同一压蔓处多品系/种甘薯结薯的空中甘薯培育方法与流程

本发明涉及一种空中甘薯栽培方法，特别是涉及一种单植株同一压蔓处多品系/种甘薯结薯的培育方法，属于农业栽培领域。

背景技术：

空中甘薯(overhead-sweetpotato)是指甘薯(ipomoeabatatas(l.)lam.)块根结在藤蔓上悬于空中的一种特殊栽培模式，其技术核心是吸收根和储藏根根系功能在空间上的分离，其栽培方式和源库关系较传统甘薯栽培方式有很大不同，是一种新型甘薯源库关系。

公开号为101803520a的中国发明专利公开号了一种实现块根植物根系功能分离的栽培方法。该方法提供的空中甘薯既能使块根植物的块根形成在地面之上，又能实现一次栽种多次采摘。该方法可以通过嫁接实现在单个砧木植株上嫁接3个不同品种/系的甘薯接穗，并结出不同肉色的甘薯。但是，采用该专利方法嫁接成活的空中甘薯，结出的不同品种/系的甘薯块根只能分布在不同的结薯部位。如果强行采用压蔓诱导，将不同品种/系甘薯的茎结集中在同一藤蔓上并置于同一压蔓处，则压蔓处的各品种/系甘薯接穗难以同时正常结薯。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种空中甘薯的培育方法，该方法培育出的空中甘薯在单植株的同一压蔓处能够结出多品系/种甘薯块根。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种单植株同一压蔓处多品系/种甘薯结薯的空中甘薯培育方法，用于在一株空中甘薯植株的同一压蔓处形成多品系/种甘薯块根；首先嫁接操作，将结薯甘薯嫁接到砧木上，其后压蔓操作，最后管护操作；其特征在于：所述砧木是甘薯与野生种杂交的不具结薯习性的种间杂种材料，所述结薯甘薯是三种及以上有良好结薯习性且不同品系/种甘薯；所述嫁接操作中，嫁接时采用组合嫁接并保证在砧木茎上各接穗的嫁接接头位置尽量靠近，所述组合嫁接是将先将任一品系/种a结薯甘薯的接穗嫁接至砧木上形成组合一，待嫁接成活后再将其余结薯甘薯的接穗嫁接到组合一接穗上；所述压蔓操作中，待嫁接接头愈合，将压蔓处压入压蔓基质并保证压蔓处的茎段带有所有结薯甘薯的茎节，在压蔓处第一次浇水浸湿压蔓基质；所述管护操作中，压蔓后第5d在压蔓处第二次浇水，第二次浇水量为第一次浇水量的一半，此后不再浇水并对压蔓处作防雨保护。

上述培育方法是为克服现有次第嫁接方法得到的空中甘薯嫁接植株无法在同一压蔓处诱导出不同品种/系甘薯块根的不足而设计。其关键是将结薯甘薯的接穗以组合嫁接方法嫁接到砧木上，以及相对严格的水分管理。组合嫁接是先将任一结薯甘薯的接穗嫁接到砧木上形成组合一，再将其余结薯甘薯接穗以组合方式嫁接到组合一接穗上。为保证存活率，砧木选择甘薯与野生种杂交的不具结薯习性的种间杂种材料。然后，在压蔓操作中保证同一压蔓处包含了不同结薯甘薯的所有茎结，以达到诱导出所有品种/系结薯甘薯块根的目的。在管护操作中，不同阶段需进行严格的水分管理。在压蔓后即行第一次浇水。浇水量以浸湿压蔓基质为限。第二次浇水在压蔓后第5d，浇水量以第一次浇水量的一半为限。在第二次浇水后严禁再浇水，且必须对压蔓处作防雨保护。管护操作进行相对严格的水分管理的原理在于培育空中甘薯，实现空中结薯，需要保持嫁接植株在生长过程中吸收根与贮藏根的功能分化。在水分管理中，利用水分作为诱导因素一方面可以减少压蔓处不必要的光合产物消耗，提升结薯的产量与外观；另一方面利用砧木根系的趋向性增强吸收根的功能，提升植株生长质量与压蔓结薯的连续性。

