嫁接茄子葉片黃化及施鎂效應(yīng)研究初探

蔡 鵬，秦魚(yú)生，李躍建，劉獨(dú)臣，劉小俊，梁根云，雷曉葵，房 超*

(1. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，四川 成都 610066; 2. 蔬菜品種改良與種質(zhì)創(chuàng)新四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610066; 3. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，四川 成都 610066; 4. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 成都 610066)

【研究意義】峨眉山市是四川早熟茄子傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)，茄子常年種植面積1333萬(wàn)hm2，產(chǎn)量8萬(wàn)t，產(chǎn)值達(dá)3億多元，在當(dāng)?shù)厥卟松a(chǎn)中占有十分重要的地位。嫁接技術(shù)因具有提高作物對(duì)土傳病害的抗性、充分發(fā)揮品種豐產(chǎn)性和改善果實(shí)商品性等特點(diǎn)，已被當(dāng)?shù)厍炎臃N植戶大面積應(yīng)用。近幾年當(dāng)?shù)丶藿忧堰M(jìn)入收獲期后，葉片黃化現(xiàn)象凸顯，部分田塊黃化發(fā)生率達(dá)90 %以上，減產(chǎn)60 %～70 %，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厍炎赢a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】葉片黃化癥狀的大面積爆發(fā)是嫁接茄生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，也是茄子生產(chǎn)中亟待解決的問(wèn)題。因該黃化癥狀的田間表現(xiàn)與葉部缺鎂癥狀十分吻合。【本研究切入點(diǎn)】本研究開(kāi)展不同鎂肥種類及施用方法的田間試驗(yàn)，擬在探索嫁接茄子葉片黃化與鎂豐缺的關(guān)聯(lián)，旨在為嫁接茄合理施用鎂肥和黃化矯正提供科學(xué)依據(jù)。

表1 土壤和葉片施鎂肥的處理方案Table 1 Treatments for applying magnesium fertilizer to soil and leaves

1 材料與方法

1.1 供試材料

砧木：托魯巴姆(Solanumtorvum)(購(gòu)自成都好特園藝有限公司)，對(duì)照：“黑冠”自根茄(選育單位：湖南省蔬菜研究所，購(gòu)自成都好特園藝有限公司)。試驗(yàn)于2015年8月至2016年 6月在四川省峨眉山市符溪鎮(zhèn)峨眉山市金豐農(nóng)產(chǎn)品種植營(yíng)銷有限公司試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。

1.2 供試方法

1.2.1 試材培育 嫁接茄的砧木于2015年8月20日播種，接穗于10月25日播種。11月28日當(dāng)砧木長(zhǎng)至 5～6 片真葉、接穗 3～4 片真葉時(shí)，采用劈接法進(jìn)行嫁接。自根茄于2015年10月25日播種。嫁接茄和自根茄于2016年1月28日在大棚內(nèi)定植，株距40 cm，大行距120 cm，小行距60 cm。

1.2.2 田間設(shè)計(jì) 采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)5個(gè)處理(表1)。各小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，每小區(qū)面積20 m2，定植40株。地力條件和田間管理措施一致，植株采用“V”型整枝法。除鎂肥外，其余肥料種類、用量等均按當(dāng)?shù)卦耘喙芾矸椒ㄟM(jìn)行。

1.2.3 樣品采集與數(shù)據(jù)處理 在門(mén)茄期(第1臺(tái)果)、盛果期(第2～3臺(tái)果)和尾果期(第4臺(tái)果及以后)隨機(jī)采集嫁接茄和自根茄上部、中部和下部葉片。葉片中鎂采用硝酸-高氯酸消解，用德國(guó)耶拿火焰原子吸收光譜儀contrAA300測(cè)定。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用EXCEL和SPSS軟件處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 自根茄與嫁接茄葉片黃化癥狀

