不同基质对香蕉幼苗根系生长分析动态研究

2018-06-21孙寅虎李芹张光勇刘学敏杨绍琼邓成菊高梅陈伟强李伟杜浩李宗锴

热带农业科学 2018年2期

关键词：基质

孙寅虎李芹张光勇刘学敏杨绍琼邓成菊高梅陈伟强李伟杜浩李宗锴

摘要以椰糠、混合基质（体积比珍珠岩∶泥炭=4∶1）、复合生物菌剂、红壤土为基质，对‘红研一号香蕉组培苗进行营养杯栽培试验。通过测定和分析幼苗的生长状况及根系形成的动态影响，筛选出最适合的栽培基质。试验结果表明：混合基质栽培的香蕉幼苗在叶片数、叶片宽、叶面积、假茎粗、假茎高方面都有明显优势，对比其他栽培基质处理可缩短7 d左右的育苗时间。第35 d后，香蕉组培苗的生长状况均表现为混合基质>椰糠>红壤土>复合生物菌剂；在根系形成影响的过程中，第7 d后，混合基质和椰糠在根系长度、表面积、体积方面一直优于对照；但在21 d后，复合生物菌剂培养的香蕉幼苗的根系长度、表面积、体积等出现快速增长，由此表明，复合生物菌剂对根系的促进生长作用十分明显；35 d后，香蕉幼苗的根系形态总体表现为复合生物菌剂>混合基质>椰糠>红壤土。综合幼苗生长状况及根系形成的动态影响结果表明，混合基质更适合培育优质、健壮的无菌香蕉种苗，可广泛应用。

关键词香蕉幼苗；基质；生长状况；根系形成

中图分类号 S668 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.02.001

Abstract Banana variety Hongyan 1 was tissue cultured and its plantlets were cultured in containers with different substrates， i.e. coconut coir dust， perlite/peat mixture （perlite∶peat = 4∶1）， complex microbial agents， or red loam， to determine and analyze their growth and the dynamic effects of different substrates on root formation for screening of the most suitable culture substrate. The results showed that the leaf number， leaf width， leaf area， and thickness and height of pseudostems of the banana plantlets were significantly higher in the treatment with the perlite/peat mixture than in the treatment with other substrates， and that the time for raising plantlets on the perlite/peat mixture was shortened by about 7 days as compared to the other treatments. After 35 days of container culture， the banana plantlets grew well on the substrates in the order of perlite/peat mixture > coconut bran > red soil > complex microbial agents. The perlite/peat mixture and the coconut coir dust were better in root formation with higher length， surface area and volume of the roots than the control after 7 d of culture， but after 21 days of culture the banana plantlets cultured on the complex microbial agents showed fast root growth in length， surface area and volume， which indicated an obvious effect of the complex microbial agents on the growth of root system. After 35 days of culture， the banana plantlets treated was better in root morphology in the order of the complex microbial agents > the perlite/peat mixture > the coconut coir dust > the red soil. Considering the plantlet growth and root formation it is concluded that the perlite/peat mixture is more suitable for the culture of high quality and robust disease-free banana plantlets which can be spread for wide use.

Keywords banana plantlet ； substrate ； growth ； root formation

在香蕉产业的发展中，香蕉二级苗的质量问题直接关乎香蕉是否优质和高产。香蕉是云南省红河州面积、产量最大，涉及面较广的主导产业[1]。目前，红河州香蕉育苗主要为土壤育苗，但是大量挖掘土壤，不僅会造成土壤的流失，而且土壤中难免会携带病虫害，对香蕉组培苗生长不利，尤其是枯萎病和线虫，一但感染后移栽大田，对香蕉生长极其不利[2-3]。因此，寻找一种取材方便、安全、实用的基质，对保护资源，实现香蕉可持续发展有重要意义。为了寻找和筛选出更好的基质配比，国内外许多学者通过不同的方法进行了研究。戴敏洁[3]、邝瑞彬[4]、王必尊[5]、冯美利[6]、何应对[7]、丁哲利[8]研究报道指出，以全椰糠或者以椰糠为主的基质配方对香蕉生长发育好；丰峰[9]、魏玉云[10]等研究报道指出，以全珍珠岩或者以珍珠岩为主的基质配方对香蕉生长发育好；而复合生物菌剂在黄瓜、萝卜等作物中有明显促进作物生长，对根际线虫及枯萎病有较好的防控作用[11-14]，但是以复合生物菌剂作为基质，对香蕉组培苗是否有促进生长发育作用还未见报道。此外，目前在国内对基质筛选主要是以基质理化性质、幼苗光合特性、叶片营养元素含量及作物生长指标为方法[3-10]，但是以根系形成形态影响变化来筛选基质的方法还未见报道。因此，本研究以混合基质（珍珠岩∶泥炭=4∶1）、椰糠、复合微生物菌剂、红壤土为培养基质，培育‘红研一号香蕉组培苗，通过测定和分析幼苗生长状况及根系形成动态影响，以期为筛选出更经济实惠的育苗基质提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料

