香蕉漂浮育苗幼苗的生長及其生理特性

李東玲 潘正輝 林佳琦 李輝 馮斗 李燕培 禤維言

摘 要：為了改良香蕉種苗二級苗的育苗方法，本文采用漂浮育苗技術對香蕉二級種苗培育的可行性進行了研究。采用84孔泡沫盤，以蛭石、木糠等基質材料作為支持物，結合營養液或在基質中添加控緩釋肥（0.5～0.6 g/株）的供肥方式進行水培育苗，育苗營養液以清水（自來水）為對照，采用MS配方配置，按全量（MS）、半量（1/2 MS）和三分之一量（1/3 MS）濃度使用。在移栽后20～60 d內調查香蕉苗的生長狀況并測定生理指標。結果發現，以木糠為基質，半量和三分之一量濃度的MS營養液水培，或者在木糠基質中直接添加控緩釋肥（0.5～0.6 g/株）清水水培，移栽50 d后，苗高分別為39.31 cm、 34.06 cm和 31.65 cm，綠葉數分別為6.8片、6.4片和7.7片，最上第二展開葉葉面積分別為98.39 cm2、82.62 cm2和87.14 cm2，達到出圃定植標準，香蕉苗素質優于其它處理，而且香蕉苗的生理特性如葉綠素、可溶性糖和蛋白質含量均高于其它處理;以蛭石作為水培基質和以木糠為基質加全量MS養分等處理的水培香蕉苗，生長狀況不佳，移栽50天后苗高為9.96～23.91 cm、綠葉數為4.1～5.6片、植株最上第二片展開葉的葉面積為10.38～45.91 cm2，未達到出圃定植標準。本研究結果表明采用漂浮-水培育苗法進行香蕉苗育苗是完全可行的。香蕉漂浮水培育苗技術改良了目前香蕉二級種苗的繁育方式，與常規的營養袋基質育苗比較，其突出的技術優勢是減少了香蕉苗接觸土壤病菌的幾率、管理更加簡便，并且可以在可調控光、溫條件的室內進行育苗，不受季節氣候條件變化的影響。

關鍵詞：香蕉 漂浮育苗 生長特性 生理特性

中圖分類號：S668.1? ? ? 文獻標識號：A

Growth and Physiological Characteristics of

Banana Floating Seedling

LI Dongling，PAN Zhenghui，LIN Jiqi，LI Hui，FENG Dou，

LI Yanpei，XUAN Weiyan

（College of Agriculture， Guangxi University， Nanning，Guangxi 530005，China）

Abstract： To improve the seedling-raising method of banana secondary seedling， we studied the feasibility of banana secondary seedling cultivation by using floating seedling technology. Using 84-hole foam tray with vermiculite and sawdust as support materials， combining with nutrient solution or adding controlled slow-release fertilizer （05g～0.6g/ plant） into the substrate to raise seedling by hydroponics. Fresh water （tap water） was used as the control， and MS nutrient solutions were applied at the concentrations of full amount， half amount and one-third amount， respectively. Investigated the growth status and physiological indexes of banana seedling within 20～60 days after transplanting. The heights of seedlings were 39.31cm， 34.06 cm and 31.65 cm， the numbers of green leaves were 6.8， 6.4 and 7.7， and the leaf areas of the top second expanding leaf were 98.39 cm2， 82.62 cm2 and 87.14 cm2， respectively after 50 days of transplanting with sawdust as substrate and MS nutrient solution at half or one-third concentration， or hydroponics with controlled slow-release fertilizer （05g～0.6g/ plant） directly added into the substrate. The banana seedlings of this treatment were up to the planting standard with the best quality， and their physiological characteristics such as the chlorophyll content， soluble sugar and protein were higher than that of other treatments. The seedlings had poor growth in the treatment with vermiculite as hydroponic substrate， and sawdust added full MS nutrient as substrate. After 50 days of transplanting， the seedling height was 9.96 cm～23.91cm， the number of green leaves was 4.1 ～5.6， and the leaf area of the top second expanding leaf of the plant was 10.38cm2～45.91cm2， and therefore the seedlings did not meet the transplanting standard. It is feasible to raise banana seedling by floating-hydroponics which improved the cultivation way of banana secondary seedling. Compared with the conventional seedling method， the technology has the advantages of easier management， making seedlings far from soil bacteria， and uninfluenced by season and climate change in greenhouse where light and temperature can be controlled.

