穴盤規(guī)格對百香果砧木幼苗生長和生理特性的影響

劉智成，嚴良文，陳瑤瑤

(福建省龍巖市農(nóng)業(yè)科學研究所，福建龍巖，364000)

穴盤育苗技術在蔬菜、花卉上的運用研究較多[1-5]，而在百香果育苗上主要用于種子萌發(fā)以及扦插生根[6-7]，穴盤規(guī)格對百香果植株生長的影響研究鮮見報道。目前，百香果(Passifloraedulis×P.edulisf. flavicarpa)種苗主要以嫁接苗為主，可以避免百香果莖基腐病等病害發(fā)生，再加上實生砧木根系發(fā)達，有利于營養(yǎng)成分吸收。因此，穴盤集約化砧木育苗成為百香果工廠化育苗的重要方式，而如何培育健壯的砧木幼苗成為關鍵。2017—2020年我們對嫁接育苗場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以穴盤為育苗容器，采用精量播種，可集成快速成型的現(xiàn)代百香果砧木實生育苗技術，相比于營養(yǎng)缽育苗具有占地空間小，適用嫁接，便于成苗運輸，移栽成活率高等優(yōu)點[8]；但由于植株根系集中盤繞于單穴內(nèi)，加上育苗基質(zhì)營養(yǎng)成分含量少，不利于植株地下部生長；同時植株地上部受到空間、密度局限，容易發(fā)生植株徒長現(xiàn)象[9]。另外，不同育苗場所用的穴盤育苗規(guī)格不同，砧木生長情況也存在一定差異。因此，穴盤規(guī)格成為影響幼苗質(zhì)量的重要因素[10-11]，我們采用5種規(guī)格穴盤進行百香果砧木實生苗培養(yǎng)試驗，研究穴盤規(guī)格對砧木幼苗質(zhì)量的影響，為百香果砧木穴盤育苗技術在生產(chǎn)上運用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

收集當?shù)仄毡榉N植的百香果砧木品系種子，培養(yǎng)基質(zhì)購自廈門市江平生物基質(zhì)技術股份有限公司，N+P2O5+K2O≥3%，有機質(zhì)≥45%，pH值5.5～6.5。PVC穴盤購自浙江省臺州市路橋區(qū)先鋒遮陽網(wǎng)廠，共5種規(guī)格，即32孔，長寬高540 mm×280 mm×53 mm，單穴容積110 mL；50孔，長寬高540 mm×280 mm×40 mm，單穴容積55 mL；72孔，長寬高540 mm×280 mm×50 mm，單穴容積40 mL；105孔，長寬高540 mm×280 mm×40 mm，單穴容積25 mL；128孔，長寬高540 mm×280 mm×36 mm，單穴容積20 mL。

1.2 試驗設計

試驗于2021年4月在福建龍巖市農(nóng)業(yè)科學研究所實驗室及標準大棚內(nèi)進行。設置5個處理，分別為采用單穴容積為110、55、40、25和20 mL的穴盤(即32孔、50孔、72孔、105孔和128孔)育苗，每處理穴盤3個，重復3次。供試種子溫水浸種后放置28 ℃恒溫箱中催芽，待80%的種子露白后取出，分別播種于裝好基質(zhì)的上述穴盤中，放置于基地標準大棚內(nèi)培養(yǎng)備用，溫度22～30 ℃，相對濕度60%～80%。

1.3 相關指標測定方法

1.3.1 生長指標測定 百香果砧木幼苗長至5葉1心時，每處理選取幼苗50株進行形態(tài)指標測定，株高用卷尺測量莖基部至植株生長點距離，莖粗用游標卡尺測量第一片真葉上端1 cm處；干質(zhì)量，剪取植株地上部和地下部，分別置于烘箱中烘干后用電子天平稱重，并計算根冠比和壯苗指數(shù)。根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量，壯苗指數(shù)=(莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)×全株干質(zhì)量。

1.3.2 生理指標測定 幼苗長至5葉1心時，選取幼苗第三片真葉測定，葉綠素含量采用乙醇浸提法[12-13]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法[12，14]，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍 G-250染色法[15]，丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TAB)法[16]，脯氨酸(Pro)含量采用酸性茚三酮法[12]，超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑(NBT)光化還原法[17]，過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測定[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對砧木幼苗生長和干質(zhì)量的影響

