梁 歡 王希波 葛米紅 王德歡 李?lèi)?ài)成 施先鋒
(武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院作物科學(xué)研究所,湖北省瓜菜工廠化繁育工程技術(shù)研究中心,湖北武漢430345)
西瓜(Citrullus lanatus)是一類(lèi)重要的園藝作物,設(shè)施栽培是我國(guó)西瓜的重要栽培方式(陳晨等,2017)。根據(jù)2015年國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),目前,我國(guó)西瓜設(shè)施栽培面積占總栽培面積的45%。由于常年的設(shè)施栽培,西瓜連作障礙日益突出,枯萎病等土傳病害發(fā)生嚴(yán)重,發(fā)病瓜田一般減產(chǎn)30%,嚴(yán)重地塊減產(chǎn)可達(dá)80%,甚至絕產(chǎn)(張曼 等,2012),成為制約西瓜生產(chǎn)的主要障礙。嫁接換根作為克服西瓜連作障礙、提高產(chǎn)量、提高抗逆性的有效栽培措施(于賢昌 等,1998;周寶利 等,2001;劉潤(rùn)秋 等,2003),在生產(chǎn)中已經(jīng)普遍應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),在日本和韓國(guó),西瓜嫁接栽培的比例超過(guò)90%,歐洲西瓜嫁接栽培面積也在迅速增長(zhǎng)(Lee & Oda,2003),而我國(guó)西瓜嫁接栽培的比例只有20%左右(別之龍,2011)。
砧木和接穗品種、嫁接時(shí)期和方法等,直接影響嫁接口處愈合組織的形成、接口處細(xì)胞的活性以及嫁接后幼苗的生長(zhǎng)(楊歡歡和李景富,2014;袁婷婷 等,2016)。前人關(guān)于嫁接時(shí)期的研究?jī)H限于接穗的嫁接時(shí)期(張紅梅 等,2005,2012;李建設(shè)等,2008),而砧木和接穗作為嫁接最重要的兩部分,對(duì)嫁接的影響具有交互效應(yīng)。因此,本試驗(yàn)擬通過(guò)研究不同砧木和接穗苗齡對(duì)西瓜嫁接苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響,探索適宜嫁接的砧木和接穗苗齡,以期為西瓜嫁接育苗技術(shù)的推廣提供技術(shù)支持。
試驗(yàn)于2015年11~12月在武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院作物科學(xué)研究所溫室進(jìn)行。
供試西瓜品種為早佳84-24,購(gòu)自新疆明鑫科鴻農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司;葫蘆(Lagenaria siceraria)砧木品種為強(qiáng)根,購(gòu)自壽光先正達(dá)種子有限公司。
將西瓜、葫蘆種子浸種6 h,1%福爾馬林消毒1 h后,清水沖洗4~5遍,于30 ℃催芽箱中催芽。挑選芽長(zhǎng)一致的種子播于已裝填草炭、珍珠巖(2V∶1V)混合基質(zhì)的70孔穴盤(pán)中,播種深度1.5 cm,播種完成后覆蓋一層混合基質(zhì)。
試驗(yàn)設(shè)砧木苗齡、接穗苗齡2個(gè)因素,采用二因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì),每因素設(shè)6個(gè)水平,分別為苗齡5、7、9、11、13、15 d,總計(jì)36個(gè)處理,采用頂插接法進(jìn)行嫁接。嫁接后1~10 d溫度控制在30℃以下,嫁接后1~3 d溫室棚膜全天覆蓋,全天遮陰;此后逐漸增加通風(fēng)時(shí)間,減少遮陰時(shí)間。嫁接成活后恢復(fù)正常管理。每處理設(shè)3次重復(fù),每重復(fù)70株幼苗。
嫁接時(shí),砧木每處理每重復(fù)隨機(jī)取30株,測(cè)定莖粗(子葉節(jié)下0.5 cm處)、下胚軸長(zhǎng)度(基質(zhì)表面到子葉節(jié))、髓腔長(zhǎng)度(將下胚軸劈開(kāi)測(cè)量),計(jì)算髓腔實(shí)心長(zhǎng)度,髓腔實(shí)心長(zhǎng)度=下胚軸長(zhǎng)度-髓腔長(zhǎng)度。同時(shí),接穗每處理每重復(fù)隨機(jī)取30株,測(cè)定莖粗(子葉節(jié)下0.5 cm處)。
