甘薯种子生产的生物学基础

甘薯的繁殖与萌芽特性主要内容一二繁殖特点萌芽特性甘薯的营养器官都具有很强的再生能力，均可作为繁殖器官用，故生产上多采用无性繁殖方法。一、繁殖特点1.有性繁殖用种子繁殖后代性状不一致，不能保持种性，产量低。2.无性繁殖生产上采用块根、茎蔓等无性繁殖，能保持良种性状，后代稳定，再生力强，产量高。一、繁殖特点（一）极强的再生性1.甘薯再生能力极强，植株每一部分，只要条件适宜，都能生根发芽，生长发育成独立的植株体。2.甘薯块根，茎蔓、叶、叶柄都可作为繁育材料。二、萌芽特性（二）多芽性1.从甘薯块根生出的芽为不定芽，分布在块根周身。高温催芽，萌芽较多；常规育苗，出芽数只占芽原基总数的20%~30%。二、萌芽特性2.种薯来源：生长期较短的夏、秋薯萌芽性优于生长期长的春薯，故生产中一般多以夏、秋薯留种育苗。二、萌芽特性3.块根部位：同一个薯块，顶部的芽原基萌发快而多，中部的次之，尾部的最差。隆起的“阳面”（靠近垄背的土表）的萌芽性优于凹陷的“阴面”。二、萌芽特性4.薯块大小：大薯单位重量萌芽数较少，但单薯产苗多，成苗较壮；小薯单位重量萌芽数较多，而成苗较弱。一般生产上选用100~200g重的中等薯块作种较为适宜。二、萌芽特性5.薯块质量：退化薯块萌芽少，质量差。甘薯品种中，薯皮较薄的萌芽性好；生长期较短的夏、秋薯萌芽性优于生长期较长的春薯。贮藏较好的健康种薯发芽性能好。二、萌芽特性（三）无休眠性甘薯种子和薯块均无休眠现象，种子成熟后即可播种。薯块不论生长期长短、体积大小，只要温度湿度适合都能萌芽出苗。二、萌芽特性（四）变异性甘薯芽变体出现的频率很高，产生与原种在形态、生物学特性不同的变异，这些变异表现在秧苗、地上部的叶脉色、蔓色、顶叶色，地下部薯皮色、薯肉色等性状上，如蔓变长、小薯增多等。二、萌芽特性甘薯的繁殖方式主要内容一二有性繁殖无性繁殖甘薯的营养器官都具有很强的再生能力，均可作为繁殖器官用，故生产上采用无性繁殖方法。甘薯为短日照作物，北纬23度以南开花结实，产生种子，自交不孕，遗传物质复杂，高度杂合性，用种子繁殖后代性状不一致，不能保持种性，且产量低。除杂交育种外，在生产上都很少采用有性繁殖。一、有性繁殖甘薯块根、茎蔓等营养器官的再生能力较强，并能保持良种性状，故在生产上采用块根、茎蔓等无性繁殖。春薯以块根发芽育苗为主。夏薯以剪蔓栽植为主。二、无性繁殖（一）薯块育苗繁殖为甘薯生产中普遍应用的繁殖方法，利用薯块周皮下潜伏不定芽原基萌发长苗，然后剪苗栽插于大田，或剪苗插植于采苗圃繁植后，再从采苗圃剪苗栽插于大田。二、无性繁殖（二）茎蔓繁殖剪取春薯田苗作秋冬薯苗插植或剪取秋薯田苗插植于苗圃繁殖，越冬后，再剪苗栽插于大田，华南南部冬暖地区应用较普遍。二、无性繁殖（三）叶片繁殖利用带叶柄叶片，或者叶带节栽于大田（亦称叶插法）。这种方法使入土部分发生的不定根膨大成薯块。叶片繁殖生长期短，薯块较小，因而在生产上也极少应用。二、无性繁殖（四）薯块直播繁殖直播小薯自身膨大成大薯或者使小薯浅播而大半露出土表，使其母薯木质化而控制自身膨大，促使母薯上不定根膨大成子薯。但薯块直播繁殖用种量大，切块易受病菌浸染，故生产上甚少应用。二、无性繁殖甘薯的器官生长和产量形成主要内容一二茎叶生长和干物质生产块根的形成与膨大三甘薯茎叶生长与块根产量的关系（一）茎叶生长和株型甘薯茎叶在发根还苗后即开始生长，随着根系的建成茎叶生长加快，随着块根的形成与膨大，茎叶生长达到高峰并逐渐下降。