香蕉漂浮育苗幼苗的生长及其生理特性

李东玲 潘正辉 林佳琦 李辉 冯斗 李燕培 禤维言

摘 要：為了改良香蕉种苗二级苗的育苗方法，本文采用漂浮育苗技术对香蕉二级种苗培育的可行性进行了研究。采用84孔泡沫盘，以蛭石、木糠等基质材料作为支持物，结合营养液或在基质中添加控缓释肥（0.5～0.6 g/株）的供肥方式进行水培育苗，育苗营养液以清水（自来水）为对照，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）浓度使用。在移栽后20～60 d内调查香蕉苗的生长状况并测定生理指标。结果发现，以木糠为基质，半量和三分之一量浓度的MS营养液水培，或者在木糠基质中直接添加控缓释肥（0.5～0.6 g/株）清水水培，移栽50 d后，苗高分别为39.31 cm、 34.06 cm和 31.65 cm，绿叶数分别为6.8片、6.4片和7.7片，最上第二展开叶叶面积分别为98.39 cm2、82.62 cm2和87.14 cm2，达到出圃定植标准，香蕉苗素质优于其它处理，而且香蕉苗的生理特性如叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量均高于其它处理;以蛭石作为水培基质和以木糠为基质加全量MS养分等处理的水培香蕉苗，生长状况不佳，移栽50天后苗高为9.96～23.91 cm、绿叶数为4.1～5.6片、植株最上第二片展开叶的叶面积为10.38～45.91 cm2，未达到出圃定植标准。本研究结果表明采用漂浮-水培育苗法进行香蕉苗育苗是完全可行的。香蕉漂浮水培育苗技术改良了目前香蕉二级种苗的繁育方式，与常规的营养袋基质育苗比较，其突出的技术优势是减少了香蕉苗接触土壤病菌的几率、管理更加简便，并且可以在可调控光、温条件的室内进行育苗，不受季节气候条件变化的影响。

关键词：香蕉 漂浮育苗 生长特性 生理特性

中图分类号：S668.1      文献标识号：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

香蕉是热带和亚热带地区最重要的水果之一，由于其果实营养丰富，广受消费者喜爱[1]。香蕉产业已发展成为各主产国促进农村经济发展和增加种植户收入的重要产业之一[2，3]。在香蕉的种植管理和收获过程中已形成一整套技术规程及相关要求[4-6]，其中种苗的生产管理过程是：利用健康吸芽通过组培快繁生产出一级袋装小苗，一级袋装小苗经过营养杯土栽或基质育苗得到二级苗，二级苗成苗期大小一般为绿叶数5～7片、假茎粗≥0.9 cm、叶片宽≥6.8 cm，成苗期的二级袋装苗即可移栽定植到大田[7，8]。香蕉二级种苗的培育方法主要有苗床育苗、土壤营养杯育苗和无土基质营养杯育苗等方式[8-10]，这些育苗方式在管理过程中为了保持土壤一定的湿度，必须每天淋水1～2次，并定期补充养分，幼苗才能正常生长。因此，常规育苗技术其管理过程比较繁杂、人工成本较高，而且由于幼苗接触到土壤，容易感染土传病菌形成带病种苗[11，12]。目前，香蕉产业受到多种重要病害的威胁，如束顶病、细菌性软腐病、土传病害枯萎病等[13-17]，其中枯萎病的危害最为严重，而种苗带病是枯萎病传播的重要途径之一。漂浮育苗技术已广泛应用于蔬菜和烟草育苗中[18-20]，但尚未见有在香蕉生产上的研究应用报道。为了减少香蕉种苗的带病率、优化和简化育苗技术以及降低劳动成本和生产成本，本课题组借鉴漂浮育苗技术，采用水培育苗技术培育香蕉二级种苗，创新改良了香蕉二级种苗的育苗方法，采用水培育苗技术培育的香蕉苗在生长速率和幼苗素质及其生理特性上均优于常规土培法培育的种苗。通过比较研究不同基质和不同浓度的Ms营养液对香蕉二级种苗生长和生理特性的影响效应，优化香蕉二級种苗青苗技术，为香蕉漂浮育苗技术的研发推广提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为桂蕉6号袋装小苗，购自于广西植物组培苗有限公司。

