廣西地區(qū)不同砧木嫁接對西瓜生長和果實品質(zhì)的影響

摘" " 要：為篩選出適宜廣西地區(qū)西瓜嫁接栽培的南瓜砧木，以西瓜品種京美3K作為接穗，以自根苗為對照，研究了6個砧用南瓜（S1～S6）和2個葫蘆砧木（S7和S8）嫁接西瓜后對幼苗質(zhì)量、田間長勢、果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，所有參試砧木均具有較好的嫁接親和性和共生親和性，除砧木S8外，所有砧木嫁接的西瓜產(chǎn)量均高于自根栽培，且S1增產(chǎn)效果最顯著；在果實外觀方面，除砧木S5和S6外，其他砧木嫁接均不會顯著改變西瓜果形；在果實品質(zhì)指標(biāo)上，砧木S1和S7表現(xiàn)最好。采用主成分分析和隸屬函數(shù)分析表明，砧用南瓜S1排名最高。綜上，砧用南瓜S1和西瓜嫁接親和性好，田間表現(xiàn)抗性強，產(chǎn)量最高，品質(zhì)好，優(yōu)于其他砧用南瓜和葫蘆砧木，適宜作為廣西地區(qū)西瓜嫁接的砧用南瓜。

關(guān)鍵詞：砧木；嫁接西瓜；生長；品質(zhì)；綜合評價

中圖分類號：S651 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）01-102-07

Effects of different rootstocks on the growth and fruit quality of watermelon in Guangxi

LIN Xinyuan1， BIE Zhilong1， HUANG Yuan1， QIN Sihua2， HONG Rixin2， LIANG Guiqiu3， LIU Liangxin3， WEI Oujianghua3， YANG Qibao3

（1. College of Horticulture amp; Forestry， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， Hubei， China; 2. Horticultural Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， Guangxi， China; 3. Guangxi Sericulture Technology Extension Station， Nanning 530007， Guangxi， China）

Abstract： To select appropriate rootstocks for grafted watermelon cultivation in Guangxi， the watermelon variety Jingmei 3K was used as the scion， with self-rooted seedlings as the control. The study investigated the effects of six pumpkin rootstocks（S1-S6）and two bottle gourd rootstocks（S7-S8）on seedling quality， field growth， fruit yield and quality after grafting with watermelon. The results showed that all the tested rootstocks exhibited good grafting compatibility and symbiotic affinity. Except for rootstock S8， the yield of" watermelon grafted on all rootsocks was better than that of self rooted control， with rootstock S1 showing the most significant yield increase. In terms of fruit appearance， except for rootstocks S5 and S6， grafting with other rootstocks did not significantly alter the fruit shape of watermelon. Regarding fruit quality， rootstocks S1 and S7 performed the best. Principal component analysis and membership function analysis indicated that pumplin rootstock S1 ranked the highest. In conclusion， pumpkin rootstock S1 demonstrated good grafting compatibility with watermelon， strong resistance in the field， the highest yield， and superior quality， outperforming other pumpkin and bottle gourd rootstocks. Therefore， S1 is suitable as a pumpkin rootstock for grafted watermelon in Guangxi.

Key words： Rootstock; Grafting watermelon; Growth; Quality; Comprehensive evaluation