本試驗(yàn)中，自根茄在整個(gè)生育期中無(wú)葉片黃化癥狀發(fā)生。嫁接茄進(jìn)入第1臺(tái)果采收時(shí)出現(xiàn)葉片黃化癥狀，黃化始見(jiàn)于中下部葉片，先是葉尖端和葉緣出現(xiàn)脈間失綠，繼而癥狀沿側(cè)脈向內(nèi)擴(kuò)散至整個(gè)葉片，形成清晰的網(wǎng)狀脈紋(圖1)。隨時(shí)間推移癥狀加重，葉尖和葉緣壞死，失綠部分由淡綠轉(zhuǎn)黃，出現(xiàn)褐色壞死斑點(diǎn)或斑塊，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片干枯脫落，植株長(zhǎng)勢(shì)衰竭。田間癥狀最明顯的部位是果實(shí)附近的葉片(圖2)。從發(fā)生過(guò)程來(lái)看，葉片黃化始于門(mén)茄期，爆發(fā)于盛果期，持續(xù)至尾果期。

圖1 嫁接茄葉片輕度黃化癥狀Fig.1 Symptom of mild leaf chlorosis on grafted eggplant

圖2 嫁接茄葉片重度黃化癥狀Fig.2 Symptom of severe leaf chlorosis on grafted eggplant

表2 試驗(yàn)供試土壤養(yǎng)分基本情況Table 2 Mineral element contents of tested soil

2.2 供試土壤鎂素狀況

植物體內(nèi)微量元素含量與土壤養(yǎng)分狀況密切相關(guān)。交換性鎂是作物可利用的主要有效鎂，是土壤鎂肥力重要的衡量指標(biāo)[1-2]。我國(guó)學(xué)者一般認(rèn)為土壤有效鎂含量<20 mg/kg供鎂能力低，20～50 mg/kg供鎂能力中等，>50 mg/kg供鎂能力高[3]。根據(jù)這一劃分標(biāo)準(zhǔn)，供試田塊土壤供鎂能力為中等(表2)，表明出現(xiàn)黃化癥狀的嫁接茄所種植的土壤不缺鎂。

2.3 自根茄和嫁接茄不同部位葉片鎂含量動(dòng)態(tài)變化

2.3.1 自根茄和嫁接茄上部葉片鎂含量動(dòng)態(tài)變化 在所有供試處理中，嫁接茄上部新生葉片中鎂含量在門(mén)茄期-盛果期-尾果期3個(gè)時(shí)期中，一直呈持續(xù)下降趨勢(shì)(圖3)，而自根茄則與之相反，呈持續(xù)上升趨勢(shì)。雖然自根茄上部葉片中的鎂含量在門(mén)茄期略低于嫁接茄，但生長(zhǎng)至盛果期時(shí)已高于嫁接茄，到尾果期時(shí)，兩者差異達(dá)到極顯著水平。對(duì)應(yīng)的田間表現(xiàn)中，嫁接茄門(mén)茄期和盛果期的上部新生葉片沒(méi)有黃化癥狀，但在尾果期已出現(xiàn)輕微的黃化癥狀。自根茄的上部葉片在3個(gè)時(shí)期均表現(xiàn)正常。

2.3.2 自根茄和嫁接茄中部葉片鎂含量動(dòng)態(tài)變化 在所有供試處理中，嫁接茄中部葉片中鎂含量在門(mén)茄期-盛果期-尾果期的3個(gè)時(shí)期中，一直呈持續(xù)下降趨勢(shì)(圖4)，至尾果期葉片中的鎂含量已顯著低于門(mén)茄期。而自根茄中部新生葉片中鎂含量在3個(gè)時(shí)期中呈現(xiàn)先緩慢上升再下降的趨勢(shì)，到尾果期時(shí)，葉片中鎂含量基本與門(mén)茄期相當(dāng)。門(mén)茄期自根茄和嫁接茄中部葉片中鎂含量總體水平差別不大，但在盛果期時(shí)自根茄葉片鎂含量已明顯高于嫁接茄，到尾果期時(shí)，兩者差異達(dá)到極顯著水平。對(duì)應(yīng)的田間表現(xiàn)中，嫁接茄上部新生葉片在盛果期開(kāi)始出現(xiàn)黃化癥狀，在尾果期已出現(xiàn)中度黃化癥狀。自根茄的中部葉片在3個(gè)時(shí)期均表現(xiàn)正常。

