基质与生长调节剂协同提升火龙果节段扦插繁殖效率及养分利用率的机制研究

本研究针对火龙果优质种苗短缺问题，系统探究了轻质基质配方与吲哚丁酸(IBA)浓度对节段扦插生根的影响。通过优化基质配比(土壤+椰糠+蚯蚓粪=1:1:1)与IBA浓度(25 mM)，显著缩短生根时间至16.86天，提升生根率93.3%，并实现氮磷钾吸收量倍增。该技术为火龙果产业化育苗提供了可复制的轻简化方案。

　　

火龙果（Hylocereus costaricensis）作为高经济价值的热带水果，近年来在全球市场呈现爆发式增长。据统计，2023年全球火龙果市场规模已达147.3亿美元，预计2030年将突破192.5亿美元。然而产业扩张面临核心瓶颈——优质种苗（QPMs）供应严重不足。传统种子繁殖存在童期长、性状分离等缺陷，而常规扦插育苗依赖的田园土存在容重大、持水性差、养分匮乏等问题，更严重的是大量取土会导致耕作层破坏。如何通过轻质化基质与生根调节剂的协同调控，实现扦插苗的高效生根与养分高效利用，成为产业亟待突破的技术难题。

针对这一挑战，印度农业研究委员会东北山区研究中心的Heiplanmi Rymbai团队在《Discover Plants》发表了创新性研究。团队通过双阶段实验设计，系统评估了5种基质组合（S0-S5）与4个IBA浓度梯度（5-35 mM）对火龙果节段扦插的影响。研究发现基质物化特性与养分含量的显著差异直接调控生根表现，其中S4基质（土壤+椰糠+蚯蚓粪，1:1:1）具有最适容重（1.21 mg m^-3）、持水率（65.75%）和pH值（6.22），其低C/N比（2.11）促进养分快速矿化，使有机碳、氮磷钾含量较常规基质（S1）提升101%-371%。

关键技术方法包括：采用20-25 cm健康节段为插穗，通过基质理化性质分析（容重、持水量、pH、EC值）与养分测定（凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度法），结合生根指标统计（生根数、根长、生物量）及养分利用效率计算（NUpE、PE、NR、WUE），系统评估育苗效果。

3.1 基质理化特性与养分分析

椰糠基基质（S3-S5）显著降低容重14-23%，提升持水率11-23%及pH值15-18%。S4基质有效磷含量达5.69 mg g^-1，较对照（S0）提升284倍，归因于蚯蚓粪中腐殖酸与有机酸激活磷素活化微生物。

3.2 基质对生根及成活率的影响

S4基质使生根时间缩短至16.9天，生根率达93.3%，根系干重较对照提升112.8%。相关性分析显示生根时间与容重呈正相关（r=0.703），与持水量（r=-0.834）和pH（r=-0.895）负相关。

3.3 基质对养分积累的影响

S4处理下根系氮磷钾吸收量分别提升111%、158%、142%，地上部相应增加115%、142%、129%。根际养分与地上部积累呈强正相关（氮r=0.917，磷r=0.954）。

3.4 养分与水分利用效率

S4基质使养分吸收效率（NUpE）、生理效率（PE）及水分利用效率（WUE）分别提升23%、81%、106%，验证了轻质基质对水肥协同增效的促进作用。

3.5 IBA浓度优化

25 mM IBA处理实现最短生根时间（16.86天），根系指标较对照提升53.9%-243.5%。多项式回归表明IBA浓度解释43.9%的生根特性变异，过量（35 mM）反而抑制生根。

该研究首次构建了火龙果轻简高效育苗技术体系，明确土壤-椰糠-蚯蚓粪复合基质与25 mM IBA协同可激活插穗内源激素代谢，促进淀粉水解酶转化储备养分，同步优化根际微环境物理结构与养分供应。相较于传统田园土育苗，新方案使育苗周期缩短19.1%，成活率提升15.9%，且每株苗节水5.0 L，为热带果树轻量化育苗提供了可推广的范式。未来需进一步评估该基质组合的碳足迹及长期施用对土壤微生物组的影响。