不同移栽基質(zhì)對蘋果砧木B9無糖組培苗生長的影響

徐一超，盧 顯，王榮花，劉福云，張 東

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，國家蘋果改良中心楊凌分中心，陜西 楊凌 712100)

無性繁殖作為未來蘋果苗木繁育的趨勢，目前已經(jīng)廣泛運用于各種蘋果苗木的生產(chǎn)中，主流的無性繁殖方式主要包括壓條和組培，其中，采用組培方式繁育的無病毒蘋果幼苗近幾年發(fā)展迅速，因其無毒、整齊度高的特點，受到了市場的歡迎[1,2]。但傳統(tǒng)組培育苗也存在一系列問題，比如易污染、生根效果不佳、移栽成活率低等，為了解決這些問題，遍衍生出了無糖組織培養(yǎng)這一新興的組培技術(shù)，此技術(shù)下繁育的無糖組培苗不僅污染率低、生根效果好，而且有著很高的移栽成活率，可以縮短或者省去煉苗環(huán)節(jié)，大大節(jié)省時間成本[3]。

移栽基質(zhì)是移栽環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵，其成分配比直接決定了基質(zhì)的保水性、通氣狀況和養(yǎng)分供給，這些因素直接關(guān)系著幼苗移栽后地上部和根系生長的好壞。田河的研究表明，以草炭土與蛭石1∶2或1∶1配比作為移栽基質(zhì)，蘋果組培苗移栽成活率分別達90.77%和88.24%[4]；周莉的研究發(fā)現(xiàn)，蘋果砧木M9、Mac9、B9、SH6、SH38、SH40煉苗12 d，以3/5田間土+2/5蛭石為基質(zhì)，移栽成活率分別達到76.6%、82.2%、77.5%、77.2%、68%、70.1%[5]；孫建春的研究發(fā)現(xiàn)，煉苗10～12 d，并以草炭∶珍珠巖=5∶1作為基質(zhì)配方，蘋果幼苗成活率可在80%以上[6]。前人對于移栽基質(zhì)的研究主要針對傳統(tǒng)組培苗，且不同移栽基質(zhì)的移栽成活率差異比較大，尚未形成一套完善的無糖組培苗移栽技術(shù)。

試驗以蘋果砧木B9作為試材，研究了不同移栽基質(zhì)下無糖組培苗的生長情況，旨在提出一套適合于蘋果砧木的無糖組培苗移栽方案，為今后蘋果苗木的組織培養(yǎng)提供新技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為蘋果砧木B9組培苗。無糖組織培養(yǎng)容器和培養(yǎng)設(shè)備均由上海離草科技有限公司生產(chǎn)，無糖組織培養(yǎng)容器的規(guī)格為30 cm * 20 cm * 15 cm。基質(zhì)為嘉禾品牌，主要成分為農(nóng)作物莖稈發(fā)酵而成，有機質(zhì)含量為30%-35%，蛭石、珍珠巖均從三力公司購買，鋸末由國家蘋果改良中心楊陵基地提供。

1.2 方法

1.2.1 蘋果砧木B9無糖組培苗的獲得 試驗于2020年11月底至2021年1月中旬進行，地點位于西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院。供試材料先在MS培養(yǎng)基中進行增值培養(yǎng)，培養(yǎng)基配方為MS + 6-BA 1.0 mg/L + IBA 0.1 mg/L，pH=5.8，在室溫24 ℃，光周期16 h/8 h，30 cm處光量子通量(PPFD)為(120±10)μmol/m2/s的培養(yǎng)間中培養(yǎng)30 d后，選取帶有5片及以上葉片的B9組培苗作為試材進行無糖組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基方案為400 g蛭石+1/2MS+1.0 mg/L IBA，PH=5.8。接種完成后，將幼苗放入無糖組培間中進行生根培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為24 ℃，光質(zhì)為LED白光，光周期為16 h/8 h，30 cm處光量子通量(PPFD)為(160±10)μmol/m2/s，CO2濃度950-1 050 mg/L，培養(yǎng)時間為30 d。

1.2.2 蘋果砧木B9無糖組培苗的移栽處理 無糖培養(yǎng)30 d后，開盒短期煉苗7 d，然后將幼苗移栽到含有5種不同基質(zhì)的32孔穴盤中，每個處理接種5組，每組接種4株，共20株。5種移栽基質(zhì)的成分如表1:

