鄭祖華+黃朝貴+黎煊+萬(wàn)正杰+別之龍+黃遠(yuǎn)

【摘要】蔬菜嫁接技術(shù)是一項(xiàng)防治茄果類(lèi)、瓜類(lèi)蔬菜土傳病害，提高多種非生物逆境抗性，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施，在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。蔬菜嫁接愈合期的環(huán)境控制是保證嫁接苗存活的關(guān)鍵。因此，蔬菜嫁接愈合裝置的研發(fā)對(duì)于嫁接苗的生產(chǎn)具有重要意義。文章綜述了國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)的典型蔬菜嫁接愈合裝置，分析了愈合裝置的基本性能和優(yōu)缺點(diǎn)，以期為嫁接愈合裝置的研發(fā)、選擇和使用提供參考。

蔬菜嫁接技術(shù)具有克服連作障礙、提高作物抗逆性和產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)，在蔬菜生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用[1]。愈合期是保證嫁接苗存活的關(guān)鍵，愈合時(shí)期對(duì)環(huán)境條件的要求比較嚴(yán)格，適宜的環(huán)境條件（濕度、溫度、光照等）有利于嫁接苗更好的愈合，從而培育高質(zhì)量的嫁接苗。早期的嫁接愈合裝置以拱棚、塑料薄膜和遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋為主，這類(lèi)愈合裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，但對(duì)極端條件的抵抗能力較弱。20世紀(jì)80年代以來(lái)，日本三菱和太洋興業(yè)公司、美國(guó)華盛頓州立大學(xué)等單位研發(fā)出不同類(lèi)型的嫁接愈合裝置[2-3]。邱奕志等[4]于1999年研發(fā)了自動(dòng)調(diào)控環(huán)境的嫁接愈合裝置，近幾年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)[5]等單位相繼研發(fā)出一系列蔬菜嫁接愈合裝置。然而，目前開(kāi)發(fā)的嫁接愈合裝置多用于試驗(yàn)研究，在生產(chǎn)上的應(yīng)用較少，大多數(shù)嫁接苗生產(chǎn)企業(yè)還是采用拱棚和塑料薄膜覆蓋等簡(jiǎn)易愈合裝置進(jìn)行嫁接苗生產(chǎn)。

各類(lèi)蔬菜嫁接愈合裝置

簡(jiǎn)易嫁接愈合裝置

小到1個(gè)塑料自封袋、透明塑料罩，大到由育苗設(shè)施內(nèi)塑料薄膜覆蓋而成的愈合室，都可以作為嫁接苗愈合的場(chǎng)所。塑料自封袋和一些透光性較好的密封塑料容器可以作為家庭園藝愛(ài)好者愈合嫁接苗的設(shè)施。簡(jiǎn)易嫁接愈合設(shè)施可以保證嫁接苗對(duì)濕度的要求，通過(guò)人工揭膜和覆膜來(lái)控制濕度，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉[6]，目前很多育苗廠都采用這種設(shè)施進(jìn)行嫁接苗的愈合（圖1a、

圖1b）。簡(jiǎn)易嫁接愈合裝置存在的主要問(wèn)題是內(nèi)部溫度和光照受外部環(huán)境影響較大，需要依靠所處的溫室或大棚來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)部的環(huán)境參數(shù)。

日本三菱和太洋興業(yè)公司開(kāi)發(fā)的嫁接苗愈合裝置

20世紀(jì)80年代末期，日本三菱公司研發(fā)了一套專(zhuān)門(mén)用于蔬菜嫁接苗愈合的裝置，并從1990年開(kāi)始在日本工廠化育苗中普及使用。這套裝置屬于小型人工氣候室，主要由外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)苗架、制冷裝置、電加熱器、加濕器、通風(fēng)循環(huán)裝置、人工光源和控制電路部分組成，穴盤(pán)容納量為160盤(pán)，愈合裝置內(nèi)部環(huán)境參數(shù)如表1所示，具體結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2。此后，日本太洋興業(yè)公司根據(jù)生產(chǎn)上的實(shí)際需求，在此基礎(chǔ)上研發(fā)了一款新型的嫁接愈合裝置，改進(jìn)后的裝置可以對(duì)嫁接苗進(jìn)行灌水和實(shí)現(xiàn)內(nèi)部CO2濃度的調(diào)節(jié)，并具備了更好地通風(fēng)循環(huán)設(shè)備，具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2[3]。

臺(tái)灣大學(xué)開(kāi)發(fā)的嫁接苗愈合裝置

邱奕志等[4]于1999年研發(fā)了一套嫁接苗愈合裝置，外形尺寸3520 mm×1800 mm×2100 mm，內(nèi)高1850 mm，內(nèi)部設(shè)4個(gè)架子，共5層，可一次性容納80盤(pán)穴盤(pán)的嫁接苗進(jìn)行愈合。愈合室內(nèi)環(huán)境條件控制為溫度19.5～30℃，相對(duì)濕度90%左右，風(fēng)速0.2 m/s，每天12 h光照，所有環(huán)境參數(shù)均可通過(guò)內(nèi)部環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，其設(shè)計(jì)示意圖如圖3所示。該裝置穩(wěn)定性較好，溫度波動(dòng)在±1℃，相對(duì)濕度波動(dòng)在±3.6%左右，不足之處是苗架每層光照不均勻，每層中間光強(qiáng)最大可達(dá)到300 μmol/（m2·s），而邊緣部分最大只有180 μmol/（m2·s），這一問(wèn)題目前在很多人工氣候室里面仍然存在。

