不同時期嫁接對種間嫁接咖啡成活率的影響

林興軍，陳興志，孫 燕，董云萍

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所，海南萬寧571533；2.海南省熱帶香辛飲料作物遺傳改良與品質(zhì)調(diào)控重點實驗室，海南萬寧571533；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院，云南普洱665000）

咖啡是茜草科咖啡屬的熱帶作物，作為世界三大飲料作物之一，是國際貿(mào)易中排名居前的大宗產(chǎn)品。中國咖啡種植面積約13萬多h m2，居全球第12位，咖啡產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值約為1 000億元。隨著咖啡產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，咖啡消費需求不斷增長，其種植面積也不斷擴大，進(jìn)而在生產(chǎn)上對優(yōu)良種苗的需求不斷增加。但有些咖啡種類存在抗性較弱、性狀不穩(wěn)等現(xiàn)象。如阿拉比卡種咖啡，容易受病蟲害的侵襲，僅線蟲就能使咖啡生產(chǎn)遭受極大損失。羅布斯塔咖啡屬于異花授粉，后代性狀分離和變異嚴(yán)重，群體變異很大，難以保證咖啡品種的純度。為克服這些問題，生產(chǎn)上常通過嫁接提高產(chǎn)量，達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的，滿足人們對咖啡的需求。

近年來，開展了咖啡嫁接方法研究，包括頂接[1]、腹接[2]等方法?？Х燃藿蛹夹g(shù)有種內(nèi)嫁接和種間嫁接2種?？Х确N內(nèi)嫁接技術(shù)發(fā)展已十分成熟，方法也相對簡便[3-5]。早前，在國內(nèi)外已有了種間嫁接相關(guān)研究的報道[6-8]。在科納，科學(xué)家們采用大粒種‘F ukun a g a’作為砧木，小粒種‘G u a te m a l a’作為接穗，研究結(jié)果表明種間嫁接不僅能提高咖啡抗線蟲能力，還能提高產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。該研究在前期研究基礎(chǔ)上，采用處于不同階段的接穗和砧木，選擇不同嫁接方法，研發(fā)種間嫁接技術(shù)，縮短育苗時間，提高嫁接成活率。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況。試驗于2020年在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所溫室中進(jìn)行。

1.1.2 試驗材料。根據(jù)接穗和砧木所處不同階段和植株形態(tài)，人為分為“士兵期”、“蝴蝶葉期”、“三葉期”、“六葉期”、“十二葉期”，共5個階段，接穗和砧木分別用e、E表示。選取處于籽苗階段（“士兵期”、“蝴蝶葉期”）、幼苗階段（“三葉期”、“六葉期”）、成苗階段（“十二葉期”）階段的羅布斯塔咖啡‘熱研1號’和利比里卡種‘查理5號’種子繁殖的后代作為接穗和砧木。

1.2 方法

1.2.1 砧木和接穗培育。選取根系發(fā)達(dá)的‘查理5號’后代種子作為砧木，羅布斯塔咖啡‘熱研1號’種子作為接穗。播種前對沙床用多菌靈進(jìn)行消毒，其他管理按照常規(guī)管理方法進(jìn)行。待子葉展開時（“蝴蝶葉期”）移入營養(yǎng)袋中育苗，得到“六葉期”和“十二葉期”嫁接用砧木和接穗。

1.2.2 接穗。接穗從生長健壯的相應(yīng)時期上的種子苗上獲取。根據(jù)接穗所處時期不同，接穗處理方法稍微不同，E3階段為減少接穗蒸騰，需要將第2、第3對真葉剪除，保留第1對子葉，且第1對真葉剪除一半面積。E4、E5階段將接穗按照節(jié)數(shù)剪成5段，對前5節(jié)分別進(jìn)行嫁接。

1.2.3 嫁接方法。嫁接時間選擇11月中旬，采用頂接（F1）和靠接（F2）2種方法嫁接。

（1）頂接：取不同階段砧木，拿一把刀片，消毒。在離根系5 c m處切斷砧木上部，做一個至少1.0 c m長的縱向切口，把它放在干凈的地方。取不同時期健康的接穗，將接穗下端削成楔形削面，長度與砧木上的切口長度相同。將砧木和接穗連接在一起，砧木的形成層要和接穗的削面對齊，用自粘嫁接膜將接口綁緊，位置不能移動，要將切口完全密封，防止雨水進(jìn)入。嫁接后整株用封口袋將接穗罩起來，減少接穗蒸騰。