圖3 嫁接茄與自根茄上部葉片在不同時(shí)期中的鎂含量Fig.3 Magnesium content of the upper leaves in grafted eggplant and self-rooted eggplant at different stages

2.3.3 自根茄和嫁接茄下部葉片鎂含量動(dòng)態(tài)變化 在所有供試處理中，嫁接茄和自根茄下部葉片中鎂含量在門(mén)茄期-盛果期-尾果期3個(gè)時(shí)期中，均呈現(xiàn)出下降態(tài)勢(shì)(圖5)。但自根茄自盛果期后，葉片中鎂含量下降幅度放緩，到尾果期時(shí)，葉片中的鎂含量基本與盛果期相當(dāng)。自根茄和嫁接茄的下部葉片中的鎂含量在門(mén)茄期-盛果期總體水平差別不大，到尾果期時(shí)，兩者已表現(xiàn)出較大差異。對(duì)應(yīng)的田間表現(xiàn)中，嫁接茄下部葉片在門(mén)茄期僅有少量葉片出現(xiàn)輕微黃化癥狀，至盛果期大部分葉片出現(xiàn)中度黃化癥狀，在尾果期呈重度黃化癥狀。自根茄下部葉片在3個(gè)時(shí)期均表現(xiàn)正常。

圖4 嫁接茄與自根茄中部葉片在不同時(shí)期的鎂含量Fig.4 Magnesium content of the middle leaves in grafted eggplant and self-rooted eggplant at different stages

圖5 嫁接茄與自根茄下部葉片在不同時(shí)期中的鎂含量Fig.5 Magnesium content of the lower leaves in grafted eggplant and self-rooted eggplant at different stages

表3 各時(shí)期中嫁接茄和自根茄植株3個(gè)部位葉片鎂含量差異Table 3 Difference of magnesium content in three parts leaves of grafted eggplant and self-root eggplant at different stages

2.4 不同補(bǔ)鎂方法對(duì)自根茄和嫁接茄葉片鎂含量的影響

在補(bǔ)鎂處理1～4中，自根茄中上部葉片鎂含量較對(duì)照有所提高，但差異不顯著；其下部葉片和嫁接茄葉片鎂含量均變化不大(圖3～5)。進(jìn)行補(bǔ)鎂處理后，嫁接茄葉片黃化癥狀并未得到改善。這說(shuō)明補(bǔ)鎂處理對(duì)自根茄短葉齡的中上部葉片影響大于長(zhǎng)葉齡下部葉片，但是對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)黃化癥狀的嫁接茄作用效果不明顯。

2.5 不同補(bǔ)鎂方法對(duì)自根茄和嫁接茄植株3個(gè)部位葉片中鎂含量的影響

在不同的施鎂處理中，通過(guò)自根茄和嫁接茄植株葉片鎂含量(上部+中部+下部葉片鎂含量)分析可知：在自根茄中，處理4 較對(duì)照能提高門(mén)茄期葉片中鎂含量，處理2和3能提高盛果期中葉片中鎂含量，處理1、3和4能提高尾果期中葉片中鎂含量。在嫁接茄中，都有處理都能提高門(mén)茄期中葉片中鎂含量，處理1、3和4能提高尾果期中葉片中鎂含量，但提高幅度很小。綜合自根茄和嫁接茄兩者來(lái)看，補(bǔ)鎂效果處理3>處理4>處理1>處理2。這說(shuō)明在茄子已出現(xiàn)缺鎂癥狀情況下，本試驗(yàn)中的4個(gè)處理雖不能達(dá)到黃化矯正效果，但根部與葉片補(bǔ)鎂的效果要優(yōu)于單獨(dú)的根部或葉片補(bǔ)鎂，且根部補(bǔ)鎂要優(yōu)于葉部補(bǔ)鎂。

在對(duì)照中，嫁接茄植株葉片鎂含量在門(mén)茄期、盛果期和尾果期時(shí)分別為自根茄的89.61 %、89.24 %和50.39 %，呈持續(xù)下降趨勢(shì)。至尾果期時(shí)，嫁接茄植株葉片鎂含量?jī)H為自根茄的一半左右。在處理1～4中也得到類似的結(jié)果(表3)，這說(shuō)明嫁接茄與自根茄植株葉片鎂含量差異在門(mén)茄期已經(jīng)存在，貫穿于整個(gè)收獲期。田間黃化癥狀在門(mén)茄期出現(xiàn)這與與植株葉片中鎂含量的降低是完全同步的。

