李林光,李文富,王俊杰,冉露霞,朱楨梔,朱 博*
(1 南城縣上唐鎮(zhèn)綜合便民服務(wù)中心,江西撫州 344700;2 南城縣徐家鎮(zhèn)農(nóng)技綜合服務(wù)中心,江西撫州 344700;3 贛南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/國家臍橙工程技術(shù)研究中心,江西贛州 341000)
棗(Ziziphus jujuba Mill)系原產(chǎn)于中國的木本果樹,適應(yīng)廣、抗逆強(qiáng)、栽培易[1]。麻姑鮮棗1 號(hào)(Magu 1)是江西省南城縣選育的鮮食棗地方新品種[2]。南方多雨地區(qū)通常嫁接棗苗的成活率較低,易形成棗吊并提前開花結(jié)果。嫁接是棗樹育苗的主要方式,其親和性受光照強(qiáng)度、水分環(huán)境、組織營養(yǎng)、親緣性、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)源激素分布等各種因素影響[3]。嫁接時(shí),應(yīng)讓接穗與砧木形成層緊密結(jié)合,使得細(xì)胞增生、維管組織彼此愈合成一個(gè)整體[4]。嫁接后,砧穗結(jié)合部位發(fā)生一系列代謝和生理變化,其親和性對嫁接苗是否成活很重要[5],具體表現(xiàn)為生長旺盛、愈傷組織發(fā)育良好。已有很多學(xué)者相繼開展了生理、化學(xué)、形態(tài)等嫁接親和性研究,羅紅衛(wèi)等[6]研究了18 個(gè)荔枝品種高接靈山香荔上的親和性和生長量,馬攀等[7]研究了不同砧木嫁接甜柿的苗期生長生理特性及親和性;以嫁接蘋果苗為對象,研究了遮陰對不同光照生長量分配、葉子的同化作用及碳水化合物的變化[8]。本試驗(yàn)以麻姑鮮棗1 號(hào)為對象,比較嫁接后不同光照與避雨條件下,棗莖生長粗度、高度,嫁接苗成活率、成苗率,棗吊苗的變化規(guī)律,分析光照和避雨對嫁接棗苗愈傷組織的影響,為探討嫁接棗苗愈合機(jī)制及棗吊形成、花芽分化的分子機(jī)理提供實(shí)踐基礎(chǔ)。
選擇江西省南城縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園為試驗(yàn)地,已建有麻姑鮮棗1 號(hào)品種園,排、灌水等基礎(chǔ)設(shè)施完備,交通方便。南城縣屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,四季分明,年平均溫度17.8℃、降水量1642mm,無霜期277d;年最高溫度在7 月,最低在1 月。年降雨量不平衡,4-7 月為豐水期,占全年的60%;而8-9 月易受臺(tái)風(fēng)影響,陣雨較多。南方多雨影響了春夏季嫁接棗苗的生長和棗果實(shí)的發(fā)育。嫁接育苗試驗(yàn)地系水稻田改建而成,其有機(jī)質(zhì)含量1.12%,pH 值6.3。
1.2.1 砧木及處理。2016 年春,直播酸棗種子,按露地常規(guī)栽培管理培育砧木苗。嫁接前(2017 年6 月25日),對酸棗苗地進(jìn)行中耕除草,施足基肥,剔除過粗、過細(xì)的苗,選擇離地5cm 處地徑基本保持在1~1.2cm的為試驗(yàn)砧木苗。市購遮陽網(wǎng),并自建簡易遮陽棚。
1.2.2 接穗。2017 年7 月6-8 日,采集品種園內(nèi)當(dāng)年生并木質(zhì)化的一次枝做接穗芽。當(dāng)天采集粗0.8~1cm接穗芽,當(dāng)天嫁接,由專人負(fù)責(zé)采穗,并用濕毛巾遮蓋處理,保持接穗有一定的濕度。
1.2.3 嫁接。采用切接法。選擇1 位熟練工人,專門連續(xù)嫁接2d,每天約1000 株,共2000 株。嫁接后,抹芽及水肥管理基本保持一致。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用隨機(jī)區(qū)組法,設(shè)計(jì)2 個(gè)條件3 種水平處理,重復(fù)3 次,共有處理(小地塊)18 塊,每個(gè)小地塊50m2。2 個(gè)條件,即不避雨(露地)和避雨;3 種水平,即100%光照、70%光照、40%光照。避雨架為小拱棚,設(shè)每個(gè)小拱棚50m2,其中:僅避雨架為不避雨(露地)條件,避雨架加蓋全透光薄膜為避雨條件;僅避雨架、避雨架加蓋全透光薄膜均視作100%光照水平,避雨架加蓋一塊2 針遮陽網(wǎng)為70%光照水平,避雨架加蓋一塊3 針遮陽網(wǎng)為40%光照水平。2 個(gè)避雨條件因素、3 種光照水平,共6 個(gè)處理組合(見表1)。