营养液采用MS配方配置，按全量（1MS）、半量（1/2 MS）和三分之一量（1/3 MS）浓度使用;控缓释肥由樊小林教授惠赠;其他为实验室常用药剂和器材。

1.2 试验方法

试验于2020年7月至10月在广西大学农学院的农科基地温网室内进行。以蛭石、木糠、木糠+控释肥等材料作为支持物，采用84孔泡沫盘（孔径规格为长×宽×深=4.3 cm×4.3 cm×6.5 cm）进行水培育苗，育苗水培液分别为清水（自来水）和1MS、1/2MS和1/3MS营养液，其中的木糠+控释肥是在清水中育苗（每孔放控缓释肥0.5～0.6 g/株），试验共有9种不同处理，详见表1，每种基质的每个处理种植幼苗30株。试验重复3次。

在玻璃温室中，按长×宽×深=1.2 m×1.2 m×0.25 m的规格挖好倒梯形的育苗池，在育苗池中铺上加厚的PVC防渗膜，加入不同处理的营养液50 L;在泡沫育苗盘中加入各处理用的基质，将一级香蕉小苗移栽至育苗盘基质中，并将种有香蕉小苗的泡沫盘置于育苗池中进行水培育苗，见图1所示。7月5日香蕉幼苗移栽定植后，水培处理要观察池水蒸发状况，及时补充自来水使池水到达初始水面线，以保持不同营养液的浓度，同时观察幼苗生长，发现有病虫为害时要及时喷药除虫。幼苗成活后，前期每个处理每周叶面喷施2次1/2MS营养液，以防止由于根系吸收性能较弱引起缺素导致叶片黄化的情况发生。

1.3 生长指标和生理指标测定

（1） 生长指标测定：幼苗移栽后每个处理随机取香蕉苗6株进行生长指标测定，于第3周开始每周测定一次生长指标，即分别于7月25日、8月2日、8月9日、8月15日和8月25日测定香蕉苗的苗高，计算幼苗生长速率;测定香蕉苗最上第二展开叶的长度和宽度，数植株的绿叶数等。苗高由基质表面量至最高叶尖处，第二展开叶长度由叶片基部量至叶尖处，叶宽是测定叶片中部最宽处的宽度。

（2）生理指标测定：分别于8月15日、25日、9月8日剪取最上第二片展开叶叶片，测定叶片叶绿素、可溶性糖和蛋白质的含量，叶绿素含量采用丙酮+无水乙醇（按1：1比例配置）浸提法测定[21]，可溶性糖含量采用蒽酮法测定[21]，可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定[21]。

（3）根系测定：于9月8日每个处理随机选择5个香蕉苗植株，数单株根系数量;将根系切下和茎叶分开，称根系鲜重并采用排水法测定根系体积;然后进行烘干处理，分别称茎叶和根系干重，取平均值，计算根冠比。

1.4 数据统计分析

采用Excel 2010对数据进行整理，用Spss 10.0对数据进行方差分析，采用Duncan法进行多重比较和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理对香蕉苗生长的影响

由表1可知，香蕉小苗于7月5日被移栽进行水培育苗，经过20d生长后（7月25日）以木糠为基质的m 1/2MS、m 1/3MS和mkck等三个处理的香蕉苗苗高分别为11.95 cm、10.35 cm和15.45 cm，绿叶数分别为4.0片、4.1片和5.0片，植株最上第二展开叶叶面积分别为5.72 cm2、5.15 cm2和11.86 cm2，50 d后苗高增长至31.65～39.31 cm，绿叶数达到6.4片～7.7片，最上第二展开叶面积达到82.62～98.39 cm2，香蕉苗长势良好，达到出圃定植标准;以蛭石为基质和mck及m1MS等处理的苗高由6.61 cm～8.05 cm增长至9.96 cm～23.91 cm，绿叶数由2.8～4.1片增长至4.1～5.6片，最上第二展开叶叶面积由2.78～3.85 cm2增加至10.38～45.91 cm2，这些处理的香蕉苗长势较弱、叶片数未达到6片以上，尚未达到出圃定植标准。在不同处理中，m1/2MS、m1/3MS和mkck等三个处理香蕉苗的各项生长指标均极显著高于其它处理。此外，由于z 1MS处理的香蕉苗移栽后逐渐出现烂根死苗现象，导致缺少该处理的相关数据。