采用组合嫁接能够保证同一压蔓处诱导出不同品种/系甘薯块根的技术原理在于：植物嫁接后，砧木和接穗的dna不会因嫁接而在两者之间发生转移，因而保持自身的遗传特性；不同品系/种的甘薯组合嫁接以后，各自的遗传特性维持不变，而嫁接又实现了不同品系/种的甘薯茎段的输导组织的无缝连接，从而实现各种养分的顺畅通行，这样使组合嫁接的植株正常生长；由于砧木具有阻断绝大部分光合产物向地下运输存储的作用，地上光合器官的光合产物除使植株旺长外没有存储之去处；此时利用甘薯藤蔓具有发根能力的遗传特性，通过适当的诱导措施，使植株建立新的源库关系，光合产物则发根处存储，实现结薯，即为彩色空中甘薯。通过组合嫁接操作，能够使得各组合接穗中的接穗生理年龄更为接近，处在更一致的生活史阶段，从而能够实现各接穗同时结薯。如果采用传统的次第嫁接各接穗，嫁接后无论如何护理促愈促生长，都不能达到这一目的，也就不能实现同一压蔓处所有接穗都结薯的目标。

在优选条件下，上述方法可以做如下优化：

优化一：组合嫁接中使用的接穗生理年龄保持一致。

优化二：在每次嫁接后，将嫁接接头依次用灭菌纱布、薄膜包裹并露出纱布头，然后细线捆绑，在纱布头上滴加0.5ml～2ml诱导剂a，诱导剂a含吲哚乙酸15mg/l～20mg/l、2,4-二氯苯氧乙酸1.5mg/l～2mg/l且经过滤灭菌。嫁接接头愈合后需要压蔓时，拆除细线、薄膜、纱布后再将压蔓处茎段压入压蔓基质。

优化三：嫁接后，在压蔓处第一次浇水后，沿嫁接接头滴加10ml～30ml诱导剂b，所述诱导剂b含吲哚丁酸0.5mg/l～0.6mg/l、α-萘乙酸2mg/l～3mg/l。

利用上述单植株同一压蔓处多品系/种甘薯结薯的空中甘薯培育方法得到的空中甘薯主要用于观赏甘薯的彩色块根。在此基础上，本发明进一步提供可同时观花观叶的空中甘薯。其技术方案如下：

在压蔓后20d～25d，在嫁接到在砧木上的任一品系/种a结薯甘薯压蔓处后端(近末梢端)新长出的侧蔓上嫁接观花/叶甘薯的接穗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：对于空中甘薯嫁接植株，本发明方法能够保证在一株植株的同一压蔓处结出所有嫁接的不同品种/系甘薯的块根，形成彩色的空中甘薯，具有极高的观赏性。同时，延续了空中甘薯的优势，即甘薯的吸收根和块根在空间位置上进行了分离，减少了光合产物的转运距离，块根采收后可继续诱导，从而实现单株多次采收，采取适当的环境控制措施，还可以实现块根植物周年生长和连续采摘，增加产量。进一步嫁接观花/叶甘薯的空中甘薯既可欣赏彩色花叶又可欣赏彩色块根，进一步提高了观赏性，可以作为观光农业的重要资源。本发明方法和原理简单，嫁接技术简洁易行，管理简便，操作难度和技术难度均很低，非专业人员也可在短时间内掌握该技术。本发明方法可以应用到营养液栽培和固体基质栽培的空中结薯栽培系统中去，具有良好的技术可移植性，而且技术简洁、实施成本低，适合推广。

附图说明

图1是实施例一技术操作示意图。

图2是组合接穗横切面示意图。

图3是实施例二技术操作示意图。

图4是嫁接接头与茎结的位置关系。

图5是对照例一技术操作示意图。

图6是对照例一次第嫁接操作示意图。

附图中的数字标记分别是：

1砧木2结薯甘薯21品系/种a结薯甘薯22品系/种b结薯甘薯23品系/种c结薯甘薯3茎结41观花甘薯42观叶甘薯

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施例作进一步的描述。

实施例一

如图1～图2所示，用本发明方法培育一种空中甘薯，甘薯的单植株同一压蔓处结有多品系/种甘薯。

1、材料

砧木1选用甘薯y6-12-1，该品系是甘薯与野生种杂交的不具结薯习性的种间杂种。

结薯甘薯2选用三种不同皮色甘薯，分别是品系/种a结薯甘薯21“绵紫薯9号”(紫皮色)、品系/种b结薯甘薯22“川薯20”(黄皮色)、品系/种c结薯甘薯23“川薯34”(红皮色)。将各品系/种不同皮色结薯甘薯2的尖梢苗加工成接穗。