Key words： Banana; floating seedling; growth characteristics; physiological characteristics

香蕉是熱帶和亞熱帶地區最重要的水果之一，由于其果實營養豐富，廣受消費者喜愛[1]。香蕉產業已發展成為各主產國促進農村經濟發展和增加種植戶收入的重要產業之一[2，3]。在香蕉的種植管理和收獲過程中已形成一整套技術規程及相關要求[4-6]，其中種苗的生產管理過程是：利用健康吸芽通過組培快繁生產出一級袋裝小苗，一級袋裝小苗經過營養杯土栽或基質育苗得到二級苗，二級苗成苗期大小一般為綠葉數5～7片、假莖粗≥0.9 cm、葉片寬≥6.8 cm，成苗期的二級袋裝苗即可移栽定植到大田[7，8]。香蕉二級種苗的培育方法主要有苗床育苗、土壤營養杯育苗和無土基質營養杯育苗等方式[8-10]，這些育苗方式在管理過程中為了保持土壤一定的濕度，必須每天淋水1～2次，并定期補充養分，幼苗才能正常生長。因此，常規育苗技術其管理過程比較繁雜、人工成本較高，而且由于幼苗接觸到土壤，容易感染土傳病菌形成帶病種苗[11，12]。目前，香蕉產業受到多種重要病害的威脅，如束頂病、細菌性軟腐病、土傳病害枯萎病等[13-17]，其中枯萎病的危害最為嚴重，而種苗帶病是枯萎病傳播的重要途徑之一。漂浮育苗技術已廣泛應用于蔬菜和煙草育苗中[18-20]，但尚未見有在香蕉生產上的研究應用報道。為了減少香蕉種苗的帶病率、優化和簡化育苗技術以及降低勞動成本和生產成本，本課題組借鑒漂浮育苗技術，采用水培育苗技術培育香蕉二級種苗，創新改良了香蕉二級種苗的育苗方法，采用水培育苗技術培育的香蕉苗在生長速率和幼苗素質及其生理特性上均優于常規土培法培育的種苗。通過比較研究不同基質和不同濃度的Ms營養液對香蕉二級種苗生長和生理特性的影響效應，優化香蕉二級種苗青苗技術，為香蕉漂浮育苗技術的研發推廣提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為桂蕉6號袋裝小苗，購自于廣西植物組培苗有限公司。

營養液采用MS配方配置，按全量（1MS）、半量（1/2 MS）和三分之一量（1/3 MS）濃度使用;控緩釋肥由樊小林教授惠贈;其他為實驗室常用藥劑和器材。

1.2 試驗方法

試驗于2020年7月至10月在廣西大學農學院的農科基地溫網室內進行。以蛭石、木糠、木糠+控釋肥等材料作為支持物，采用84孔泡沫盤（孔徑規格為長×寬×深=4.3 cm×4.3 cm×6.5 cm）進行水培育苗，育苗水培液分別為清水（自來水）和1MS、1/2MS和1/3MS營養液，其中的木糠+控釋肥是在清水中育苗（每孔放控緩釋肥0.5～0.6 g/株），試驗共有9種不同處理，詳見表1，每種基質的每個處理種植幼苗30株。試驗重復3次。