表1 2 個(gè)因素3 水平處理組合
棗苗嫁接后,每次重復(fù)掛牌標(biāo)識(shí)30 株,累計(jì)540株,測量植株莖的生長量。每次重復(fù)(每個(gè)小地塊)嫁接苗為100 株,共1800 株;調(diào)查每個(gè)小地塊全部棗苗成活、成苗和棗吊苗的數(shù)量。
1.3.2 調(diào)查與測量方法。嫁接后10d,約80%的棗芽已萌發(fā),調(diào)查期為7 月16 日-8 月15 日,每隔3d 調(diào)查1次,共11 次。采用游標(biāo)卡尺測量芽的粗度、卷尺測量抽生棗芽頭的高度。調(diào)查完成后,統(tǒng)計(jì)分析發(fā)育中期枯死、不長棗頭芽的苗。棗苗粗度、棗頭高度以實(shí)際成苗的平均數(shù)計(jì),棗吊苗不參與統(tǒng)計(jì)。以嫁接前棗苗數(shù)量計(jì),8 月15 日統(tǒng)一調(diào)查成活、成苗、棗吊苗的數(shù)量。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS2 1.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),用Duncon 進(jìn)行多重比較分析、Excel2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。
由表2 可知,避雨、70%光照處理的棗苗莖生長最粗,平均粗度為7.62mm;其次為避雨、100%光照栽培,平均粗度為6.91mm;不避雨、40%光照處理的粗度最小,平均為5.86mm。
表2 不同處理對嫁接棗苗發(fā)育過程中莖粗度的變化
由表3 可知,不避雨、100%光照處理的棗莖生長最快,平均高度為522.89mm;其次為避雨、70%光照處理的達(dá)449.44mm;不避雨、40%光照遮陽網(wǎng)處理的棗苗生長最慢,平均高度為310.38mm。
表3 不同處理對嫁接棗苗發(fā)育過程中莖高度的變化
對嫁接棗苗的生長發(fā)育速度進(jìn)行方差分析(表4),其莖粗和莖高的增長不同步。避雨、70%光照處理對棗莖粗度的變異系數(shù)較大。不避雨在100%的光照條件下莖高增長最快,在40%光照的條件下莖的高度增長最慢。避雨在100%光照條件下莖粗的增長最快,在40%光照莖粗的增長速度最慢。
表4 不同處理對棗莖粗與莖高的生長速度影響
由8 月15 日調(diào)查統(tǒng)計(jì)(表5)可知,避雨條件下、不同光照水平的棗苗成活數(shù)量分別為80.38 株、74.53 株和76.32 株,棗吊苗數(shù)分別為9.20 株、6.76 株和6.63 株;不避雨條件下、不同光照水平的棗苗成活只有54.67 株、61.33 株和63.67 株,而棗吊苗明顯較多,分別為22.16 株、16.00 株和11.80 株,其中不避雨、100%光照的棗吊苗數(shù)占到嫁接苗的22.16%和成活苗數(shù)的40.50%。
表5 不同處理對棗苗成活數(shù)、成苗數(shù)及棗吊苗的影響
春季嫁接果樹苗,一般從4 月份開始,而此時(shí)在南方開始進(jìn)入雨季;如選擇農(nóng)田進(jìn)行棗樹育苗,受雨水影響較大,嫁接后對苗木的愈傷組織發(fā)育不利,致使嫁接苗的成活率低、成苗率低、棗吊苗多。