表1 各處理移栽基質(zhì)中成分的體積比

將穴盤放入日光培養(yǎng)箱中，在溫度24 ℃、12 h/12 h光周期的條件下培養(yǎng)，期間每7 d澆一次水，培養(yǎng)45 d后，統(tǒng)計幼苗的成活率、株高、莖粗、葉片數(shù)、根冠比、Spad等形態(tài)學(xué)指標以及根數(shù)、根長、根系粗度、根系表面積、根系體積等根系指標。1.2.3 測定方法 株高、莖粗用直尺和游標卡尺測定；葉綠素相對含量采用SPAD 502進行測定；成活率=成活的幼苗數(shù)/總移栽幼苗數(shù)*100%；生根率=生根的組培苗數(shù)/總接種的組培苗數(shù)*100%；根冠比=根系鮮重/地上部鮮重；根系生長指標用EPSON expression 12000XL掃描儀掃描后，經(jīng)過WinRHIZO Pro 2012b軟件分析得出。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理 采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17軟件處理和分析數(shù)據(jù)，用LSD法進行多重比較。移栽基質(zhì)對無糖組培苗B9移栽后生長的影響

2 結(jié)果與分析

圖1 移栽基質(zhì)對無糖組培苗B9移栽45 d后生長的影響

移栽基質(zhì)對于組培苗后續(xù)生長有著重要影響，基質(zhì)成分的種類和配比直接影響著組培苗的各種指標。筆者試驗中，5種處理下B9無糖組培苗的移栽成活率均達到了100%，但是各處理之間幼苗的長勢不一，各項指標存在差異。株高方面，T1處理的移栽苗最高，為4.73 cm，其次為T3處理的4.23 cm，兩者與對照相比差異不顯著；最矮的為T2處理，僅為2.97 cm，較對照的4.06 cm矮了1.09 cm，存在顯著性差異。莖粗方面，T4處理的莖干最為粗壯，為1.99 mm，莖干最細的則為對照組，為1.66 mm，兩者相差0.33 mm，存在顯著性差異。葉片的兩個指標中，T3處理有著最多的葉片數(shù)，但是相對葉綠素含量Spad值卻最低，與對照均沒有顯著性差異；T2處理的葉片數(shù)最少，相對葉綠素含量Spad值也僅高于最低的T3處理，但與對照差異不顯著；T1處理的相對葉綠素含量最高，葉片數(shù)也多于對照，但差異也都不顯著。綜合分析來看，僅使用成品基質(zhì)作為移栽基質(zhì)的對照組幼苗，莖粗最細，其余指標上的表現(xiàn)在5個處理中中規(guī)中矩；移栽基質(zhì)中不添加鋸末的T1處理株高和Spad值最高，葉片數(shù)也僅少于最多的T3處理，地上部長勢較好；移栽基質(zhì)中不添加珍珠巖的T2處理株高最矮，葉片也最少，相對葉綠素含量Spad值也僅高于T3處理，地上部表現(xiàn)不佳；而基質(zhì)中不添加蛭石的T3處理，相對葉綠素含量Spad值最低，但有著最多的葉片數(shù)；T4處理則有著最粗的莖干。

根系方面，T1處理的根數(shù)最多，為10.5，其次為T4處理的10.0，兩者根數(shù)僅相差0.50,差異不顯著，但均與根數(shù)最少的對照均存在顯著性差異。5個處理中，根系最為粗壯是T4處理，為0.67 mm，與其余4個處理差異顯著，除T4之外，其余4個處理之間差異卻不顯著。根長方面，T1處理的根最長，為196.93 cm，但與其他4個處理沒有顯著性差異。根系表面積和根系體積上，T4處理的兩項指標均最高，分別為38.21 cm2和0.66 cm3，與兩項均最低的對照，分別高了17.50 cm2和0.41 cm3，都存在顯著性差異。另外值得注意的是根冠比方面，對照、T1、T2、T3之間不存在顯著性差異，而5個處理中只有T4處理的根冠比高于1，為1.09，與對照、T1、T3均存在顯著性差異，僅與T2處理差異不顯著，說明相較于其他幾個處理，T4處理下的B9幼苗在移栽生長發(fā)育的過程中，養(yǎng)分更傾向分配給根系。綜合分析來看，僅使用成品基質(zhì)作為移栽基質(zhì)的對照組，各項根系指標均最低，根系生長最差；不添加鋸末的T1處理，根數(shù)最多，根長最長，其余根系指標也僅次于最高的T4處理；不含珍珠巖的T2處理，根數(shù)、根長、根系表面積和根系體積四個指標也僅高于最低的對照組，根系生長也較差；不含蛭石的T3處理各項指標的表現(xiàn)在5個處理中均較平庸；而T4處理下的根系指標，有著最高的根粗、根系表面積和根系體積指標，根數(shù)和根長指標也僅次于最高的T1處理，根系生長最好，且根冠比最高，在此基質(zhì)下進行移栽，更有利于B9幼苗的根系發(fā)育。