一、茎叶生长和干物质生产半直立短蔓型匍匐长蔓型（二）叶面积指数和光合性能1.高产田叶面积指数多在3.5-4.5范围内；而茎叶生长不良的低产田，叶面积指数常在2以下。2.不同世代脱毒苗与未脱毒苗大田栽培生产比较，其脱毒苗的叶面积系数、净同化率、总光合势、生物产量和经济产量均高于未脱毒苗。一、茎叶生长和干物质生产未脱毒苗与脱毒苗高产田（一）块根形成和膨大的细胞和生理学特征1.初生形成层活动与块根形成二、块根的形成与膨大发根后5天内发根后约10天发根后约15-20天发根后约25-30天发根后约30天后表皮皮层周皮中柱鞘原生木质部后生木质部韧皮部形成层形成层环次生形成层次生木质部（一）块根形成和膨大的细胞和生理学特征3.块根周皮的形成随着甘薯块根的形成，根体中柱不断扩大，迫使表皮破裂和皮层脱落。中柱鞘细胞中出现木栓形成层。木栓形成层具分生能力，向外分生出木栓组织，向内分生出栓内层，并由木栓组织、木栓形成层和栓内层3者组成具多层细胞并包覆块根外的周皮。二、块根的形成与膨大甘薯幼根分化途径示意图（二）块根的增长速度和干物质积累3.块根周皮的形成块根增长最快的时期是栽后90-120d，块根鲜重的绝对增长率达45.5-55.21g/(m2·d)，其干重增长可达54.79g/(m2·d)。早熟类型块根形成早，前期膨大增重速度快，后期膨大慢；晚熟类型结薯晚，前期膨大速度慢，后期膨大速度快。二、块根的形成与膨大早熟品种膨大快（一）甘薯的源、流、库关系甘薯常以蔓/薯比值(T/R)变化作为植株生长过程中上下部光合产物分配状况及其源库协调与否的标志。蔓/薯比值愈大，表明同化物质分配至茎叶愈多；反之，同化物质分配至块根愈多。三、甘薯茎叶生长与块根产量的关系地上部生长与地下部生长不协调(二）甘薯茎叶生长与块根产量的关系1.茎叶生长不良，块根产量低。2.茎叶生长过旺，块根产量亦低。3.茎叶生长健壮，上下部生长协调，块根产量高。三、甘薯茎叶生长与块根产量的关系茎叶生长不良，难结薯茎叶生长过旺，块根小茎叶生长正常，产量高甘薯生育周期（大田阶段）主要内容一二发根缓苗期分枝结薯期三四薯蔓同长期块根盛长期1.薯苗栽插后，入土各节发根成活。地上苗开始长出新叶，幼苗能够独立生长，大部分秧苗从叶腋处长出腋芽的阶段。2.管理目标

促进早发新根，尽早缓苗，保全苗。一、发根缓苗期1.甘薯根系继续发展，茎叶逐渐覆盖地面并封垄。结薯早的品种在发根后10天左右开始形成块根，到20~30天时已看到少数略具雏形的块根。2.管理目标：促进根系、茎叶生长和块根的协调分化与生长。防弱苗，防旺长。分枝形成接近封垄二、分枝结薯期形成具雏形的块根二、分枝结薯期1.甘薯茎叶生长最高蜂，生长量约占整个生长期重量的60%~70%。块根而明显膨大增重，块根总重量的30%~50%是在这个阶段形成的。2.管理目标：地上地下均衡生长，群体结构合理。三、薯蔓同长期薯蔓同长，甘薯茎叶覆盖地面开始到叶面积生长最高蜂。地下薯块随茎叶的增长，光合产物不断地输送到块根而明显膨大增重。三、薯蔓同长期1.茎叶生长由盛转衰直至收获期，而以薯块膨大为中心。薯块膨大增重量相当于总薯重的40%~50%，高的可达70%，薯块里干物质的积蓄量明显增多，品质显著提高。2.管理目标：保护茎叶，防止早衰，使茎叶养分向块根转移，提高产量。四、块根盛长期茎叶开始停长，叶色由浓转淡，下部叶片枯黄脱落。地上部同化物质加快向薯块输送，薯块膨大增重速度加快。