DOI:10.16861/j.cnki.zggc.2024.0303
3.新疆農業(yè)科學院哈密瓜研究中心 烏魯木齊 830091; 4.西藏德堂農牧產業(yè)發(fā)展有限公司 西藏山南 856000)
摘""" 要:甜瓜是一種重要的園藝作物,生產上常采用抗性砧木嫁接解決土壤連作障礙問題。甜瓜屬植物非洲角瓜具有高抗南方根結線蟲的特性,但植株莖稈細小,不利于嫁接操作。研究非洲角瓜ZM4砧木苗齡和多效唑處理對甜瓜嫁接苗生長的影響,以獲取最佳嫁接苗齡和多效唑濃度。結果表明,非洲角瓜ZM4砧木在3葉1心時株高、莖粗和嫁接速度均顯著大于1葉1心和2葉1心處理,3葉1心時嫁接甜瓜接穗鮮質量、莖粗、株高和葉綠素相對含量(SPAD值)在3個苗齡中均最高。采用75 mg·L-1多效唑噴施非洲角瓜ZM4砧木,嫁接甜瓜接穗的株高、莖粗和葉綠素相對含量(SPAD值)顯著高于0、50和100 mg·L-1處理。綜上所述,與其他苗齡相比,砧木苗齡控制在3葉1心時,可以顯著縮短嫁接時間,促進接穗生長。此外,在砧木3葉1心嫁接時,與其他濃度相比,葉片噴施75 mg·L-1的多效唑可以顯著增加莖粗,既有利于嫁接操作,也可以促進接穗生長。研究結果為抗南方根結線蟲的非洲角瓜砧木在甜瓜嫁接中的應用提供了技術參數。
關鍵詞:甜瓜;非洲角瓜;砧木;多效唑;種苗;生長
中圖分類號:S652""""""""""""" 文獻標志碼:A""""""""""" 文章編號:1673-2871(2024)11-081-05
收稿日期:2024-05-05;修回日期:2024-07-25
基金項目:西藏山南市科技計劃項目(SNSBJKJJHXM2023004);湖北省重點研發(fā)計劃(2023BBB033);國家西甜瓜產業(yè)技術體系(CARS-25);中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金資助項目(2662022YLYJ010);新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金(2021D01B59);海南省重大科技計劃項目(ZDKJ2021005);海南省院士創(chuàng)新平臺科研專項(YSPTZX202141)
作者簡介:王建國,男,在讀碩士研究生,研究方向為甜瓜嫁接。E-mail:1931959864@qq.com
通信作者:黃""" 遠,男,副教授,碩士生導師,研究方向為瓜類蔬菜嫁接。E-mail:huangyuan@mail.hzau.edu.cn
Effects of seedling age and paclobutrazol treatment on the growth of melon scion seedlings grafted onto African horned melon rootstock
WANG Jianguo1, ZHANG Hao2, TIAN Banlü1, ZHANG Xuejun3, BIE Zhilong1, HU Jiakui4, HUANG Yuan1
(1. College of Horticulture amp; Forestry, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, Hubei, China; 2. Hainan Sanya Crop Breeding Experimental Center, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Sanya 572022, Hainan, China; 3. Hami Melon Research Center, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, Xinjiang, China; 4. Xizang Detang Agriculture and Animal Husbandry Development Co., Ltd, Shannan 856000, Xizang, China)
Abstract: Melon is an important horticultural crop. Grafting onto resistant rootstock is a common method for solving soil continuous cropping obstacle. African horned melon(Cucumis metuliferus), a species of the genus Cucumis, has high resistance to southern root knot nematodes, but it is not convenient to be grafted as a rootstock since the small stem, and the improved seedling production technique of plants grafted onto african horned melon is lacking. This study investigated the effects of different ages of african horned melon ZM4 rootstock and the application of exogenous paclobutrazol on the growth of grafted melon seedlings, in order to obtain the optimal grafting age and paclobutrazol concentration. The results showed that ZM4 rootstock had the highest plant height, stem diameter, leaf chlorophyll content(SPAD) and grafting speed at the age of three true leaves than at the age of one and two true leaves, the value of scion fresh mass, stem diameter and height of melon grafted onto ZM4 rootstock at the age of three true leaves was the highest among the three ages. The value of height, stem diameter, and leaf chlorophyll content(SPAD)of melon grafted onto ZM4 rootstock spraying with 75 mg·L-1 paclobutrazol was significantly higher than spraying with 0, 50, and 100 mg·L-1. In summary, compared with other ages, the age of three true leaves for the african horned melon rootstock can significantly shorten grafting time and enhance the scion growth, in addition, at the age of one true leaf for the african horned melon rootstock, compared with other concentrations, 75 mg·L-1 paclobutrazolis spraying can significantly increase stem diameter, which is not only convenient for the grafting operation, but also enhance scion growth. The above results provide technical parameters for the application of southern root knot nematodes resistant horned melon rootstock in melon grafting.
