劉思宇
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院,哈爾濱 150069)
黃瓜嫁接技術(shù)是利用南瓜的根系取代黃瓜根系生長的一種栽培方式。由于南瓜根系發(fā)達(dá),耐低溫抗高溫,不受土傳病害感染,使黃瓜植株生長健壯,對(duì)多種病害特別是對(duì)枯萎病,有預(yù)防效果,且早熟高產(chǎn)。大量試驗(yàn)表明,嫁接后的黃瓜較未嫁接的黃瓜的品質(zhì)均在不同程度上有著顯著的提高,但目前的關(guān)于黃瓜嫁接技術(shù)的報(bào)道多過于片面,對(duì)黃瓜嫁接技術(shù)的具體優(yōu)勢(shì)鮮有報(bào)道,綜合敘述了嫁接技術(shù)對(duì)黃瓜綜合影響,以提高人們對(duì)嫁接技術(shù)的認(rèn)識(shí)。
研究表明,黃瓜嫁接后具有較強(qiáng)的生長勢(shì)、株高、莖粗、生長量明顯增加,這與嫁接換根后植株根系吸收范圍擴(kuò)大有關(guān)[1-3]。嫁接根系較黃瓜根系發(fā)達(dá),吸水吸肥能力強(qiáng),嫁接黃瓜植株的葉片N、P、K、Ca、Mg的含量都顯著或極顯著高于自根植株,通過對(duì)植株的適當(dāng)整枝處理后,可以增加植株的生產(chǎn)后勁,達(dá)到穩(wěn)產(chǎn),高產(chǎn)的目的。
同時(shí)嫁接苗在晴天中的光合速率始終大于自根苗,這與嫁接苗葉片中含有較高的葉綠素有關(guān)[1,4-5]。從植株的生長動(dòng)態(tài)來看,嫁接黃瓜在整個(gè)生長期間都優(yōu)于自根植株,尤其是生長后期,均表現(xiàn)出顯著差異??赡苁且?yàn)榈搅松L后期,特別是溫度較高的一段時(shí)間,自根植株生長緩慢,嫁接植株卻依然保持旺盛的生長,這與其強(qiáng)大的根系不無關(guān)系。從而使得植株生長旺盛、光合速率增強(qiáng)。
黃瓜嫁接技術(shù)在提高植株抗病性方面表現(xiàn)尤為突出,是防治土傳病害、克服保護(hù)地土壤連作障礙的最有效措施,嫁接植株對(duì)枯萎病、病毒病、霜霉病和灰霉病均有較強(qiáng)的抵抗力,是因?yàn)楹谧涯瞎细蛋l(fā)達(dá),具有野生資源對(duì)病害和不良環(huán)境條件抵抗力強(qiáng)的特性,避免了土傳病害從根部對(duì)黃瓜進(jìn)行侵染,使染病機(jī)會(huì)減少,發(fā)病率明顯降低[6]。
黑籽南瓜良好的逆境適應(yīng)性及抗病性促進(jìn)了黃瓜的旺盛生長,尤其是在外界環(huán)境條件不利的情況下表現(xiàn)更為明顯,李欣等研究表明,低溫脅迫下不同砧木嫁接黃瓜幼苗植株內(nèi)保護(hù)酶活性均顯著高于自根苗[7];同時(shí)嫁接黃瓜能夠改善并提高銅脅迫下黃瓜根際土壤微生物環(huán)境和酶活性,從而提高了黃瓜植株對(duì)銅脅迫的抵抗[8]。嫁接可以改變根表附近微生物種群數(shù)量和結(jié)構(gòu),增加有益菌數(shù)量,增強(qiáng)土壤酶活性,從而減輕設(shè)施黃瓜的連作障礙,嫁接對(duì)土壤不同土層的化感作用隨著距根表的距離增加而減小。此外,嫁接植株抗病性的研究結(jié)果充分說明黑籽南瓜具有增強(qiáng)黃瓜抗病性的作用,而利用優(yōu)良砧木嫁接作為作物抗病害的有效手段,在提高產(chǎn)量的同時(shí),還可以減少農(nóng)藥的施用量,減少土壤和水體污染,對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
黃瓜嫁接技術(shù)不但可以增加產(chǎn)量,提高植株抗枯萎病及抗寒的能力[9],而且是防治土傳病害、克服保護(hù)地土壤連作障礙的最有效措施[10]。此外嫁接有助于減輕化感物質(zhì)的毒害,例如黃瓜嫁接黑籽南瓜能夠促進(jìn)瓜類根系分泌物產(chǎn)生,從而克服自毒物質(zhì)[11]。目前在日本黃瓜栽培已全部采用嫁接技術(shù)。本項(xiàng)目從多方面多角度研究嫁接技術(shù)對(duì)黃瓜植株生理生化指標(biāo)以及果實(shí)品質(zhì)的影響,從而培育出適合保護(hù)地嫁接栽培的黃瓜新品種。
嫁接黃瓜的單株產(chǎn)量顯著高于自根黃瓜,原因在于用做砧木的黑籽南瓜根系具有強(qiáng)大的吸水和吸肥能力,從而促使植株生長健壯,提高抵抗各種逆境的能力,最終達(dá)到豐產(chǎn)的目的。
