基质和假植期对甘蔗单株组培苗移栽成活率及生长的影响
2010-09-04刘丽敏余坤兴刘红坚卢曼曼唐红琴
李 松,刘丽敏,淡 明,余坤兴,刘红坚,谭 芳,卢曼曼,唐红琴
(中国农业科学院甘蔗研究中心,广西壮族自治区甘蔗研究所,广西 南宁 530007)
甘蔗是我国重要的糖料作物。近年来,由于品 种单一化及长期连作,品种种性退化严重。目前,种植甘蔗脱毒健康种苗是保持良种的优良种性,提高甘蔗产量和糖分的重要技术措施,而甘蔗脱毒健康种苗生产主要技术之一是茎尖组织培养技术[1]。我国甘蔗组织培养技术起步于20世纪70年代[2],至今已有30 a以上的历史,在良种推广中发挥过较大的作用,其室内培养技术已比较成熟,实现了工厂化育苗;但由于甘蔗组培苗较弱小,根系吸收能力较差,抗逆性能不强,不能直接定植于大田,需经过一段时间假植[3],但组培苗移出瓶后假植成活率较低,主要与苗床基质、丛生苗方式移栽、自带培养基过多、易发生霉菌污染有关[4-7]。目前将组培单株苗直接移栽在育苗盘中进行假植尚未见报道。为减少组培苗带菌及提供适宜的苗床环境条件下,提高丛栽苗移栽成活率。笔者以新台糖22号茎尖脱毒健康组培苗为材料,研究不同基质及移栽时间对其成活率及蔗苗生长的影响,以期为缩短甘蔗脱毒健康组培苗假植时间提供理论依据和实践指导。
1 材料与方法
1.1 供试材料、试验时间与地点
以甘蔗新台糖22号正常生长的组培苗为材料。2009年2月~5月,在广西甘蔗研究所试验苗圃进行试验。
1.2 试验方法
1.2.1 组培苗炼苗 甘蔗组培苗在生根培养基中培养20 d左右,将苗素质及长根量基本一致的生根苗,移到室外塑料大棚内,炼苗7 d左右,再打开瓶盖炼苗2~3 d,以增强组培苗对外界环境的适应性。
1.2.2 组培苗处理 取出室外炼过的生根苗,洗净苗上的培养基后分单株,每株苗均有独立的根系,对没有独立根系的幼小苗保留其依附在原母体上;分完单株后,用清水清洗一次,再用0.2%高锰酸钾溶液消毒5 min。根据苗的大小分为大、中、小三级苗移植。
1.2.3 假植苗盘及基质 假植苗盘为长53 cm、宽45 cm、孔深6 cm的塑料盘,每盘54孔,内装基质,高度平盘面。为降低育苗成本及方便大田种植,基质以土为主,设6个处理:A荒山熟土层,B荒山生土层,C上层生土下层熟土(荒山土),D菜园耕作层熟土,E菜园生土层,F上层生土下层熟土(菜园土);3个重复,每重复种植5盘,每个处理共810株苗。
1.2.4 假植苗圃管理 在苗盘上按试验处理在盘假孔中装好基质后,每孔种植一株组培苗,淋有效成分为50%多菌灵500倍液作定根水,然后拱小膜保湿,苗成活前保持土壤湿润;成活后去除拱膜,并薄施水肥,到假植苗基本封盘时调查假植苗生长素质。
1.2.5 调查内容及方法 在培养苗移植后到成活前,调查组培苗成活率;组培苗移植20~30 d后(基本封盘时)调查假茎高、茎径、根重、主根数、绿叶数及叶绿素含量等。
假植苗成活率(%)=(每处理假植苗成活株数/定植总株数)×100
假茎高、茎径、根重、主根数、绿叶数等,调查每盘取苗10株取平均值,其中以茎基部至假植苗+叶肥厚带的长度为假茎高,从茎基部往上5 cm处粗度为茎径,根重为单株假植苗根部完全清洗干净鲜重(用吸水纸吸干,用1/100感量电子天平称鲜根重量),主根数为假植苗主苗茎上长出的一级根数,青叶数为假植苗单株绿叶片数。
叶绿素a+b含量,蔗苗定植后30 d对不同移栽的组培苗在熟土基质处理中,分别取大、中、小组培苗+叶各5片叶,混均后测叶绿素含量,测定采用文献[8]的混合法,其混合液体积比为:纯丙酮∶无水乙醇∶蒸馏水=4.5∶4.5∶1。
1.2.6 试验数据统计分析 数据用Excel 2003和DPS数据处理系统新复极差法进行计算处理。
2 结果与分析
2.1 不同基质对假植苗成活的影响
基质不同在对假植苗成活的影响不同。从表1可知,4次种植平均,不论是菜园土还是荒山土,其成活率分三个层次,均以生土层处理(B、E)假植成活率最高,其次是上层生土下层熟土处理(C、F),最低为熟土层(A、D);其中又以荒山土处理(B)成活率最高。经差异性分析,B、E及C、F处理之间差异不显著,A、D处理间差异达显著水平;处理B与处理A差异达显著水平,与处理C差异达极显著水平;处理E与处理F差异不显著,与处理D差异达极显著水平。
表1 不同基质不同假植期对假植苗成活率的影响 (%)
2.2 不同假植期对假植苗成活的影响