四、块根盛长期甘薯形态特性主要内容一二根茎五果实与种子三叶四花1.纤维根细而长，上有很多分枝和根毛，具有吸收水分和养分的功能。2.柴根纤维根受到不良气候条件中途停止加粗而形成的。3.块根也叫贮藏根，是供人们食用、加工的薯块。也是重要的繁殖器官。一、甘薯的根块根纤维根柴根一、甘薯的根甘薯块根一、甘薯的根1.蔓生型。蔓长短蔓品种小于1m，中蔓品种1~1.5m，长蔓品种2~3m，3.5m以上为特长类型。2.茎色有绿、紫、绿中带紫等。3.茎分枝能力强，一般每株甘薯有分枝7~20个。4.茎上易长不定根。二、甘薯的茎甘薯的分枝二、甘薯的茎甘薯的茎二、甘薯的茎茎上不定根二、甘薯的茎1.甘薯的叶着生在茎蔓上，为单叶互生，属于不完全叶。2.实生苗最先露出2片子叶，接着在其上发生真叶。叶有叶柄和叶片而无托叶。三、甘薯的叶甘薯的叶三、甘薯的叶1.甘薯的花单生，或数朵至数十朵丛集成聚伞花序，生于叶腋和叶顶。2.呈淡红色，也有紫红色的。其中形状似牵牛花（呈漏斗状），两性花，一般较小，花萼5裂。四、甘薯的花1.果实为圆形或扁圆形蒴果。幼嫩时呈绿色或紫色，成熟时为褐黄色。1个蒴果有1~4粒种子，多数为1~2粒；2.甘薯种子较小，千粒重20克左右，直径3毫米左右。种子呈褐色或黑色。五、甘薯的果实与种子甘薯对环境条件的要求主要内容一二温度光照三四水分土壤与营养（一）茎叶生长对温度的要求1.低于18℃超过35℃生长缓慢；低于15℃超过38℃生长停滞，15～30℃之间温度越高生长越快。2.最适温度25℃，30～35℃生长迅速。3.长时间处于10℃或短时间低于6℃，受冷枯死。一、温度（二）根的生长对温度的要求1.发根温度：5～10厘米地温，10℃不发根，15℃5天发根，17～18℃4天发根，20℃约3天发根，27～30℃1天发根，5～10厘米地温稳定在15℃以上，或气温在18℃以上可以栽植甘薯。一、温度（二）根的生长对温度的要求2.块根形成：地温21～29℃形成快，数量多；22～24℃有利于块根的形成。3.块根膨大：地温20～25℃为膨大适宜温度；低于20℃或高于30℃膨大较慢；低于18℃，有的品种停止膨大；低于10℃易受冷害，0℃昼夜冷害严重；-2℃块根受冻；昼夜温差大有利于膨大。一、温度1.甘薯喜光，不耐阴，光饱和点3～4万勒克斯。2.甘薯是短日照作物，12.5～13.0小时，利于块茎膨大；8～9小时，对块茎膨大不利。3.光照对块根的形成与膨大有抑制作用。幼根暴露于光照条件下，不能形成块根；已膨大的块根露出地面，见光的部位薯皮颜色变绿并停止膨大。二、光照（一）需水特点1.耐旱作物：蒸腾系数300～500，有耐旱的组织结构。2.耗水量大：300～500立方/亩。3.不耐雨涝。4.阶段耗水强度：生长前期占35%，中期占45%，后期占20%。5.阶段适宜含水量：前期60%～70%，中期70%～80%，后期60%。三、水分（二）不同时期需水要求1.发根缓苗期和分枝结薯期植株尚未长大，需水不多，两个时期各占总耗水量的10%~15%。2.茎叶盛长期需水量猛增，约占总耗水量的40%。3.薯块迅速肥大期占35%。三、水分（一）对土壤的要求1.耐瘠薄，对土壤要求不严格，但以土地层深厚,土质疏松，通气性良好的砂壤土或壤土为宜。2.耐酸碱性好，在土壤pH4.2~8.3范围都能适应，但以pH5~7最适宜。3.对土壤孔隙度的要求：总孔隙度在50%以上，其中非毛管空隙20%，毛管空隙在30%以下。四、土壤与营养（二）对