3 討 論

近年來(lái)許多學(xué)者把鎂列為僅次于氮、磷、鉀的植物第四大必需元素[4]。植物缺鎂時(shí)，葉片失綠。對(duì)于葉脈平行的植物，失綠呈條狀，而具網(wǎng)狀脈的植物，失綠呈斑點(diǎn)狀，嚴(yán)重時(shí)整片葉片干枯[5]。植物體的缺鎂的黃化癥狀首先表現(xiàn)在下部老葉[6-8]。本試驗(yàn)中，供試田塊土壤不缺鎂的情況下，自根茄在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中均未出現(xiàn)葉片黃化癥狀，而嫁接茄中下部葉片出現(xiàn)黃化癥狀，新葉和果實(shí)中無(wú)癥狀，符合缺鎂表現(xiàn)癥狀特征。此外，試驗(yàn)結(jié)果表明上部、中部和下部葉片中的鎂含量均為嫁接茄低于自根茄，尤其是進(jìn)入盛果期后嫁接茄葉片鎂含量明顯下降，與黃化現(xiàn)象爆發(fā)的時(shí)間和癥狀表現(xiàn)上相吻合。因此，嫁接茄葉片黃化應(yīng)是缺鎂所致。

研究表明植物體內(nèi)鎂是可再利用的元素。鎂在植物體內(nèi)易移動(dòng)，植物生長(zhǎng)初期鎂大多存在于葉片中，鎂在果實(shí)成熟過(guò)程中會(huì)向果實(shí)轉(zhuǎn)移，當(dāng)種子萌芽和嫩葉生長(zhǎng)時(shí)又被運(yùn)送到需要的部位[6-8,10-12]。試驗(yàn)結(jié)果表明自根茄不同生長(zhǎng)時(shí)期葉片中鎂含量的變化規(guī)律完全符合上述研究結(jié)果。而嫁接茄則不然，嫁接茄在門(mén)茄期、盛果期和尾果期各個(gè)部位葉片中鎂含量均有所下降，進(jìn)入盛果期后，下降幅度明顯加大。茄子是需鎂量較大的作物。盛果期時(shí)，植株?duì)I養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)旺盛，加大對(duì)鎂的需求量。但嫁接茄葉片中鎂含量在該時(shí)期未增加反而顯著下降，并出現(xiàn)了黃化癥狀。由此可見(jiàn)，嫁接茄植株內(nèi)鎂的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律與自根茄存在一定差異。

鎂肥可作為基肥和追肥。本試驗(yàn)中，從植株定植到茄子采收期施用較多鎂肥均未能增加自根茄下部葉片鎂含量，說(shuō)明自根茄短葉齡的中上部葉片對(duì)補(bǔ)鎂的響應(yīng)要大于長(zhǎng)葉齡的下部葉片。嫁接茄進(jìn)行根部和葉部補(bǔ)鎂后并未明顯提高嫁接茄任一部位葉片鎂含量，黃化癥狀也未得到改善，這說(shuō)明嫁接茄對(duì)鎂的吸收可能與自根茄不同或存在吸收障礙。嫁接是將砧木和接穗換根后形成新的個(gè)體。由于砧木、接穗的相互影響,新個(gè)體在物質(zhì)合成、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化等生理生化代謝方面均會(huì)發(fā)生明顯變化[13-15]。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明茄子嫁接后砧木與接穗的相互作用可能影響了植株對(duì)鎂的吸收、傳導(dǎo)和利用，導(dǎo)致嫁接茄植株內(nèi)鎂含量不能滿足植株的正常生長(zhǎng)需求，從而表現(xiàn)黃化癥狀。嫁接茄缺鎂癥狀是否與砧木和接穗的品種類型、栽培管理方式有直接聯(lián)系尚不清楚，有待進(jìn)一步的試驗(yàn)研究。