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)的嫁接愈合裝置

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)辜松等[5-6]于2004年設(shè)計(jì)了一套嫁接愈合裝置（圖4），后由于金超等[3]對(duì)其內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)改造。嫁接愈合裝置主要由主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、苗架、照明系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等幾部分組成，外形尺寸為2600 mm×2200 mm×2000 mm，包含4個(gè)苗架，每個(gè)苗架4層，一次性可容納4600株左右的嫁接苗進(jìn)行愈合。裝置內(nèi)環(huán)境條件控制為溫度在23℃左右，波動(dòng)幅度在2.3℃左右；相對(duì)濕度在90%左右，波動(dòng)幅度在5.5%左右；風(fēng)速為0.1～0.3 m/s。

北京京鵬環(huán)球有限公司嫁接愈合裝置

北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司研發(fā)了一套嫁接愈合裝置[7]（圖5），這套裝置主要由環(huán)境控制系統(tǒng)、循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)、噴霧加濕系統(tǒng)、CO2供給系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、幼苗和框架保護(hù)設(shè)施組成。其外形尺寸為2680 mm×700 mm×1900 mm，

共4層，一次性可容納2300株嫁接苗進(jìn)行愈合。其內(nèi)部環(huán)境參數(shù)控制為溫度15～30℃，誤差在0.5℃左右；相對(duì)濕度60%～90%，誤差在3%左右。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嫁接愈合裝置

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)黎煊等[8]于2015年研發(fā)了一套嫁接愈合裝置（圖6），并申請(qǐng)了專(zhuān)利。這套裝置主要由主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、各種環(huán)境參數(shù)傳感器、溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、光照控制系統(tǒng)、循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)以及主控電路等部分組成，其外形尺寸為1900 mm×855 mm×2192 mm，內(nèi)部共6層，每層可放6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)穴盤(pán)，可容納36盤(pán)穴盤(pán)的嫁接苗進(jìn)行愈合。這套裝置創(chuàng)新點(diǎn)在于可以對(duì)溫度、相對(duì)濕度、光照等條件進(jìn)行較大范圍的自動(dòng)調(diào)控，適合多種蔬菜嫁接苗的愈合；另外將一般使用的熒光燈改為L(zhǎng)ED紅藍(lán)光光源，愈合室內(nèi)部層

高>30 cm，使得每層各處的光強(qiáng)相對(duì)以前的愈合裝置更加均勻一致。不足之處是高濕度環(huán)境下光源的壽命受到一定影響。其具體參數(shù)如表3所示。

其他嫁接愈合裝置

除上述嫁接愈合裝置，目前在科研和生產(chǎn)上還有一些也在使用的嫁接愈合裝置。2011年美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的Johnson和Miles[2]在一項(xiàng)研究茄子、番茄和西瓜嫁接愈合的試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了3款嫁接愈合裝置，分別是模仿科研型嫁接愈合裝置、生產(chǎn)型嫁接愈合裝置以及簡(jiǎn)易覆蓋材料的嫁接愈合裝置?？蒲行图藿佑涎b置外形尺寸為3000 mm×1200 mm×800 mm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和前人設(shè)計(jì)的嫁接愈合裝置基本一樣；而設(shè)計(jì)的生產(chǎn)型嫁接愈合裝置外形尺寸為

2200 mm×900 mm×600 mm，相對(duì)較小，其設(shè)計(jì)初衷是模擬生產(chǎn)型嫁接愈合裝置的環(huán)境條件。武漢如意種苗高科技開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)了一套大型嫁接苗愈合裝置（圖7），一次性能容納10萬(wàn)株以上的嫁接苗進(jìn)行愈合，這套裝置相對(duì)簡(jiǎn)單，含有簡(jiǎn)單的加濕裝置和通風(fēng)系統(tǒng)，主要用于茄子和番茄嫁接苗的愈合。

蔬菜嫁接愈合裝置研發(fā)和使用前景

盡管目前國(guó)內(nèi)外多家單位已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列的嫁接愈合裝置，然而真正投入生產(chǎn)的并不多，大多處于研究試用階段，主要原因有3個(gè)方面：①成本太高，使用維護(hù)費(fèi)用比較昂貴，不適合一些中小育苗廠使用。歐洲一些國(guó)家如荷蘭，在蔬菜嫁接苗生產(chǎn)中采用彩鋼板作為建筑材料的愈合室進(jìn)行嫁接苗的愈合，有效地降低了生產(chǎn)成本[9]；北京華農(nóng)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)有限公司有將催芽室合并成愈合裝置共用的案例，有效地提高了生產(chǎn)設(shè)備的利用效率，減少生產(chǎn)成本，這些都是很好的發(fā)展方向。②愈合室的設(shè)計(jì)沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)，本文所列舉的各種愈合設(shè)施的尺寸、規(guī)模均不一樣。美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的Johnson等[2]研究結(jié)果表明，愈合室的大小不一樣時(shí)，嫁接苗周?chē)…h(huán)境的溫濕度也會(huì)具有差異，尺寸大的愈合室其內(nèi)部較尺寸小的愈合室的要低。因此，未來(lái)對(duì)于嫁接愈合裝置的研發(fā)還應(yīng)該考慮合適的尺寸和建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。③嫁接愈合室內(nèi)的環(huán)境均勻性還有待進(jìn)一步提高，如何克服高濕環(huán)境對(duì)光源等系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響仍然是等待解決的課題?？傊?，低成本、實(shí)用、能滿(mǎn)足嫁接苗高效愈合的嫁接愈合室應(yīng)該是未來(lái)研發(fā)的重要方向。而對(duì)于中小型育苗企業(yè)，充分利用自然和設(shè)施條件，以簡(jiǎn)易的嫁接愈合裝置為主，有利于降低成本，提高嫁接苗利潤(rùn)。

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