供试香蕉组培苗品种为当地主栽品种‘红研一号，由云南省红河热带农业科学研究所良繁中心提供；供试基质为混合基质（体积比珍珠岩∶泥炭=4∶1）、椰糠、复合生物菌剂、红壤土。珍珠岩和泥炭购自昆明花卉中心，椰糠购自广东花卉中心的进口材料，复合生物菌剂由云南金满田科技公司提供，红壤土取自云南省红河热带农业科学研究所试验地。

1.1.2 仪器和设备

直尺、游标卡尺（德国美耐特），叶面积测定仪（浙江托普仪器有限公司），计算机图像分析仪（WinRHIZO，Regent Ins Inc，加拿大）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验于2017年7月在云南省红河热带农业科学研究所香蕉育苗基地进行。先将香蕉组培苗在沙床上处理1个月后，挑选大小一致，叶片数为4片完整的组培幼苗移栽于10 cm×10 cm的育苗袋中，试验设3个处理，1个对照。即处理1混合基质（珍珠岩∶泥炭=4∶1）；处理2椰糠；处理3复合生物菌剂；CK为红壤土。每种基质处理100株，重复3次，栽培好的香蕉苗放于大棚内进行培育管理，定期施肥和喷洒农药。1周以后，每重复取3株香蕉苗，测定和统计地上部分生长状况，用WinRHIZO分析各处理的根系形态。

1.2.2 测定项目及方法

（1）地上部分统计和测定方法根据中华人民共和国农业标准香蕉组培苗（NY/T 357-2007）进行统计和测定。1周以后，每重复取3株香蕉苗，统计总叶片数；用游标卡尺测量假茎粗度；用直尺测量假茎高度、叶片宽；用便携式叶面积测定仪（YMJ-C型）对最先展开叶的叶面积进行测量。

（2）根系形态的测定将植株根系鲜样充分洗净整理后，用计算机图像分析仪（WinRHIZO，Regent Ins Inc，加拿大）扫描后利用软件分析其总根长、根表面积、根体积、直径等数据。

1.2 数据处理

采用Microsoft Excel 2003和SPSS（V17.0）软件对数据进行统计分析，利用Duncan法进行多重比较，显著性水平ɑ进行多重比。

2 结果与分析

2.1 不同基质对香蕉幼苗生长状况的影响

根据表1可以看出，移栽14 d内香蕉组培苗生长缓慢。14 d后，假茎高、假茎粗、叶片宽及叶面积快速增长。在不同生长阶段，各处理之间存在显著性差异。其中，在第35 d，处理1和处理2的叶片数比处理3及对照多，存在显著性差异；而在第21 d后，处理3的叶片宽和叶面积显著性低于其他处理；第21 d后，处理3一直低于其他处理，存在显著差异。在第35 d，处理3假茎粗最低，与其他处理存在显著性差异；第28 d后，由叶片数、假茎高、假茎粗、叶片宽、叶面积可以看出，处理1已经达到香蕉二级苗出圃标准，而其他处理及对照在第35 d才达到香蕉二级苗出圃标准，说明处理1对香蕉组培苗有明显促进生长作用。

2.2 不同基质对香蕉幼苗根系生长的影响

2.2.1 对香蕉幼苗根长影响动态研究

根长反映了根系的延伸范围，根系扩张延伸更有利于植物吸收土壤中的水分和养分。从表2、图1～2可以看出，在香蕉组培苗的根系生长发育中，处理2在前28 d一直优异于其他处理及对照，在第35 d略低于处理3，但两个处理之间不存在显著性差异；在第21～35 d，处理3对根系长度的促进作用最明显，在第35 d根系长度是第21 d的3.66倍。第35 d时，各处理间对根系长度的促进生长都显著高于对照，其中以处理3（257.80 cm）>处理2（245.62 cm）>处理1（233.26 cm）>对照（184.85 cm），处理3与对照间存在显著性差异。说明复合微生物菌肥对作物根系的长度需要一定的积累量，当达到积累量后则可快速促进根系长度的生长。