西瓜是我國重要的水果，我國是世界第一西瓜生產(chǎn)大國，種植面積和產(chǎn)量均居世界第一[1-2]。廣西是我國西瓜重要的主產(chǎn)區(qū)之一，其中南寧是廣西最主要的西瓜生產(chǎn)地[3]，西瓜生產(chǎn)以露地地膜＋前期小拱棚覆蓋栽培為主，一年春秋兩季生產(chǎn)，4－12月均有西瓜上市供應(yīng)，春季早熟栽培生產(chǎn)規(guī)模最大，種植面積占全年栽培面積的60%，其中90%以上為嫁接栽培[3-4]。前人研究表明，嫁接能夠有效克服西瓜生產(chǎn)中的連作障礙，緩解枯萎病、根腐病等土傳病害，還能提高對鹽堿等非生物脅迫的耐性，選用合適的砧木是保證西瓜品質(zhì)與產(chǎn)量的重要因素[5-10]。生產(chǎn)上常用的西瓜砧木有葫蘆和南瓜兩類[11-13]，葫蘆砧木在保持西瓜可溶性固形物方面有優(yōu)勢，但在增強對枯萎病等土傳病害抗性和增加產(chǎn)量等方面的表現(xiàn)次于南瓜砧木[14]；而南瓜砧木嫁接的西瓜長勢強、產(chǎn)量更高[15]，但選用不當(dāng)易對果實品質(zhì)造成較大影響[16]。廣西的西瓜嫁接栽培目前以葫蘆砧木為主，由于多年連作，近年來在部分種植地出現(xiàn)生理性急性凋萎病等病癥并大面積萎蔫[17]，迫切需要抗病性強的南瓜砧木。

筆者根據(jù)廣西西瓜嫁接栽培的產(chǎn)業(yè)需求實際，以引進和篩選適宜廣西的砧用南瓜為目標(biāo)，比較不同砧木嫁接對西瓜苗期性狀、田間長勢、坐瓜節(jié)位、果實品質(zhì)和果實產(chǎn)量等性狀的影響，并采用基于主成分分析的隸屬函數(shù)分析法對各組合的嫁接適用性進行綜合評價，以期篩選出適宜廣西地區(qū)的優(yōu)良砧用南瓜組合（品種）。

1 材料與方法

1.1 材料

供試接穗品種為京美3K，購自京研益農(nóng)（北京）種業(yè)科技有限公司。參試砧木包括2個商業(yè)砧用南瓜、2個葫蘆砧木以及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施園藝課題組選育的4個砧用南瓜材料，砧木具體信息見表1，以自根苗（S9）為對照。

1.2 設(shè)計

試驗于2024年春季在廣西壯族自治區(qū)南寧市開展，其中嫁接和育苗工作在南寧市江南區(qū)延安鎮(zhèn)碧玉西瓜農(nóng)民專業(yè)合作社基地育苗場進行，田間種植在廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣站武鳴基地進行，種植設(shè)施為連棟塑料大棚，單棚面積為6.6 m×35 m=231 m2，前茬作物為西瓜。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，9個處理，3次重復(fù)，每個小區(qū)定植24株，單個小區(qū)面積為28.86 m2，株距為0.30 m，折合種植密度555株·667 m-2。于2月25日播種砧木種子，3月7日播種西瓜種子，3月12日采用頂插接法進行嫁接，嫁接前將砧木的2片子葉均剪去1/2。4月2日定植，定植前施用地復(fù)旺復(fù)合微生物肥（中昇生物科技發(fā)展有限責(zé)任公司），成分N+P+K含量（w，后同）≥25%，有機質(zhì)含量≥20%，有效活菌數(shù)≥0.20億·g-1。采用爬地栽培、雙蔓整枝留單果的管理方式。5月3－9日人工噴花處理，將5 mL的0.1%氯吡脲可溶劑（四川施特優(yōu)化工有限公司）溶于1.25 kg水中，于開花當(dāng)天噴施雌花子房坐果。其他田間管理同常規(guī)栽培方法。