诱导剂a，含吲哚乙酸15mg/l～20mg/l、2,4-二氯苯氧乙酸1.5mg/l～2mg/l的混合溶液，过滤灭菌。

诱导剂b，含吲哚丁酸0.5mg/l～0.6mg/l、α-萘乙酸2mg/l～3mg/l的混合溶液。

压蔓基质：经2mm孔径的筛子过筛的均质蛭石。

2、培育操作

2.1嫁接操作

先将紫皮色品系/种a结薯甘薯21的接穗嫁接至砧木1上，嫁接接头长2cm～5cm(图1i所示。图1中虚线表示切口，双箭头表示嫁接操作，下同)。为保证空中甘薯生长，砧木1选择植株的主蔓部分。将嫁接接头依次用灭菌纱布、薄膜包裹并露出纱布头，然后细线捆绑，在纱布头上滴加0.5ml～2ml诱导剂a。待结薯甘薯21嫁接成活、接穗长至约1.8m～2.2m高时，将其余黄皮色品系/种b结薯甘薯22、红皮色品系/种c结薯甘薯23的接穗切口后相互并列成束采用靠接法嫁接在紫皮色品系/种a结薯甘薯21的主蔓尖稍苗上，形成组合接穗(图1ⅱ所示。图2是组合接穗横切面示意图)。嫁接后同样包裹捆扎，滴加0.5ml～2ml诱导剂a。

2.2压蔓操作

待组合接穗的嫁接接头愈合，在组合接穗的上选择适当的茎段作为压蔓处。需保证压蔓处的茎段带有所有嫁接上的结薯甘薯2的茎节3(图1点划线部分表示选择的压蔓处茎段，下同)。将压蔓处压入压蔓基质，诱导藤蔓在基质中结出甘薯。在压蔓处第一次浇水浸湿压蔓基质。沿嫁接接头滴加10ml～30ml诱导剂b。

2.3管护操作

压蔓后第5d在压蔓处第二次浇水，浇水量是第一次浇水量的一半。此后不再浇水并对压蔓处作防雨保护。根据墒情对砧木进行水肥管理，日常管护植株。

压蔓后40d即有小的块根结出；90d左右同一压蔓处结出三种皮色的块根，可进行彩色空中甘薯展示；115d以后展示效果最佳。

实施例二

如图3～图4所示，用本发明方法培育一种空中甘薯，甘薯的单植株同一压蔓处结有多品系/种甘薯。

1、材料

砧木1选用同实施例一

结薯甘薯2选用三种不同皮色甘薯，分别是品系/种a结薯甘薯21“川薯9-17-28”(黄皮色)、品系/种b结薯甘薯22“商薯19”(红皮色)、品系/种c结薯甘薯23“绵紫薯9号”(紫皮色)。将各品系/种不同皮色结薯甘薯2的尖梢苗加工成接穗。

诱导剂a、诱导剂b同实施例一。

压蔓基质同实施例一。

2、培育操作

2.1嫁接操作

将黄皮色品系/种a结薯甘薯21的接穗嫁接至砧木1上形成组合一(图3i所示。图1中虚线表示切口，双箭头表示嫁接操作)。为保证空中甘薯生长，嫁接处选在砧木1选择植株的主蔓尖稍部。将嫁接接头依次用灭菌纱布、薄膜包裹并露出纱布头，然后细线捆绑，在纱布头上滴加0.5ml～2ml诱导剂a。将红皮色品系/种b结薯甘薯22的接穗嫁接至紫皮色品系/种c结薯甘薯23的正常生长植株上形成组合二(图3ⅱ所示)。将嫁接接头依次用灭菌纱布、薄膜包裹并露出纱布头，然后细线捆绑，在纱布头上滴加0.5ml～2ml诱导剂a。待组合一、组合二嫁接苗成活且组合一接穗长至约1.8m～2.2m高时，将组合一保留接穗并加工成组合一砧木，将组合二包含嫁接茎段的尖梢苗加工成组合二接穗，将组合二接穗嫁接至组合一砧木上形成组合接穗即组合三(图3ⅲ所示。图4是嫁接接头与茎结的位置关系)。将嫁接接头依次用灭菌纱布、薄膜包裹并露出纱布头，然后细线捆绑，在纱布头上滴加0.5ml～2ml诱导剂a。

2.2压蔓操作

待组合接穗的嫁接接头愈合，在组合接穗的上选择适当的茎段作为压蔓处。需保证压蔓处的茎段带有所有结薯甘薯2的茎节3(图3点划线部分表示选择的压蔓处茎段)。将压蔓处压入压蔓基质，诱导藤蔓在基质中结出甘薯。压蔓处水分管理、诱导剂的使用同实施例一。

2.3管护操作

管护操作同实施例一。

压蔓后40d即有小的块根结出；90d左右同一压蔓处结出三种皮色的块根，可进行彩色空中甘薯展示；115d以后展示效果最佳。

实施例三

如图5所示，在实施例一培育所得空中甘薯上进一步嫁接观叶甘薯。

在实施例一培育所得空中甘薯上进一步嫁接观叶甘薯。

压蔓后进行二次嫁接操作，其余操作同实施例一。

二次嫁接操作：压蔓后20d～25d时，在结薯甘薯21位于压蔓处前端(远末梢端)主蔓上，采用靠接法嫁接上观花甘薯41、观叶甘薯42，包括开花甘薯“cs1-12-1”、紫叶甘薯“台农27”、黄叶甘薯“渝菜1号”。

