不同基質對苜蓿分化苗移栽及生長的影響

劉暢，石婉瑩，姜思琦，張妍，王宵，劉德鑫，李波，馮成龍

不同基質對苜蓿分化苗移栽及生長的影響

劉暢1，2，石婉瑩1，2，姜思琦1，2，張妍1，2，王宵1，2，劉德鑫1，2，李波1，2，馮成龍1，2

（齊齊哈爾大學 1. 生命科學與農林學院，2. 抗性基因工程與寒地生物多樣性保護黑龍江重點實驗室，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

為了篩選適合龍牧806苜蓿分化苗生長的栽培基質，選用園土、草炭土、珍珠巖、蛭石為原材料，配制4種不同的栽培基質，探討不同基質對苜蓿分化苗成活率和生長的影響．結果表明，不同混合基質對苜蓿分化苗的成活率和生長均產生不同的影響．T1分化苗成活率最高，為71.93%，與園土（T0）比較差異顯著；從基質的物理性質變化綜合分析，T1混合基質對分化苗的生長有良好的促進作用，株高達28.30 cm，主根長為6.454 cm，根數為4.80條，葉面積為3.172 mm2．篩選對苜蓿分化苗移栽比較好的混合基質為園土∶草炭土∶珍珠巖∶蛭石=1∶2∶2∶2．

苜蓿分化苗；基質；生長特性

紫花苜蓿（L.）為豆科苜蓿屬的多年生草本植物，因具有適應性廣、產量高等特點，在世界許多國家被普遍栽培，是世界范圍內具有種植價值的牧草之一[1]．組織培養技術是植物育種和保存種質資源的重要技術[2]，對苜蓿的抗逆性育種和資源保護具有重要意義．苜蓿分化苗抗性差，種植存活率較低，通過馴化可提高其移栽成活率．分化苗的移栽是育苗的關鍵環節，由于各種基質的通透性和含水量不同，移栽基質的合理搭配決定了分化苗的粗壯程度及植物根系的生長情況[3-4]，所以選擇合適的移栽基質對分化苗的存活率、繁殖速率和生物學特性等方面具有較大影響．單一的基質容重或孔隙度過大，不利于水分和養分的保存，而養分、水分、光線和通氣狀況等是分化苗能否成活的主要影響因子[5-6]，可確保分化苗的生長發育．

本研究選用園土、草炭土、珍珠巖、蛭石為原材料，按一定體積比混合配制成栽培基質，進行苜蓿分化苗移栽實驗，分析4種基質對苜蓿分化苗生長的影響，篩選出最佳栽培基質，旨在為苜蓿分化苗的移栽提供參考依據．

1 材料與方法

1.1 實驗材料

“龍牧806”植株葉片愈傷組織分化苗（齊齊哈爾大學植物組織培養研究室）；園土（種植苜蓿實驗基地）；草炭土，珍珠巖，蛭石（齊齊哈爾市內）．

1.2 實驗方法

1.2.1 苜蓿分化苗繼代培養 在MS基本培養基中對分化苗進行繼代培養，置于光照培養架上，光照強度為1 400 lx，光照時間14 h/d．使其達到一定的數量用于基質移栽和理化指標測定．

1.2.2 基質配比 選擇園土、草炭土、珍珠巖、蛭石4種基質，以園土為對照（T0），將4種基質進行一定比例混合（見表1）．

表1 不同因素和水平設置

1.2.3 不同基質理化性質測定 基質的容重、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙和大小孔隙比的物理特性參照邱靚[7]的方法略加改進，基質pH采用酸度計測定，電導率采用電導率儀測定．

1.2.4 分化苗移栽和生長指標測定 （1）基質消毒．將混合均勻的4種基質分裝在培養瓶中，置于高壓滅菌鍋內滅菌30 min，待冷卻后備用．（2）分化苗移栽．選取6～8 cm生根分化苗，用鑷子小心從培養瓶中取出，洗凈殘留在根上的培養基，將分化苗移栽在裝有基質的培養瓶，每組基質移栽30株，在光照培養架上培養2個月，光照強度為1 400 lx，光照時間為14 h/d．（3）生長指標測定方法．隨機選取各組基質培養分化苗5株，用米尺測量移栽的分化苗的株高、主根長、葉長、葉寬、葉面積的數值，分別測量5次，取平均值，統計分化苗的移栽成活率和根的數量．