1.3 項目測定

1.3.1 苗期農(nóng)藝性狀調(diào)查 定植前隨機選取18株幼苗調(diào)查不同嫁接組合的幼苗性狀：砧木莖高（cm，基質(zhì)面到子葉節(jié)下端的長度）；砧木莖粗（mm，子葉節(jié)下方1 cm處最大直徑）；砧木子葉長（cm，子葉基部至頂端的最大長度）；砧木子葉寬（cm，子葉中部的最大寬度）；計算子葉面積（cm2，子葉面積=0.792 6×子葉長×子葉寬-0.061 8）[18]；計算子葉指數(shù)（子葉指數(shù)=子葉長/子葉寬）；用葉綠素測定儀測定砧木子葉和西瓜真葉的SPAD值；西瓜幼苗株高（cm，基質(zhì)表面到西瓜接穗生長點的長度）；接穗高度（cm，嫁接口到西瓜接穗生長點的長度）；接穗莖粗（mm，西瓜接穗子葉節(jié)下方1 cm處最大直徑）。隨機選取5株嫁接苗殺青后置于烘箱中烘干，用電子秤稱量地上部干質(zhì)量（mg，包括砧木和接穗）和根系干質(zhì)量（mg）；計算根冠比（根冠比=根系干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）；計算壯苗指數(shù)[壯苗指數(shù)=（接穗莖粗/接穗高度+根冠比）×全株干質(zhì)量]；參考前人[19-20]的計算方法，計算幼苗綜合得分。

1.3.2 成活率和生長指標(biāo)調(diào)查 嫁接后7 d統(tǒng)計嫁接成活率（嫁接成活率/%=嫁接成活數(shù)/嫁接總株數(shù)×100），定植后21 d統(tǒng)計定植成活率（定植成活率/%=定植成活數(shù)/定植總株數(shù)×100），果實采收前統(tǒng)計末期成活率（末期成活率/%=末期成活數(shù)/定植總株數(shù)×100）。定植后21 d在每個處理隨機選取18株調(diào)查植株結(jié)果蔓的蔓長（cm，土壤表面至西瓜結(jié)果蔓生長點的長度）和接穗莖粗（mm，西瓜接穗子葉節(jié)下方1 cm處最大直徑）。在坐果期，每個處理隨機挑選12株調(diào)查坐瓜節(jié)位。定植后將溫濕度傳感器置于大棚中部離地2 m處，每間隔10 min連續(xù)記錄大棚內(nèi)溫度與空氣相對濕度。

1.3.3 果實品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo)調(diào)查 果實采收前調(diào)查每個處理3個小區(qū)的總坐瓜數(shù)和坐瓜率。果實成熟后，每個處理從每個小區(qū)中各選取6個，合計18個成熟的西瓜，用電子秤稱量單瓜質(zhì)量。從中隨機選取6個西瓜用游標(biāo)卡尺調(diào)查果皮厚度，用直尺調(diào)查果實橫徑和縱徑并計算果形指數(shù)（果形指數(shù)=西瓜縱徑/西瓜橫徑），用手持折光儀（PAL-1，Atago，日本）測定中心和邊部可溶性固形物含量。參考李晶等[21]對西瓜的品鑒評分標(biāo)準(zhǔn)（包括甜度、瓤質(zhì)、多汁程度、質(zhì)地、綜合口感、酸度、異味或苦味和整體喜好度，其中酸度和異味或苦味為負(fù)面指標(biāo)，其得分為滿分減去該項的打分值），組織13人對西瓜進行感官品嘗鑒定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2019進行數(shù)據(jù)整理及圖表制作，使用DPS 9.01對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用Duncan新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗，采用SPSS 26.0進行主成分分析，采用隸屬函數(shù)分析計算各組合的總得分值并進行排名[22-26]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木對西瓜嫁接苗質(zhì)量的影響

由表2可知，J/S3的砧木莖高最大，J/S8與J/S3、J/S4與J/S6無顯著差異，除J/S4外均顯著大于其他各組，J/S5的莖高最?。徽枘厩o粗最大的是J/S8，J/S4和J/S6莖粗較小。嫁接能夠顯著提高西瓜嫁接苗的質(zhì)量，不同類型砧木對西瓜幼苗質(zhì)量的影響也存在顯著差異。西瓜嫁接苗株高最高的是J/S8組合，J/S1和J/S5的株高顯著低于其他組合。在接穗莖粗方面，J/S2和S9最小，J/S7最大，J/S3與J/S7無顯著差異。嫁接苗的壯苗指數(shù)均顯著大于自根苗，J/S5的壯苗指數(shù)最大，嫁接苗中最小的為J/S8。綜合以上結(jié)果可知，幼苗質(zhì)量較好的組合為J/S5、J/S3、J/S7和J/S1，較差的為J/S2、J/S4、J/S6和J/S8。