（2）靠接：砧木和接穗切口方法和長度相同。分別將砧木、接穗莖干基部縱向用芽接刀開長約3~4 c m的切口，將切口兩端削成45°角的斜面，便于砧木和接穗更好靠接在一起。然后將砧木和接穗靠接在一起，使兩者形成層對齊。將綁帶從芽接位下方自下而上呈螺旋狀捆綁，至接口上端后將綁帶捻成線狀并捆綁住最上一圈綁帶。芽接成活后，將砧木頂端剪除。籽苗階段和幼苗階段在沙床嫁接，和“十二葉期”在營養(yǎng)袋中嫁接。

1.2.4 嫁接組合。試驗處理如表1所示，共8個組合，對照為采用相同時期羅布斯塔咖啡自接（C K）。每個處理50株，重復(fù)3次。

表1 試驗設(shè)置

1.2.5 嫁接成活率統(tǒng)計。嫁接60 d后，統(tǒng)計5個時期種間嫁接成活率。根據(jù)試驗結(jié)果，分析影響成活率因素，并對影響成活率的因素進(jìn)行優(yōu)化，以提高嫁接成活率。

1.2.6 嫁接后的養(yǎng)護(hù)。嫁接30 d后，接穗和砧木即可愈合，可揭去封口袋。籽苗期和一葉期嫁接處理及時移入營養(yǎng)袋中，成活后解綁。植株嫁接后，要做好各個方面的養(yǎng)護(hù)工作。及時澆水、施肥，清除盆內(nèi)雜草。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時期嫁接對籽苗成活率的影響

從表2可以看出，在接穗相同階段嫁接，靠接成活率顯著高于頂接方式，自接成活率最高?！昂~期”嫁接成活率比“士兵期”降低，降低主要原因是感染立枯病導(dǎo)致。當(dāng)砧木是“三葉期”，接穗為“蝴蝶葉期”，嫁接成活率最低，并且頂接成活率顯著低于靠接。經(jīng)田間觀察，發(fā)現(xiàn)此期主要是由于砧木在一葉期至三葉期感染立枯病，導(dǎo)致存活的砧木帶立枯病菌，嫁接后感染到嫁接口，造成嫁接成活率降低。砧木三葉期嫁接時由于根系較長，為了移栽不彎根，需要剪根，造成根系損傷嚴(yán)重。嫁接后頂接嫁接苗容易萎焉，降低成活率。優(yōu)化后E3階段仍不能顯著提高嫁接成活率，因此不建議用E3階段的砧木來嫁接處于籽苗階段的接穗。

表2 不同時期嫁接對籽苗成活率的影響 %

2.2 不同時期嫁接對幼苗成活率的影響

從表3可以看出，在接穗相同階段嫁接，靠接成活率顯著高于頂接方式，自接成活率與頂接相同。“六葉期”頂接成活率比“三葉期”降低，降低主要原因是砧木根系損傷嚴(yán)重導(dǎo)致。經(jīng)過優(yōu)化后（先將砧木在“蝴蝶葉期”移入營養(yǎng)袋，培養(yǎng)至“六葉期”后再嫁接）芽接成活率顯著提高。

表3 不同時期嫁接對幼苗成活率的影響 %

2.3 不同時期嫁接對成苗成活率的影響

從表4可以看出，靠接成活率顯著高于頂接。采用接穗第1節(jié)頂接，成活率可以達(dá)97%，隨著接穗木質(zhì)化程度變高，嫁接成活率降低，第5節(jié)后成活率低于60%，這是由于采用頂接方式，砧木木質(zhì)化程度高，產(chǎn)生愈傷組織慢，并且接口開口大，很難愈合。并且由于接穗第5節(jié)木質(zhì)化程度高，萌發(fā)慢，造成接穗回枯，降低了成活率。經(jīng)過優(yōu)化后（不在砧木中間切口，靠近砧木邊緣處做切口，接穗適當(dāng)保留部分葉片），提高了芽接成活率。

表4 不同時期嫁接對成苗成活率的影響 %

3 結(jié)論與討論

由于所選育查理種咖啡根系發(fā)達(dá)，具有很好抗?jié)衬芰Γ貌槔矸N咖啡做砧木，羅布斯塔咖啡做接穗，可以有效提高羅布斯塔咖啡抗土壤連作障礙能力[10]，解決遺傳育種的問題[11]。從研究結(jié)果看，查理種咖啡做砧木，羅比斯塔做接穗的嫁接親和性較高，嫁接成活率較高，說明查理種咖啡和羅布斯塔咖啡親緣性較高。影響咖啡嫁接成活的因素包括接穗和砧木所處階段，木質(zhì)化程度、光照和濕度環(huán)境條件等，通過分析影響不同階段嫁接成活的因素，可顯著提高嫁接成活率?？拷映苫盥曙@著高于頂接，但靠接成活后，地下部分存在2個根系，隨著接穗成長，砧木根系是否會退化，可繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)研究。