在7月25日至8月25日期间，不同处理中香蕉苗各项生长指标的月生长量最大的是m 1/2MS处理，其余依次为 m 1/3MS> m 1/3MS> m k ck> z 1/3MS> z 1/2MS> m 1MS>z ck>m ck（见表3），说明香蕉水培育苗以木糠为基质、1/2倍的MS营养液和1/3倍的MS营养液条件下香蕉苗生长最快，其次以木糠为基质加适量的控缓释肥在清水中进行育苗香蕉苗生长也比较快;而以蛭石为基质进行水培育苗的香蕉苗生长均比木糠基质的慢，其中以木糠和蛭石为基质在清水中生长的香蕉苗生长量最小。结果说明，在水培育苗过程中支持基质的特性和营养液浓度对香蕉苗的生长具有比较重要的影响效应。

2.2 不同处理对香蕉苗生理特性的影响

2.2.1 不同处理对幼苗叶绿素含量的影响

植物叶片的叶绿素含量与光合作用强弱密切相关。在一般情况下，作物叶片绿色深浅和叶绿素含量呈正相关，是作物氮代谢状况的生长指标之一[22]。由表4可知，在不同的苗龄期不同处理香蕉苗的叶片叶绿素含量不同，而且随苗龄增大叶绿素含量呈下降趋势。香蕉苗移植后苗龄达到40 d时，叶绿素含量比较高的处理是m 1MS、z 1/2MS和z 1/3MS，分别为2.004 mg/g、2.055 mg/g和2.180 mg/g，其余处理的叶绿素含量为1.053～1.780 mg/g，其中，m ck、m 1MS、z 1/2MS、z 1/3MS和m k ck等5个处理之间的香蕉苗叶绿素含量差异达到显著或极显著水平，而m 1/2MS、m 1/3MS和z ck等3个处理之间的叶绿素含量差异不显著;移植苗龄达到60 d时，叶绿素含量最高的处理是m 1/3MS，为1.390 mg/g，其次是z 1/3MS，叶绿素含量为1.355 mg/g，其余处理的叶绿素含量为 0.697～1.274 mg/g，其中m 1/3MS与其它处理之间的差异达到显著或极显著水平，m 1MS、m 1/2MS、z 1/2MS和m k ck等4个处理之间差异不显著，而营养液为清水的m ck和z ck两处理香蕉苗的叶绿素含量显著低于其它处理;随苗龄增大叶绿素含量降低幅度最大的处理是z ck，苗龄达到60d时叶绿素含量降低了1.02 mg/g，其余依次为z 1/3MS>z 1/2MS >m 1MS >m 1/2MS> m 1/3MS m k ck> m ck，这些处理的降幅为0.356 mg/g～0.825 mg/g。

2.2.2 不同处理对幼苗可溶性糖含量的影响

叶片可溶性糖含量是作物重要的生长生理指标之一，其含量较高说明作物的碳同化代谢比较旺盛。表5的结果表明，不同水培育苗处理的香蕉苗叶片可溶性糖含量差异比较大，并且随苗龄的增大呈下降的趋势。苗龄达到40 d时，以木糠为基质的m 1/3MS、m ck、m k ck和m 1MS等处理的叶片可溶性糖含量分别为2.062%、1.967%、 1.902%和1.788%，与其它处理比较差异达到极显著水平，以蛭石为基质的z ck、z 1/2MS、和z 1/3MS等处理的可溶性糖含量为1.608 %～1.668 %，三个处理之间差异不显著，而m 1/2MS的可溶性糖含量只有0.994 %，极显著低于其它处理;当香蕉苗经过20天生长、苗龄增大到60天时，m 1/3MS、m ck、m k ck和m 1MS等处理的叶片可溶性糖含量下降为0.677 %、0.624 %、0.868 %和0.437 %，降幅为1.034 %～1.385 %，z ck、z 1/2MS、和z 1/3MS的可溶性糖含量分别为0.896 %、0.544 %和0.565 %，降幅为0.768 %～1.124 %，而m 1/2MS处理的叶片可溶性糖含量最高，达到0.974 %，其降幅最小，仅有0.02%，不同处理之间比较，m 1/2MS、z ck和m k ck等3个处理的可溶性糖含量极显著高于其它处理，m ck、z 1/2MS和z 1/3MS等3个处理之间差异不显著，而m 1MS的可溶性糖含量显著或极显著低于其它处理。说明不同基质和MS营养液浓度对香蕉苗的可溶性糖积累和代谢有显著影响，而随着移植时间增加，不同基质和培养液浓度对水培香蕉苗的可溶性糖代谢和积累影响效应不同。

