繆其松,黃 雯,徐明喜,甘小虎,黃少華,魏猷剛
(南京市蔬菜科學(xué)研究所 南京 210095)
西瓜是葫蘆科作物,含水量高達94%,被稱為夏季瓜果之王。我國是西瓜主產(chǎn)國,年產(chǎn)量占世界西瓜總產(chǎn)量的60%以上。隨著我國設(shè)施農(nóng)業(yè)高速發(fā)展,設(shè)施內(nèi)育苗及栽培,不僅提高了西瓜產(chǎn)量和品質(zhì),也提前了上市日期,大大增加了西瓜生產(chǎn)效益。隨著設(shè)施西瓜普遍連作,出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的設(shè)施西瓜土壤連作障礙問題。枯萎病是西瓜主要連作障礙因子,隨連作年限增加,發(fā)病率逐年上升,極大降低了西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。為了防控設(shè)施西瓜土壤連作障礙,除種植前換地外,也可使用嫁接方法,用葫蘆或南瓜作為砧木與西瓜嫁接,使西瓜接穗獲得葫蘆或南瓜較強的抗病蟲能力,顯著降低設(shè)施西瓜土傳病蟲害發(fā)生率,提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)。常用嫁接方法主要有頂插接、靠接和雙斷根貼接法,都能顯著降低土傳黃萎病發(fā)病率。頂插接因操作管理簡單、成活率高而被廣泛應(yīng)用,但因砧木生長點在嫁接時沒有被完全去除,嫁接后部分砧木側(cè)芽不斷萌發(fā),萌發(fā)的側(cè)芽與接穗競爭養(yǎng)分,抑制接穗生長,需及時手工抹除砧木側(cè)芽。側(cè)芽抹除后,部分砧木生長點仍會再次萌發(fā),需不斷重復(fù)抹除,消耗較多人工。且隨接穗不斷生長,操作空間變小,操作不當(dāng)可能會損傷接穗或砧木葉片。國內(nèi)抑制西瓜嫁接苗砧木側(cè)芽萌發(fā)的研究很少,但在煙草種植上,針對側(cè)芽生長問題,人們常用生長點抑制劑,如生長激素、化學(xué)試劑、天然油脂等抑制煙草側(cè)芽萌發(fā),取得了良好效果。凡士林常用于醫(yī)藥及化妝品,可防水、隔絕空氣及有害微生物,起到防護作用。為此,在前人煙草腋芽萌發(fā)抑制研究基礎(chǔ)上,筆者開展了天然油脂和凡士林對西瓜嫁接砧木生長點抑制效果研究,以此為大批量西瓜頂插接嫁接育苗中抑制葫蘆砧木萌蘗提供參考。
試驗砧木為長頸葫蘆,為自留種;接穗品種為8424 西瓜;菜籽油、大豆油、花生油購于市場,品牌分別為魯花、福臨門、金龍魚。凡士林購于藥店,品牌為利爾康。
試驗于2020 年12 月至2021 年3 月在南京市蔬菜科學(xué)研究所玻璃溫室內(nèi)進行。使用頂插接嫁接法,以正常嫁接設(shè)置為CK,菜籽油、大豆油、花生油、凡士林處理插接頂芽生長點分別設(shè)置為T1、T2、T3、T4 處理。每個處理使用4 盤葫蘆砧木(每盤50 穴)與接穗嫁接,作為每個處理的4 次重復(fù)。
砧木種子在2020 年12 月18 日經(jīng)溫湯浸種及清水浸泡10 h 晾干后,用干凈紗布包裹,放于28 ℃恒溫箱催芽48 h。西瓜接穗在2021 年1 月10 日開始催芽,接穗種子露白后用育苗盤撒播。待砧木子葉完全平展,第1 片真葉達到一元硬幣大小,接穗幼苗子葉初展未見真葉時開始嫁接工作。
試驗設(shè)置2 批處理,第一批處理時間為2021 年1月18 日,于09:00 手工抹除葫蘆頭,下午嫁接前,使用毛筆在砧木頂部均勻涂抹油脂,使用小竹簽均勻涂抹凡士林,覆蓋整個傷口后進行嫁接。第二批處理時間為2021 年2 月5 日,此批次嫁接苗與第一批同時使用頂插接法嫁接,數(shù)量相同,不經(jīng)天然油脂處理,選取成活的50 株嫁接苗放置于同一穴盤,處理前先在09:00 抹除已萌發(fā)的葫蘆側(cè)芽,在接穗與砧木結(jié)合處用與第一批處理同樣的方法均勻涂抹天然油脂和凡士林。第二批試驗的每個處理使用50 穴的4 盤嫁接苗用于每個處理4 次重復(fù),共200 株嫁接苗。玻璃溫室使用柴油爐及布袋通道供暖,最低溫度控制在10 ℃,最高溫度25 ℃,相對濕度為65%~85%。嫁接后在苗床上搭建小拱棚,覆蓋一層薄膜保濕,薄膜上再覆蓋一層遮陽網(wǎng)遮光,使小拱棚膜內(nèi)相對濕度保持在95%以上。嫁接3 d后適當(dāng)通風(fēng),在第9 天完全通風(fēng),此時接穗第1 片真葉顯露抽生,給予4 h 弱光照及8 h 正常光照補光。嫁接后第10 天開始全天光照,相對濕度為65%~85%,晚上覆膜保溫。
