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嫁接对甜瓜品质影响的研究进展

2011-04-01李利兰罗庆熙

长江蔬菜 2011年12期
关键词:网纹薄皮枯萎病

李利兰,罗庆熙

(西南大学园艺园林学院,重庆,400715)

嫁接对甜瓜品质影响的研究进展

李利兰,罗庆熙

(西南大学园艺园林学院,重庆,400715)

归纳和总结了嫁接对甜瓜枯萎病抗性以及外观品质、内在品质和芳香物质的影响,介绍了一些甜瓜品种比较理想的砧木,希望能为今后的嫁接甜瓜的发展提供参考。同时提出嫁接苗栽培管理技术体系也是今后的研究方向。

甜瓜;嫁接;抗病性;品质

甜瓜(Cucumis melon)又称甘瓜或香瓜。甜瓜因味甜而得名,由于清香袭人故又名香瓜。甜瓜是夏令消暑瓜果,其营养价值可与西瓜媲美。按植物学分类方法,把甜瓜分为网纹甜瓜(C.melon var.reticulatus)、硬皮甜瓜(C.melon var.cantalupensis)、冬甜瓜(C.melon var.inodorus)、观赏甜瓜(看瓜)(C.melon var.dudain)、柠檬瓜(C.melon var.chito)、蛇形甜瓜(菜瓜)(C.melon var.flexuosus)、香瓜(C.melon var.makuwa)和越瓜(C.melon var.cocomon)等 8个变种。按生态学特性,中国通常又把甜瓜分为厚皮甜瓜与薄皮甜瓜两种。

瓜类嫁接栽培在我国有3 000多a的历史,公元前100 a我国农学家汜胜之所著的 《汜胜之书》中已有关于嫁接法生产大瓠的记载。而日本从1925年就开始进行瓜类嫁接栽培防止瓜类病害的研究,但未能在生产上推广应用[1],直到20世纪 50年代建立了叶苗嫁接体系,简化了嫁接技术,才使得这一技术迅速发展[2]。而我国现代瓜类嫁接栽培的研究和应用始于20世纪70年代[3],虽起步较迟,但发展较快。嫁接栽培被称为继地膜覆盖栽培技术之后在瓜类上影响巨大的又一项新技术成果[4]。

1 嫁接甜瓜的抗病现状

甜瓜的病害种类很多,由于发病时间、发病部位等不同,对甜瓜生产的影响也不同,其中影响最为严重的是甜瓜枯萎病。

甜瓜枯萎病属于世界性的土传真菌性病害,病菌为镰刀菌,属于尖镰孢属甜瓜专化型,在土壤中可长期存活,防治十分困难,给西甜瓜生产造成了巨大损失[5]。我国主要采用轮作,生物、化学防治及抗病育种等方法预防甜瓜枯萎病的发生。轮作和生物防治分别受土地资源限制及环境条件影响,未能大面积应用于生产;化学防治应用较广泛,但缺乏低毒高效无污染的杀菌剂;抗病育种是一条经济有效的预防途径,但是受到诸多因素的制约。因此,目前防治甜瓜枯萎病最为有效的方法就是嫁接换根法。徐胜利等[6]采用不同的嫁接方法和育苗方法研究了嫁接对伽师甜瓜幼苗和植株生物学特性及枯萎病抗性、产量、品质的影响。结果表明,在无土育苗条件下,采用插接法培育伽师甜瓜嫁接苗的防病效果最好。周小林等[7]通过采用地方瓜种1笋瓜和日本新土佐南瓜等 10种砧木嫁接海蜜 3号甜瓜研究表明,嫁接可显著提高甜瓜的抗枯萎病能力。崔洪宇等[8]研究表明,嫁接换根确实增强了植株的抗病力,不仅减轻土传病害,而且减轻地上部病害。崔丽红等[9]研究表明,新土佐等4种砧木嫁接厚皮甜瓜,嫁接苗田间枯萎病发病率都较低,其中新土佐南瓜、黑籽南瓜作砧木嫁接的厚皮甜瓜发病率为0,表现出高抗病性,说明嫁接是厚皮甜瓜连作防止枯萎病的有效途径。总而言之,嫁接可以有效地防止甜瓜枯萎病的发生。

但是不同的育苗方式、不同的栽培方式和不同砧木对不同品种甜瓜的嫁接抗病效果有所差异,所以各地区应该针对当地主栽品种进行育苗方式和栽培方式的试验,确定最佳的栽培效果;同时也应该针对当地主栽品种进行砧木的选育工作,以获得适用于不同品种的专用砧木品种。

2 嫁接对甜瓜品质的影响

虽然嫁接技术应用于瓜类的初衷是为了解决病害问题,尤其是土传病害问题,但是嫁接对品质的影响也是不容忽视的。特别是对于以其独特风味而闻名的甜瓜,嫁接对其品质的影响更是值得我们关注。