在玻璃溫室中，按長×寬×深=1.2 m×1.2 m×0.25 m的規格挖好倒梯形的育苗池，在育苗池中鋪上加厚的PVC防滲膜，加入不同處理的營養液50 L;在泡沫育苗盤中加入各處理用的基質，將一級香蕉小苗移栽至育苗盤基質中，并將種有香蕉小苗的泡沫盤置于育苗池中進行水培育苗，見圖1所示。7月5日香蕉幼苗移栽定植后，水培處理要觀察池水蒸發狀況，及時補充自來水使池水到達初始水面線，以保持不同營養液的濃度，同時觀察幼苗生長，發現有病蟲為害時要及時噴藥除蟲。幼苗成活后，前期每個處理每周葉面噴施2次1/2MS營養液，以防止由于根系吸收性能較弱引起缺素導致葉片黃化的情況發生。

1.3 生長指標和生理指標測定

（1） 生長指標測定：幼苗移栽后每個處理隨機取香蕉苗6株進行生長指標測定，于第3周開始每周測定一次生長指標，即分別于7月25日、8月2日、8月9日、8月15日和8月25日測定香蕉苗的苗高，計算幼苗生長速率;測定香蕉苗最上第二展開葉的長度和寬度，數植株的綠葉數等。苗高由基質表面量至最高葉尖處，第二展開葉長度由葉片基部量至葉尖處，葉寬是測定葉片中部最寬處的寬度。

（2）生理指標測定：分別于8月15日、25日、9月8日剪取最上第二片展開葉葉片，測定葉片葉綠素、可溶性糖和蛋白質的含量，葉綠素含量采用丙酮+無水乙醇（按1：1比例配置）浸提法測定[21]，可溶性糖含量采用蒽酮法測定[21]，可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍法測定[21]。

（3）根系測定：于9月8日每個處理隨機選擇5個香蕉苗植株，數單株根系數量;將根系切下和莖葉分開，稱根系鮮重并采用排水法測定根系體積;然后進行烘干處理，分別稱莖葉和根系干重，取平均值，計算根冠比。

1.4 數據統計分析

采用Excel 2010對數據進行整理，用Spss 10.0對數據進行方差分析，采用Duncan法進行多重比較和差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對香蕉苗生長的影響

由表1可知，香蕉小苗于7月5日被移栽進行水培育苗，經過20d生長后（7月25日）以木糠為基質的m 1/2MS、m 1/3MS和mkck等三個處理的香蕉苗苗高分別為11.95 cm、10.35 cm和15.45 cm，綠葉數分別為4.0片、4.1片和5.0片，植株最上第二展開葉葉面積分別為5.72 cm2、5.15 cm2和11.86 cm2，50 d后苗高增長至31.65～39.31 cm，綠葉數達到6.4片～7.7片，最上第二展開葉面積達到82.62～98.39 cm2，香蕉苗長勢良好，達到出圃定植標準;以蛭石為基質和mck及m1MS等處理的苗高由6.61 cm～8.05 cm增長至9.96 cm～23.91 cm，綠葉數由2.8～4.1片增長至4.1～5.6片，最上第二展開葉葉面積由2.78～3.85 cm2增加至10.38～45.91 cm2，這些處理的香蕉苗長勢較弱、葉片數未達到6片以上，尚未達到出圃定植標準。在不同處理中，m1/2MS、m1/3MS和mkck等三個處理香蕉苗的各項生長指標均極顯著高于其它處理。此外，由于z 1MS處理的香蕉苗移栽后逐漸出現爛根死苗現象，導致缺少該處理的相關數據。

在7月25日至8月25日期間，不同處理中香蕉苗各項生長指標的月生長量最大的是m 1/2MS處理，其余依次為 m 1/3MS> m 1/3MS> m k ck> z 1/3MS> z 1/2MS> m 1MS>z ck>m ck（見表3），說明香蕉水培育苗以木糠為基質、1/2倍的MS營養液和1/3倍的MS營養液條件下香蕉苗生長最快，其次以木糠為基質加適量的控緩釋肥在清水中進行育苗香蕉苗生長也比較快;而以蛭石為基質進行水培育苗的香蕉苗生長均比木糠基質的慢，其中以木糠和蛭石為基質在清水中生長的香蕉苗生長量最小。結果說明，在水培育苗過程中支持基質的特性和營養液濃度對香蕉苗的生長具有比較重要的影響效應。