压蔓后90d左右同一压蔓处结出三种皮色的块根，并可同时进行彩色空中甘薯展示，此时已有较多的甘薯花呈现，黄叶甘薯侧蔓、紫叶甘薯侧蔓也生长铺展开来。

实施例四

在实施例一培育所得空中甘薯上进一步嫁接观叶甘薯。

压蔓后进行二次嫁接操作，其余操作同实施例一。

二次嫁接操作：压蔓后20d～25d时，在结薯甘薯21位于压蔓处后端(近末梢端)新长出的侧蔓上，采用靠接法嫁接上观花/叶甘薯4，包括开花甘薯“cs1-12-1”、紫叶甘薯“台农27”、黄叶甘薯“渝菜1号”。

压蔓后90d左右同一压蔓处结出三种皮色的块根，并可同时进行彩色空中甘薯展示，此时已有较多的甘薯花呈现，黄叶甘薯侧蔓、紫叶甘薯侧蔓也生长铺展开来。

实施例五

在实施例二培育所得空中甘薯上进一步嫁接观叶甘薯。

压蔓后进行二次嫁接操作，其余操作同实施例二。

二次嫁接操作一组：压蔓20d～25d时，结薯甘薯22位于压蔓处后端(近末梢端)新长出的侧蔓上，采用靠接法嫁接上观花/叶甘薯4，包括开花甘薯“cs1-12-1”、紫叶甘薯“台农27”、黄叶甘薯“渝菜1号”。

二次嫁接操作二组：压蔓20d～25d时，结薯甘薯21位于压蔓处后端(近末梢端)新长出的侧蔓上，采用靠接法嫁接上观花/叶甘薯4，包括开花甘薯“cs1-12-1”、紫叶甘薯“台农27”、黄叶甘薯“渝菜1号”。

两组空中甘薯在压蔓后90d左右同一压蔓处结出三种皮色的块根，可进行彩色空中甘薯展示，此时已有较多的甘薯花呈现，黄叶甘薯侧蔓、紫叶甘薯侧蔓也生长铺展开来。

对照例一

如图6所示，用次第嫁接法培育一种空中甘薯，甘薯的单植株同一压蔓处结有多品系/种甘薯。

1、材料

材料选择同实施例一。

2、操作

2.1嫁接操作

嫁接操作采用如图5所示次第嫁接操作。先将紫皮色品系/种a结薯甘薯21嫁接在砧木1在，待嫁接成活后将黄皮色品系/种b结薯甘薯22嫁接在紫皮色品系/种a结薯甘薯21上，再待嫁接成活后将红皮色品系/种c结薯甘薯23嫁接在黄皮色品系/种b结薯甘薯22上。各嫁接接头同样以诱导剂a处理。

2.2压蔓操作

待嫁接接头愈合，在接穗的上选择适当的茎段作为压蔓处，并保证压蔓处的茎段带有所有结薯甘薯2的茎节3(图5点划线部分表示选择的压蔓处茎段)。将压蔓处压入压蔓基质。水分管理及诱导剂b处理同实施例一。

2.3管护操作

管护操作同实施例一。

90d后，结薯甘薯21、22、23空中结薯状况不一致，结薯甘薯23能结出200g以上的甘薯，结薯甘薯21结出的甘薯平均重量不到60g，结薯甘薯22未结薯。

对照例二

采用实施例一方法培育一种空中甘薯，甘薯的单植株同一压蔓处结有多品系/种甘薯。

1、材料

材料选择同实施例一。

2、操作

2.1嫁接操作同实施例一。

2.2压蔓操作同实施例一。

2.3管护操作

管护操作的分为两组：

一组：压蔓后每隔5d在压蔓处浇水一次，浇水量同第一次浇水量，浇水10次。此后不再浇水并对压蔓处作防雨保护。同时根据墒情对砧木进行水肥管理，日常管护植株。

二组：压蔓后根据基质干燥程度不定期浇水，保持基质湿润，直至压蔓后90d，且不专门对压蔓处作防雨保护。同时根据墒情对砧木进行水肥管理，日常管护植株。

90d后，一组薯块少而小，薯块均重不到150g，须根最大可达850g以上，同时砧木生长势较弱；二组有薯块结出，薯块少而更小，均重不到80g，品质低下：、须根非常多，须根最大可达1000g以上，同时砧木生长羸弱、纤细。