3 結(jié)論與討論

在水分條件和環(huán)境條件充分保證的情況下，移栽基質(zhì)就成為了組培苗成活以及地上部、根系生長的決定性因素，基質(zhì)的構(gòu)成成分以及比例直接決定了其養(yǎng)分含量、透氣性和保水性等關(guān)鍵性理化性質(zhì)，這對于組培苗移栽后的生長發(fā)育有著重大影響[7]。國內(nèi)常用的移栽基質(zhì)包括草炭、蛭石、珍珠巖、鋸末等物質(zhì)。草炭是植物殘體分解不充分的一類有機物，富含營養(yǎng)但透氣性較差[8]；蛭石是一類保水性、透氣性俱佳的次生礦物，在許多物種的栽培中都有廣泛應(yīng)用，但其養(yǎng)分含量較低，需要搭配其他基質(zhì)使用[9]；珍珠巖是一種酸性火山玻璃質(zhì)熔巖，具有無數(shù)不規(guī)則的密閉氣孔，是吸水性、透氣性、保墑性均不錯的基質(zhì)，常用于土壤改良和無土栽培[10]；鋸末是林業(yè)以及木材加工行業(yè)的廢棄物，養(yǎng)分含量較多，保水性較強但透氣性較差，也常用于移栽栽培中[11]。由此可見，單一基質(zhì)存在一定的缺點，因此復(fù)合基質(zhì)的效果往往好于單一基質(zhì)。

蘋果組培苗的移栽往往采用草炭和蛭石或者珍珠巖混合的復(fù)合基質(zhì)[12]，由于草炭價格較高，且由于本身是不可再生的資源，近些年的過度開采給生態(tài)環(huán)境造成了一定的不良影響，為了保護自然資源，國內(nèi)外已經(jīng)有研究尋找其代替物[13,14]?？紤]到經(jīng)濟性和實用性，試驗中采用了常見的成品基質(zhì)代替草炭，其有效成分為莖稈發(fā)酵而來的腐殖質(zhì)。本試驗的結(jié)果表明，單獨使用成品基質(zhì)的對照組幼苗莖粗最細，其余地上部指標的表現(xiàn)在5個處理中也并不突出，且各項根系指標也均最低，根系生長在5個處理中是最差的，這可能是由于成品基質(zhì)中成分較為復(fù)雜，養(yǎng)分含量無法滿足幼苗移栽會后的生長發(fā)育，因此在進行移栽時，為保證養(yǎng)分供給充足，還需添加其他基質(zhì)配合使用。

本試驗中根系生長最好的處理是T4處理，此處理下的B9幼苗除根長外，根數(shù)、根系粗度、根系表面積和根系體積指標均顯著高于對照，這可能是因為在減少了成品基質(zhì)占比的同時添加了鋸末、蛭石和珍珠巖，改善了基質(zhì)的保水性和透氣性，有機質(zhì)含量更高的鋸末也使得總體養(yǎng)分含量得以增加，能提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)來供給幼苗根系的生長發(fā)育，使得幼苗發(fā)育出能多的新根，形成發(fā)達了的根系。此外T4處理的地上部指標綜合來看表現(xiàn)也較好，莖粗顯著高于對照組，對比地上部表現(xiàn)最好的T1處理，長勢相對較弱，但兩者并沒有顯著性差異，這可能是T4處理的幼苗根系在養(yǎng)分競爭上取得了優(yōu)勢，地上部得到的養(yǎng)分供給減少導(dǎo)致的[15]，此處理下最高的根冠比也驗證了這一推測。

圖2 移栽基質(zhì)對無糖組培苗B9移栽45 d后生長指標的影響(P<0.05)

此外值得注意的是，本試驗中5個處理幼苗的移栽成活率均達到了100%，這是因為采用無糖組培方式生產(chǎn)的幼苗本身就具有較強的環(huán)境適應(yīng)能力，也進一步驗證了無糖組培確實可以顯著提高蘋果組培苗的移栽成活率，可以作為未來蘋果組織培養(yǎng)育苗的一個發(fā)展方向[16]。