THE EFFECT OF SEED SIZE AND ROOT PRUNING ON GERMINATION AND GROWTH OF ARABICA COFFEE SEEDLING (Coffea arabica L.)

Abstract

Selection of arabica coffee seeds before seeding or pruning of seedling root before transplanting is method that could be recommended to farmers for use in arabica coffee seedling productions. It has been observed that different seed sizes affect germination and seedling growth. Although Root pruning of seedlings before transplanting has been used as a method for controlling growth and yield of other plants, it has not been reported in arabica coffee. Therefore, the effect of seed size and root pruning on germination and growth of arabica coffee seedling was studied. This study is composed of 2 parts. First experiment was on the effect of seed size on germination and growth of arabica coffee seedling. Six hundred coffee cherries were collected from coffee trees within each of the four plots under the canopy of natural forest using purposive sampling method and seed sized were measured.Then, seeds were divided into 3 size categories according to weight, which were large (>2.21 g), medium (1.43-<2.21 g), and small (<1.43 g). In addition, coffee seeds were also categorized according to the ministry of agriculture and cooperatives grades using seed width as a criterion and resulted in 7 grades. Graded coffee seeds were then germinated in greenhouse condition and seedling growth was monitored over time. The results showed that differences among seed sizes either according to weight or width did not affect seed germination, seedling growth, or seed dry weight. However, lighter seeds appeared to germinate faster than heavier seeds. Second experiment look at the effect of root pruning on growth of arabica coffee seedling. For this, roots of 75 days old coffee seedlings were cut off 1 out of 3 parts of root length prior to transplanting and their growth were recorded and compared with the growth of unpruned seedlings. An experiment was repeated 7 times and 10 seedlings were measured in each replication. Assessment of root characteristics was done with the aid or ImageJ plugin: smart root tool. The results showed that arabica coffee seedlings of which roots had been pruned before transplanting had a 22.2 percent increase in root surface area over unpruned seedlings. The influence of such root pruning was evident only 20 days after transplanting. After that unpruned seedlings had an increase in root surface area equivalent to those of pruned seedlings. Other growth characteristics were not affected by root pruning. Therefore, this study shows that small seeds can be used in coffee seedling production, which can greatly reduce production costs for the seed business, as well as allow for an efficient use of arabica coffee seeds. As for the root pruning of seedlings before transplanting, it was revealed that the root system of arabica coffee seedlings was able to repair itself within 20 days after pruning.

การคัดเลือกขนาดเมล็ดพันธุ์กาแฟอาราบิก้าก่อนนำไปเพาะเมล็ด และการตัดรากก่อนย้ายปลูก เป็นวิธีที่อาจนำไปใช้เป็นแนวทางในการผลิตกล้ากาแฟอาราบิก้าให้กับเกษตรกร โดยมีการตั้งข้อสังเกตว่าเมล็ดพันธุ์ที่มีขนาดแตกต่างกัน ส่งผลต่อการงอก และการเจริญเติบโตของต้นกล้า นอกจากนี้การตัดรากต้นกล้าก่อนย้ายปลูก ยังเป็นวิธีการในการควบคุมการเจริญเติบโต และส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตพืชด้วยเช่นกัน แต่ยังไม่พบรายงานในพืชกาแฟอาราบิก้า ดังนั้นจึงได้ทำการศึกษาผลของขนาดเมล็ดและการตัดรากต่อการงอกและการเจริญเติบโตของต้นกล้ากาแฟอาราบิก้า โดยแบ่งเป็น 2 การทดลอง คือ การทดลองที่ 1 ศึกษาผลของขนาดเมล็ดต่อการงอกและการเจริญเติบโตของต้นกล้ากาแฟอาราบิก้า โดยสุ่มเก็บผลเชอร์รี่ที่ปลูกภายใต้เรือนยอดป่าธรรมชาติแบบเจาะจง (Purposive sampling) จำนวน 4 แปลง แปลงละ 600 เมล็ด มาชั่งน้ำหนักและวัดขนาดเมล็ด แล้วทำการแบ่งขนาดเมล็ดโดยใช้น้ำหนักเมล็ดเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 3 ขนาด ได้แก่ ขนาดใหญ่ หรือน้ำหนักเมล็ด >2.21 กรัม ขนาดกลาง น้ำหนักเมล็ด 1.43-<2.21 กรัม และขนาดเล็ก น้ำหนักเมล็ด <1.43 กรัม นอกจากนี้เมล็ดกาแฟทั้งหมดยังถูกแบ่งเกรดตามกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ โดยใช้ความกว้างของเมล็ดเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 7 เกรด จากนั้นนำเมล็ดไปเพาะทดสอบการงอกในโรงเรือน และติดตามการเจริญเติบโต ผลการศึกษาพบว่า น้ำหนักและความกว้างของเมล็ดพันธุ์กาแฟอาราบิก้าที่แตกต่างกัน ไม่ส่งผลต่อความงอกของเมล็ดพันธุ์ รวมถึงการเจริญเติบโตและการสะสมน้ำหนักแห้งของต้นกล้า แต่เมล็ดกาแฟที่มีน้ำหนักเบางอกได้เร็วกว่าเมล็ดกาแฟที่มีน้ำหนักมาก ในส่วนของการทดลองที่ 2 คือ ศึกษาผลของการตัดรากต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้ากาแฟอาราบิก้า โดยนำต้นกล้ากาแฟที่อายุ 75 วัน มาตัดรากออก 1 ใน 3 ของความยาวรากทั้งหมดก่อนย้ายปลูก กับการย้ายกล้าปลูกแบบไม่ตัดราก อย่างละ 10 ต้น 7 ซ้ำ จากนั้นติดตามการเจริญเติบโตของต้นกล้า และประเมินลักษณะรากด้วยภาพถ่ายดิจิทัล โดยใช้โปรแกรม ImageJ plugin: smart root ผลการศึกษาพบว่า ต้นกล้ากาแฟที่ตัดรากก่อนย้ายปลูก มีการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวรากมากกว่าต้นกล้ากาแฟที่ไม่ตัดรากถึง 22.2 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งอิทธิพลที่เกิดจากการตัดรากดังกล่าวจะปรากฏหลังจากย้ายกล้าลงปลูกไปแล้ว 20 วันเท่านั้น เมื่อระยะเวลาผ่านไปต้นกล้าที่ย้ายปลูกแบบไม่ตัดรากจะมีการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวรากจนเทียบเท่ากับต้นกล้าที่ตัดราก ขณะที่ลักษณะการเจริญเติบโตอื่น ๆ ไม่พบอิทธิพลที่เกิดจากการตัดรากแต่อย่างใด ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้ทำให้ได้เห็นว่า เมล็ดกาแฟอาราบิก้าขนาดเล็กสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการเป็นเมล็ดพันธุ์ได้ ซึ่งเป็นการลดการสูญเสียรวมถึงลดต้นทุนในทางธุรกิจเมล็ดพันธุ์ได้อย่างมาก และเป็นการใช้ประโยชน์จากเมล็ดกาแฟให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด และการตัดรากต้นกล้าก่อนย้ายปลูกนั้น ทำให้ทราบว่าระบบรากของต้นกล้ากาแฟอาราบิก้าสามารถงอกหรือซ่อมแซมตัวเองได้ภายใน 20 วันหลังการตัดราก