2.2 不同砧穗組合的嫁接親和性及植株生長勢比較

8個砧穗組合的嫁接成活率均為100%，定植后的田間成活率有所不同（表3）。定植第21天時，所有組合的定植成活率均在95%以上，其中J/S1、J/S4、J/S5、J/S6和J/S7的定植成活率為100%，J/S8的定植成活率最低，為95.6%。在果實采收前，J/S8的末期成活率最低，為84.64%，其余組合均在94%以上，自根苗S9的末期成活率為95.83%。

由表3可以看出，在定植第21天，所有參試砧木的嫁接苗蔓長均顯著大于自根苗，而J/S2蔓長顯著低于其他嫁接組合，說明其田間長勢相對較弱；J/S3與J/S1、J/S4、J/S5、J/S6、J/S7之間均無顯著差異，長勢中庸；J/S8蔓長略大于J/S1、J/S4、J/S5、J/S6、J/S7，但它們之間無顯著差異。在接穗蔓粗方面，所有參試砧木嫁接的西瓜蔓粗均顯著大于自根苗，其中J/S1、J/S3、J/S4、J/S5、J/S7和J/S8之間無顯著差異，但均顯著大于J/S2和J/S6。

不同參試砧木對嫁接苗的坐瓜節(jié)位影響不同。J/S2和S9的坐瓜節(jié)位顯著低于其他各組合，且J/S2與S9之間無顯著差異。J/S6和J/S7的坐瓜節(jié)位顯著高于J/S1、J/S2、J/S3、J/S5、S9，J/S1、J/S3、J/S4、J/S5組合之間的坐瓜節(jié)位無顯著差異。

2.3 不同砧木嫁接對西瓜產(chǎn)量的影響

由表4可知，不同砧木嫁接對西瓜單果質(zhì)量有較大的影響，與自根苗相比，所有參試砧木嫁接后均提高了單果質(zhì)量。J/S1單果質(zhì)量最大，達到了2.37 kg，顯著高于除J/S3之外的所有組合；J/S8的單果質(zhì)量較小，與自根苗無顯著差異；J/S2、J/S3、J/S4、J/S5、J/S6和J/S7之間無顯著差異。不同砧木嫁接后的坐瓜率有差異，J/S1和J/S6的坐瓜率達到了100%，而J/S8僅為70.95%，S9自根苗為82.21%。通過平均單瓜質(zhì)量與坐瓜率計算小區(qū)產(chǎn)量并折合為667 m2產(chǎn)量，其中J/S1的667 m2產(chǎn)量最高，與自根苗相比增產(chǎn)率明顯，增幅達到53.32%；J/S3、J/S4和J/S6也有較好的增產(chǎn)效果；J/S8未能達到增產(chǎn)效果，反而減產(chǎn)19.44%，這與其較低的單瓜質(zhì)量和坐瓜率有關(guān)，同時由于該組合末期成活率最低，收獲的西瓜總數(shù)也最少。

2.4 不同砧木嫁接對西瓜果實性狀的影響

果形指數(shù)和果皮厚度是西瓜果實重要的外觀性狀指標(biāo)之一，可溶性固形物含量則與西瓜的品質(zhì)和風(fēng)味有密切的關(guān)系，感官評價綜合得分代表了消費者的接受程度[22]。由表5可以看出，與自根苗相比，參試砧木嫁接后會一定程度地增大果皮厚度，其中J/S3、J/S4、J/S5和J/S6的果皮厚度均顯著增加，而其他組合西瓜果皮厚度的增厚程度不明顯，未達顯著水平。在果形指數(shù)方面，除J/S5和J/S6顯著改變了西瓜的果形指數(shù)外，其余組合與自根苗相比，果形指數(shù)并未發(fā)生顯著改變。在本試驗中，南瓜商業(yè)砧木S5和S6嫁接京美3K會顯著改變果實形狀及增加果皮厚度，對果實外觀品質(zhì)有較大的影響。

