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(guó)家蘋果改良中心楊凌分中心，陜西 楊凌 712100)

無(wú)性繁殖作為未來(lái)蘋果苗木繁育的趨勢(shì)，目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用于各種蘋果苗木的生產(chǎn)中，主流的無(wú)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(wú)病毒蘋果幼苗近幾年發(fā)展迅速，因其無(wú)毒、整齊度高的特點(diǎn)，受到了市場(chǎng)的歡迎[1,2]。但傳統(tǒng)組培育苗也存在一系列問(wèn)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(wèn)題，遍衍生出了無(wú)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(wú)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(shí)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(zhǎng)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(dá)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(dá)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(duì)于移栽基質(zhì)的研究主要針對(duì)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(wú)糖組培苗移栽技術(shù)。

試驗(yàn)以蘋果砧木B9作為試材，研究了不同移栽基質(zhì)下無(wú)糖組培苗的生長(zhǎng)情況，旨在提出一套適合于蘋果砧木的無(wú)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(wú)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(wú)糖組織培養(yǎng)容器的規(guī)格為30 cm * 20 cm * 15 cm?；|(zhì)為嘉禾品牌，主要成分為農(nóng)作物莖稈發(fā)酵而成，有機(jī)質(zhì)含量為30%-35%，蛭石、珍珠巖均從三力公司購(gòu)買，鋸末由國(guó)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(wú)糖組培苗的獲得 試驗(yàn)于2020年11月底至2021年1月中旬進(jìn)行，地點(diǎn)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(jìn)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(jìn)行無(wú)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(wú)糖組培間中進(jìn)行生根培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為24 ℃，光質(zhì)為L(zhǎng)ED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(shí)間為30 d。

1.2.2 蘋果砧木B9無(wú)糖組培苗的移栽處理 無(wú)糖培養(yǎng)30 d后，開(kāi)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(gè)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(jì)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(biāo)以及根數(shù)、根長(zhǎng)、根系粗度、根系表面積、根系體積等根系指標(biāo)。1.2.3 測(cè)定方法 株高、莖粗用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)定；葉綠素相對(duì)含量采用SPAD 502進(jìn)行測(cè)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(zhǎng)指標(biāo)用EPSON expression 12000XL掃描儀掃描后，經(jīng)過(guò)WinRHIZO Pro 2012b軟件分析得出。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(jìn)行多重比較。移栽基質(zhì)對(duì)無(wú)糖組培苗B9移栽后生長(zhǎng)的影響

