張慧娜 莫樹梅 吳小麗
(1.廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西 南寧530007;2.廣西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)展示中心,廣西 南寧530007)
甜瓜是一種非常重要的水果,在我國(guó)有著悠久的栽培歷史。[1]近年來(lái),隨著甜瓜栽培面積的不斷擴(kuò)大,土地連作的日益嚴(yán)重,甜瓜生產(chǎn)出現(xiàn)了一系列的問題,特別是甜瓜土傳病害枯萎病發(fā)病日趨嚴(yán)重[2-4],成為制約甜瓜生產(chǎn)的主要因素之一。嫁接換根作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要技術(shù),在克服瓜類作物土壤連作障礙引起的土傳病害方面取得了顯著成效,特別是在瓜菜的生產(chǎn)中,得到了廣泛的應(yīng)用。[5-7]相較于其他瓜類作物,我國(guó)甜瓜嫁接栽培普及率還比較低,主要的原因是缺乏理想砧木,篩選和選育出適合甜瓜嫁接栽培的砧木品種成為甜瓜砧木育種的重要目標(biāo)。[8,9]砧木和接穗間存在著較大的差異及相互作用,嫁接后,嫁接苗的物質(zhì)吸收、運(yùn)輸及生理生化反應(yīng)發(fā)生改變,從而影響到植株的生長(zhǎng)發(fā)育。[10-13]有研究報(bào)道,葫蘆、野生西瓜與甜瓜嫁接植株出現(xiàn)黃化死亡現(xiàn)象[14];不同南瓜砧木嫁接香瓜親和性和共生性存在較大差異[15];短棒南瓜砧木嫁接厚皮甜瓜難以長(zhǎng)出新根,共生不親和現(xiàn)象明顯,接穗早衰枯死[16]。因此,通過(guò)對(duì)甜瓜嫁接苗生長(zhǎng)情況的調(diào)查,可為甜瓜砧木的篩選提供參考。
該研究采用白籽南瓜、黃籽南瓜和葫蘆瓜三種類型共6個(gè)砧木品種作為試驗(yàn)材料,調(diào)查不同砧木與厚皮甜瓜嫁接的親和性及其對(duì)嫁接苗的根系活力、根冠比、主莖長(zhǎng)度等指標(biāo)的影響,以期為厚皮甜瓜嫁接育苗砧木的合理選用提供參考。
該實(shí)驗(yàn)采用盆栽方法進(jìn)行,試驗(yàn)于2019年3~5月在廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院園藝實(shí)訓(xùn)場(chǎng)進(jìn)行,砧木類型和來(lái)源見表1,采用廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所培育的厚皮甜瓜“桂蜜12號(hào)”為接穗。
表1 供試砧木類型及來(lái)源
砧木于2019年2月12日采用溫湯浸種法浸種8h,之后置于30℃環(huán)境中催芽,2月14日露白后單粒播于60孔穴育苗盤中。2月18日接穗采用同樣方法浸種催芽,2月20日播于無(wú)穴育苗盤中。3月1日采取頂端插接法嫁接,每個(gè)處理嫁接50株。嫁接后前三天將嫁接苗放置于小拱棚中,避免陽(yáng)光直曬。第四天早晚通風(fēng)半小時(shí),以后逐步增加通風(fēng)時(shí)間,直至嫁接苗完全適應(yīng)棚外環(huán)境。待嫁接苗長(zhǎng)至兩片真葉一片心葉時(shí),將其移植于直徑20cm、高30cm的塑料盆里,基質(zhì)采用實(shí)訓(xùn)場(chǎng)表層種植土。每個(gè)處理定植15盆。
1.2.1 嫁接成活率的測(cè)定 嫁接苗生長(zhǎng)穩(wěn)定后統(tǒng)計(jì)成活植株的棵數(shù)。
嫁接成活率(%)=成活苗數(shù)/嫁接苗數(shù)×100%
1.2.2 主莖長(zhǎng)度測(cè)定 分別在嫁接前1d、嫁接后15d、定植前1d、定植后15d、定植后30d每個(gè)處理取5棵大小均勻一致的植株,用水輕輕沖去根系基質(zhì),測(cè)量根基部至主莖頂端的長(zhǎng)度。
1.2.3 根冠比測(cè)定 分別在嫁接前1d、嫁接后15d、定植前1d、定植后15d、定植后30d每個(gè)處理取5棵大小均勻一致的植株,將沖洗干凈的根系擦干,分別稱量根系鮮重和地上部鮮重。
