甘蔗實生苗新型培育方法

莫周美，秦昌鮮，施澤升，唐利球

（廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西龍州532415）

0 引言

甘蔗育種是蔗糖生產(chǎn)的核心技術(shù)，甘蔗實生苗培育是甘蔗育種的前期重要的基礎(chǔ)性工作。甘蔗雜交種子小，長約1．5 mm，重約0．1 mg，內(nèi)含養(yǎng)分少，系穎果，不耐儲藏，3個月后無發(fā)芽率，一般有5%～15%種子結(jié)實，結(jié)實種子有40%～70%的發(fā)芽率[1]。培養(yǎng)基質(zhì)的成分和配比是基質(zhì)育苗成功的關(guān)鍵[2-3]。甘蔗實生苗較弱，需要創(chuàng)造良好的培育條件，才能保證其有較高的萌芽率以及成活率[4]。培育過程技術(shù)性較強(qiáng)，培育不好可能導(dǎo)致全部死亡，目前各育苗單位常用的育苗方法多是在塑料大棚內(nèi)用育苗箱培育，該方法需要大量人力物力且甘蔗幼苗素質(zhì)受外界環(huán)境和人為因素影響大，易造成生長不均衡等，實生苗培育的好壞與快慢，直接關(guān)系到育種計劃的實施效果。每年3—4月甘蔗實生苗培育時剛好碰上農(nóng)忙時間，用工問題嚴(yán)峻，建造塑料大棚、播種箱裝箱清箱及早晚淋水管理等需要大量勞動力，用工短缺將無法保證育苗工作順利進(jìn)行。南方早春氣溫高、多雨，利用有利自然條件培育甘蔗實生苗既節(jié)省了人力物力又能提高幼苗質(zhì)量。因此，研究新型培育方法。探索摒棄塑料大棚和育苗箱、改變給水方式在甘蔗實生苗培育中的可行性，對甘蔗實生苗培育工作順利進(jìn)行和提高育苗質(zhì)量有重要意義。

劉家勇等[5]比較了腐熟甘蔗濾泥與腐熟廄肥作為甘蔗實生苗育苗基質(zhì)，效果無明顯差異；賢武等[6]認(rèn)為泥∶蔗渣=1∶2的基質(zhì)有利于達(dá)到培育壯苗的目的；桃聯(lián)安等[7]研究表明拌土、泥土、蒸土和炒土處理表明，萌芽率從高到低依次為蒸土＞泥土＞炒土＞拌土。實生苗培育技術(shù)不斷創(chuàng)新，從玻璃溫室到塑料大棚，從單一基質(zhì)到各種不同基質(zhì)混合配比，常見報道多是運用育苗箱進(jìn)行培育；譚顯平等[8]培養(yǎng)甘蔗實生苗雖在苗床上培育，但仍是在塑料大棚內(nèi)且幼苗不進(jìn)行假植，通過育苗床加蓋小拱棚、改變淋水管理方式等研究少見報道。

本文在當(dāng)?shù)貧夂驐l件開展試驗，旨在減少育苗成本，提高甘蔗種子萌發(fā)率，培育茁壯實生苗，同時摸索出一套適于廣西龍州縣甘蔗種子播種的高效操作方法，促進(jìn)廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所甘蔗新品種選育。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2017年4月在廣西龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所進(jìn)行。2016年向海南育種場定制的雜交花穗4個：科5&CO1001（組合23）、粵糖03-393&CP67-412（組合 24）、粵糖00-236& 崖城05-164（組合 27）、粵糖 03-393&CP67-412（組合 29），發(fā)芽率分別為：405 苗/g、165 苗/g、140 苗/g、255 苗/g。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗組：育苗床+塘泥（含水率約90%的淤泥狀基質(zhì)）+沙土+種子+沙土；對照組：育苗框+干塘泥+沙土+種子+沙土。

