不同移栽基质对苹果砧木B9无糖组培苗生长的影响

徐一超，卢 显，王荣花，刘福云，张 东

(西北农林科技大学 园艺学院，国家苹果改良中心杨凌分中心，陕西 杨凌 712100)

无性繁殖作为未来苹果苗木繁育的趋势，目前已经广泛运用于各种苹果苗木的生产中，主流的无性繁殖方式主要包括压条和组培，其中，采用组培方式繁育的无病毒苹果幼苗近几年发展迅速，因其无毒、整齐度高的特点，受到了市场的欢迎[1,2]。但传统组培育苗也存在一系列问题，比如易污染、生根效果不佳、移栽成活率低等，为了解决这些问题，遍衍生出了无糖组织培养这一新兴的组培技术，此技术下繁育的无糖组培苗不仅污染率低、生根效果好，而且有着很高的移栽成活率，可以缩短或者省去炼苗环节，大大节省时间成本[3]。

移栽基质是移栽环节中的关键，其成分配比直接决定了基质的保水性、通气状况和养分供给，这些因素直接关系着幼苗移栽后地上部和根系生长的好坏。田河的研究表明，以草炭土与蛭石1∶2或1∶1配比作为移栽基质，苹果组培苗移栽成活率分别达90.77%和88.24%[4]；周莉的研究发现，苹果砧木M9、Mac9、B9、SH6、SH38、SH40炼苗12 d，以3/5田间土+2/5蛭石为基质，移栽成活率分别达到76.6%、82.2%、77.5%、77.2%、68%、70.1%[5]；孙建春的研究发现，炼苗10～12 d，并以草炭∶珍珠岩=5∶1作为基质配方，苹果幼苗成活率可在80%以上[6]。前人对于移栽基质的研究主要针对传统组培苗，且不同移栽基质的移栽成活率差异比较大，尚未形成一套完善的无糖组培苗移栽技术。

试验以苹果砧木B9作为试材，研究了不同移栽基质下无糖组培苗的生长情况，旨在提出一套适合于苹果砧木的无糖组培苗移栽方案，为今后苹果苗木的组织培养提供新技术。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为苹果砧木B9组培苗。无糖组织培养容器和培养设备均由上海离草科技有限公司生产，无糖组织培养容器的规格为30 cm * 20 cm * 15 cm。基质为嘉禾品牌，主要成分为农作物茎秆发酵而成，有机质含量为30%-35%，蛭石、珍珠岩均从三力公司购买，锯末由国家苹果改良中心杨陵基地提供。

1.2 方法

1.2.1 苹果砧木B9无糖组培苗的获得 试验于2020年11月底至2021年1月中旬进行，地点位于西北农林科技大学园艺学院。供试材料先在MS培养基中进行增值培养，培养基配方为MS + 6-BA 1.0 mg/L + IBA 0.1 mg/L，pH=5.8，在室温24 ℃，光周期16 h/8 h，30 cm处光量子通量(PPFD)为(120±10)μmol/m2/s的培养间中培养30 d后，选取带有5片及以上叶片的B9组培苗作为试材进行无糖组织培养，培养基方案为400 g蛭石+1/2MS+1.0 mg/L IBA，PH=5.8。接种完成后，将幼苗放入无糖组培间中进行生根培养，培养温度为24 ℃，光质为LED白光，光周期为16 h/8 h，30 cm处光量子通量(PPFD)为(160±10)μmol/m2/s，CO2浓度950-1 050 mg/L，培养时间为30 d。

1.2.2 苹果砧木B9无糖组培苗的移栽处理 无糖培养30 d后，开盒短期炼苗7 d，然后将幼苗移栽到含有5种不同基质的32孔穴盘中，每个处理接种5组，每组接种4株，共20株。5种移栽基质的成分如表1:

表1 各处理移栽基质中成分的体积比

将穴盘放入日光培养箱中，在温度24 ℃、12 h/12 h光周期的条件下培养，期间每7 d浇一次水，培养45 d后，统计幼苗的成活率、株高、茎粗、叶片数、根冠比、Spad等形态学指标以及根数、根长、根系粗度、根系表面积、根系体积等根系指标。1.2.3 测定方法 株高、茎粗用直尺和游标卡尺测定；叶绿素相对含量采用SPAD 502进行测定；成活率=成活的幼苗数/总移栽幼苗数*100%；生根率=生根的组培苗数/总接种的组培苗数*100%；根冠比=根系鲜重/地上部鲜重；根系生长指标用EPSON expression 12000XL扫描仪扫描后，经过WinRHIZO Pro 2012b软件分析得出。

1.2.4 数据统计与处理 采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17软件处理和分析数据，用LSD法进行多重比较。移栽基质对无糖组培苗B9移栽后生长的影响

2 结果与分析

图1 移栽基质对无糖组培苗B9移栽45 d后生长的影响

移栽基质对于组培苗后续生长有着重要影响，基质成分的种类和配比直接影响着组培苗的各种指标。笔者试验中，5种处理下B9无糖组培苗的移栽成活率均达到了100%，但是各处理之间幼苗的长势不一，各项指标存在差异。株高方面，T1处理的移栽苗最高，为4.73 cm，其次为T3处理的4.23 cm，两者与对照相比差异不显著；最矮的为T2处理，仅为2.97 cm，较对照的4.06 cm矮了1.09 cm，存在显著性差异。茎粗方面，T4处理的茎干最为粗壮，为1.99 mm，茎干最细的则为对照组，为1.66 mm，两者相差0.33 mm，存在显著性差异。叶片的两个指标中，T3处理有着最多的叶片数，但是相对叶绿素含量Spad值却最低，与对照均没有显著性差异；T2处理的叶片数最少，相对叶绿素含量Spad值也仅高于最低的T3处理，但与对照差异不显著；T1处理的相对叶绿素含量最高，叶片数也多于对照，但差异也都不显著。综合分析来看，仅使用成品基质作为移栽基质的对照组幼苗，茎粗最细，其余指标上的表现在5个处理中中规中矩；移栽基质中不添加锯末的T1处理株高和Spad值最高，叶片数也仅少于最多的T3处理，地上部长势较好；移栽基质中不添加珍珠岩的T2处理株高最矮，叶片也最少，相对叶绿素含量Spad值也仅高于T3处理，地上部表现不佳；而基质中不添加蛭石的T3处理，相对叶绿素含量Spad值最低，但有着最多的叶片数；T4处理则有着最粗的茎干。