2 結(jié)果與分析

圖1 移栽基質(zhì)對(duì)無(wú)糖組培苗B9移栽45 d后生長(zhǎng)的影響

移栽基質(zhì)對(duì)于組培苗后續(xù)生長(zhǎng)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(biāo)。筆者試驗(yàn)中，5種處理下B9無(wú)糖組培苗的移栽成活率均達(dá)到了100%，但是各處理之間幼苗的長(zhǎng)勢(shì)不一，各項(xiàng)指標(biāo)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(duì)照相比差異不顯著；最矮的為T2處理，僅為2.97 cm，較對(duì)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(xì)的則為對(duì)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(gè)指標(biāo)中，T3處理有著最多的葉片數(shù)，但是相對(duì)葉綠素含量Spad值卻最低，與對(duì)照均沒(méi)有顯著性差異；T2處理的葉片數(shù)最少，相對(duì)葉綠素含量Spad值也僅高于最低的T3處理，但與對(duì)照差異不顯著；T1處理的相對(duì)葉綠素含量最高，葉片數(shù)也多于對(duì)照，但差異也都不顯著。綜合分析來(lái)看，僅使用成品基質(zhì)作為移栽基質(zhì)的對(duì)照組幼苗，莖粗最細(xì)，其余指標(biāo)上的表現(xiàn)在5個(gè)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(zhǎng)勢(shì)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(duì)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(duì)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(duì)照均存在顯著性差異。5個(gè)處理中，根系最為粗壯是T4處理，為0.67 mm，與其余4個(gè)處理差異顯著，除T4之外，其余4個(gè)處理之間差異卻不顯著。根長(zhǎng)方面，T1處理的根最長(zhǎng)，為196.93 cm，但與其他4個(gè)處理沒(méi)有顯著性差異。根系表面積和根系體積上，T4處理的兩項(xiàng)指標(biāo)均最高，分別為38.21 cm2和0.66 cm3，與兩項(xiàng)均最低的對(duì)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(duì)照、T1、T2、T3之間不存在顯著性差異，而5個(gè)處理中只有T4處理的根冠比高于1，為1.09，與對(duì)照、T1、T3均存在顯著性差異，僅與T2處理差異不顯著，說(shuō)明相較于其他幾個(gè)處理，T4處理下的B9幼苗在移栽生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中，養(yǎng)分更傾向分配給根系。綜合分析來(lái)看，僅使用成品基質(zhì)作為移栽基質(zhì)的對(duì)照組，各項(xiàng)根系指標(biāo)均最低，根系生長(zhǎng)最差；不添加鋸末的T1處理，根數(shù)最多，根長(zhǎng)最長(zhǎng)，其余根系指標(biāo)也僅次于最高的T4處理；不含珍珠巖的T2處理，根數(shù)、根長(zhǎng)、根系表面積和根系體積四個(gè)指標(biāo)也僅高于最低的對(duì)照組，根系生長(zhǎng)也較差；不含蛭石的T3處理各項(xiàng)指標(biāo)的表現(xiàn)在5個(gè)處理中均較平庸；而T4處理下的根系指標(biāo)，有著最高的根粗、根系表面積和根系體積指標(biāo)，根數(shù)和根長(zhǎng)指標(biāo)也僅次于最高的T1處理，根系生長(zhǎng)最好，且根冠比最高，在此基質(zhì)下進(jìn)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(zhǎng)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(duì)于組培苗移栽后的生長(zhǎng)發(fā)育有著重大影響[7]。國(guó)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?bào)w分解不充分的一類有機(jī)物，富含營(yíng)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(wú)數(shù)不規(guī)則的密閉氣孔，是吸水性、透氣性、保墑性均不錯(cuò)的基質(zhì)，常用于土壤改良和無(wú)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(qiáng)但透氣性較差，也常用于移栽栽培中[11]。由此可見(jiàn)，單一基質(zhì)存在一定的缺點(diǎn)，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?jī)r(jià)格較高，且由于本身是不可再生的資源，近些年的過(guò)度開(kāi)采給生態(tài)環(huán)境造成了一定的不良影響，為了保護(hù)自然資源，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有研究尋找其代替物[13,14]?？紤]到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，試驗(yàn)中采用了常見(jiàn)的成品基質(zhì)代替草炭，其有效成分為莖稈發(fā)酵而來(lái)的腐殖質(zhì)。本試驗(yàn)的結(jié)果表明，單獨(dú)使用成品基質(zhì)的對(duì)照組幼苗莖粗最細(xì)，其余地上部指標(biāo)的表現(xiàn)在5個(gè)處理中也并不突出，且各項(xiàng)根系指標(biāo)也均最低，根系生長(zhǎng)在5個(gè)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(wú)法滿足幼苗移栽會(huì)后的生長(zhǎng)發(fā)育，因此在進(jìn)行移栽時(shí)，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(yàn)中根系生長(zhǎng)最好的處理是T4處理，此處理下的B9幼苗除根長(zhǎng)外，根數(shù)、根系粗度、根系表面積和根系體積指標(biāo)均顯著高于對(duì)照，這可能是因?yàn)樵跍p少了成品基質(zhì)占比的同時(shí)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(jī)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)供給幼苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育，使得幼苗發(fā)育出能多的新根，形成發(fā)達(dá)了的根系。此外T4處理的地上部指標(biāo)綜合來(lái)看表現(xiàn)也較好，莖粗顯著高于對(duì)照組，對(duì)比地上部表現(xiàn)最好的T1處理，長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較弱，但兩者并沒(méi)有顯著性差異，這可能是T4處理的幼苗根系在養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)上取得了優(yōu)勢(shì)，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(yàn)證了這一推測(cè)。

圖2 移栽基質(zhì)對(duì)無(wú)糖組培苗B9移栽45 d后生長(zhǎng)指標(biāo)的影響(P<0.05)

此外值得注意的是，本試驗(yàn)中5個(gè)處理幼苗的移栽成活率均達(dá)到了100%，這是因?yàn)椴捎脽o(wú)糖組培方式生產(chǎn)的幼苗本身就具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，也進(jìn)一步驗(yàn)證了無(wú)糖組培確實(shí)可以顯著提高蘋果組培苗的移栽成活率，可以作為未來(lái)蘋果組織培養(yǎng)育苗的一個(gè)發(fā)展方向[16]。