在西瓜果實品質(zhì)與風(fēng)味方面，參試砧木嫁接后并未顯著改變果實中心可溶性固形物含量，J/S1中心可溶性固形物含量最高，但嫁接對邊際可溶性固形物含量有一定的影響。J/S1和J/S6的中心可溶性固形物含量顯著高于J/S8；J/S2、J/S4、J/S7、J/S8的邊際可溶性固形物含量顯著低于S9自根苗，J/S1、J/S3、J/S5、J/S6與S9之間無顯著差異，且其中J/S6的邊際可溶性固形物含量最高，顯著高于除J/S1和S9之外的所有其他組合。

在感官評價綜合得分方面，所有參試砧木嫁接后感官評價得分與自根苗均無顯著差異，但在各個指標(biāo)方面各組合表現(xiàn)有所區(qū)別。感官評價得分最高的是J/S7（20.75），其次為J/S1（20.08），其中J/S7的得分顯著高于J/S2、J/S3、J/S8；得分最低的為J/S2組合，得分較低的還有J/S3和J/S8。

2.5 不同砧木嫁接適用性指標(biāo)的主成分分析及砧木綜合評價

采用基于主成分分析（PCA）的隸屬函數(shù)分析法對蔓長、蔓粗、末期成活率、坐瓜節(jié)位、中心可溶性固形物含量、邊際可溶性固形物含量、果實橫徑、果實縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度、平均單瓜質(zhì)量、折合667 m2產(chǎn)量、感官評價綜合得分、真葉SPAD、砧木子葉面積、子葉指數(shù)、子葉SPAD值、砧木莖高、砧木莖粗和根冠比等20個指標(biāo)進行分析，結(jié)果表明，前5個主成分的累計貢獻率達到93.64%，能夠解釋絕大部分的數(shù)值變異來源（總方差），故而選取前5個主成分進行后續(xù)分析。計算各指標(biāo)在各主成分線性組合中的系數(shù)，獲得各主成分得分公式。第1主成分可以解釋總方差的50.22%，其與接穗莖粗、果實縱徑、平均單瓜質(zhì)量、子葉SPAD值以及砧木子葉面積等砧木相關(guān)指標(biāo)的線性系數(shù)較大，都在0.7以上，主要反映了砧木性狀、田間長勢以及果實性狀。第2主成分解釋總方差的19.55%，與中心、邊際可溶性固形物含量和末期成活率相關(guān)的線性系數(shù)較大，主要反映了果實的可溶性固形物含量以及植株的共生親和性。第3主成分主要反映了坐瓜節(jié)位、果實橫徑、果形指數(shù)等果實相關(guān)性狀。第4主成分與感官評價綜合得分相關(guān)的線性系數(shù)較大，反映果實的品質(zhì)與風(fēng)味。第5主成分則與植株伸蔓期的蔓長相關(guān)的線性系數(shù)較大，反映了植株的田間生長勢。

采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)分析法，將各主成分隸屬函數(shù)值擴展到[0，1]區(qū)間，從而對離散數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。經(jīng)計算前5個主成分的權(quán)重分別為0.536、0.209、0.122、0.078、0.055，進而得出各嫁接組合的綜合評價D值，并進行排序。由表6可知，9個組合的D值介于0.279～0.858之間，J/S1排名第1，自根苗S9排名第9，排名靠前的組合還有J/S6、J/S5和J/S4，排名靠前的材料中2份材料為設(shè)施園藝課題組參試南瓜砧木，2份為南瓜商業(yè)砧木。