1.2.2 播種

2017年4月2日播種，根據(jù)種子發(fā)芽率制定播種面積，300苗/m2，每個花穗播種0.5 g，3次重復(fù)，播種后撒上一層表土和沙子的混合土，以完全覆蓋種子為宜；

1.2.3 溫度比較

試驗組：小拱棚；對照組：塑料大棚。龍州地區(qū)2017年3月下旬至4月上旬平均氣溫為21.0～23.3℃，白天棚內(nèi)溫度可達(dá)30℃左右，不用額外加溫；2017年3—4月降雨總量約145 mm。

1.2.4 管理

試驗組：白天打開棚兩端的薄膜通風(fēng)3 h，待甘蔗種子長出3～5片葉子后，掀開小拱棚，減掉病苗，整個育苗期及時查看苗床濕潤情況，然后根據(jù)需要通過苗床兩側(cè)的水溝進(jìn)行灌溉和排水，保持畦面濕潤即可；對照組：塑料大棚內(nèi)，白天打開棚兩端通風(fēng)，待甘蔗種子長出3～5片葉子后，減掉病苗，每天早晚淋水。

兩種方法根據(jù)實際情況同時施肥，仔細(xì)觀察，及時防蟲殺蟲。

1.2.5 試驗調(diào)查

種子萌芽率：在播種后10 d左右調(diào)查實生苗出苗情況；在播種后1個月左右每個重復(fù)隨機(jī)抽取20株調(diào)查苗高、莖徑、鮮根重。調(diào)查數(shù)據(jù)用SPSS軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘蔗種子發(fā)芽情況

播種后第10天對試驗組和對照組的發(fā)芽情況進(jìn)行調(diào)查，組合23試驗組發(fā)芽率為63.86%，對照為48.72%，發(fā)芽情況均較差，遠(yuǎn)低于種子場提供的試驗數(shù)據(jù)，其他3個組合各試驗組發(fā)芽率接近種子場提供的試驗數(shù)據(jù)，即發(fā)芽率均在90%以上，其對照組發(fā)芽率分別為71.11%、71.43%和67.47%，比對照提高18.57～22.53個百分點；兩組間的發(fā)芽情況對比方差分析結(jié)果詳見表1，兩組間發(fā)芽情況差異較大，組合24和組合29達(dá)顯著水平，組合23發(fā)芽情況達(dá)極顯著水平。由此可見試驗組培育方法對甘蔗種子發(fā)芽有顯著促進(jìn)作用，泥性基質(zhì)更適合甘蔗種子發(fā)芽。

表1 甘蔗種子發(fā)芽差異情況Table 1 Differences in the germination of sugarcane seeds

表2 甘蔗實生苗農(nóng)藝性狀Table 2 Agronomic characters of sugarcane seedlings

2.2 不同培育方法對甘蔗實生苗幼苗的影響

2.2.1 對實生苗苗高的影響

從表2可看出，試驗組和對照組間幼苗苗高有極顯著差異，試驗組組合23、組合24和組合27平均苗高都達(dá)10 cm以上，而其對照組苗高分別為5.25 cm、6.07 cm和6.17 cm；組合29中試驗組平均苗高為9.13 cm，而其對照組苗高僅4.48 cm，試驗組平均株高比對照高4.72 cm，從圖1可以看出株高對比明顯。說明新方法適合甘蔗實生苗幼苗生長，能使幼苗充分表現(xiàn)株高這一農(nóng)藝性狀，有利于幼苗提前進(jìn)入假植期，縮短育苗時間。

圖1 幼苗生長情況對照圖Fig.1 Comparisons of seedlings growth

2.2.2 對實生苗莖粗的影響

由表2可以見，試驗組組合23到組合29的平均莖粗為2.57 mm、2.40 mm、2.51 mm和2.12 mm，而其對照組的平均莖徑分別為1.57 mm、1.27 mm、1.56 mm和1.24 mm，試驗組平均莖粗比對照粗0.99 cm，經(jīng)方差分析結(jié)果顯示，組合27莖徑達(dá)顯著差異，組合29達(dá)極顯著差異。說明試驗組能促進(jìn)幼苗粗壯生長，使幼苗充分體現(xiàn)莖粗這一農(nóng)藝性狀，粗壯幼苗可提高假植成活率，減少育苗投入。