1.2.4 根系活力測(cè)定 分別在嫁接前1d、嫁接后15d、定植前1d、定植后15d、定植后30d每個(gè)處理取5棵大小均勻一致的植株,用水輕輕沖去根系基質(zhì),將根系清洗干凈、擦干,選取靠近根尖的根系0.5g,采用TTC還原法[17]測(cè)定根系活力。
采用SPSS16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,采用Microsoft Office Excel 2010作圖。
砧木和接穗親和性的強(qiáng)弱,可以通過(guò)嫁接成活率的高低來(lái)判斷。由圖1可知,兩個(gè)葫蘆品種砧木與厚皮甜瓜嫁接成活率均為100%,兩個(gè)白籽南瓜型砧木與厚皮甜瓜嫁接成活率分別是94%和100%,兩個(gè)黃籽南瓜型砧木與厚皮甜瓜嫁接成活率分別是94%和98%。由此可見,三種類型的砧木與厚皮甜瓜“桂蜜12號(hào)”的嫁接親和性都比較高。
圖1 各處理嫁接成活率比較
由圖2可以看出,各處理嫁接后嫁接苗的根系活力均低于嫁接前砧木的根系活力,但隨著嫁接時(shí)間的延長(zhǎng),嫁接苗的根系活力逐漸恢復(fù),定植前基本恢復(fù)到嫁接前的水平,定植后嫁接苗的根系活力有了進(jìn)一步的提高。這有可能是嫁接后因砧木頂端真葉被去除,同時(shí)頂端受到傷害,地上部有機(jī)物向下運(yùn)輸不足,從而導(dǎo)致根系活力下降;隨著嫁接時(shí)間的延長(zhǎng),嫁接傷口逐漸愈合,真葉長(zhǎng)出,地上部向下運(yùn)輸有機(jī)物逐漸增多,根系活力逐漸恢復(fù);定植后,因塑料盆中的基質(zhì)養(yǎng)分含量比育苗穴盤中的養(yǎng)分要豐富得多,從而使嫁接苗的根系活力有了大幅增長(zhǎng)。
圖2 不同生長(zhǎng)時(shí)期嫁接苗根系活力(注:不同小寫字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平,下同)
不同生長(zhǎng)時(shí)期各處理根系活力存在明顯差異,嫁接前“登封砧王”“甜砧2號(hào)”“安生葫蘆”的根系活力顯著大于“砧優(yōu)45”和“甬砧5號(hào)”,“雪砧金剛”的根系活力與其他品種均無(wú)顯著差異,“登封砧王”“甜砧2號(hào)”“安生葫蘆”之間及“砧優(yōu)45”和“甬砧5號(hào)”之間均不存在顯著差異;嫁接后15d,“安生葫蘆”“甬砧5號(hào)”“甜砧2號(hào)”3個(gè)處理嫁接苗根系活力高于其他品種,“登峰砧王”的根系活力最低,“安生葫蘆”“甬砧5號(hào)”“甜砧2號(hào)”三個(gè)處理間及“登峰砧王”“雪砧金剛”“砧優(yōu)45”三個(gè)處理間差異均不顯著;定植前1d,各處理的根系活力表現(xiàn)情況與嫁接后15d的表現(xiàn)情況基本一致;定植后15d,“砧優(yōu)45”的根系活力顯著高于“登封砧王”和“甬砧5號(hào)”,其他各個(gè)處理間差異不顯著;定植后30天,“安生葫蘆”的根系活力顯著高于其他處理,“砧優(yōu)45”和“甬砧5號(hào)”次之,“甜砧2號(hào)”根系活力最低。整體來(lái)看,葫蘆型砧木嫁接苗根系活力均較強(qiáng);黃籽南瓜“砧優(yōu)45”嫁接苗的根系活力也相對(duì)較強(qiáng),“甜砧2號(hào)”根系活力較弱;兩個(gè)白籽南瓜嫁接苗的根系活力間沒有顯著差異。
嫁接苗的主莖長(zhǎng)可以反映出嫁接植株的生長(zhǎng)勢(shì),也反映了嫁接復(fù)合體生長(zhǎng)是否正常。由圖3可以看出,嫁接前后嫁接苗的主莖長(zhǎng)基本沒有變化,隨著時(shí)間的推移,嫁接苗的主莖生長(zhǎng)加快,特別是定植后,隨著植株迅速生長(zhǎng),主莖也迅速伸長(zhǎng)。
圖3 不同生長(zhǎng)時(shí)期嫁接苗主莖長(zhǎng)