根系方面，T1处理的根数最多，为10.5，其次为T4处理的10.0，两者根数仅相差0.50,差异不显著，但均与根数最少的对照均存在显著性差异。5个处理中，根系最为粗壮是T4处理，为0.67 mm，与其余4个处理差异显著，除T4之外，其余4个处理之间差异却不显著。根长方面，T1处理的根最长，为196.93 cm，但与其他4个处理没有显著性差异。根系表面积和根系体积上，T4处理的两项指标均最高，分别为38.21 cm2和0.66 cm3，与两项均最低的对照，分别高了17.50 cm2和0.41 cm3，都存在显著性差异。另外值得注意的是根冠比方面，对照、T1、T2、T3之间不存在显著性差异，而5个处理中只有T4处理的根冠比高于1，为1.09，与对照、T1、T3均存在显著性差异，仅与T2处理差异不显著，说明相较于其他几个处理，T4处理下的B9幼苗在移栽生长发育的过程中，养分更倾向分配给根系。综合分析来看，仅使用成品基质作为移栽基质的对照组，各项根系指标均最低，根系生长最差；不添加锯末的T1处理，根数最多，根长最长，其余根系指标也仅次于最高的T4处理；不含珍珠岩的T2处理，根数、根长、根系表面积和根系体积四个指标也仅高于最低的对照组，根系生长也较差；不含蛭石的T3处理各项指标的表现在5个处理中均较平庸；而T4处理下的根系指标，有着最高的根粗、根系表面积和根系体积指标，根数和根长指标也仅次于最高的T1处理，根系生长最好，且根冠比最高，在此基质下进行移栽，更有利于B9幼苗的根系发育。

3 结论与讨论

在水分条件和环境条件充分保证的情况下，移栽基质就成为了组培苗成活以及地上部、根系生长的决定性因素，基质的构成成分以及比例直接决定了其养分含量、透气性和保水性等关键性理化性质，这对于组培苗移栽后的生长发育有着重大影响[7]。国内常用的移栽基质包括草炭、蛭石、珍珠岩、锯末等物质。草炭是植物残体分解不充分的一类有机物，富含营养但透气性较差[8]；蛭石是一类保水性、透气性俱佳的次生矿物，在许多物种的栽培中都有广泛应用，但其养分含量较低，需要搭配其他基质使用[9]；珍珠岩是一种酸性火山玻璃质熔岩，具有无数不规则的密闭气孔，是吸水性、透气性、保墒性均不错的基质，常用于土壤改良和无土栽培[10]；锯末是林业以及木材加工行业的废弃物，养分含量较多，保水性较强但透气性较差，也常用于移栽栽培中[11]。由此可见，单一基质存在一定的缺点，因此复合基质的效果往往好于单一基质。

苹果组培苗的移栽往往采用草炭和蛭石或者珍珠岩混合的复合基质[12]，由于草炭价格较高，且由于本身是不可再生的资源，近些年的过度开采给生态环境造成了一定的不良影响，为了保护自然资源，国内外已经有研究寻找其代替物[13,14]。考虑到经济性和实用性，试验中采用了常见的成品基质代替草炭，其有效成分为茎秆发酵而来的腐殖质。本试验的结果表明，单独使用成品基质的对照组幼苗茎粗最细，其余地上部指标的表现在5个处理中也并不突出，且各项根系指标也均最低，根系生长在5个处理中是最差的，这可能是由于成品基质中成分较为复杂，养分含量无法满足幼苗移栽会后的生长发育，因此在进行移栽时，为保证养分供给充足，还需添加其他基质配合使用。

本试验中根系生长最好的处理是T4处理，此处理下的B9幼苗除根长外，根数、根系粗度、根系表面积和根系体积指标均显著高于对照，这可能是因为在减少了成品基质占比的同时添加了锯末、蛭石和珍珠岩，改善了基质的保水性和透气性，有机质含量更高的锯末也使得总体养分含量得以增加，能提供更多的营养物质来供给幼苗根系的生长发育，使得幼苗发育出能多的新根，形成发达了的根系。此外T4处理的地上部指标综合来看表现也较好，茎粗显著高于对照组，对比地上部表现最好的T1处理，长势相对较弱，但两者并没有显著性差异，这可能是T4处理的幼苗根系在养分竞争上取得了优势，地上部得到的养分供给减少导致的[15]，此处理下最高的根冠比也验证了这一推测。

图2 移栽基质对无糖组培苗B9移栽45 d后生长指标的影响(P<0.05)

此外值得注意的是，本试验中5个处理幼苗的移栽成活率均达到了100%，这是因为采用无糖组培方式生产的幼苗本身就具有较强的环境适应能力，也进一步验证了无糖组培确实可以显著提高苹果组培苗的移栽成活率，可以作为未来苹果组织培养育苗的一个发展方向[16]。