、5mm、6mm、7mm，优选6mm。颗粒培养基的厚度为1.2cm、1.5cm、1.6cm、1.8cm、2.0cm、2.2cm、2.5cm，优选2.0cm。

调整秸秆、草木灰和炉渣的合理配比，以及其成分的粒径和厚度，可以改善中层颗粒培养基的价格成本和营养物质，更有利于马铃薯实生苗的生长。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述蛭石的粒径为3-5mm，和/或厚度为3-6cm。

示例性地，蛭石的粒径为3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm，厚度为3cm、4cm、5cm、6cm，优选为4mm。

蛭石具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构；蛭石还可向作物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。蛭石的吸水性、阳离子交换性及化学成分特性，使上层蛭石起着保肥、保水、储水、透气和矿物肥料等多重作用。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述营养土中，土壤包括黄棉土和沙壤土；优选地，黄棉土和沙壤土的质量比为2:(3-5)。

示例性地，黄棉土和沙壤土的质量比为2:3、2:4、2:5。进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述营养土的粒径为1～2mm，厚度为10-12cm。

示例性地，营养土的粒径为1mm、2mm，厚度为10cm、11cm、12cm。

优选土壤为黄棉土和沙壤土及两者的比例，以及底层营养土的粒径和厚度，可以改善底层营养土的成分和营养含量，促进马铃薯实生苗的生长。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述肥料由粪肥、发酵菌剂、豆渣组成。

进一步，所述肥料中，粪肥、发酵菌剂、豆渣的质量比为1:(0.1-0.2):(0.8-1.5)。

示例性地，粪肥、发酵菌剂、豆渣的质量比为1:0.1:1.5、1:0.1:1、1:0.1:0.8、1:0.2:0.8、1:0.2:1、1:0.2:1.2、1:0.2:1.5。

进一步，所述粪肥选自猪粪、鸡粪、兔粪、牛粪、马粪中的至少两种。

进一步，所述发酵菌剂选自酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌、放线菌和固氮菌按中的至少两种。

在本发明一种优选地实施方式中，所述肥料中，粪肥、发酵菌剂、豆渣的质量比为1:0.1:1.2；其中，粪肥由猪粪、鸡粪组成，发酵菌剂由酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌组成。

本发明第二方面提供了培养马铃薯实生苗的土壤的制备方法，包括以下步骤：

(a)将营养土按照组分和含量混合均匀后铺设于下层；

(b)将中层颗粒培养基中秸秆、草木灰和炉渣按比例混合铺设于营养土的上层；

(c)在颗粒培养基表面均匀铺洒上蛭石。

上述培养马铃薯实生苗的土壤的制备方法简单易操作，便于产业化推广，降低马铃薯育种成本。

在本发明一种优选地实施方式中，培养马铃薯实生苗的土壤的制备方法，包括以下步骤：

(1)将营养土按照组分和含量混合均匀后铺设于下层，营养土的粒径为1～2mm，厚度为10-12cm；营养土由土壤和肥料组成；土壤包括黄棉土和沙壤土，二者的质量比为2:(3-5)；肥料包括粪肥、发酵菌剂、豆渣；

(2)将中层颗粒培养基中秸秆、草木灰和炉渣按比例混合铺设于营养土的上层；颗粒培养基的粒径为5-8mm，厚度为1.2-2.5cm；

(3)在颗粒培养基表面均匀铺洒上蛭石，蛭石的粒径为3-5mm，和/或厚度为3-6cm。

本发明第三方面提供了培养马铃薯实生苗的土壤在培养马铃薯实生苗中的应用。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

（1）本发明提供的培养马铃薯实生苗的土壤，采用三层不同的结构组成，底层的营养土由土壤和肥料组成，为马铃薯实生苗的生长发育提供定值条件和营养物质；中层为由秸秆、草木灰和炉渣组成的颗粒培养基，采用颗粒培养基部分替代蛭石来降低成本，废弃的秸秆、草木灰和炉渣在制备成颗粒培养基后，其中剩余的营养物质以及激素等能够被重新利用；蛭石作为上层，可以提高土壤的透气性和含水性，起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，保护马铃薯实生苗的健康生长。

（2）本发明提供的培养马铃薯实生苗的土壤的制备方法，简单易操作，便于产业化推广，降低马铃薯育种成本。

具体实施方式

除非另有定义，本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面结合具体实施例详细描述本发明，这些实施例用于理解而不是限制本发明。

下述实施例中粪肥由猪粪、鸡粪组成，发酵菌剂由酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌组成。

实施例1

一种培养马铃薯实生苗的土壤，分为三层：上层为蛭石、中层为颗粒培养基，底层为营养土；其中，蛭石的粒径为3mm，上层的厚度为6cm；颗粒培养基的粒径为5mm，中层厚度为2.5cm；营养土的粒径为1mm，厚度为12cm；

