不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗生長發(fā)育的影響

摘" " 要：為了篩選適合西瓜斷根嫁接的砧木，以早佳（8424）西瓜為接穗，其自根苗為對(duì)照，以雜交南瓜京欣砧2號(hào)、瓠瓜親抗水瓜和野生西瓜勇士為砧木，研究了不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗生長發(fā)育和根系形態(tài)的影響。結(jié)果表明，3種砧木斷根西瓜嫁接苗之間砧穗疏導(dǎo)能力均無顯著差異，但京欣砧2號(hào)砧木斷根嫁接成活率最高，為89.9%。與自根苗相比，3種砧木斷根嫁接苗均提高了植株的株高、莖粗、根冠比、壯苗指數(shù)和葉綠素相對(duì)含量，京欣砧2號(hào)砧木壯苗指數(shù)顯著高于親抗水瓜和勇士砧木，且京欣砧2號(hào)砧木斷根西瓜嫁接苗具有更好的根系形態(tài)和更強(qiáng)的根系活力。綜上所述，西瓜斷根嫁接采用京欣砧2號(hào)作為砧木效果最佳，適宜在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：西瓜；砧木；斷根嫁接；根系形態(tài)；種苗生長

中圖分類號(hào)：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2024）07-107-05

Effects of different rootstocks on the growth and development of root-cutting grafted watermelon seedlings

REN Huizhuan1， 2， ZHOU Haijiao1， 2， YAO Tian1， 2， PAN Wenbo1， 2， DING Ming1， 2， 3

（1. College of Horticulture， Northwest Aamp;F University， Yangling 712100， Shaanxi， China; 2. Key Laboratory of Protected Horticultural Engineering in Northwest， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Yangling 712100， Shaanxi， China; 3. Shaanxi Province Facility Agriculture Engineering Center， Yangling 712100， Shaanxi， China）

Abstract： In order to screen suitable rootstock for root-cutting grafted watermelon， Zaojia （8424） watermelon was grafted on Jingxinzhen No. 2 squash， Qinkangshuigua gourd and Yongshi wild watermelon. And the effects of different rootstocks on the growth and root development of root-cutting grafted watermelon seedlings were studied. The results showed that there was no significant difference among the transport capacity of the joint of root-cutting grafted watermelons grafted on 3 rootstocks. But the survival rate of the watermelon seedlings grafted on Jingxinzhen No. 2 was the highest（89.9%）. Compared with the self-rooted seedlings， the root cutting grafting method of 3 rootstocks improved the plant height， stem diameter， root to shoot ratio， strong seedling index and SPAD， and the Jingxinzhen No. 2 rootstock treatment was the most prominent. Compared with Qinkangshuigua and Yongshi rootstock， watermelon seedlings root-cutting grated on Jingxinzhen No. 2 had better root growth and stronger root activity. In conclusion， Jingxinzhen No. 2 is the best rootstock for watermelon by root-cutting method， which is suitable for popularizing in production.

Key words：Watermelon; Rootstock; Root-cut grafting; Root morphology; Seedling growth

中國是世界上最大的西瓜生產(chǎn)國，占世界總比重的67%以上[1]。特別是設(shè)施西瓜生產(chǎn)效益好、栽培面積大[2]。但是由于設(shè)施生產(chǎn)重茬問題嚴(yán)重，因此西瓜枯萎病、根結(jié)線蟲病等土傳病害不斷加劇，對(duì)西瓜生產(chǎn)造成了極大影響[3]。嫁接技術(shù)是目前西瓜生產(chǎn)上克服土傳病害、提高產(chǎn)量的重要生產(chǎn)措施，而選擇適宜的砧木和嫁接方法是培育健壯西瓜種苗的基礎(chǔ)[4]。

