托魯巴姆嫁接對番茄生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

吳紹軍 孟佳麗 王夏雯 姜若勇 余翔

摘 要：【目的】以茄子為砧木嫁接番茄，綜合評價茄砧嫁接對番茄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，進(jìn)一步明確茄砧嫁接栽培的生物學(xué)效應(yīng)，為該技術(shù)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。【方法】以托魯巴姆為砧木，金棚9號為接穗，自根苗為對照，通過蛭石栽培方式，研究茄砧嫁接對番茄生長、產(chǎn)量、肥水利用率和品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】嫁接后番茄植株的株高降低，葉片數(shù)減少，植株根、莖干鮮重降低，根冠比增加，植株光合色素含量增加，根系活力增強，單果重、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量降低;嫁接后增加了果實中Vc、可溶性糖含量，降低了可滴定酸，提高了糖酸比;可溶性固形物、番茄紅素含量自根苗和嫁接苗無顯著差異;嫁接后，降低了植株耗水量和礦質(zhì)元素的吸收量，提高了水分和礦質(zhì)元素的利用率?！窘Y(jié)論】綜合生長、產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)，托魯巴姆嫁接有助于番茄果實品質(zhì)的提高，在嫁接栽培方面有一定利用價值。

關(guān)鍵詞：番茄;托魯巴姆;嫁接;生長;產(chǎn)量;營養(yǎng)品質(zhì)

中圖分類號：S 641.204.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0384（2019）02-192-06

0 引言

【研究意義】番茄Lycopersicon esculentum Mill.是中國設(shè)施栽培面積最大的果菜之一，在蔬菜生產(chǎn)中占有十分重要的地位[1]。近年來隨著設(shè)施番茄栽培面積的不斷擴(kuò)大，受耕地面積限制，番茄多年重茬種植，土傳病害的危害也日趨嚴(yán)重，尤其是番茄青枯病發(fā)病率逐年上升，發(fā)病嚴(yán)重時，常常造成大面積絕收。同時為了追求經(jīng)濟(jì)效益，復(fù)種指數(shù)高，土壤次生鹽漬化等連作障礙日益嚴(yán)重，最終導(dǎo)致番茄產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降，很難讓農(nóng)戶和消費者滿意[2]。前人對番茄本身作為砧木進(jìn)行了大量研究，但關(guān)于茄砧研究的較少，因此研究茄砧嫁接番茄栽培，對豐富番茄嫁接砧木、充實栽培理論技術(shù)和指導(dǎo)生產(chǎn)實踐具有一定的現(xiàn)實意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明，嫁接可以促進(jìn)生長，提高產(chǎn)量，克服連作障礙，提高植株抗病性和抗逆性，改善果實外觀和營養(yǎng)品質(zhì)[3-5]。但嫁接對生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不一致。高方勝等[1]研究表明不同砧木嫁接苗幼苗生長量、生長勢和產(chǎn)量顯著差異;嫁接影響了番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)，嫁接番茄果實干物質(zhì)、可溶性固形物、可溶性蛋白和可滴定酸含量均較對照顯著提高，但果實Vc、番茄紅素、可溶性糖含量及糖酸比則與對照互有高低。劉德興等[6]研究表明嫁接降低了生長勢和產(chǎn)量，提高了果實品質(zhì)。托魯巴姆（Solanum torvum）是茄科茄屬栽培茄子的近緣野生種，具有優(yōu)良的嫁接親和性[7]、抗逆性[8]，抗病性[2]，改善土壤微生態(tài)結(jié)構(gòu)[2]，是設(shè)施茄子嫁接栽培中主要的砧木，經(jīng)常作為茄果類蔬菜嫁接栽培的砧木，在生產(chǎn)上已經(jīng)得到大面積應(yīng)用[11]?！颈狙芯壳腥朦c】近年來番茄嫁接方面開展了大量工作，大多集中在番茄抗性[11-12]、產(chǎn)量品質(zhì)[13]、耐鹽性[14]等方面，且很多工作都集中于苗期的研究，且都以同屬的番茄作為砧木。關(guān)于野生茄子作為砧木嫁接番茄研究報道較少，尤其對番茄全生育期的研究未見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗利用托魯巴姆為砧木嫁接金鵬9號，探討其對番茄植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為番茄優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗所用番茄品種為金棚9號，砧木為野生茄子托魯巴姆，購自北京京研益農(nóng)有限公司。試驗于2017年1月～2017年7月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所大棚溫室內(nèi)進(jìn)行。1月15日、3月1日分別將托魯巴姆、金棚9號播種于50孔的穴盤中。4月1日嫁接，采用貼接的方法，當(dāng)砧木2葉1心、接穗1葉1心時開始嫁接。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)2個處理：金棚9號（自根對照CK），金棚9號/托魯巴姆（T1），每個處理6次重復(fù)，每個重復(fù)4株，隨機區(qū)組排列。嫁接后15 d選生長一致有5片葉子的健壯植株定植于60 cm×40 cm×37 cm規(guī)格的塑料箱中，每箱4株，采用茄果類專用營養(yǎng)液澆灌，每箱裝蛭石 40 L。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 生長指標(biāo)測定