由表1可知，砧木幼苗株高隨穴盤單穴容積減小而增加。其中，單穴容積110 mL處理的株高最小，與單穴容積55 mL處理無顯著性差異，與其余處理存在顯著性差異；單穴容積20 mL處理的株高最大，與單穴容積25 mL處理無顯著性差異，與其余處理存在顯著性差異。砧木幼苗莖粗隨穴盤單穴容積減小而降低。其中，單穴容積110 mL處理的莖粗最大，與其他處理存在顯著性差異；單穴容積20 mL處理的莖粗最小。說明百香果砧木幼苗生長受穴盤單穴容積的影響，不同孔數(shù)穴盤處理，孔數(shù)越多，單穴容積越小，株高增加，莖粗減小，植株表現(xiàn)生長越弱。

表1 不同穴盤處理對百香果砧木幼苗株高和莖粗的影響

砧木幼苗地上部、地下部和全株干質(zhì)量均隨穴盤單穴容積減小而降低。其中，單穴容積110 mL處理的地上部、地下部和全株干質(zhì)量均最大，分別為3.91 g、1.07 g和4.98 g；地上部干質(zhì)量與單穴容積55 mL處理無顯著性差異，與其余處理差異顯著；且單穴容積110 mL處理的地下部和全株干質(zhì)量均與其他處理差異顯著。由于幼苗地上部受到植株間距影響，地下部根系生長受到單穴容積的約束，植株生長相互之間受到抑制，最終表現(xiàn)在地上部和地下部干質(zhì)量減少。因此，穴盤單穴容積越小，幼苗干質(zhì)量越少。

2.2 對幼苗根冠比和壯苗指數(shù)的影響

由表2可知，砧木幼苗根冠比、壯苗指數(shù)均隨穴盤單穴容積減小而降低。其中，單穴容積110 mL處理的根冠比、壯苗指數(shù)均最大，根冠比與單穴容積55、40 mL處理無顯著性差異，根冠、壯苗指數(shù)與單穴容積25、20 mL處理差異顯著；單穴容積20 mL的根冠比、壯苗指數(shù)均最小。說明不同孔數(shù)穴盤處理對百香果砧木幼苗壯苗有一定的影響，其孔數(shù)增加，植株根冠比和壯苗指數(shù)均減小，出現(xiàn)徒長現(xiàn)象。

2.3 對幼苗葉片葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影響

植株光合作用強弱與葉綠素含量關系密切，葉綠素含量越高，葉片光合作用越強，因此，葉綠素含量是葉片生理狀態(tài)的重要指標之一[20]。由表2可知，砧木幼苗葉片葉綠素a和葉綠素b含量均隨穴盤單穴容積減小而減少，不同孔數(shù)穴盤處理的幼苗葉片葉綠素a含量存在顯著性差異。穴盤孔數(shù)越多，單穴容積越小，幼苗葉片中葉綠素含量越少，不利于葉片光合作用。

表2 不同穴盤處理對百香果砧木幼苗根冠比、壯苗指數(shù)，及葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量影響

隨穴盤單穴容積減小，砧木幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量均逐漸減少。其中，單穴容積110 mL處理的可溶性糖含量最大，為25.85 mg/g，與其他處理差異顯著；其可溶性蛋白含量也最大，為1.42 mg/g，與單穴容積55 mL處理無顯著性差異，與其余處理差異顯著；而單穴容積20 mL處理的可溶性糖和可溶性蛋白含量均最小，分別為24.12和0.30 mg/g。說明不同孔數(shù)穴盤處理對幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量有一定影響，單穴容積增加有利于提高幼苗體內(nèi)可溶性糖含量積累。

2.4 對砧木幼苗葉片丙二醛、脯氨酸含量及相關酶活性的影響

由表3可知，砧木幼苗葉片中的丙二醛和脯氨酸含量均隨穴盤單穴容積的減小而增加。其中，單穴容積20 mL處理的幼苗葉片丙二醛和脯氨酸含量均最大，分別為10.20 μmol/g和14.72 μg/g；與其他處理差異顯著；而單穴容積110 mL處理的幼苗葉片中丙二醛和脯氨酸含量均最小，分別為2.47 μmol/g和4.25 μg/g。說明隨穴盤孔數(shù)增加，單穴容積減少，砧木幼苗為了適應生長環(huán)境，葉片中丙二醛和脯氨酸含量也相應增加。