斷根嫁接是一種西瓜栽培中使用越來越廣的嫁接方法，生產(chǎn)效率高，適合機(jī)械嫁接或規(guī)模化嫁接生產(chǎn)。有研究表明，斷根嫁接法培育的西瓜苗成活率及生長、生理指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)西瓜嫁接方法[5]，并在生長后期具有明顯優(yōu)勢[6]。嫁接后，西瓜的生長發(fā)育因砧木品種不同而存在很大差異。大量研究發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)嫁接方法中，嫁接西瓜優(yōu)良的砧木有葫蘆、野生西瓜、南瓜、冬瓜等葫蘆科砧木，其中最常見的是南瓜和葫蘆砧木[7]。而在斷根嫁接中，關(guān)于不同西瓜砧木篩選的研究還鮮有報(bào)道。

筆者以早佳（8424）西瓜為接穗，雜交南瓜（Cucurbita maxima Duch. × Cucurbita moschata Duch.）京欣砧2號(hào)、瓠瓜[Lagenaria siceraria （Molina） Standl.]親抗水瓜和野生西瓜（Citrullus lanatus var. citroides）勇士為砧木，以自根苗為對(duì)照，采用斷根嫁接方法，研究不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗生長發(fā)育的影響，明確西瓜斷根嫁接的優(yōu)勢，篩選出斷根嫁接適宜的砧木，為推廣普及西瓜斷根嫁接技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜接穗早佳（8424）購新疆昌吉新世紀(jì)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)開發(fā)中心，雜交南瓜砧木京欣砧2號(hào)購自京研益農(nóng)（北京）種業(yè)科技有限公司，瓠瓜砧木親抗水瓜購自湖南省瓜類研究所，野生西瓜砧木勇士購自臺(tái)灣農(nóng)友種苗公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022年4月在西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝場日光溫室中進(jìn)行。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。共設(shè)置4個(gè)處理，以西瓜自根苗為對(duì)照，接穗早佳（8424）分別與砧木品種嫁接為3種斷根嫁接組合。選擇50孔標(biāo)準(zhǔn)穴盤，每個(gè)砧木品種嫁接100株，共300株。首先選取完整飽滿、大小均勻的種子清洗干凈后進(jìn)行消毒、浸種、催芽，種子露白后即可播種。其中，西瓜種子比砧木種子晚播種3～5 d。待西瓜接穗子葉展平，砧木子葉展平至第1片真葉開始展開時(shí)即可進(jìn)行嫁接[8]。斷根嫁接具體操作參照夏德志[9]的方法。嫁接后，移栽至商品基質(zhì)、草炭、珍珠巖體積比為2∶1∶1的混合基質(zhì)中。愈合過程管理參照許勇等[10]的方法。待嫁接苗愈合后，轉(zhuǎn)入溫室正常管理，每2 d澆灌1次營養(yǎng)液（使用20-20-20+TE水溶性肥料，營養(yǎng)液電導(dǎo)率2 mS·cm-1）。

1.3 測定方法

嫁接成活率：嫁接后14 d，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查，計(jì)算嫁接成活率。

嫁接成活率/%=（嫁接成活株數(shù)/嫁接總株數(shù)）×100。

種苗生長指標(biāo)：待砧木3葉1心時(shí)（嫁接后約21 d），每個(gè)處理隨機(jī)選取5株幼苗，測定株高（用卷尺測量基質(zhì)表面到生長點(diǎn)位置）、莖粗（用游標(biāo)卡尺測量接穗子葉下方莖基部直徑）、地上部和地下部干鮮質(zhì)量；壯苗指數(shù)=（接穗莖粗/接穗高度）×全株干質(zhì)量；根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量等。采用手持SPAD儀測定葉綠素相對(duì)含量。

砧穗疏導(dǎo)能力：將嫁接苗從莖基部切斷，置于1%酸性品紅水溶液3 h，取其全部接穗真葉，稱質(zhì)量后加2 mL水研磨成勻漿，4500 r·min-1下離心5 min，取上清液，545 nm下測定分光光度值，由標(biāo)準(zhǔn)曲線讀取品紅含量。分別于嫁接后14 d測定[11]。每個(gè)處理隨機(jī)選取5株幼苗，3次重復(fù)。

品紅含量/[（mg·g-1·h-1）=CV／aWt]。

其中，C為標(biāo)準(zhǔn)方程求得品紅含量（mg）；V為提取液總體積（mL）；a為測定所取提取液體積（mL）；W為葉片質(zhì)量（g）；t為品紅處理時(shí)間（h）。