种植时间不同对假植苗成活的影响不同。从表1可见,从2月至5月,随天气条件的逐渐好,气温及光照条件的改善,假植苗成活率相应提高,其成活率从小到大依次为2月<3月<4月<5月,不同处理表现相似。经差异性分析,4、5月种植的假植苗成活率差异不显著,与2、3月种植的差异达极显著水平。
2.3 不同基质对假植苗生长的影响
基质不同,对假植苗生长有一定的影响。从表2可见,不论是菜园土还是荒山土,均以熟土处理(A、D)蔗苗生长较好,其次为上层生土下层熟土处理(C、F),生土处理最次(B、E)。经差异性分析,在假茎高性状方面,处理D最高,与处理A差异达显著水平,与其他处理达极显著水平;在茎径性状方面,处理D最粗,与处理A、C、F差异不显著,与处理B、E达极显著水平;在根系性状方面,各处理每株苗的主根数(即从蔗苗节上长出的一级不定根)差异不太,但根系生长量(根重)差异较大,以处理D最重,与处理A差异达显著水平,与其他处理达极显著水平;各处理在绿叶数性状方面间差异不显著。综合假植苗各项生长表现指标,以处理D蔗苗生长表现较好,其生长较快,假植苗较粗壮,其次为处理A,但各处理蔗苗生长均符合大田移栽种植要求。
表2 不同基质不同假植时间对假植苗生长的影响
2.4 组培苗大小对假植苗成活率的影响
组培苗大小对假植苗成活率影响较大。从表3可见,以大苗成活率最高,达97.80%,其次是中苗,成活率最低为小苗,只有85.02%;不同基质中,小苗成活率以A、D处理最低,最高为B、E处理,大、中的成活率与小苗的表现相似。经差异性分析,大、中、小组培苗移栽成活率差异达极显著水平;不同基质处理,除A处理的大、中苗成活率差异不显著,其余各处理大、中、小苗成活率差异均达极显著水平。
2.5 不同假植期对组培苗叶绿素a+b含量的影响
组培苗移植时间不同,在相近苗龄的叶绿素a+b含量也不同。从表4可见,同一时间移栽,不同基质处理的组培苗其叶绿素a+b含量差别不大;不同时间移栽,同一基质处理的组培苗其叶绿素a+b含量差别较大,以2月15日移栽的组培苗叶绿素a+b含量最低,随后随天气条件改善,叶绿素a+b含量提高,最高为5月15日移栽的组培苗。叶绿素a+b含量高,说明其光合作用较强。经差异性分析,不同时间移栽的组培苗其叶绿素a+b含量差异达极显著水平。
表3 组培瓶苗大小在不同基质条件下假植成活率 (%)
表4 不同假植时期组培苗叶绿素a+b含量(mg/g FW)
3 讨 论
本试验对前人育苗方式进行改革,一是组培苗移栽时,将丛栽改为单株苗盘假植,二是育苗基质取材容易、成本低、经济实惠。结果表明,不论是菜园土还是荒山土,以生土作为基质组培苗成活率最高,其次是上层生土下层熟土,最低为熟土层。其原因主要是熟土层虽较疏松且透气性好,但其含菌量相对较高,且含有丰富的腐殖质,容易滋生细菌,导致根系腐烂坏死,使组培苗成活率降低。在试验过程中笔者发现,苗盘表面长霉菌最多的是熟土基质;生土层虽然其疏松透气性性较差,但其含菌量及腐殖质低,不利于细菌滋生,因此,组培苗移栽后受细菌的危害大大降低,从而提高其移栽成活率。不过生土营养物质少,且容易板结,不利于蔗苗生长,成活后应加强肥水管理,保证其生长有充足的营养,否则假植苗生长弱小,假植时间延长。
自然条件也是组培苗移栽成活率高低的重要因素之一。本试验地点在广西南宁市,2月份为低温阴雨天气,3月天气回暖,湿度大,有利于霉菌的生长,不利于组培苗移栽后的生长,故其成活率较低,特别是熟土基质表现更为突出。因此,在管理中应加强农药的施用及降低空气湿度,控制霉菌的生长。到4月中旬以后,气温度升高,湿度也比较大,但阳光较充足,不仅可抑制霉菌生长,且有利于叶绿素的合成,增强蔗苗的光合作用,从而提高蔗苗的抗逆能力,即使是熟土层基质,其成活率也比较高。
组培苗大小不同其成活率差异较大。其主要原因是,大苗功能叶片一般有3~5片,比较粗壮,蔗苗素质好,抗逆能力较强,成活率高;小苗功能叶片一般只有1~2片,苗较细弱,在栽植过程中容易受伤死亡,成活率比大苗低。
组培苗培养基中含有较高的糖分,分单株清洗有利于洗干净附在苗上的糖分,减少细菌滋生,更利于组培苗的成活。本试验发现,未分成单株移栽的小苗(2~3株丛苗)比单株小苗的苗盘表面长霉菌杯数多,可能与蔗苗处于丛苗状态,蔗苗间附有培养基有关。因此,应适当加强小苗的清洗工作,尽量去除蔗苗间培养基,可以提高小苗移栽成活率。
本研究将目前育苗假植合二为一,缩短假植时间,节约劳动力成本,可以在工厂化生产中借鉴和推广。
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