Key words: Melon; African horned melon; Rootstock; Paclobutrazol; Seedling; Growth
甜瓜作為重要的瓜類作物,在我國果蔬生產和消費中占有重要地位。在甜瓜的栽培生產中,重茬年限增加導致根結線蟲積累日益增多,現南方根結線蟲病對我國甜瓜產業(yè)可持續(xù)發(fā)展已構成嚴重威脅[1]。非洲角瓜是甜瓜屬植物,對南方根結線蟲具有較強的抗性[2]。用非洲角瓜作為砧木與甜瓜進行嫁接能提高其對南方根結線蟲的抗性[3],并且有促進生長和增產的效果[4]。非洲角瓜與其他瓜類砧木如南瓜、葫蘆相比,苗期生長緩慢,長勢弱,莖稈較細,嫁接操作不便[5]。本研究通過分析不同非洲角瓜砧木苗齡對甜瓜嫁接苗生長的影響,找到嫁接效果最好的苗齡;多效唑能通過調控內源激素調節(jié)幼苗生長[6],抑制幼苗縱向伸長,促進橫向生長,使幼苗莖稈增粗[7]。通過施加外源促進壯苗的化學物質多效唑[8],培育出適合嫁接的壯苗,尋找最佳的施用濃度。通過以上方法建立非洲角瓜砧木嫁接甜瓜的高效種苗生產技術,降低非洲角瓜砧木嫁接甜瓜的操作難度,提高嫁接效率和促進種苗生長,從而為解決甜瓜南方根結線蟲危害問題奠定技術基礎。
1 材料與方法
1.1 材料
采用華中農業(yè)大學設施蔬菜生長發(fā)育與調控課題組前期鑒定篩選出的抗南方根結線蟲非洲角瓜(Cucumis metuliferus)材料ZM4(PI482452),由新疆農業(yè)科學院海南三亞農作物育種試驗中心提供;對照砧木為南瓜青研砧木1號(Cucurbita maxima × Cucurbita moschata,QY1),購自青島市農業(yè)科學研究院。甜瓜接穗品種為納斯蜜(NSM),由新疆明鑫科鴻農業(yè)科技有限責任公司提供。
1.2 方法
試驗于2023年7-10月在華中農業(yè)大學國家蔬菜改良中心華中分中心玻璃溫室人工氣候室進行。
試驗采用2個單因素試驗設計,砧木苗齡試驗有5個處理,T1:NSM/QY1(1葉1心期);T2:NSM/NSM(1葉1心期);T3:NSM/ZM4(1葉1心期);T4:NSM/ZM4(2葉1心期);T5:NSM/ZM4(3葉1心期)。外源多效唑試驗有4個處理,隨機區(qū)組設計,每處理3次重復。試驗在華中農業(yè)大學國家蔬菜改良中心華中分中心進行。選取飽滿、健康的種子放置于1000倍液的高錳酸鉀溶液中消毒15 min,之后用流水沖洗干凈,非洲角瓜和南瓜浸種12 h,甜瓜浸種8 h,然后瀝干水分,將種子用濕潤紗布包裹后放置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽。待種子胚根露白后播種于已消毒的50孔穴盤,基質配比V草炭∶V蛭石∶V珍珠巖=3∶1∶1(草炭粒徑0~6 mm,蛭石和珍珠巖粒徑2~4 mm),播種前按照1.4 kg·m-3的比例向基質中添加復合肥(N∶P∶K=15∶15∶15),播種后放置在人工氣候室中育苗,晝夜溫度為28 ℃/18 ℃。苗齡試驗,在甜瓜接穗子葉展平真葉微露,南瓜砧木與甜瓜砧木(自嫁)1葉1心,非洲角瓜砧木分別為1葉1心、2葉1心、3葉1心時進行嫁接,采用單子葉貼接法[4]。在外源多效唑試驗中,在非洲角瓜砧木1葉1心時將配制好的0、50、75、100 mg·L-1的多效唑均勻噴施到砧木葉片上,每株噴施2 mL,待砧木長到3葉1心時采用單子葉貼接法進行嫁接[9]。
