不同體積切種處理對甘蔗單芽育苗效果的影響

周慧文，范業賡，陳榮發，丘立杭，黃 杏，翁夢苓，周忠鳳，吳建明

（廣西農業科學院甘蔗研究所/農業部廣西甘蔗生物技術與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530007）

0 引言

甘蔗是生產蔗糖的糖料作物，利用莖芽進行無性繁殖。甘蔗利用莖芽進行繁殖主要有整稈種植和蔗段種植［1］，經多年連續無性留種種植后，多種病原物的反復侵染并在植株內積累，抑制甘蔗正常生長，導致優良種性退化、有效芽數目不足，質量和產量不斷下降，給生產造成極大的損失，嚴重威脅甘蔗產業安全。目前，將蔗莖切斷成雙芽段（長度30～40cm）的人工種植仍是發展中國家甘蔗種植的主要方式，但仍無可避免用種量較大，需耗費甘蔗收獲量的10%進行繁殖（6～7t/ha）這一問題［2］。為了減少甘蔗繁殖時期用種量的消耗和儲存種莖的空間，已有前人開展研究如何利用帶有單芽的莖段進行種植。楊柳等［3］利用甘蔗單芽莖段制作“健康種子”，結果表明適當的種衣劑包衣處理可提高甘蔗“健康種子”的發芽率并促進其生長。易代勇等［4］也曾提出了利用甘蔗蔗莖梢部單芽段的育苗移栽技術，認為利用蔗梢單芽莖段育苗是節本增效的有力措施。利用單芽莖段進行育種除了可以減少甘蔗種植時的育種消耗，提升產量和收益，還可以和甘蔗機械化種植配合，達到降低勞動強度，提高勞動效率的目的。何馮光等［5］基于甘蔗單芽段種植技術，認為該技術和振動式蔗種排種技術制作出的甘蔗種植機排種裝置是未來發展趨勢。董振等［6］對甘蔗種輸送及甘蔗莖節檢測裝置進行了設計與研究，為自動化單芽段蔗種生產機械的研發提供參考。因此，進行甘蔗單芽育苗后，剩下蔗料可結合機械收獲入廠榨蔗，這既可增加原料蔗產糖量又可減少蔗種用量，同時對推進甘蔗機械化種植具有重要意義。

在前人研究基礎上，本實驗對甘蔗單芽育苗技術進行進一步研究，探討是否可以利用更少的蔗莖完成育苗以及ABT對育苗效果的影響，為完善單芽育苗技術奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用甘蔗品種桂糖42號的第三代甘蔗健康種苗種莖作為材料。供試試劑：生根粉（ABT）。ABT用灑清溶解后加水20L兌成50mg/L后使用。

1.2 試驗方法

用不同方法切割，設置3個處理，如圖1所示即完整單芽、1/2單芽（留蔗莖量為環切的1/2）和1/4單芽（留蔗莖量為環切的1/4），3個處理簡稱分別為A1、A2、A3；每個處理各使用6個54穴育苗盤，其中3個育苗盤為放置浸泡清水的單芽莖段；其余3個育苗盤放置經過浸泡于50mg/L ABT 2h的單芽莖段。

1.3 測定項目、方法及統計分析

1.3.1 新植甘蔗農藝性狀調查

2018年12月28日育苗盤進行種植，在甘蔗出苗期（2019年3月4日）調查所有育苗盤中甘蔗苗的株高，苗稈粗，展開葉片數，根鮮重和根干重。株高、莖粗測量方法參照范業賡等［7］；根鮮重和根干重使用千分之一天平稱重，其中根干重為材料在50℃恒溫烘箱中烘至恒重后測量得出數值。