2.1 嫁接对甜瓜果实形状、大小、网纹等外观品质的影响

虽然果实的形状、大小、网纹等外观品质不会影响到其风味和食用价值,但是却影响甜瓜的经济价值和经济效益,所以嫁接对甜瓜外观品质的影响是不容忽视的。陈幼源等[10]的研究表明,用黑籽南瓜作砧木的果实网纹变细变稀,网纹密度指数为1,果实变小,果肉厚度变薄;用新土佐一号和铁かぶと作砧木的果实网纹密度指数为4,网纹比对照的粗,外观较美,但在果实生长后期易产生裂果。邢宇[11]研究结果表明,嫁接以后厚皮甜瓜网纹的发生时期与CK同步,横纹、纵纹的发生及深度与CK没有差异,网纹的密度与CK也没有差异,即嫁接对厚皮甜瓜的外观没有影响;但是嫁接处理的果实膨大速度基本上都快于CK,其中世纪星嫁接处理表现最突出。而在薄皮甜瓜嫁接试验中,嫁接甜瓜果实膨大速度与CK相比没有差异,而且两茬的表现不稳定、不一致。许传强等[12,13]通过对甜瓜的果实发育的研究表明,嫁接加快了果实的膨大速度,但对果实中果皮厚度、果形及网纹密度影响不大。从前人的研究可以看出,关于嫁接对甜瓜的外观品质影响的研究结果不一致,可能是由于试验材料或试验环境差异造成的。

2.2 嫁接对甜瓜糖类和有机酸含量的影响

甜瓜光合产物是以棉子糖和水苏糖的形式运输,但最终运到果实的糖分仍是蔗糖[14]。Yamaguchi等[15]认为,甜瓜果实中糖含量的高低是衡量其品质的主要依据。徐传强等[13]的研究表明,甜瓜果实3个不同部位(蒂果肉、中果肉、脐果肉)内糖含量随果实的发育而变化。全生育期3个部位呈现蔗糖含量梯度,在果实成熟前期表现为蒂果肉>中果肉>脐果肉;在果实成熟中期表现为脐果肉>中果肉>蒂果肉;在果实成熟后期表现为中果肉>脐果肉>蒂果肉。刘菊莲等[16]以非常辅佐、左贺、全能铁甲、绿野为砧木,玉露甜瓜为接穗。研究表明,4种砧木的可溶性糖含量均低于自根苗甜瓜,达到了显著性差异。魏敏等[17]研究了嫁接对薄皮甜瓜糖含量及蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明,随着甜瓜果实的发育,果实中3种主要的糖分(蔗糖、果糖和葡萄糖)是逐渐积累的,至果实成熟时,嫁接处理薄皮甜瓜果肉中这3种主要糖分含量和总糖量均低于自根苗果实。并且,嫁接薄皮甜瓜果实中分解蔗糖的主要酶(AI和NI)活性在果实成熟期高于对照;而合成蔗糖的酶(SS和 SPS)在果实成熟时明显低于对照;由此可见,嫁接之所以降低了甜瓜果实中的糖含量,除与甜瓜嫁接后营养吸收模式发生改变以及根系合成激素的种类和数量相关外[18~21],更直接的原因是改变了蔗糖代谢相关酶的活性,虽然蔗糖的分解能力有一定的提高,但是却不足以弥补由于蔗糖的合成能力下降而减少的蔗糖量。

有机酸含量与糖含量是一对相对的指标。一般随着果实的成熟,糖含量上升,有机酸含量下降,只有有机酸含量与糖含量达到一个合适的比例时,果实才会表现出其独特的风味。但是嫁接甜瓜不仅糖含量有所降低,而且有机酸含量增加,这就打破了糖酸平衡,进而影响到甜瓜的品质。齐红岩等[22,23]研究表明,在花后30 d,果实中有机酸含量最高,随着果实成熟和衰老,其含量呈下降趋势。嫁接果实的有机酸含量高于自根果实,在花后的不同时期均有显著差异,尤其在花后30 d和35 d,嫁接果实含酸量比自根果实分别高出0.06%和0.05%,达到极显著水平。

2.3 嫁接对甜瓜可溶性蛋白和VC含量的影响

前人的研究一致认为,嫁接降低了甜瓜的糖含量、增加了有机酸的含量。但是甜瓜中的可溶性蛋白和VC含量却与砧木的品种有直接关系。崔洪宇等[8]的试验结果表明,嫁接对甜瓜品质没有太大的影响,不但没有降低甜瓜品质,反而提高了以世纪星为砧木的嫁接甜瓜的可溶蛋白、VC等的含量。刘菊莲等[16]以非常辅佐、左贺、全能铁甲、绿野为砧木,与玉露甜瓜嫁接。研究表明,嫁接甜瓜的VC含量与自根甜瓜的VC含量达到了显著性差异,以左贺作为砧木的嫁接甜瓜其VC含量接近于自根甜瓜;以全能铁甲和非常辅佐作为砧木的嫁接甜瓜其VC含量差别不大;以绿野作为砧木的嫁接甜瓜VC含量最低。