嫁接愈合期管理方法:第1天到第5天,保持高濕狀態(tài),相對濕度大于95%;第6天到第9天,降低濕度,約為85%;第10天以后,保持正常濕度,約70%。第1天置于完全黑暗的環(huán)境中,第2天到第5天恒定弱光,約80 μmol·m-2·s-1;第6天到第9天光照度增加至170 μmol·m-2·s-1,第10天以后開始正常光照,約300 μmol·m-2·s-1。光周期為白天14 h/夜晚10 h。溫度為白天28 ℃、夜間18 ℃。
1.3 指標測定
1.3.1""" 砧木苗齡試驗""" 嫁接前用直尺測量砧木株高,用游標卡尺測量砧木莖粗(莖基部以上1 cm處)。計算不同砧木嫁接25株接穗所用的時間,測量獨立進行,共3次。嫁接后14 d統計成活率(成活株數占嫁接株數的百分比),測定甜瓜接穗株高、接穗莖粗(嫁接部位以上1 cm處),用電子天平測定接穗鮮質量,用SPAD-502plus葉綠素儀測定接穗葉綠素相對含量(SPAD值)。
1.3.2""" 外源多效唑處理試驗""" 嫁接前測量株高、莖粗(莖基部以上1 cm處)、葉片SPAD值。嫁接后14 d測量接穗葉片SPAD值、接穗株高、接穗莖粗(嫁接部位以上1 cm處)、接穗鮮質量。
1.4 數據分析
采用Excel 2016處理數據和作圖,采用DPS 7.05對數據進行單因素試驗統計分析,采用Duncan’s新復極差法進行多重比較。
2 結果與分析
2.1 非洲角瓜與甜瓜嫁接的苗齡篩選
對嫁接前砧木株高(圖1-A)和莖粗(圖1-B)測定顯示,3葉1心的非洲角瓜(T5)株高和莖粗均顯著高于1葉1心(T3)和2葉1心(T4)時的非洲角瓜,以及1葉1心時的甜瓜(T2)。3葉1心的非洲角瓜(T5)莖粗顯著高于1葉1心時的南瓜(T1),株高與T1處理無顯著差異。
由圖2-A可知,在5個處理中,3葉1心時的非洲角瓜(T5)和1葉1心時的南瓜(T1)嫁接用時最短,均顯著低于其他處理。2葉1心的非洲角瓜(T4)砧木嫁接用時顯著短于1葉1心的非洲角瓜(T3)。各處理嫁接成活率無顯著差異,均在95%以上(圖2-B)。嫁接甜瓜接穗葉片的SPAD值方面(圖2-C),3葉1心的非洲角瓜砧木(T5)顯著高于1葉1心的甜瓜自嫁(T2)以及1葉1心的非洲角瓜(T3)和2葉1心的非洲角瓜砧木(T4)嫁接。3葉1心的非洲角瓜砧木(T5)嫁接甜瓜接穗鮮質量(圖2-D)、接穗莖粗(圖2-E)、接穗株高(圖2-F)均顯著高于其他處理。
2.2 非洲角瓜嫁接甜瓜的最適多效唑質量濃度篩選