表5 各处理不同时期香蕉苗叶片可溶性糖含量（%）

及其降幅

2.2.3 不同处理对香蕉苗可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质含量是作物生长的重要生理指标之一。叶片可溶性蛋白质含量比较高，说明作物蛋白质合成和积累活动比较强，作物生长代谢比较旺盛。由表6的结果表明，在香蕉苗移植育苗期间，不同处理的叶片可溶性蛋白质含量差异比较大，而且呈现不同的变化状况。当香蕉苗移植苗龄达到50 d时，m 1/3Ms和mkck处理的叶片可溶性蛋白质含量分别为0.809 mg/g和0.766 mg/g，极显著高于其它处理，mck、m 1MS 、z ck和z 1/3MS等处理的可溶性蛋白质含量为0.514 mg/g～0.612 mg/g，这4个处理之间的差异未达到极显著水平，而m 1/2MS和z 1/2MS的可溶性蛋白质含量分别为0.425 mg/g和0.390 mg/g，极显著低于其它处理;当苗龄增加至60天时，m ck、m 1MS和m kc k等处理的可溶性蛋白质含量下降至0.513 mg/g、0.493 mg/g和0.630 mg/g，降幅为0.054～0.136 mg/g，而其余处理的可溶性蛋白质含量呈现升高的状态，增幅为0.008～0.721 mg/g，其中m1/2MS处理的增幅最大，为0.721 mg/g，其可溶性蛋白质含量达到1.146 mg/g，不同处理之间比较，m 1/2MS、m 1/3MS和z 1/3MS等3个处理的可溶性蛋白质含量分别为1.146 mg/g、1.07 mg/g和1.011 mg/g，极显著高于其它处理，m ck、m 1MS、z ck等3個处理的可溶性蛋白质含量分别为0.513 mg/g、0.493 mg/g和0.522 mg/g，极显著低于其它处理。可见，不同基质和MS营养液浓度对香蕉苗的可溶性蛋白质含量积累有显著影响，而随着苗龄增加，不同基质和培养液浓度对水培香蕉苗的可溶性蛋白质代谢和积累影响效应不同。

2.3 不同处理对香蕉苗根系生长及其根冠比的影响

根系数量和根冠比是作物重要的生长指标之一。作物的根系和地上部分的生长是互相影响和相互促进的。根系发达、数量多其吸收能力较强，有助于促进和加快茎叶的生长，而叶片数量较多、叶面积较大其光合性能较强，则合成和积累的有机物量较多，往下输送可以促进根系的生长和增强根系的吸收性能。由表7可知，不同处理之间的香蕉苗根系的数量、体积和根干重及其苗干重与根/冠比的差异达到显著或极显著水平。其中，以木糠为基质、水培营养液浓度为MS半量或三分之一量和清水+控释肥的m kc k、m 1/3MS、m 1/2MS等處理的香蕉苗根系数量分别为10.6条/株、9.3条/株和8.3条/株，根体积分别为14.82 cm3/株、6.92 cm3/株和6.0 cm3/株，苗干重分别为1.438 g/株、1.496 g/株和1.504 g/株，其根系综合性状和茎叶生长量均优于其它处理，与其它处理之间的差异达到显著或极显著水平，而以木糠为基质、培养液浓度为全量MS或清水的处理m ck和m 1MS及其以蛭石为基质的z ck、z 1/2MS和z 1/3MS等处理的香蕉苗根系数量为4.1～7.7条/株，根系体积为1.33～3.39 cm3/株，苗干重为0.068～0.772 g/株，这些处理的香蕉苗根系综合性状和茎叶生长量比较差，但由于地上部分茎叶生长量较小而使其根冠比增大，达到0.122～0.786，高于m 1/2MS和m 1/3MS等处理，而以木糠为基质+控释肥进行清水培养的m k ck处理的根冠比比较适中，为0.394。结果表明，用不同基质和不同浓度的MS营养液进行水培对香蕉苗的根系性状和茎叶干物质积累量有显著的影响效应。