2.2 不同處理對香蕉苗生理特性的影響

2.2.1 不同處理對幼苗葉綠素含量的影響

植物葉片的葉綠素含量與光合作用強弱密切相關。在一般情況下，作物葉片綠色深淺和葉綠素含量呈正相關，是作物氮代謝狀況的生長指標之一[22]。由表4可知，在不同的苗齡期不同處理香蕉苗的葉片葉綠素含量不同，而且隨苗齡增大葉綠素含量呈下降趨勢。香蕉苗移植后苗齡達到40 d時，葉綠素含量比較高的處理是m 1MS、z 1/2MS和z 1/3MS，分別為2.004 mg/g、2.055 mg/g和2.180 mg/g，其余處理的葉綠素含量為1.053～1.780 mg/g，其中，m ck、m 1MS、z 1/2MS、z 1/3MS和m k ck等5個處理之間的香蕉苗葉綠素含量差異達到顯著或極顯著水平，而m 1/2MS、m 1/3MS和z ck等3個處理之間的葉綠素含量差異不顯著;移植苗齡達到60 d時，葉綠素含量最高的處理是m 1/3MS，為1.390 mg/g，其次是z 1/3MS，葉綠素含量為1.355 mg/g，其余處理的葉綠素含量為 0.697～1.274 mg/g，其中m 1/3MS與其它處理之間的差異達到顯著或極顯著水平，m 1MS、m 1/2MS、z 1/2MS和m k ck等4個處理之間差異不顯著，而營養液為清水的m ck和z ck兩處理香蕉苗的葉綠素含量顯著低于其它處理;隨苗齡增大葉綠素含量降低幅度最大的處理是z ck，苗齡達到60d時葉綠素含量降低了1.02 mg/g，其余依次為z 1/3MS>z 1/2MS >m 1MS >m 1/2MS> m 1/3MS m k ck> m ck，這些處理的降幅為0.356 mg/g～0.825 mg/g。

2.2.2 不同處理對幼苗可溶性糖含量的影響

葉片可溶性糖含量是作物重要的生長生理指標之一，其含量較高說明作物的碳同化代謝比較旺盛。表5的結果表明，不同水培育苗處理的香蕉苗葉片可溶性糖含量差異比較大，并且隨苗齡的增大呈下降的趨勢。苗齡達到40 d時，以木糠為基質的m 1/3MS、m ck、m k ck和m 1MS等處理的葉片可溶性糖含量分別為2.062%、1.967%、 1.902%和1.788%，與其它處理比較差異達到極顯著水平，以蛭石為基質的z ck、z 1/2MS、和z 1/3MS等處理的可溶性糖含量為1.608 %～1.668 %，三個處理之間差異不顯著，而m 1/2MS的可溶性糖含量只有0.994 %，極顯著低于其它處理;當香蕉苗經過20天生長、苗齡增大到60天時，m 1/3MS、m ck、m k ck和m 1MS等處理的葉片可溶性糖含量下降為0.677 %、0.624 %、0.868 %和0.437 %，降幅為1.034 %～1.385 %，z ck、z 1/2MS、和z 1/3MS的可溶性糖含量分別為0.896 %、0.544 %和0.565 %，降幅為0.768 %～1.124 %，而m 1/2MS處理的葉片可溶性糖含量最高，達到0.974 %，其降幅最小，僅有0.02%，不同處理之間比較，m 1/2MS、z ck和m k ck等3個處理的可溶性糖含量極顯著高于其它處理，m ck、z 1/2MS和z 1/3MS等3個處理之間差異不顯著，而m 1MS的可溶性糖含量顯著或極顯著低于其它處理。說明不同基質和MS營養液濃度對香蕉苗的可溶性糖積累和代謝有顯著影響，而隨著移植時間增加，不同基質和培養液濃度對水培香蕉苗的可溶性糖代謝和積累影響效應不同。