嫁接后15 d,統(tǒng)計(jì)各處理嫁接苗成活數(shù),并計(jì)算嫁接成活率。每處理每重復(fù)隨機(jī)取10株,統(tǒng)計(jì)嫁接苗葉片數(shù)、莖粗(接穗子葉節(jié)下0.5 cm處);剪取嫁接位點(diǎn)上部的接穗部分,105 ℃殺青30 min后,80 ℃烘干至恒重,稱(chēng)取干質(zhì)量。每處理每重復(fù)隨機(jī)取10株,剪取接穗葉片,采用比色法測(cè)定葉綠素含量;用清水將根系洗干凈,剪取根系末端白色根尖,采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法測(cè)定根系活力(李合生,2000)。
隸屬函數(shù)值計(jì)算參照宋洪元等(1998)的方法,數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行初步分析,用SAS 9.0進(jìn)行方差分析,用Origin 8.0作圖。
從表1可以看出,隨著砧木苗齡的增大,嫁接苗的根系活力均呈先增加后降低的趨勢(shì),葉片數(shù)、接穗干質(zhì)量、嫁接成活率、莖粗、葉綠素含量的變化各異。其中5個(gè)不同苗齡的接穗與9 d苗齡的砧木嫁接,嫁接苗平均根系活力最大,為0.89 mg·g-1·h-1。
隨著接穗苗齡的增大,嫁接苗的葉片數(shù)、嫁接成活率、莖粗、接穗干質(zhì)量、葉片葉綠素含量、根系活力均表現(xiàn)為先增高后降低的趨勢(shì)。如:5 d苗齡的接穗與5個(gè)不同苗齡的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率為67.14%;9 d苗齡的接穗與5個(gè)不同苗齡的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率最高,達(dá)到90.83%;而15 d苗齡的接穗與5個(gè)不同苗齡的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率為46.19%,且嫁接后子葉變黃甚至脫落。
西瓜嫁接苗的嫁接成活率、葉片數(shù)、接穗干質(zhì)量等生物學(xué)性狀因不同處理而差異明顯,變異系數(shù)達(dá)5.42%~34.58%,因此,利用單一指標(biāo)難以客觀反映西瓜嫁接苗的質(zhì)量。隸屬函數(shù)值越大,西瓜嫁接苗質(zhì)量越高。通過(guò)計(jì)算西瓜嫁接苗質(zhì)量的隸屬函數(shù)值,發(fā)現(xiàn)隸屬函數(shù)值大于0.8的組合(接穗苗齡 × 砧 木 苗齡 ) 為 9 d×13 d、11 d×13 d、13 d×13 d,介于0.7~0.8之間的組合為7 d×13 d、9 d×11 d、9 d×15 d、11 d×15 d、13 d×15 d,介于0.6~0.7之間的組合為7 d×15 d、11 d×9 d、11 d×11 d、13 d×11 d。因此,砧木苗齡和接穗苗齡共同影響嫁接苗的生長(zhǎng),接穗最佳苗齡為9~13 d;砧木最佳苗齡為11~15 d,其中以13 d最優(yōu)。
表1 砧木和接穗苗齡對(duì)西瓜嫁接苗質(zhì)量的影響
從表2可以看出,隨著砧木苗齡的增大,砧木株高、莖粗均呈增大的趨勢(shì),髓腔實(shí)心長(zhǎng)度呈減小的趨勢(shì),其中最佳苗齡11~15 d的砧木株高的變化范圍為6.74~8.56 cm,莖粗的變化范圍為2.60~3.09 mm,髓腔實(shí)心長(zhǎng)度的變化范圍為0.18~0.21 cm。
隨著接穗苗齡的增大,接穗莖粗逐漸增大(圖1)。其中最佳苗齡9~13 d的接穗莖粗的變化范圍為1.44~1.62 mm。
表2 不同苗齡砧木的形態(tài)學(xué)差異
圖1 不同苗齡對(duì)接穗莖粗的影響
砧木、接穗苗齡過(guò)小或過(guò)大均不適宜嫁接。小苗齡嫁接雖然容易成活,但很容易產(chǎn)生高腳苗、僵苗;大苗齡嫁接雖然容易操作,但接穗易失水萎蔫、嫁接愈合期長(zhǎng)。張紅梅等(2005,2012)研究發(fā)現(xiàn),接穗苗齡越大,西瓜嫁接苗的成活率越低,接穗苗齡小于10 d的西瓜嫁接苗成活率較高;李建設(shè)等(2008)的研究表明,接穗子葉平展至第1片真葉半展時(shí)都比較適宜嫁接;劉芳等(2014)發(fā)現(xiàn)接穗子葉半開(kāi)半合至第1片真葉初露期間比較適合嫁接。本試驗(yàn)通過(guò)綜合分析嫁接苗的成活率、莖粗、接穗干質(zhì)量、葉綠素含量等生理指標(biāo),得出用于西瓜嫁接的砧木和接穗的最佳苗齡分別為11~15 d(第1片真葉初露至第1片真葉展平)、9~13 d(子葉半開(kāi)半合至第1片真葉初露期)。此時(shí),砧木株高為6.74~8.56 cm,莖粗>2.60 mm,髓腔實(shí)心長(zhǎng)度>0.18 cm,接穗莖粗介于1.44~1.62 mm之間。
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