移栽成活率（%）=成活的株數/移栽的株數×100%．葉面積（L）=0.5×L×L+0.25×L2．式中：L，L分別為單片最大葉長、單片最大葉寬[8]．

1.2.5 數據處理與分析 采用Excel 2010對數據進行統計處理，SPSS 21.0對各生長指標進行方差分析（ANOVA）．

2 結果與分析

2.1 不同配比基質的理化特性

移栽基質的配比決定了分化苗的粗壯程度、長勢以及根系的生長狀況．因此，選擇適宜的栽培基質將直接影響分化苗移栽后的成活率和生長情況．T0～T3基質的理化特性見表2．由表2可見，T0容重最高，為0.926 g/cm3，容重大小排序為T0＞T3＞T2＞T1；T1通氣孔隙和大小孔隙比最高，分別為28.553%，0.771，通氣孔隙大小排序為T1＞T0＞T2＞T3，大小孔隙比排序為T1＞T0＞T2＞T3；T3總孔隙度和持水孔隙最高，分別為39.808%，37.368%，總孔隙度大小排序為T3＞T1＞T2＞T0，持水孔隙大小排序為T3＞T1＞T2＞T0；除T2的通氣孔隙外，3種混合基質的容重、總孔隙度、通氣孔隙、持水孔隙、大小孔隙比與T0比較均存在顯著差異（＜0.05）．

T0基質電導率和pH最低，分別為1.536，7.257，基質電導率大小排序為T2＞T1＞T3＞T0，基質pH大小排序為T2＞T3＞T1＞T0，除T1的混合基質pH外，其它基質的電導率和pH與T0比較均存在顯著差異（＜0.05）．

表2 不同基質理化特性

注：不同字母表示組別間差異顯著（<0.05）．下同．

2.2 不同基質對分化苗移栽成活率的影響

不同基質對分化苗移栽成活率的影響見表3．由表3可見，T0分化苗成活率最低，為12.23%；T1分化苗成活率最高，為71.93%；T2，T3分化苗成活率均低于40%．混合基質對分化苗移栽成活率有一定的促進作用，混合基質組分化苗成活率與T0比較差異顯著（＜0.05）．

表3 不同基質對分化苗的影響

2.3 不同基質對分化苗生長的影響

不同基質對分化苗生長的影響見表3．由表3可見，混合基質對分化苗的生長產生不同影響．從分化苗株高、根數量的變化、主根長可知，T1分化苗平均株高最高，為28.30 cm；根數最多，為4.80條；平均主根長最長，為6.454 cm．T0分化苗的株高最矮，為10.98 cm；根數最少，為2.40條；主根長最短，為4.246 cm．除T3根數外，混合基質對分化苗的株高、根數、主根長與T0比較均存在顯著差異（＜0.05）．

不同基質對分化苗葉片大小的影響見表3．由表3可見，混合基質對分化苗葉片產生不同影響．從分化苗葉長、葉寬、葉面積的變化可知，T1分化苗的平均葉長最長，葉寬最寬，葉面積最大，分別為0.432 mm，0.390 mm，3.172 mm2；T2分化苗平均葉長最短，葉寬、葉面積最小，分別為0.240 mm，0.206 mm，1.640 mm2．除T1的葉寬、T3的葉面積外，混合基質對分化苗的葉長、葉寬和葉面積與T0比較均存在顯著差異（＜0.05）．

3 討論

分化苗在移栽過程中，培養基質不同的理化性質影響分化苗的根系環境，對分化苗的成活率和生長具有重要作用．研究表明，理想育苗基質的各理化性質指標為pH5.5～7.5，電導率值＜2.6 ms/cm，容重0.1～0.5 g/cm3、總孔隙度54%～96%、通氣孔隙度15%～30%，大小孔隙比為1∶（2～4）[9-11]．本實驗條件下，T0與各處理基質的pH為7.257～7.817，電導率為1.536～2.583 ms/cm，容重為0.392～0.926 g/cm3，總孔隙度為34.191%～39.808%，通氣孔隙度14.808%～28.553%，大小孔隙比0.396～0.771．其中苜蓿分化苗生長基質較適宜的物理性質為容重0.392 g·cm－3，總孔隙度39.598%，大小孔隙比0.771，此配比基質的通透狀況較園土（T0）栽培基質更強．