表3 不同穴盤處理對百香果砧木幼苗葉片中丙二醛、脯氨酸含量和相關酶活性影響

砧木幼苗葉片中超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性隨穴盤單穴容積減小而降低。其中，單穴容積110 mL處理的超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性均最大，分別為70.13和36.77 U/g，與其他處理差異顯著；單穴容積20 mL處理的超氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性均最小，分別為32.50和9.27 U/g。說明穴盤孔數(shù)增加，單穴容積不斷減少，幼苗生長較弱，不利于其體內(nèi)超氧化物歧化酶和過氧化物酶生成和積累。

3 結(jié)論與討論

百香果砧木育苗運用穴盤，砧木幼苗的株高、莖粗生長受到空間限制，單穴容積太小也限制根系生長發(fā)育，從而影響幼苗生長，導致壯苗指數(shù)呈現(xiàn)差異。本試驗中，百香果砧木幼苗在5種不同孔數(shù)穴盤處理下，其生長隨單穴容積減弱，植株較高，莖較細小，壯苗指數(shù)較低。這與蔬菜穴盤育苗的研究結(jié)果類似[19-23]，易造成幼苗弱小、徒長等現(xiàn)象。

幼苗在穴盤中生長發(fā)育空間受限，地下部的根系延伸和生長受到約束，進而影響地上部生長[20]。因此，穴盤孔數(shù)越少，單穴容積越大，地上部枝葉生長越旺盛，葉片中葉綠素含量越高，從而植株光合作用增強，有利于幼苗的凈生物量的不斷積累[24]，進而達到培育壯苗的目的。本試驗中，穴盤單穴容積110 mL處理的幼苗葉片中葉綠素a和葉綠素b含量均最大，植株光合作用較強，加快了光合作用產(chǎn)物的生成和積累，因此，植株干質(zhì)量也高于其他孔數(shù)穴盤處理。

可溶性糖是植株光合產(chǎn)物之一，也是植物碳代謝重要參與者，同時在細胞滲透調(diào)解物質(zhì)中占重要位置，在一定程度上能提高植株抗逆性[25-26]?？扇苄缘鞍资侵参锎x的重要物質(zhì)之一，其作為重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)參與各種代謝活動[20，27]。本試驗中， 32孔穴盤的單穴容積較大，幼苗植株生長空間較充足，光合作用較強，形成并積累的可溶性糖和可溶性蛋白含量最大，與其他處理差異顯著。

有研究表明，植株生長遇到不利環(huán)境脅迫，其體內(nèi)會發(fā)生膜質(zhì)過氧化，產(chǎn)生大量的丙二醛等產(chǎn)物[28-29]。因此，幼苗植株體內(nèi)丙二醛含量可作為膜系統(tǒng)受損及植株抗逆程度指標[27，29-30]。脯氨酸是作物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，其含量也可作為衡量植株抗性的指標[26-27]。本試驗中，砧木幼苗在生長過程中受到單穴容積限制脅迫后，體內(nèi)會產(chǎn)生并積累大量的丙二醛，同時誘導大量的脯氨酸以提高幼苗適應性，因此，葉片中丙二醛和脯氨酸含量隨單穴容積減小而增加。

有研究表明，植株在逆境脅迫下會產(chǎn)生各種酶，如超氧化物歧化酶、過氧化物酶等，以便清除過多的活性氧，從而提高植株抗逆性[31-32]。本試驗中，穴盤培養(yǎng)百香果砧木幼苗，受到生長空間限制，尤其穴盤單穴容積20 mL處理下，其葉片中超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性最小，與其他處理差異顯著。

結(jié)果表明，百香果砧木幼苗生長至5葉1心時，采用單穴容積為110 mL的32孔穴盤處理，其砧木幼苗莖粗、干質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)均高于其他孔數(shù)穴盤處理；且葉片中葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶、過氧化物酶活性均最高。若選用孔數(shù)多的穴盤育苗，單穴容積較小，易發(fā)生莖細小，徒長現(xiàn)象，不利于培養(yǎng)高質(zhì)量的砧木種苗。因此，供試穴盤中，32孔穴盤，單穴容積110 mL處理能夠在砧木苗期提供生長適宜空間，植株生長旺盛，保證砧木幼苗在短時間內(nèi)生長至嫁接所需的莖粗度，從而達到最佳的育苗狀態(tài)，百香果砧木育苗可優(yōu)先選擇該規(guī)格的穴盤。生產(chǎn)上，穴盤規(guī)格、基質(zhì)、嫁接方式等因素共同影響百香果砧木育苗效果，仍需進一步研究。