對(duì)果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)是黃瓜品質(zhì)研究的重要課題之一。果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)最簡(jiǎn)便的方法就是感官評(píng)價(jià),感官評(píng)價(jià)在評(píng)價(jià)蔬菜食用品質(zhì)方面有很高的實(shí)用價(jià)值,但目前對(duì)于感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)卻沒有統(tǒng)一的規(guī)定。國外對(duì)黃瓜果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究主要側(cè)重于對(duì)黃瓜耐貯性的預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià),Schouten等研究表明,黃瓜果皮綠色可作為黃瓜貯藏品質(zhì)評(píng)價(jià)的指標(biāo),但僅僅以黃瓜果皮顏色來判定黃瓜果實(shí)的貯藏品質(zhì)是不全面的,而用生理指標(biāo)和外觀指標(biāo)共同評(píng)價(jià)黃瓜果實(shí)耐貯性是比較科學(xué)全面的。對(duì)新鮮品質(zhì)的評(píng)價(jià)更側(cè)重于使用近紅外光光譜分析來判斷果實(shí)的硬度、干物質(zhì)含量、可溶性固形物含量及色澤等品質(zhì)指標(biāo),這在番茄、草莓上均有報(bào)道;對(duì)Journey和Vlaspik兩個(gè)黃瓜品種果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)表明,對(duì)果實(shí)硬度及干物質(zhì)含量的評(píng)價(jià)用近紅外光光譜儀評(píng)價(jià)會(huì)比可見光-近紅外光光譜儀評(píng)價(jià)更好,果實(shí)品質(zhì)與可溶性固形物含量相關(guān)性較低,這可能是其可溶性固形物含量較低所致。
自根黃瓜果實(shí)比相應(yīng)的嫁接黃瓜果實(shí)感官評(píng)價(jià)較好,主要是由于自根黃瓜果實(shí)的可溶性糖含量較高,而可滴定酸含量較低的緣故。黃瓜果實(shí)的感官評(píng)價(jià)與可溶性糖、可溶性蛋白、VC、游離氨基酸含量呈顯著正相關(guān),而與干物質(zhì)、可滴定酸、單寧含量呈負(fù)相關(guān)??扇苄蕴鞘构麑?shí)產(chǎn)生甜味,對(duì)感官評(píng)價(jià)的甜度和綜合評(píng)價(jià)有較大的影響;可溶性蛋白的主要成分是氨基酸,因此可溶性蛋白和氨基酸含量呈現(xiàn)較高的相關(guān)性;游離氨基酸產(chǎn)生鮮味,對(duì)黃瓜果實(shí)的綜合評(píng)價(jià)也起到重要的作用。嫁接黃瓜果實(shí)綜合口味變差,主要原因就是游離氨基酸含量降低。單寧是澀味的主要來源,人對(duì)澀味比較敏感,嫁接黃瓜果實(shí)的單寧含量明顯高于相應(yīng)的自根黃瓜,所以嫁接黃瓜果實(shí)澀味較重,這也是嫁接黃瓜果實(shí)感官評(píng)價(jià)較差的重要原因之一
從20世紀(jì)80年代末期開始,歐美、日本等蔬菜生產(chǎn)發(fā)達(dá)的國家對(duì)嫁接的研究進(jìn)一步向深度和廣度擴(kuò)展,嫁接的作用已突破傳統(tǒng)的擴(kuò)大繁殖系數(shù)、調(diào)整植株生長勢(shì)、增強(qiáng)適應(yīng)性、回避病蟲害、提高產(chǎn)量和品質(zhì)等方面,在種質(zhì)資源保存、突變的固定、遺傳穩(wěn)定性檢測(cè)、雜變后代的鑒定中顯示出獨(dú)特的作用,并且嫁接被作為一種工具用于研究“開花物質(zhì)”和“春化物質(zhì)”的運(yùn)輸、輔導(dǎo)組織的分化、病毒的傳播、病毒鑒定和二次代謝等[12]。隨著保護(hù)地栽培的不斷發(fā)展,亟待解決的問題就是連作障礙,而從植株的角度來講克服連作障礙的最有效的手段就是嫁接技術(shù),隨著嫁接技術(shù)日趨成熟,工廠化嫁接苗成本降低,且當(dāng)年投資、當(dāng)年見效,是經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著的實(shí)用技術(shù)。因此,嫁接技術(shù)市場(chǎng)前景十分廣闊。
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