由圖3可知,在株高方面,75 mg·L-1的多效唑處理株高最低(圖3-A),顯著低于0、50及100 mg·L-1處理。在50 mg·L-1多效唑處理下,非洲角瓜的莖粗最大,顯著高于其他處理(圖3-B)。與不噴施多效唑相比,施加多效唑后非洲角瓜葉片SPAD值均顯著增大,其中75 mg·L-1處理與50、100 mg·L-1均沒有顯著差異(圖3-C)。
不同濃度多效唑處理非洲角瓜砧木嫁接后14 d甜瓜葉綠素含量和生長指標如圖4所示。嫁接甜瓜葉片葉綠素含量不受多效唑濃度的影響(圖4-A)。甜瓜接穗株高在75 mg·L-1多效唑處理下顯著高于0和100 mg·L-1處理,但與50 mg·L-1處理無顯著差異(圖4-B)。甜瓜接穗莖粗在75 mg·L-1多效唑處理下顯著高于0 mg·L-1處理,但與50和100 mg·L-1處理無顯著差異(圖4-C)。甜瓜接穗鮮質量在75 mg·L-1多效唑處理下顯著高于其他處理(圖4-D)。
3 討論與結論
南方根結線蟲是一種重要的寄生線蟲,入侵甜瓜根系導致發(fā)育受阻甚至腐爛,影響植株地上部發(fā)育,導致植株矮小瘦弱[10]。利用非洲角瓜抗南方根結線蟲的特性,將其作為砧木與甜瓜接穗進行嫁接栽培,是目前一種防治甜瓜根結線蟲危害較簡便有效和綠色安全的方法[3]。嫁接成活率和嫁接接穗生長受苗齡、砧木質量、嫁接方法等多種因素影響[11-13]。甜瓜接穗與南瓜和葫蘆砧木嫁接時的砧木苗齡以1葉1心為宜[13-15]。本研究結果表明,非洲角瓜砧木在1葉1心時莖稈細小,與甜瓜接穗嫁接的適配性較差,增加了嫁接操作難度,嫁接效率低,嫁接接穗苗生長弱,不適合作為砧木嫁接。下胚軸高度和莖粗是影響嫁接效率的重要因素,非洲角瓜幼苗隨著苗齡的不斷增大,植株下胚軸高度增加、莖粗增大,當非洲角瓜砧木苗齡為3葉1心時嫁接,嫁接速度最快,接穗生長最佳,適合作為砧木進行甜瓜嫁接。
多效唑可以有效控制蔬菜種苗株高、莖粗等性狀,施用適宜濃度的多效唑可以培育壯苗[16-17]。前人在甜瓜上的研究表明,夏秋季育苗用多效唑浸種能有效抑制出芽后種苗下胚軸徒長,以質量濃度100 mg·L-1效果最好,質量濃度大于100 mg·L-1會出現葉片皺縮、影響生長[18]。王希波等[19]研究表明,播種后 6 d(砧木子葉完全平展)時采用30~50 mg·L-1多效唑噴施可有效控制葫蘆砧木徒長,并改善西瓜嫁接苗質量。郭敬華等[20]研究表明,20 mg·L多效唑在基質表面噴施1次,子葉展平時葉面噴施第2次,可有效控制夏季黃瓜徒長。本研究結果表明,與0、50和100 mg·L-1的多效唑施用質量濃度相比,75 mg·L-1的多效唑處理對非洲角瓜砧木的壯苗效果較好,嫁接后也能顯著促進接穗生長。本研究中多效唑壯苗的最優(yōu)濃度與上述研究結果具有一定差異,可能與試驗中所用的瓜類作物種類不同和多效唑施用方式不同有關。
綜上所述,非洲角瓜作為甜瓜的嫁接砧木,在3葉1心時嫁接最佳。在非洲角瓜1葉1心時噴施75 mg·L-1多效唑,3葉1心時嫁接效果最佳,可促進嫁接后甜瓜接穗生長。本研究結果為非洲角瓜砧木在甜瓜嫁接中的應用提供了重要技術參數。
參考文獻
[1]"" 王志偉,李煥秀,孫德璽,等.西瓜甜瓜根結線蟲病研究進展[J].中國瓜菜,2010,23(2):31-33.