根系形態(tài)及根系活力：于嫁接后21 d進(jìn)行測定。每個(gè)處理隨機(jī)選取5株幼苗，將根系洗凈后，用根系掃描儀（型號(hào)Epson Perfection V700 Photo）掃描得到圖片，并通過Win RHIZO Pro 2012a軟件進(jìn)行圖像分析，得到根長、根表面積、根體積和根尖數(shù)等根系形態(tài)指標(biāo)；采用TTC染色法[12]測定根系活力。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2022對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并繪圖，采用SPSS Statistics 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗成活率的影響

嫁接成活率高低反映了砧穗間嫁接親和力強(qiáng)弱及共生性好壞。由圖1所示，京欣砧2號(hào)、親抗水瓜和勇士砧木斷根嫁接西瓜苗嫁接成活率分別為89.9%、77.5%和76.5%，京欣砧2號(hào)成活率顯著高于親抗水瓜和勇士砧木，而后二者間無顯著差異。表明京欣砧2號(hào)砧木表現(xiàn)出較好的嫁接親和性。

2.2 不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗砧穗疏導(dǎo)能力的影響

將嫁接苗莖浸泡到品紅溶液中測定接穗葉片中品紅含量，其可以反映砧木和接穗愈合面維管束連通的能力。由圖2所示，嫁接后14 d，3種砧木斷根嫁接西瓜苗品紅含量均顯著高于自根苗，且3種砧木嫁接苗之間品紅含量無顯著差異，說明3種砧木斷根西瓜嫁接苗的砧穗結(jié)合處維管束已分化形成并連通，品紅已可由砧木莖通過砧穗結(jié)合部運(yùn)輸?shù)浇铀肴~片，且疏導(dǎo)能力優(yōu)于自根苗。3種砧木相比，京欣砧2號(hào)砧木斷根嫁接苗品紅含量最高，表明其疏導(dǎo)能力最強(qiáng)。

由表1可知，3種砧木西瓜嫁接苗的株高、莖粗及壯苗指數(shù)等與自根苗相比均有顯著差異。京欣砧2號(hào)和勇士砧木斷根嫁接西瓜苗的株高均顯著高于親抗水瓜砧木處理，京欣砧2號(hào)和親抗水瓜砧木斷根嫁接西瓜苗的莖粗和根冠比均顯著高于勇士砧木處理。京欣砧2號(hào)斷根嫁接西瓜苗的壯苗指數(shù)最大，且顯著高于其他砧木處理和西瓜自根苗，說明京欣砧2號(hào)砧木斷根嫁接西瓜苗最健壯，生產(chǎn)潛力最好。SPAD值反映了植物葉綠素相對(duì)含量，對(duì)植物的光合作用和生長發(fā)育有一定的影響，3種砧木的西瓜嫁接苗葉綠素相對(duì)含量均有所增加，相比自根苗，京欣砧2號(hào)斷根嫁接西瓜苗葉片SPAD值顯著增加13.99%。

2.3 不同砧木對(duì)西瓜斷根嫁接苗根系形態(tài)和根系活力的影響

根系形態(tài)和根系活力是種苗質(zhì)量鑒定的重要指標(biāo)，而斷根嫁接法在嫁接時(shí)將砧木根系切除，讓砧木重新生根。由表2可知，嫁接后21 d，京欣砧2號(hào)處理的根長、根表面積、根體積、根尖數(shù)均顯著高于西瓜自根苗。親抗水瓜砧木處理的根長顯著低于西瓜自根苗，但根尖數(shù)顯著高于自根苗。勇士砧木處理的根長、根表面積、根體積均顯著低于西瓜自根苗，而其根尖數(shù)與自根苗無顯著差異。3種砧木嫁接苗的根系活力均顯著高于西瓜自根苗，其中京欣砧2號(hào)處理根系活力最強(qiáng)?？傮w來看，京欣砧2號(hào)砧木的斷根嫁接苗根系最發(fā)達(dá)。