3 討論與結(jié)論

本試驗在廣西南寧進行，試驗期間大棚內(nèi)長期保持高溫高濕的環(huán)境?？諝庀鄬穸葌鞲衅鲗?dǎo)出的記錄顯示，試驗期間大棚內(nèi)多為高溫高濕狀態(tài)，4月3日至5月24日期間，溫度最高值達到了48.5 ℃，最低值為17.5 ℃，平均溫度為27.4 ℃；最高空氣相對濕度為100%，最低空氣相對濕度為37.2%，試驗期間大棚內(nèi)的平均相對濕度為88.8%，這種高溫高濕的氣候特點對砧木選擇提出了更高的要求。

砧木莖高、粗度與子葉性狀是重要的嫁接性狀[18]。不同的嫁接方法對砧木莖高和莖粗要求不同，筆者采用頂插接法嫁接，對S1和S5這類砧木莖高較短的砧木而言嫁接適用性較好，而S3和S8砧木莖高較大，更適合采用斷根嫁接法。嫁接首先促進根系生長，強大的根系又能促進地上部發(fā)育，這種砧木效應(yīng)會對嫁接幼苗質(zhì)量、植株生長勢、果實品質(zhì)與產(chǎn)量產(chǎn)生影響[27-28]。就西瓜幼苗質(zhì)量而言，嫁接均顯著提高了幼苗的株高、莖粗、干質(zhì)量和壯苗指數(shù)，這與楊冬艷等[29]、任慧轉(zhuǎn)等[30]的研究結(jié)果相同。本試驗中嫁接苗的綜合排名均高于自根苗，然而J/S2和J/S8在產(chǎn)量與品質(zhì)方面表現(xiàn)劣于自根苗，與王磊等[20]的研究結(jié)果相似，可能與氣候和病蟲害等因素有關(guān)。不同砧木與西瓜接穗具有不同的嫁接親和性，這直接影響嫁接苗的成苗率與田間成活率，同時，砧木根系活力和吸收養(yǎng)分的能力高于自根苗，促進了嫁接西瓜植株田間的生長[29]。筆者選用的材料為本課題組篩選的組合和商業(yè)砧木，除J/S8外各組合定植成活率和田間成活率均較高，而田間生長勢的表現(xiàn)方面嫁接苗均優(yōu)于自根苗，J/S8田間成活率低的原因在于其高發(fā)病毒病導(dǎo)致較多植株死亡。前人研究表明，砧木能顯著提高西瓜單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量[31-32]，本試驗結(jié)果表明，除了J/S8之外，不同砧木嫁接后西瓜的單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量均有較大幅度的提高，其中J/S1增產(chǎn)效果突出。在西瓜果實性狀方面，研究表明，砧木對西瓜的果形指數(shù)和果皮厚度沒有顯著影響[33]，而在孟文慧等[34]的研究中發(fā)現(xiàn)，不同砧木嫁接后西瓜果皮厚度顯著大于自根苗，且葫蘆砧木對其影響最小。在本試驗中，J/S1和J/S2這兩個南瓜砧木嫁接后未發(fā)生西瓜果皮顯著增厚，葫蘆砧木與自根苗相比也無顯著差異，與前人的研究結(jié)果相符。楊景杰[5]認(rèn)為，葫蘆砧木會降低西瓜的可溶性固形物含量，而孫興祥等[35]研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆砧木能夠顯著提高西瓜中心和邊際可溶性固形物含量，南瓜砧木會顯著降低西瓜中心和邊際可溶性固形物含量，本試驗結(jié)果表明，參試所有砧木嫁接的西瓜中心可溶性固形物含量與自根苗均無顯著差異，部分組合的邊際可溶性固形物含量顯著降低，這與楊冬艷等[36]的結(jié)果相似。

綜合比較各砧木嫁接西瓜的表現(xiàn)并結(jié)合主成分與隸屬函數(shù)分析，篩選出適宜廣西地區(qū)京美3K西瓜嫁接栽培的砧木組合為砧用南瓜S1、S6、S5和S4，其中S1表現(xiàn)最優(yōu)。

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