上述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆20份、草木灰18份和炉渣8份；

营养土由土壤和肥料组成，其中，土壤包括黄棉土和沙壤土，二者的质量比为2:3；肥料由粪肥、发酵菌剂、豆渣按1:0.1:1.5组成；

上述培养马铃薯实生苗的土壤，包括以下步骤：

(1)将营养土按照组分和含量混合均匀后铺设于下层；

(2)将中层颗粒培养基中秸秆、草木灰和炉渣按比例混合铺设于营养土的上层；

(3)在颗粒培养基表面均匀铺洒上蛭石。

实施例2

一种培养马铃薯实生苗的土壤，分为三层：上层为蛭石、中层为颗粒培养基，底层为营养土；其中，蛭石的粒径为5mm，上层的厚度为3cm；颗粒培养基的粒径为8mm，中层厚度为1.2cm；营养土的粒径为2mm，厚度为10cm；

上述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆30份、草木灰12份和炉渣15份；

营养土由土壤和肥料组成，其中，土壤包括黄棉土和沙壤土，二者的质量比为2:5；肥料由粪肥、发酵菌剂、豆渣按1:0.2:0.8组成。

制备方法与实施例1相同。

实施例3

一种培养马铃薯实生苗的土壤，分为三层：上层为蛭石、中层为颗粒培养基，底层为营养土；其中，蛭石的粒径为4mm，上层的厚度为5cm；颗粒培养基的粒径为6mm，中层厚度为2cm；营养土的粒径为2mm，厚度为12cm；

上述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆25份、草木灰15份和炉渣10份；

营养土由土壤和肥料组成，其中，土壤包括黄棉土和沙壤土，二者的质量比为2:5；肥料由粪肥、发酵菌剂、豆渣按1:0.1:1.2组成。

制备方法与实施例1相同。

实施例4

与实施例3的区别在于，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：秸秆5份、草木灰20份和炉渣5份。

实施例5

与实施例3的区别在于，所述颗粒培养基，按重量份数计包括以下组分：草木灰18份和炉渣8份。

实施例6

与实施例3的区别在于，黄棉土和沙壤土的质量比为2:10。

实施例7

与实施例3的区别在于，等量的黄棉土替代沙壤土。

实施例8

与实施例3的区别在于，所述肥料中，粪肥、发酵菌剂、豆渣的质量比为1:0.3:0.5。

实施例9

与实施例3的区别在于，所述肥料中，等量的粪肥替代发酵菌剂。

对比例1

一种培养马铃薯实生苗的土壤，分为两层：上层为蛭石、底层为营养土；其中，蛭石的粒径为4mm，上层的厚度为7cm；营养土的粒径为2mm，厚度为12cm；

营养土由土壤和肥料组成，其中，土壤包括黄棉土和沙壤土，二者的质量比为2:5；肥料由粪肥、发酵菌剂、豆渣按1:0.1:1.2组成。

制备方法与实施例1类似，去除填充颗粒培养基的过程。

实验例验证培养马铃薯实生苗的土壤的效果

一、培育马铃薯实生苗

（1）实生籽催芽：将休眠的马铃薯实生籽放入培养皿中进行催芽，待芽尖长度为1～3mm时在育苗盘中进行点播育苗。

将干净实生籽倒入已准备好的附有滤纸的漏斗里，沥干水分，将粘有实生籽的滤纸置于通风处晾晒，使水分充分蒸发，室内保存。

取上述适量休眠后的实生籽放在培养皿中的吸水纸上，加适量25～35°C温水，培养皿加盖保湿，放置12～24小时，每隔3小时，用喷雾器补1次水分，以免滤纸水分挥发完，影响种子发芽率，待露白时播种，芽尖长度为1～3mm为最佳点播时间。

（2）播种育苗：3月下旬扣棚膜，采用塑料穴式育苗盘，穴内放置配好肥料的营养土，每穴点播一粒种子，点播时用小木棒在每个穴内戳出直径为1.2～1.6cm，深度为2.5～3cm小洞，每穴用牙签播一粒种子；播完后轻覆土，插上组合编号牌，放在温室大棚地表上，用喷壶浇水，每隔2天浇一次透水，时刻注意温度和湿度变化，保持土壤湿润，室内温度在25～30°C之间、湿度在70～80%之间为宜。

（3）待幼苗长到3～4片真叶，获得马铃薯实生苗。

二、培养马铃薯实生苗

将步骤一获得马铃薯实生苗分为10组，每组20株实生苗，分别单株单盆种植于实施例1-9和对比例1提供的培养马铃薯实生苗的土壤中，各组保持相同的温度（25-28℃）、湿度（70-80%）及浇水量（3天浇50ml），培养90天。

90天后分别统计10组马铃薯实生苗的成活率，以及移栽大田培养生长为成熟植株的成活率，实验结果如下表1所示。

表1

由表1的结果可知，本发明实施例3提供的培养马铃薯实生苗的土壤用了培养马铃薯实生苗的效果最好，使马铃薯实生苗在移栽前后都具有较高的成活率。而且，颗粒培养基层的组分和含量，营养土层份的组分和含量均会影响培养马铃薯实生苗的土壤的使用效果。

此外，经过观察发现，使用实施例1-3中土壤的马铃薯实生苗长势良好，株高和健康状况比比其他实施例和对比例好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。