嫁接前,“砧優(yōu)45”主莖最長(zhǎng),“雪砧金剛”次之,“甜砧2號(hào)”主莖最短,“登峰砧王”“安生葫蘆”和“甬砧5號(hào)”間不存在顯著差異;嫁接后15d,“砧優(yōu)45”主莖依舊顯著長(zhǎng)于其他處理,“甜砧2號(hào)”和“安生葫蘆”的主莖長(zhǎng)最短,兩者之間不存在顯著差異,“登峰砧王”“雪砧金剛”“甬砧5號(hào)”三者間也不存在顯著差異;定植前1d,四個(gè)南瓜砧木嫁接苗的主莖長(zhǎng)均顯著大于葫蘆砧,兩個(gè)葫蘆砧間不存在顯著差異,四個(gè)南瓜砧中除“登峰砧王”主莖長(zhǎng)顯著大于“甜砧2號(hào)”外,其他砧木間均不存在顯著差異;定植后15d,四個(gè)南瓜砧主莖長(zhǎng)均大于葫蘆砧,除“甜砧2號(hào)”與兩個(gè)葫蘆砧的差異不顯著外,其他三個(gè)南瓜砧主莖長(zhǎng)均與葫蘆砧的差異達(dá)到顯著水平,兩個(gè)葫蘆砧間不存在顯著差異,四個(gè)南瓜砧間也無(wú)顯著差異;定植后30d,兩個(gè)葫蘆砧嫁接苗的主莖長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于南瓜砧,僅有55cm和79cm,四個(gè)南瓜砧中除“砧優(yōu)45”的主莖長(zhǎng)顯著大于“登峰砧王”外,其他處理間均不存在顯著差異。由此可見,南瓜砧嫁接苗均能正常地生長(zhǎng)發(fā)育,以“砧優(yōu)45”的生長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng);葫蘆砧嫁接苗在定植后生長(zhǎng)緩慢。
由圖4可以看出,隨著嫁接苗的生長(zhǎng),植株的根冠比呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì),不同砧木表現(xiàn)不一。嫁接前1d,各處理間均存在顯著差異,根冠比最大的為“甜砧2號(hào)”,最小的為“砧優(yōu)45”;嫁接后15d,“雪砧金剛”的根冠比最大,“砧優(yōu)45”和“甬砧5號(hào)”的根冠比最?。欢ㄖ睬?d,“甬砧5號(hào)”的根冠比最小,其他砧木嫁接苗的根冠比沒有顯著差別;定植后15d,除了“雪砧金剛”的根冠比差異不顯著外,“甬砧5號(hào)”的根冠比均顯著大于其他處理,其他砧木間不存在差異;定植后30d,兩個(gè)葫蘆砧木的根冠比均顯著大于南瓜型砧木,“甬砧5號(hào)”的根冠比最大,“安生葫蘆”次之,南瓜型砧木的根冠比間沒有顯著差異。總體來(lái)看,嫁接前后,各砧木根冠比間差異較大,隨著嫁接苗的生長(zhǎng),南瓜型砧木的根冠比基本趨于一致,不再存在顯著的差異;隨著嫁接苗的生長(zhǎng),雖然各處理的根冠比均下降,但葫蘆砧嫁接苗的根冠比下降幅度較小,其根冠比顯著大于南瓜砧木。
圖4 不同生長(zhǎng)時(shí)期嫁接苗根冠比
砧木與接穗組合之間的親和力優(yōu)劣,是影響瓜類嫁接能否成功的主要因素。按照嫁接苗的生育階段,可將砧木與接穗間的親和力分為嫁接親和力和共生親和力,前者決定了嫁接成活率。[18]不同研究者對(duì)甜瓜嫁接親和力研究的結(jié)果不同。
尚建立等[19]研究發(fā)現(xiàn)南瓜類型砧木與甜瓜嫁接親和性最好,其次為葫蘆,野生西瓜親和性最差;秦東等[20]用6個(gè)南瓜砧木品種與白鈴香瓜嫁接,結(jié)果表明各砧穗間的嫁接親和性間有著顯著差異。本研究結(jié)果表明,白籽南瓜、黃籽南瓜和葫蘆砧木均有著較高的嫁接親和力。
共生親和力的強(qiáng)弱決定了嫁接植株能否正常地生長(zhǎng)發(fā)育[21,22]。在厚皮甜瓜嫁接栽培中,經(jīng)常出現(xiàn)苗期砧穗親和力很好,定植后嫁接復(fù)合體不能正常生長(zhǎng)發(fā)育的現(xiàn)象,即共生親和性差的現(xiàn)象[23]。本研究中,葫蘆型砧木雖然與厚皮甜瓜有著較強(qiáng)的嫁接親和力,但是其定植后生長(zhǎng)緩慢,均出現(xiàn)共生親和性差的現(xiàn)象;白籽南瓜和黃籽南瓜與厚皮甜瓜的嫁接親和性和共生親和性均比較強(qiáng)。同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn)葫蘆型砧木嫁接苗有著較強(qiáng)的根系活力和較大的根冠比,但其地上部生長(zhǎng)緩慢,主莖伸長(zhǎng)困難,這有可能是嫁接復(fù)合體將更多的有機(jī)物分配給根系所致。
綜上所述,厚皮甜瓜不適宜選擇葫蘆型砧木作為嫁接砧木,應(yīng)優(yōu)先選擇南瓜砧木。黃籽南瓜“砧優(yōu)45”與厚皮甜瓜有較高的嫁接親和性和共生親和性,同時(shí)根系活力強(qiáng),生長(zhǎng)旺盛,可作為厚皮甜瓜的優(yōu)選砧木,可進(jìn)一步推廣。