1.3.2 統計分析

數據采用 SPSS 17.0軟件和 Excel 2007進行統計分析。

圖1 單芽莖段的三種切種處理

2 結果與分析

2.1 不同芽處理方法對育苗效果的影響

對單芽莖段進行不同程度的切割后，結果如表1和圖2所示。整體上A1的表現最優。A1的株高、苗稈粗、展開葉片數、根鮮重和根干重都高于A2和A3，差異達極顯著。A2的株高和根鮮重比A3的略高，未有顯著差異；A2的苗稈粗和根干重顯著高于A3，展開葉片數極顯著高于A3。

表1 不同芽處理方法對育苗效果的影響

圖2 三種不同切種方式的根系和莖粗生長情況

2.2 ABT浸泡種莖對育苗的影響

對經過50mg/L ABT浸泡種莖的3個處理中，以A1處理的表現最優。經過浸泡后A3整體表現和A2相距不大，只有展開葉片數A2顯著高于A3，株高、苗稈粗和根干重A2高于A3，A3根鮮重高于A2，但這些指標的數據未達顯著差異。

2.3 不同芽處理方法和ABT浸泡種莖對育苗的影響差異

結合表1和表2數據得出表3。未浸泡的3個處理和浸泡后的3個處理育苗效果相差不大。只有在A3經過浸泡ABT后展開葉片數顯著多于未經浸泡ABT的，其余指標數據沒有顯著差異。換言之，浸泡ABT未能顯著提高3個處理的育苗效果。

表2 ABT浸泡種莖對育苗的影響

表3 不同芽處理方法和ABT浸泡種莖對育苗的影響差異

3 討論

隨著甘蔗種植技術的不斷發展，利用甘蔗單芽段種植技術［8-10］是目前國內外最新的種植技術之一，有病毒少、出芽快、分蘗率高等優點，節約用種量83.3%，優勢日益突出，應用范圍越來越廣。在甘蔗種植前應有計劃地留質量好的種莖，選用好的蔗種是甘蔗種苗萌芽與出苗的根本［11］。本實驗中，保留完整一段種莖的環切單芽莖段在各個指標上表現最優，保留二分之一種莖的對切單芽莖段優于保留四分之一種莖的對切單芽莖段。推測是甘蔗萌芽和出苗時需要種莖提供足夠的養分來保證內部的各種生理生化反應，如呼吸作用和多種酶促反應［12］，良好的種莖內含物多，水分、單糖、可溶性氮化物含量豐富，養分充足［11］，因此環切單芽莖段處理時保留種莖體積大，苗株建造，而其他對切和片切的單芽莖段保留種莖體積較小，因此養分不足，苗株相對細小。

前人研究表明，ABT生根粉可以通過強化、調節植物內源激素含量及重要酶活性以誘導植物不定根形成，調節植物的代謝強度，縮短生根的時間，使育苗成活率提高［13］，目前已在眾多木本、草本、花卉和經濟作物中有所應用和研究［14-18］。也有前人對ABT在甘蔗上的應用進行了研究。秦昌鮮等［19］用生根粉浸泡甘蔗組培苗根部后成活率、葉片數、根數等性狀優于未浸泡生根粉的組培苗；生長在加入ABT培養基中的甘蔗組培苗根素質、假植成活率和假植苗生長表現優于對照［20］；用生根粉噴灑果蔗蔗種，可以促使甘蔗發芽出苗率提高，也可使甘蔗增加分蘗，葉片寬大，莖稈增粗［21］。但是在本實驗中用ABT浸泡甘蔗不同切割處理的單芽莖段后，環切和對切處理的種莖生長出的苗株與未浸泡的沒有顯著差別；經過浸泡的片切莖段長出的苗株也僅僅只有展開葉片數一項指標顯著高于未浸泡ABT溶液的，其余指標都未有顯著提高，因此在本實驗中用50mg/L ABT浸泡種莖不能顯著提高苗株性狀。汪淼等［22］研究表明用ABT浸泡新臺糖22號試管苗基部，沒有對試管苗的移栽成活率及其以后的植株生長產生顯著影響，與本實驗結果相符。推測原因一是所浸泡的生根粉濃度和浸泡時間不適宜；二是甘蔗品種不同對ABT的響應也不同。