表5 各處理不同時期香蕉苗葉片可溶性糖含量（%）

及其降幅

2.2.3 不同處理對香蕉苗可溶性蛋白質含量的影響

可溶性蛋白質含量是作物生長的重要生理指標之一。葉片可溶性蛋白質含量比較高，說明作物蛋白質合成和積累活動比較強，作物生長代謝比較旺盛。由表6的結果表明，在香蕉苗移植育苗期間，不同處理的葉片可溶性蛋白質含量差異比較大，而且呈現不同的變化狀況。當香蕉苗移植苗齡達到50 d時，m 1/3Ms和mkck處理的葉片可溶性蛋白質含量分別為0.809 mg/g和0.766 mg/g，極顯著高于其它處理，mck、m 1MS 、z ck和z 1/3MS等處理的可溶性蛋白質含量為0.514 mg/g～0.612 mg/g，這4個處理之間的差異未達到極顯著水平，而m 1/2MS和z 1/2MS的可溶性蛋白質含量分別為0.425 mg/g和0.390 mg/g，極顯著低于其它處理;當苗齡增加至60天時，m ck、m 1MS和m kc k等處理的可溶性蛋白質含量下降至0.513 mg/g、0.493 mg/g和0.630 mg/g，降幅為0.054～0.136 mg/g，而其余處理的可溶性蛋白質含量呈現升高的狀態，增幅為0.008～0.721 mg/g，其中m1/2MS處理的增幅最大，為0.721 mg/g，其可溶性蛋白質含量達到1.146 mg/g，不同處理之間比較，m 1/2MS、m 1/3MS和z 1/3MS等3個處理的可溶性蛋白質含量分別為1.146 mg/g、1.07 mg/g和1.011 mg/g，極顯著高于其它處理，m ck、m 1MS、z ck等3個處理的可溶性蛋白質含量分別為0.513 mg/g、0.493 mg/g和0.522 mg/g，極顯著低于其它處理。可見，不同基質和MS營養液濃度對香蕉苗的可溶性蛋白質含量積累有顯著影響，而隨著苗齡增加，不同基質和培養液濃度對水培香蕉苗的可溶性蛋白質代謝和積累影響效應不同。

2.3 不同處理對香蕉苗根系生長及其根冠比的影響

根系數量和根冠比是作物重要的生長指標之一。作物的根系和地上部分的生長是互相影響和相互促進的。根系發達、數量多其吸收能力較強，有助于促進和加快莖葉的生長，而葉片數量較多、葉面積較大其光合性能較強，則合成和積累的有機物量較多，往下輸送可以促進根系的生長和增強根系的吸收性能。由表7可知，不同處理之間的香蕉苗根系的數量、體積和根干重及其苗干重與根/冠比的差異達到顯著或極顯著水平。其中，以木糠為基質、水培營養液濃度為MS半量或三分之一量和清水+控釋肥的m kc k、m 1/3MS、m 1/2MS等處理的香蕉苗根系數量分別為10.6條/株、9.3條/株和8.3條/株，根體積分別為14.82 cm3/株、6.92 cm3/株和6.0 cm3/株，苗干重分別為1.438 g/株、1.496 g/株和1.504 g/株，其根系綜合性狀和莖葉生長量均優于其它處理，與其它處理之間的差異達到顯著或極顯著水平，而以木糠為基質、培養液濃度為全量MS或清水的處理m ck和m 1MS及其以蛭石為基質的z ck、z 1/2MS和z 1/3MS等處理的香蕉苗根系數量為4.1～7.7條/株，根系體積為1.33～3.39 cm3/株，苗干重為0.068～0.772 g/株，這些處理的香蕉苗根系綜合性狀和莖葉生長量比較差，但由于地上部分莖葉生長量較小而使其根冠比增大，達到0.122～0.786，高于m 1/2MS和m 1/3MS等處理，而以木糠為基質+控釋肥進行清水培養的m k ck處理的根冠比比較適中，為0.394。結果表明，用不同基質和不同濃度的MS營養液進行水培對香蕉苗的根系性狀和莖葉干物質積累量有顯著的影響效應。