1.3.1 接穗成活率 統(tǒng)計每個穴盤的接穗成活率,然后計算4 個穴盤的接穗平均成活率。
1.3.2 接穗株高 在每個處理的每個穴盤隨機選取10 株嫁接苗,使用直尺測量接穗高度,然后統(tǒng)計4 個穴盤的接穗平均株高。
1.3.3 砧木側(cè)芽萌發(fā)率 統(tǒng)計每個穴盤的砧木側(cè)芽萌發(fā)情況,以砧木側(cè)芽葉直徑達到1 cm 作為統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn),1 cm 以下的暫不統(tǒng)計,后計算4 個穴盤的平均砧木側(cè)芽萌發(fā)率。
1.3.4 砧木側(cè)芽平均葉面積 在試驗處理后7 d 和14 d,隨機選取每個穴盤中10 株苗,使用葉面積測定儀測量砧木側(cè)芽葉面積,然后計算4 個穴盤的平均葉面積。
試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2016 和SPSS 17 統(tǒng)計軟件處理分析。
由圖1 可以看出,第一批處理嫁接苗成活率最高的是CK,達到95.2%,其次是T4 處理,為88.5%,依次是T3 和T1 處理,T2 處理成活率最低,為62.6%。由圖2 可以看出,第二批處理成活率最高的是CK,為94.5%,然后是T4 處理,成活率為88.4%,其他處理從大到小依次是T1、T2 和T3 處理,且三者均顯著低于CK 和T4 處理。結(jié)果表明,無論是先處理再嫁接,還是先嫁接成活再處理,天然油脂和凡士林處理的接穗成活率都顯著低于對照。由此可知,使用天然油脂和凡士林處理都會顯著降低接穗成活率,但嫁接成活后再處理,接穗成活率得到提高。
圖1 第一批處理接穗成活率
圖2 第二批處理接穗成活率
由圖3 可以看出,在第一批處理7 d 后,各處理之間株高無顯著差異。在處理14 d 時,CK 接穗株高值最大,顯著高于其他處理,依次是T4、T1、T2 處理,T3 處理株高值最小,且顯著低于其他處理。在處理28 d,CK 嫁接株高最高,依次是T1 和T4 處理,T2 和T3 處理最低,且顯著低于其他處理。由圖4 可以看出,在第二批處理7 d 至14 d 各處理之間接穗株高沒有顯著差異,在處理28 d 時,CK 接穗株高最高,顯著高于其他處理,其他處理間沒有顯著性差異。結(jié)果表明,天然油脂和凡士林處理與對照相比,在處理后期,接穗株高均顯著降低,與成活率結(jié)果趨勢一致。
圖3 第一批處理接穗株高CK T1T2T3T4a
圖4 第二批處理接穗株高
由圖5 可以看出,第一比先處理后嫁接時,各處理西瓜嫁接苗的砧木側(cè)芽萌發(fā)率有一定差異。在嫁接后7 d,CK 側(cè)芽萌發(fā)率最高,達到20%,T1、T2、T3 和T4 處理砧木萌發(fā)率均為2%,均顯著低于CK。在處理14 d 時,側(cè)芽萌發(fā)率最高的是CK,相比處理7 d 時進一步增加,達到26%,依次是T2 和T1 處理,分別為14.2%和13.7%,T3 和T4 處理萌發(fā)率最低,且顯著低于其他處理。從圖6 可以看出,在第二批處理7 d 后,CK 砧木側(cè)芽萌發(fā)率都顯著高于其他處理,其他處理間沒有顯著性差異。在處理14 d 后,CK 砧木側(cè)芽萌發(fā)率最高,顯著高于其他處理,依次是T2、T1、T3、T4 處理。結(jié)果表明,使用天然油脂和凡士林處理均可顯著降低砧木側(cè)芽萌發(fā)率。先處理后嫁接與先嫁接成活后處理,對照砧木側(cè)芽萌發(fā)率都最高,均顯著高于天然油脂與凡士林處理。
圖5 第一批處理砧木側(cè)芽萌發(fā)率
圖6 第二批處理砧木側(cè)芽萌發(fā)率