定植緩苗后，每隔7 d，測定植株的株高和葉片數(shù)，共測6次。盛果期測定植株的根系活力和葉綠素含量[15]。初花期測定地上和地下的干鮮重。

1.3.2 產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)測定

果實開始成熟時，及時采收。記錄果實數(shù)量、單果重和小區(qū)產(chǎn)量。選取第二果穗生長一致的果實，測定果實可溶性固形物（利用日本ATAGO公司的數(shù)字折射計ACT-1E直接測定）、采用2，6-二氯靛酚滴定法測定果實中Vc含量[15]、采用蒽酮比色法測可溶性糖含量[15]、采用氫氧化鈉滴定法測定果實中可滴定酸含量[15]、紫外分光光度計測定番茄紅素含量[16]。

1.3.3 水分和礦質(zhì)元素測定

礦質(zhì)元素利用率是指消耗1 g礦質(zhì)元素所獲得的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[17]，水分利用效率是指消耗1 m3水所獲得的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。因此，番茄的水分利用率（kg·m-3）=番茄果實產(chǎn)量∕耗水量。番茄的礦質(zhì)元素利用率（kg·g-1）=番茄果實產(chǎn)量/元素用量。試驗期間，詳細(xì)記錄水分和礦質(zhì)元素總用量，拉秧時統(tǒng)計剩余基質(zhì)中元素含量和含水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SAS軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較，數(shù)據(jù)用Microsoft Excel軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 托魯巴姆嫁接對番茄植株生長的影響

從表1可知，托魯巴姆嫁接后，植株生長受到顯著抑制，株高和葉片數(shù)均顯著低于對照，說明嫁接后，植株地上地下發(fā)生一系列變化，影響了植株的內(nèi)部代謝，最終影響生長。緩苗后10 d時，植株株高差異不顯著，定植17 d時，嫁接苗與自根苗相比，差異顯著，嫁接苗比自根苗降低13.5%，45 d時，差異達(dá)到最大，嫁接苗比自根苗株高減少17 cm，減少幅度達(dá)14.6%。葉片數(shù)方面，嫁接苗比自根苗減少，定植31 d后，與自根相比，差異顯著。

嫁接后對植株干鮮重的影響如表2所示，植株地上部和地下部干鮮重均比自根減少，除了地下部干重外，其余指標(biāo)與自根相比均差異顯著。嫁接后植株鮮重比對照顯著減少，說明嫁接后植株根系不發(fā)達(dá)，長勢減弱，與托魯巴姆本身的特性不符，或者嫁接后親和性不好，代謝不協(xié)調(diào)，影響了砧木優(yōu)良特性的表現(xiàn)。嫁接后地下和地上部干物率、根冠比均比自根苗增加，且差異顯著。

2.2 托魯巴姆嫁接對番茄葉片光合色素和根系活力的影響

如表3所示，嫁接后，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量均比自根減少，且差異不顯著，減少幅度0.31%、4.97%、1.63%。但根系活力和類胡蘿卜素比自根增加，尤其是根系活力比對照增加60.56%，差異顯著。

2.3 托魯巴姆嫁接對番茄果實產(chǎn)量的影響

托魯巴姆嫁接對番茄產(chǎn)量影響如表4所示。嫁接后，單果重、單株產(chǎn)量和每667 m2產(chǎn)量均比對照減少，減少的幅度分別為24.4%、30.0%、30.0%，除了單株結(jié)果數(shù)外，其他3個指標(biāo)與自根相比差異顯著。

2.4 托魯巴姆嫁接對番茄耗水量和水分利用率的影響

嫁接后根系發(fā)達(dá)，吸水能力增強，而本試驗托魯巴姆嫁接后，對植株耗水量和水分利用率的影響卻相反。如表5所示，嫁接后植株的單株耗水量減少，減少幅度達(dá)36.37%，與自根相比差異顯著。水分利用率增加9.93%，與自根苗相比差異不顯著。說明嫁接后，植株地下地上生長受到抑制，水分吸收能力減弱。水分利用率增加只能說明嫁接后，相對利用率增加，對產(chǎn)量沒有促進(jìn)作用。

2.5 托魯巴姆嫁接對番茄礦質(zhì)元素吸收量及利用率的影響

嫁接對大量和中量元素吸收如表6所示。嫁接后，植株對元素吸收量減少，與對照相比差異顯著，說明嫁接沒有促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收，相反抑制了元素的吸收，可能是托魯巴姆與接穗親和性不高導(dǎo)致。元素吸收量K>N>Ca>P>Mg，減少幅度分別為39.69%、31.13%、33.73%、39.95%、44.68%。嫁接后對礦質(zhì)元素的利用率如表7所示。嫁接后，N、P、K、Ca、Mg的利用率增加，N、Ca、Mg的利用率與自根苗相比，分別增加16.12%、16.21%、26.31%，差異顯著。其余指標(biāo)與自根苗相比差異不顯著。