植株幼苗生長狀況是檢驗育苗基質好壞的最直觀指標[12-13]．本研究表明，在4種不同的栽培基質中，苜蓿分化苗的成活率和生長存在明顯差異．其中，T1即園土∶草炭土∶珍珠巖∶蛭石=1∶2∶2∶2時，基質的保水性、保肥能力及透氣性效果最好，分化苗的成活率最高；T0即園土處理，基質的保水性、保肥能力

及透氣性效果最差．這與栽培基質的保水性和透氣性有關，園土的透氣性差，嚴重影響了分化苗的根系生長，導致其成活率低．薛玉劍[14]等在使用不同基質對繡球扦插生根的實驗發現，草炭土可以促進繡球扦插生根，草炭土、珍珠巖、蛭石的復合基質可以促進繡球扦插生根的伸長生長．不同的基質配比可以改變基質的物理結構和營養成分，能夠起到相互補充的作用，所以混合基質對苜蓿分化苗的生長具有一定的促進作用．

基質電導率和pH是基質的重要化學性質之一，分化苗移栽在基質中需要適合的酸堿度環境和電導率，若pH和電導率過高會影響根成活率和生長速度．李磊[15]等在研究不同泥炭配比對鹽堿土中草坪草的影響中發現，泥炭可以提高草坪草的生長質量，還可以優化鹽堿土的pH，提高土壤的有機質含量．隨著珍珠巖和蛭石在混合基質中比例的增加，草炭土在混合基質中比例的減少，基質電導率和pH增加，T2混合基質的電導率和pH最高，會對苜蓿分化苗根的生長產生一定的抑制作用，因此在以后的研究中，通過降低基質的電導率和pH，篩選出更有利于苜蓿分化苗生長的栽培基質．

4 結論

以園土、草炭土、珍珠巖、蛭石為分化苗移栽基質，將苜蓿分化苗分別移栽在3種混合基質（T1，T2，T3）和園土（T0）中，分化苗在T1移栽基質（即園土∶草炭土∶珍珠巖∶蛭石=1∶2∶2∶2．）中成活率、株高、根數、主根長、葉面積均最高，分別為71.93%，28.30 cm，4.80條，6.454 cm，3.172 mm2．

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[14] 薛玉劍，金桂芳．不同基質配比對繡球扦插生根的影響[J]．安徽農業科學，2009，37（14）：6416-6419．

[15] 李磊，王紹華．不同泥炭配比對鹽堿土上草坪草的影響[J]．綠色科技，2016，64（5）：22-23．

Effects of different substrates on transplanting and growth of differentiated alfalfa seedlings

LIU Chang1，2，SHI Wanying1，2，JIANG Siqi1，2，ZHANG Yan1，2，WANG Xiao1，2，LIU Dexin1，2，LI Bo1，2，FENG Chenglong1，2

（1. School of Life Sciences，Agriculture and Forestry，2. Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Resistance Gene Engineering and Protection of Biodiversity in Cold Areas，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

In order to select the suitable substrate for the growth of differentiated alfalfa seedlings in Longmu 806，four different substrates were prepared by using garden soil，peat soil，perlite and vermiculite as raw materials to explore the effects of different substrates on the survival rate and growthof differentiated alfalfa seedlings．The results showed that different mixed substrates had different effects on the survival rate and growth of differentiated alfalfa seedlings．The highest survival rate of T1differentiated seedlings was 71.93%，which was significantly different from that of garden soil （T0）．Based on the comprehensive analysis of physical properties of substrate，T1mixed substrate promoted the growth of differentiated seedlings，with the plant height of 28.30 cm，taproot length of 6.454 cm，root number of 4.80，and leaf area of 3.172 mm2．The best mixed matrix for transplanting differentiated alfalfa seedlings wasgarden soil：peat soil：perlite：vermiculite=1∶2∶2∶2．

differentiated alfalfa seedlings；substrates；growth characteristics

Q94

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.02.011

1007-9831（2022）02-0057-04

2021-09-21

2021年大學生創新創業訓練計劃項目（202110232012，202110232156）；黑龍江省省屬高等學校基本科研業務費科研項目（135209267，YSTSXK201886）；現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-34）

劉暢（1995-），女，黑龍江大慶人，在讀碩士研究生，從事植物逆境生理研究．E-mail：2457928456@qq.com

李波（1962-），女，遼寧鞍山人，教授，從事細胞生物學研究．E-mail：libo1962@163.com