3 结论与讨论

本文的研究结果表明，采用漂浮-水培法育苗技术进行香蕉苗的二级种苗假植繁殖育苗是完全可行的，其中，采用木糠作为基质配合半量或三分之一量的MS营养液的m 1/2MS和m 1/3MS处理以及在木糠基质中加入适量的控缓释肥（05 g～0.6 g/株）在清水中育苗的处理m k ck，香蕉苗的生长速率和综合性状及其干物质积累量均优于其它处理，在移植苗龄达到50 d时，这3个处理的香蕉苗长势良好，达到出圃定植标准;而以蛭石为基质的z ck、z 1/2MS和z 1/3MS等处理和以木糠为基质加全量MS营养液或清水进行水培的m1MS及mck处理的香蕉苗生长速率和干物质积累量较少，综合性状不佳，未达到出圃定植标准。采用木糠作为育苗基质优于蛭石的主要原因是木糠比较疏松、透气性较好，而蛭石和黄泥土质地比较紧实、通气性较差，不利于香蕉苗根系呼吸和生长，吸收性能较弱。此外，水培育苗的营养液浓度是否适宜是影响香蕉苗的生长快慢的重要因素，营养液浓度过高或过低均会抑制香蕉苗的生长速率和生长量与干物质的积累量。营养液浓度过高如1倍的MS会导致香蕉苗根系数量、根体积和根干重及苗干重显著降低，其原因是营养液浓度过高、渗透压比较大，水势低，抑制了香蕉苗根系对水分的吸收和运输，从而影响到根系对养分的吸收利用，使香蕉苗的根系和茎叶生长受阻，严重时会导致烂根和死苗，其中以蛭石作为育苗基质加高浓度营养液（1倍MS）的处理由于香蕉苗烂根严重而无法生长，移植后1～2周逐渐出现烂根和死苗的现象，第3～4周后香蕉苗全部枯死。因此，进行香蕉水培育苗必须选用质地疏松、通气性能较好的材料作为育苗基质，配以适宜的营养液浓度是获得成功的两个关键技术。此外，本课题组在进行研究的过程中，发现采用海绵作为固定香蕉幼苗的基料进行水培育苗也是完全可行的，并且不会影响香蕉苗移栽到大田定植的成活率。

香蕉苗的生长状况与其生理特性密切相关。本文的研究结果表明，香蕉苗随着苗龄增大和生长速率加快，其叶片叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质等生理指标的含量会逐渐降低，而且香蕉苗生长速率较慢、生长量较小的处理，如z ck、z 1/2MS、m 1MS和m ck等其生理特性指标优于其它处理，其主要原因是随着苗龄增大，香蕉苗的生长速率加快，其根系和茎叶生长量快速增加，需要用于新细胞建成和体积增大的简单物质如单糖和氨基酸类物质增加，促进了叶片含氮有机质的降解，导致香蕉苗叶片的可溶性糖积累和叶绿素及可溶性蛋白质等含氮物质含量的减少。

本文与田娜等人对香蕉苗置于营养液中暗处理水培一周的结果[23]有相似之处，即均可以促进香蕉苗根系的生长，不同的是本文的育苗技术是全程漂浮水培育苗。与其它采用椰糠等材料作为基质进行袋装育苗的方法[24-26]比较，本文的漂浮-水培育苗法减少了基质材料的使用，并且全程不需要淋水保湿，减少了管理成本，而且避免了育苗期间香蕉苗接触到地面土壤，有利于培育出健壮无病的二级种苗。

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