2.6 托魯巴姆嫁接對番茄果實品質(zhì)的影響

托魯巴姆嫁接后對番茄果實營養(yǎng)品質(zhì)的影響如表8所示。嫁接后，番茄果實中Vc、可溶性糖含量與對照相比增加13.33%、9.06%，差異顯著?？扇苄怨绦挝铩⑻撬岜?、番茄紅素均比自根苗果實中含量增加，但差異不顯著。嫁接后降低了果實中的可滴定酸，與自根苗果實相比差異不顯著。

3 討 論

3.1 托魯巴姆嫁接對番茄植株生長的影響

嫁接能顯著改變接穗的生長代謝，提高葉綠素含量和光合作用性能，同時砧木根系發(fā)達(dá)， 具有較強的抗逆性和吸收肥水的能力，促進(jìn)植株生長[18-19]。托魯巴姆由于長勢強，抗性好，在番茄嫁接栽培上有所應(yīng)用。前人研究發(fā)現(xiàn)砧木立新1號嫁接番茄后，地上地下部鮮質(zhì)量減少，根冠比增加，株高、莖粗和葉片數(shù)均減少[20]。邰翔等[21]利用茄子砧木嫁接番茄后發(fā)現(xiàn)，葉綠素含量增加，促進(jìn)了植株生長，植株干鮮重均比對照增加。葉綠體是光合作用的場所，進(jìn)行著主要的生物合成，葉綠素是光合作用的基礎(chǔ)，葉綠體色素含量的變化，進(jìn)而引起光合性能和長勢的改變[22]。本試驗研究結(jié)果表明，嫁接后番茄葉片葉綠素總量減少，植株變矮，葉片數(shù)減少，植株干鮮重比自根苗減少，植株生長受到抑制，這一點與前人研究結(jié)果基本一致[23]，與羅愛華[24]的研究結(jié)果相反。可能是嫁接后由于茄子砧木和番茄接穗的親和性不夠，改變了砧穗的生理生化特性，降低了光合速率，減少光合物質(zhì)的積累，最終抑制生長[13]。

3.2 托魯巴姆嫁接對番茄果實產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

嫁接主要通過砧木和接穗互作，植株體內(nèi)原有的一系列生理、生化反應(yīng)的代謝平衡被打破，進(jìn)而對植株的生長、代謝、激素轉(zhuǎn)運和調(diào)控等諸多方面產(chǎn)生影響[6]。不同砧木嫁接對番茄產(chǎn)量、果實營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)影響各不相同，互有高低[1]。潛宗偉等 [23]研究發(fā)現(xiàn)，嫁接后，產(chǎn)量降低，茄屬砧木降低了番茄的可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比，增加了果實中可滴定酸、維生素C含量。羅愛華等 [24]利用茄砧一號、托魯巴姆嫁接番茄申粉918，發(fā)現(xiàn)嫁接苗的平均單果重、單株產(chǎn)量均高于對照，嫁接苗的可溶性糖、Vc和有機酸含量均高于對照。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，嫁接后，植株結(jié)果數(shù)減少，果實變小，小區(qū)產(chǎn)量降低，研究結(jié)果與荊子恒等[20]研究結(jié)果一致;但是嫁接后，果實中可溶性糖和Vc含量增加，分別達(dá)到2.89 g·hg-1，27.23 mg·hg-1，比自根苗果實分別增加8.3%、15.38%，且差異顯著。番茄紅素增加，可滴定酸和固形物減少，但糖酸比增加，與自根苗相比差異不顯著。這一點與前人研究結(jié)果相反[13]。嫁接后之所以產(chǎn)量降低，品質(zhì)增加，可能由于光合色素的減少，影響了光合作用，進(jìn)而影響產(chǎn)量和品質(zhì)，相關(guān)機理可能是由于砧、穗基因型差異導(dǎo)致DNA和RNA交流的結(jié)果，或者砧木改變了接穗吸收的水分和礦質(zhì)營養(yǎng)，改變了調(diào)控植物激素的轉(zhuǎn)運和合成，植株體內(nèi)生理生化發(fā)生變化，影響了相關(guān)物質(zhì)的合成和運輸，最終導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的變化[5]。其中的相關(guān)機理有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

野生茄子托魯巴姆嫁接后，番茄植株變矮，結(jié)果數(shù)減少，產(chǎn)量降低，但果實可溶性糖、Vc含量顯著升高，對番茄優(yōu)質(zhì)栽培具有一定的借鑒意義。但關(guān)于其影響機理，還需要進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯：黃愛萍）