2.4 嫁接对甜瓜中心可溶性固形物含量的影响

中心可溶性固形物含量是甜瓜品质的重要组成部分,但是许多试验都表明,嫁接降低了甜瓜中

心可溶性固形物含量,但是不同砧木降低程度不同。 齐红岩[24]、孙艳[25]、倪秀红[26]、高俊红[27]、吴宇芬[28]研究一致认为,嫁接对薄皮甜瓜的增产效果显著,并能降低枯萎病的发生率,但是一些砧木嫁接后降低了成熟果实中可溶性固形物含量。莫云彬等[29]研究表明,中心可溶性固形物含量以对照黄金瓜最高,掘金龙作砧木的嫁接甜瓜次之,经方差分析,两者间差异未达到显著水平;黄金瓜与世纪星甜瓜根砧、云南黑籽南瓜作砧木的嫁接甜瓜差异达到极显著水平。

2.5 嫁接对甜瓜芳香物质的影响

芳香物质通常是指那些能通过味觉和嗅觉感觉到的物质,其主要来源于植物营养物质,如脂肪酸、氨基酸、酚类物质、胡萝卜素、萜类化合物等[30],这些物质有的气味强烈,有的气味较弱,有些甚至无味,只有各物质以不同浓度和结合态存在作为一个整体时,才构成甜瓜的芳香特征[31]。芳香物质能客观地反映不同甜瓜品种的风味特点,是评价果实风味品质的重要指标[32]。到目前为止,已从甜瓜中鉴定出240多种芳香物质[33],这些物质存在于甜瓜的果肉、果皮上。甜瓜果实中的芳香物质主要有酯类、酮类、醛类及醇类、含硫化合物、萜类化合物6类。根据人体对不同化学结构的香气物质的感官效果,甜瓜芳香物质可分为果香型、青香型、醛香型、花香型4种类型。

唐贵敏等[34]发现,不同厚皮甜瓜品种的芳香物质差异较大,果实产生的香气类型也不同。齐红岩等[35]研究证明,嫁接降低了薄皮甜瓜果实中香气物质总量及特征性酯类物质的相对含量。由于这方面的研究比较少,所以嫁接对甜瓜芳香物质的影响需要进一步试验,以期获得更多有说服力的证据。

3 展望

前人通过众多的试验证明,嫁接所选用的砧木不仅影响嫁接植株的抗病效果,而且影响嫁接甜瓜的品质。所以为了将嫁接技术应用到生产中,各地区应该针对当地主栽品种进行砧木的选育工作,以获得优质、高产、抗病的专用砧木品种。

崔丽红等[9]研究表明,新土佐作砧木的厚皮甜瓜总产量最高,中心可溶性固形物含量与对照差异不显著,风味与对照相似,是湘西地区厚皮甜瓜嫁接较理想的砧木品种。周小林等[7]的研究表明,地方瓜种 1和日本新土佐可作为海蜜3号甜瓜的砧木在生产上应用。张娥珍等[36]研究表明,嫁接砧木壮士2白籽南瓜抗枯萎病能力最强,嫁接后甜瓜产量比对照增产63.5%,果实中心可溶性固形物含量及口感风味与对照相当,可作为广蜜1号薄皮甜瓜嫁接的理想砧木。莫云彬等[29]研究证明掘金龙可作为台州市薄皮甜瓜嫁接的理想砧木。邢宇[11]研究结果表明,世纪星砧木可以作为厚皮甜瓜的良好嫁接砧木;圣砧一号砧木、世纪星砧木是良好的薄皮甜瓜嫁接砧木。陈幼源等[10]的研究表明,刚力、铁かぶと和ジセスト较适宜作为网纹甜瓜的嫁接砧木;黑籽南瓜(C.fieifoliaBouche)、白菊座不宜作为网纹甜瓜的砧木品种。刘菊莲等[16]以非常辅佐、左贺、全能铁甲、绿野为砧木,与玉露甜瓜嫁接,发现4种砧木对甜瓜的生长势、产量、口感和VC、有机酸、可溶性糖含量的影响因砧木不同而异,左贺和全能铁甲表现最好,可作为甜瓜中较为理想的砧木。

同时,建立适合于嫁接的栽培管理技术体系也是今后研究的一个重要方向。嫁接苗栽培管理不同于传统的自根苗管理,应规范嫁接后温度、湿度、光照的控制与管理,以便更好地指导生产、服务生产。同时希望相关部门能够加大对嫁接技术研究、嫁接苗管理方面的投入,使嫁接技术得到更好地推广和应用。

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Research Progress of Effects of Grafting on Melon Quality

LI Lilan,LUO Qingxi
(College of Horticulture and Landscape Architecture,Southwest University,Chongqing 400715)

Effect of grafting on disease resistance,exterior quality,inherent quality,aromatic matter of melon were summarized.A number of melon cultivars ideal stock were introduced,hoping for future reference for the development of grafted melon.Management system on grafted-seedlings culture were also the future research area.

Melon;Grafting;Disease resistance;Quality

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.12.002

李利兰(1987-),女,在读硕士,研究方向为蔬菜栽培生理及设施园艺,E-mail:lanli021911@163.com

罗庆熙,男,通信作者,副教授,主要从事蔬菜栽培生理及设施园艺方面的研究,E-mail:qxluo@swu.edu.cn

2011-04-29

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