2.2.2 对香蕉幼苗根系表面积影响动态研究

根系表面积的增加扩大了植物与土壤的接触面积，根系表面积由根长和直径共同决定。从表2、图1、3可以看出，在第14 d至第21 d，处理3显著低于处理1和处理2，存在显著性差异，在第21 d后，各处理间的根系表面积均快速增加，其中以处理3增加最快。这可能与处理3在这段时间内根系长度快速增长有关。在第35 d后，各处理的根系表面积均高于对照，处理1（65.13 cm2）>处理3（64.11 cm2）>处理2（62.53 cm2）>对照（52.17 cm2），但无显著性差异。

2.2.3 对香蕉幼苗根系平均直径影响动态研究

根系直径的大小反映主根的发达程度，主根越发达，植株生命力越强。从表2、图1、4可以看出，在第14 d至第21 d，处理3的根系直径高于对照和其他处理。在第35 d，处理3的根系直径最低，但与其他处理及对照无显著性差异。这可能与处理3的根系长度快速增长有关，也说明复合微生物菌肥在前21 d促进根系的横向生长，抑制根系的纵向生长；在21 d后，对根系的横向及纵向生长都有促进作用。

2.2.4 对香蕉幼苗根体积影响动态研究

根系体积是根系发育状况的直接反应。从表2、图1、5可以看出，从第7 d开始，处理1的根系体积都高于其他处理及对照；在第21 d，处理1>处理2>对照>处理3，处理1与对照存在显著性差异。从第28 d后，各处理的根系体积均高于对照，表现为处理1>处理2>处理3对照，但无显著性差异。

3 讨论和结论

根据《中华人民共和国农业标准香蕉组培苗（NY/T 357-2007）》规定，当香蕉袋装苗叶片数≥8片或≤5片，假茎粗0.7～0.9 cm，叶片宽5.2～6.7 cm；则达到二级苗的标准。当香蕉袋装苗叶片数5～7片，假茎粗≥0.9 cm，叶片宽≥6.8 cm；则达到一级苗的标准。研究结果显示，移栽后第28 d，处理1就已经达到二级苗的标准，处理2、处理3及对照则是第35 d才达到二级苗的标准。处理1可以提前7 d左右时间出苗。在基质影响幼苗的参数中，叶片数、假茎高和假茎粗都是衡量香蕉苗生长快慢和优劣的重要指标，叶片宽和叶面积是对光能吸收的重要指标。第28 d后，在叶片数、假茎高、假茎粗、叶片宽、叶面积都呈现出处理1>处理2>对照>处理3。可以得出结论，在这几种基质中，混合基质（珍珠岩∶泥炭=4∶1）最适合香蕉苗的生长，其次是椰糠。

在植物生长发育过程中，根系活力是衡量作物生长好坏的一个重要指标。实验结果表明，从根系长度、根系表面积、根系体积来看，各处理均大于对照，其中以复合微生物菌肥对根系的促进作用最好，混合基质（体积比珍珠岩∶泥炭=4∶1）次之。但是，复合微生物菌剂培养香蕉组培苗地上部分生长发育缓慢，低于对照组。笔者认为，这可能与本实验所选试剂中所含微生物菌落更适合根系的生长有关，这有待进一步研究和证实。

利用取材容易、来源丰富、对植株生长状况有优良作用的基质替代常规基质是保护资源、实现香蕉产业可持续发展的重要途径。本次实验结果表明，混合基质更有利于香蕉组培苗的生长发育，椰糠次之。戴敏洁[3]、王必尊[5]、魏玉云[9]、丰峰[10]等实验结果都表明合理的基质配比更有利于苗木的生长发育。目前，用微生物菌剂作为基质的研究在我国尚未见报道，虽然复合微生物菌剂对于香蕉组培苗地上部分生长发育缓慢，但在在植株生长后期，快速促进植株根系的生长，明显优于其他处理。因此，实际生产中可以结合复合微生物菌剂对苗木的优缺点，与椰糠、泥炭、珍珠岩等无土栽培基质进行配比优化，筛选最佳配方，本实验为以后基质的配比筛选提供打下了一定基础。

参考文献

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