王躍強(qiáng)[9]研究以酸棗為砧嫁接棗樹中,發(fā)現(xiàn)春季育苗較多,但成活率較低。韓村文等[10]在研究野生酸棗樹嫁接棗時(shí),也提出棗的成活率不高,同時(shí)分析了提高嫁接成活率的一些對策。吳寶鳳等[11]發(fā)現(xiàn)了不同年份棗的嫁接接穗成活率是不同的,1 年生的木質(zhì)化棗頭芽成活率較高,達(dá)到79.1%;而1 年生的徒長枝成活率71.8%,1~3 年的二次枝成活率可達(dá)84%,但苗高不到10cm。生產(chǎn)中,二次枝成活率高但成苗率低,大量的苗無法出圃,即棗吊苗,不長棗頭,抽生棗頭率只有31%[9]。曾現(xiàn)春[12]在研究沾化冬棗嫁接時(shí),提出選用當(dāng)年發(fā)育充實(shí)的棗頭芽嫁接,同時(shí)認(rèn)為6-8 月嫁接為宜,且越早越好,成活率較高。劉金榮等[13]研究棗頭和二次枝,采用“T”字型和木質(zhì)嵌芽接法,棗頭芽成苗率較高,可達(dá)66%,而棗吊苗18%。Nienstaedt,Teich 等用8~10cm 當(dāng)年生的棗接穗,對3~4 年砧木進(jìn)行嫁接,研究了其生長規(guī)律。
水是植物生存和發(fā)揮功能所需的各種資源中最重要的,也是對植物生長限制性最強(qiáng)的,細(xì)胞中的所有物質(zhì)都在水的溶液中進(jìn)行代謝、運(yùn)輸、信號(hào)傳遞。果樹避雨栽培中,研究葡萄的比較多,而棗樹比較少,尤其是在棗苗繁育中很少采用。北方是棗樹的適宜區(qū),一般不需要避雨育苗;目前,尚沒有避雨棗樹育苗的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料。韓志強(qiáng)等[14]研究了南方避雨栽培對“金絲4號(hào)”的果實(shí)品質(zhì)和裂果的影響。李麗[15]研究了避雨條件下冬棗的栽培物候期、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量、裂果率的影響。袁國軍等[16]研究了避雨栽培條件下新鄭紅棗裂果及果實(shí)品質(zhì)的影響,避雨條件對棗的可溶性固形物、總糖、維生素C 含量明顯提高,而對有機(jī)酸、果實(shí)硬度等又有明顯下降,提出了避雨栽培是南方鮮食棗栽培的一個(gè)研究方向。本研究表明,因南方春季雨水多,對嫁接苗的影響較大;雨水對嫁接口容易傳導(dǎo)病菌,樹體內(nèi)水分過多也會(huì)減弱免疫能力;通過避雨棚育苗方法,能夠有效提高棗樹嫁接的成活率及成苗率。
研究光照變化對嫁接苗影響,關(guān)注蔬菜的學(xué)者較多。陳文明等[17]研究了弱光照條件下對西瓜嫁接苗生長及生理指標(biāo)變化情況。董喬等[18]研究了不同光照對黃瓜嫁接苗及葉綠素的變化。華斌等[19]認(rèn)為西瓜斷根對不同光照條件下苗的生長及生理特性也有較明顯的變化。陳貴虎等[20]研究了臺(tái)灣青棗嫁接成活的因素與光照有較大影響。張穎等[21]通過對3 種不同菊花在4h、8h、12h 的不同光照和澆水次數(shù)進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)干莖和成活率在低光照條件下較好,認(rèn)為黑暗有利于愈傷組織形成,而光照有抑制作用。姚立新等[22]對不同冬棗樹苗的光合作用進(jìn)行了研究,認(rèn)為不同地區(qū)間存在不同的光合飽和點(diǎn)就有不同的光適應(yīng)能力。本研究不同光照條件下棗樹嫁接苗的生長量,表明光照有利于棗樹嫁接苗的生長和愈傷組織的發(fā)育。光照影響了植物的內(nèi)源激素和各種酶的分布,直接影響到植物的光合作用和抗逆生理反應(yīng)。植物個(gè)體之間的差異也會(huì)影響嫁接苗愈傷組織的生長發(fā)育,進(jìn)而影響成活率。
本研究表明,不避雨、100%光照條件對當(dāng)年棗芽嫁接的成活率、成苗率較低,僅有32.2%,與前者研究相近。雨水多影響了春季嫁接苗成活率,是嫁接愈傷組織發(fā)育不良的關(guān)鍵因子。以二次枝為接穗芽的棗吊苗多,不長棗頭,結(jié)果與本研究相似,但本研究以一次枝為接穗,避雨條件下成活率和成苗率均較高。
南方多雨地區(qū)嫁接棗苗,避開雨季是首選。接穗選擇一次枝上健壯芽條。避雨有利于棗苗嫁接成活,減少棗吊苗發(fā)生,且苗木均勻度較一致。避雨對嫁接棗苗成活率、成苗率及棗吊苗的生長影響較大。光照對棗樹嫁接苗成活率的影響不大,但光照對后期生長的影響表現(xiàn)在苗高和莖粗上。生產(chǎn)中,通過避雨處理,可有效提高棗樹嫁接苗的成活率與成苗率,降低棗吊苗發(fā)生。當(dāng)年芽是棗樹嫁接成活最佳選擇,上年冬季貯藏保鮮的接穗,對棗苗成活率有一定影響。