3 結論與討論

本文的研究結果表明，采用漂浮-水培法育苗技術進行香蕉苗的二級種苗假植繁殖育苗是完全可行的，其中，采用木糠作為基質配合半量或三分之一量的MS營養液的m 1/2MS和m 1/3MS處理以及在木糠基質中加入適量的控緩釋肥（05 g～0.6 g/株）在清水中育苗的處理m k ck，香蕉苗的生長速率和綜合性狀及其干物質積累量均優于其它處理，在移植苗齡達到50 d時，這3個處理的香蕉苗長勢良好，達到出圃定植標準;而以蛭石為基質的z ck、z 1/2MS和z 1/3MS等處理和以木糠為基質加全量MS營養液或清水進行水培的m1MS及mck處理的香蕉苗生長速率和干物質積累量較少，綜合性狀不佳，未達到出圃定植標準。采用木糠作為育苗基質優于蛭石的主要原因是木糠比較疏松、透氣性較好，而蛭石和黃泥土質地比較緊實、通氣性較差，不利于香蕉苗根系呼吸和生長，吸收性能較弱。此外，水培育苗的營養液濃度是否適宜是影響香蕉苗的生長快慢的重要因素，營養液濃度過高或過低均會抑制香蕉苗的生長速率和生長量與干物質的積累量。營養液濃度過高如1倍的MS會導致香蕉苗根系數量、根體積和根干重及苗干重顯著降低，其原因是營養液濃度過高、滲透壓比較大，水勢低，抑制了香蕉苗根系對水分的吸收和運輸，從而影響到根系對養分的吸收利用，使香蕉苗的根系和莖葉生長受阻，嚴重時會導致爛根和死苗，其中以蛭石作為育苗基質加高濃度營養液（1倍MS）的處理由于香蕉苗爛根嚴重而無法生長，移植后1～2周逐漸出現爛根和死苗的現象，第3～4周后香蕉苗全部枯死。因此，進行香蕉水培育苗必須選用質地疏松、通氣性能較好的材料作為育苗基質，配以適宜的營養液濃度是獲得成功的兩個關鍵技術。此外，本課題組在進行研究的過程中，發現采用海綿作為固定香蕉幼苗的基料進行水培育苗也是完全可行的，并且不會影響香蕉苗移栽到大田定植的成活率。

香蕉苗的生長狀況與其生理特性密切相關。本文的研究結果表明，香蕉苗隨著苗齡增大和生長速率加快，其葉片葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白質等生理指標的含量會逐漸降低，而且香蕉苗生長速率較慢、生長量較小的處理，如z ck、z 1/2MS、m 1MS和m ck等其生理特性指標優于其它處理，其主要原因是隨著苗齡增大，香蕉苗的生長速率加快，其根系和莖葉生長量快速增加，需要用于新細胞建成和體積增大的簡單物質如單糖和氨基酸類物質增加，促進了葉片含氮有機質的降解，導致香蕉苗葉片的可溶性糖積累和葉綠素及可溶性蛋白質等含氮物質含量的減少。

本文與田娜等人對香蕉苗置于營養液中暗處理水培一周的結果[23]有相似之處，即均可以促進香蕉苗根系的生長，不同的是本文的育苗技術是全程漂浮水培育苗。與其它采用椰糠等材料作為基質進行袋裝育苗的方法[24-26]比較，本文的漂浮-水培育苗法減少了基質材料的使用，并且全程不需要淋水保濕，減少了管理成本，而且避免了育苗期間香蕉苗接觸到地面土壤，有利于培育出健壯無病的二級種苗。

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