由圖7 結(jié)果可以看出,在第一批處理后7 d,先處理后嫁接的砧木側(cè)芽平均葉面積以CK 為最大,達到9.3 cm2 ,天然油脂和凡士林處理的砧木側(cè)芽平均葉面積均顯著低于CK。在處理14 d 后,平均葉面積最大的是CK,達到50.2 cm,顯著大于其他處理,其他砧木平均葉面積依次為T1>T4>T2>T3,T1處理顯著大于T4、T2、T3 處理,而T4、T2、T3 處理之間差異不顯著。由圖8 可以看出,在第二批處理7 d 后,先嫁接成活后處理各處理平均葉面積都非常低,各處理之間沒有顯著性差異。在處理14 d后,CK 平均葉面積最大,達到36 cm,然后是T2 處理,為16.4 cm,然后依次是T1、T3、T4 處理。結(jié)果表明,在嫁接后14 d,CK 砧木側(cè)芽平均葉面積在兩批處理中都最大,基本達到其他處理平均葉面積的2倍,且CK 砧木側(cè)芽萌發(fā)率也最高。
圖7 第一批處理砧木側(cè)芽平均葉面積
圖8 第二批處理砧木側(cè)芽平均葉面積
西瓜設(shè)施內(nèi)栽培,不僅能提前西瓜的上市日期,還能增加一茬西瓜栽培,但因西瓜連作,也出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的設(shè)施土壤連作障礙問題,主要是土傳病害大大降低了西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。嫁接能有效降低設(shè)施西瓜土傳病害發(fā)病率,為了獲得西瓜枯萎病抗性砧木材料,前人通過試驗篩選出了多份親本材料可作為設(shè)施西瓜優(yōu)良嫁接砧木資源。頂插接技術(shù)因操作簡單且成活率高被廣泛使用,但這種方法因為沒有完全去除砧木生長點,砧木側(cè)芽容易萌發(fā),側(cè)芽不斷吸收基質(zhì)養(yǎng)分與接穗形成競爭,不僅浪費了養(yǎng)分,也抑制了接穗的正常生長,從而降低嫁接效率。為此,在嫁接苗移栽前需手工抹除側(cè)芽3~4 次,在大批量嫁接育苗時,則會耗費大量人工。
西瓜砧木生長點抑制研究較少,但在煙草生產(chǎn)上有較多研究。煙草在摘除頂芽后,每隔3~5 d,就要清除腋芽一次,在整個生長過程中,共需清除腋芽8~15 次,也耗費了大量人工。為此研究最多的是使用生長點抑制劑,如2,4-D 能有效抑制腋芽生長;植物油,其中50%菜籽油抑制煙草側(cè)芽效果最好,植物油濃度越高,抑芽效果和穩(wěn)定性越好。在本試驗中,使用菜籽油、大豆油和花生油作為抑制劑對西瓜砧木側(cè)芽萌發(fā)也都有比較好的抑制效果。兩批次處理結(jié)果不一致,但均顯著低于對照,CK 兩批次萌發(fā)率都在26%以上,使用天然油脂處理萌發(fā)率都在14%以下。
凡士林作為一種密封劑,有比較好的防水密封性能,主要用于醫(yī)藥化妝品行業(yè)。在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用,凡士林能讓煙草腋芽生長停滯或緩慢進行。筆者使用凡士林試驗表明,相比天然油脂,凡士林處理不但提高了接穗成活率,也極大降低了砧木側(cè)芽萌發(fā)率,兩批次試驗側(cè)芽萌發(fā)率都最低,都為10%。先嫁接成活再用凡士林處理的砧木側(cè)芽平均葉面積也最小??赡苁且驗榉彩苛謱藿用绲牟涣即碳ぽ^小,其形成的一層保護膜,一方面阻止了側(cè)芽呼吸作用,打斷了同化和異化作用,使側(cè)芽生長停滯,枯死或不再萌發(fā);另一方面又隔絕了水分和細菌等有害微生物的入侵,提高了接穗成活率。而油脂并不能較好保護嫁接傷口,反而會滋生有害微生物,特別是在嫁接后的前幾天,較高的濕度環(huán)境下更不利于傷口愈合,從而使接穗更容易死亡。
綜上,針對西瓜大批量嫁接生產(chǎn)過程中遇到的砧木側(cè)芽不斷萌發(fā)問題,可使用天然油脂或凡士林來抑制側(cè)芽萌發(fā),可顯著降低砧木側(cè)芽萌發(fā)率。使用凡士林效果最好,但涂抹過程比天然油脂處理稍復(fù)雜。而最好是在嫁接苗成活后再處理,這樣可以避免因油脂和凡士林處理導(dǎo)致的成活率降低問題。