3 討論與結(jié)論

嫁接成活率是生產(chǎn)上嫁接苗生產(chǎn)和管理的重要指標(biāo)，西瓜斷根嫁接苗的成活率不僅受砧穗親和性的影響，也受斷根后砧木根系再生的影響，前人的研究較多集中在不同嫁接方法的對(duì)比上。劉葉瓊等[13]研究3種不同嫁接方式對(duì)西瓜幼苗生長的影響，認(rèn)為斷根嫁接成活率最高，是適合西瓜嫁接生產(chǎn)推廣的技術(shù)。而林燚等[14]、胡美華等[15]認(rèn)為，采用斷根嫁接的西瓜苗成活率相對(duì)更低。在本研究中，雜交南瓜京欣砧2號(hào)砧木嫁接成活率最高，而瓠瓜親抗水瓜和野生西瓜勇士砧木斷根嫁接西瓜苗的成活率相對(duì)較低，說明斷根嫁接成活率與砧木類型有關(guān)。

通過比較嫁接苗地上部分葉片中的品紅含量，可以反映砧木和接穗間的砧穗疏導(dǎo)能力，也反映了嫁接苗的愈合程度，隨著植株生長，嫁接結(jié)合部輸導(dǎo)組織形成，砧木和接穗維管束連接，品紅可以通過砧穗結(jié)合部從砧木莖中運(yùn)輸至接穗葉片。筆者研究結(jié)果表明，3種砧木斷根嫁接西瓜苗砧穗疏導(dǎo)能力無顯著差異，這與蔣欣梅等[16]研究結(jié)果一致。說明3種砧木與西瓜接穗愈傷結(jié)合情況良好，砧穗結(jié)合部都形成通暢的物質(zhì)運(yùn)輸通道。

斷根嫁接是在嫁接時(shí)切斷砧木根系，將嫁接苗砧木的莖重新插入基質(zhì)中，誘導(dǎo)出砧木次生根的一種嫁接方法。根系是植物活躍的吸收器官和合成器官，可以吸收和運(yùn)輸水分、養(yǎng)分，固定植物，對(duì)地上部生長有著直接影響[17]。嫁接后21 d，3種砧木處理均顯著提高了西瓜斷根嫁接苗的莖粗、根冠比、壯苗指數(shù)和葉片SPAD值，這與張榮風(fēng)等[18]的研究結(jié)果相同。3種砧木斷根嫁接西瓜苗根系活力也均高于自根苗，這與秦耀國等[19]的研究結(jié)果一致，可能是由于砧木根系被切斷，解除了根系頂端優(yōu)勢，增強(qiáng)了根系活力。其中，京欣砧2號(hào)砧木的斷根嫁接苗根系活力最高，親抗水瓜砧木根長與自根苗相比顯著降低，根表面積和根體積與自根苗無顯著差異，勇士砧木的斷根嫁接苗根長、根表面積、根體積顯著低于自根苗，這可能與砧木生根速度慢有關(guān)。

筆者僅對(duì)西瓜斷根嫁接苗的苗期生理狀態(tài)進(jìn)行了研究，只能反映植株初期的表現(xiàn)。為了進(jìn)一步明確西瓜斷根嫁接的優(yōu)勢，后續(xù)還需對(duì)嫁接西瓜進(jìn)行產(chǎn)量和品質(zhì)的研究，為篩選西瓜斷根嫁接砧木提供更充分的證據(jù)。

綜上所述，相比瓠瓜砧木親抗水瓜和野生西瓜勇士砧木，南瓜京欣砧2號(hào)砧木斷根西瓜成活率最高，嫁接苗根系活力最強(qiáng)，壯苗指數(shù)最高，是適宜西瓜斷根嫁接的砧木。

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收稿日期：2023-08-31；修回日期：2024-03-14

基金項(xiàng)目：西藏自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（XZ202202YD0002C）；青海省中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金項(xiàng)目（2022ZY017）

作者簡介：任慧轉(zhuǎn)，女，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)槲鞴霞藿由淼取-mail：2653283938@qq.com

通信作者：丁" " 明，男，副研究員，主要研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜栽培生理（工廠化育苗，蔬菜嫁接生理，基質(zhì)栽培技術(shù)）。E-mail：dingming@nwsuaf.edu.cn