[2]"" 馬金慧,茆振川,李惠霞,等.刺角瓜對南方根結線蟲的抗性及特征分析[J].園藝學報,2014,41(1):73-79.
[3]"" SIGUENZA C,SCHOCHOW M,TURINI T,et al.Use of Cucumis metuliferus as a rootstock for melon to manage Meloidogyne incognita[J].Journal of Nematology,2005,37(3):276-280.
[4]"" 顧興芳,張圣平,張思遠,等.抗南方根結線蟲黃瓜砧木的篩選[J].中國蔬菜,2006(2):4-8.
[5]"" 陳位平,蔣萬,張忠武,等.湖南夏秋苦瓜嫁接砧木品種篩選[J].安徽農業(yè)科學,2024,52(5):50-53.
[6]"" 梁任繁,蘇義成,仇惠君,等.葉面噴施多效唑對網紋甜瓜幼苗農藝性狀、內源激素的影響及其相互關系[J].中國瓜菜,2023,36(6):50-57.
[7]"" 吳光南,張金渝,湯日圣.多效唑對作物的生理效應和應用[J].作物雜志,1991(1):25-27.
[8]"" 王曉媛,楊萬邦,劉聲鋒,等.多效唑對早春嫁接西瓜幼苗生長和生理指標的影響[J].安徽農業(yè)科學,2023,51(24):41-44.
[9]"" 劉常金.瓜類作物嫁接砧木少萌蘗技術的研究[D].武漢:華中農業(yè)大學,2022.
[10] 劉暢.蔬菜根結線蟲的生物防治[J].安徽農學通報,2009,15(17):137-139.
[11] GUAN W J,ZHAO X.Effects of grafting methods and root excision on growth characteristics of grafted muskmelon plants[J].HortTechnology,2015,25(6):706-713.
[12] 龍慧君,李紫瑜,歐立軍,等.辣椒耐低溫砧木篩選和嫁接體系優(yōu)化[J].中國農學通報,2023,39(22):47-51.
[13] 丁曉晨,李夢竹,豐崇然,等.砧穗生理苗齡對斷根貼接薄皮甜瓜幼苗質量的影響[J].中國瓜菜,2023,36(12):64-70.
[14] 田紅梅,劉娟,張長坤,等.甜瓜砧木用南瓜新品種‘皖砧6號’[J].園藝學報,2022,49(增刊2):127-128.
[15] 張利利,張翔,李增偉,等.榆林市設施芝麻蜜薄皮甜瓜嫁接砧木品種篩選試驗[J].農業(yè)科技通訊,2023(7):96-99.
[16] 李華鋒,吳娟妹,張珍,等.不同濃度多效唑對番茄幼苗生長的影響研究[J].南方農機,2023,54(22):46-49.
[17] 王林闖,仲秀娟,趙建鋒,等.多效唑在黃瓜工廠化育苗上的應用研究[J].黑龍江農業(yè)科學,2015(11):60-63.
[18] 張建文,覃雅芳,陳國民,等.不同濃度多效唑處理對網紋甜瓜苗質的影響[J].上海蔬菜,2006(2):76-77.
[19] 王希波,梁歡,肖康飛,等.植物生長延緩劑對西瓜砧木和嫁接苗質量的影響[J].中國蔬菜,2016(2):35-39.
[20] 郭敬華,董靈迪,焦永剛,等.黃瓜穴盤育苗株型化學調控技術及作用機理研究[J].中國農學通報,2014,30(22):114-120.