2.2.3 對幼苗根系的影響

由表2可見，試驗組組合23到組合29的平均單株鮮根重分別為0.118 g、0.165 g、0.121 g和0.059 g，而對照組的平均單株鮮根重分別為0.029 g、0.036 g、0.042 g和0.023 g，試驗組平均單株鮮根重比對照增加0.083 g，經(jīng)方差分析結(jié)果顯示，組合29單株鮮根重差異達(dá)顯著水平，其他組合差異均達(dá)極顯著水平。前人研究表明單株鮮根重增加，根條數(shù)多且長，活力也增加，有利于吸收營養(yǎng)，從而促進(jìn)甘蔗早生快發(fā)[9]。試驗組甘蔗實生苗幼苗根系發(fā)達(dá)（詳見圖1），可促進(jìn)甘蔗幼苗生長，提高幼苗假植成活率。

3 結(jié)論與討論

本試驗用淤泥狀塘泥代替干塘泥、用小拱棚代替塑料大棚的育苗方法，制造的育苗環(huán)境符合符菊芬等[10-13]研究表明的甘蔗種子萌發(fā)最佳溫度25～30℃，符合桃聯(lián)安等[7]研究表明甘蔗種子發(fā)芽的相對濕度85%～90%為宜，土壤保持濕潤而不積水的條件，試驗結(jié)果表明除了組合23，其他3組的發(fā)芽率均接近種子場提供的試驗數(shù)據(jù)，即發(fā)芽率均在90%以上，這說明試驗組的培育方法更能促進(jìn)甘蔗種子發(fā)芽。而組合23實際發(fā)芽率與種子場試驗發(fā)芽率差異較大，可能與貯存方法不當(dāng)和郵寄時間等因素有關(guān)。試驗組發(fā)芽率比對照組發(fā)芽率高，可能與種子播種時淋水性質(zhì)有關(guān)，試驗組因為是淤泥性基質(zhì)，含水量大，直接滲透沙土層給種子提供水分，所以下種時不需淋水，甘蔗種子直接粘附在基質(zhì)上；而對照組下種后要大量淋水把基質(zhì)淋透，又因甘蔗種子輕，容易被水沖刷流失或深埋進(jìn)土里或裸露土外，這些均影響種子發(fā)芽率。

齊紅巖等[14]研究表明株高、莖粗是反映植株長勢的重要指標(biāo)，根系是植物吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，也是水分和養(yǎng)分在植物體內(nèi)運輸?shù)闹匾ǖ繹15]；李奇?zhèn)9]研究表明鮮根重增加，根條數(shù)多且長，活力也增加，有利于吸收營養(yǎng)，從而促進(jìn)甘蔗早生快發(fā)。試驗組培育出的甘蔗實生苗幼苗株高、莖粗和鮮根重等農(nóng)藝性狀明顯優(yōu)于對照組，說明甘蔗實生苗幼苗長勢良好，可提前進(jìn)入假植期并提高假植成活率，縮短育苗時間，減少育苗成本。試驗組培育出的甘蔗實生苗發(fā)芽率高、幼苗株高、莖粗及鮮根重等農(nóng)藝性狀明顯優(yōu)于對照組，這可能與苗床基質(zhì)厚度、給水方式及出苗整齊后全光照等培育方式有關(guān)，需要進(jìn)一步試驗對比。

試驗組的培育方法無需建造塑料大棚、購買播種箱、裝箱清箱及早晚淋水管理等，能夠節(jié)省大量物資和勞動力成本，而且甘蔗種子發(fā)芽率高，培育出的甘蔗實生苗具有優(yōu)良的株高、莖粗及鮮根重等農(nóng)藝性狀，所以該法是一種簡便易行、投入較少的實生苗培育方法。