双砧木嫁接对西瓜幼苗根系生长的影响

李雯琳++李林承++王凯

摘要 试验以绿宝金花一号西瓜为接穗，黑籽南瓜为嫁接砧木，分别采用靠接、插接、劈接、单贴接、双贴接法嫁接，以自根苗作对照，比较单砧木嫁接和双砧木嫁接对西瓜嫁接幼苗根系生长发育的影响。结果表明：双砧木较单砧木嫁接速率低，较插接和劈接的成活率高；以黑籽南瓜作为西瓜双砧木嫁接的砧木，其幼苗根系总根长、总根表面积、总根体积、根系根尖数和交叉数均高于对照和单砧木嫁接；说明黑籽南瓜双砧木嫁接是西瓜嫁接的最佳方式。

关键词 西瓜；双砧木；嫁接；黑籽南瓜；根系

中图分类号 S651 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）22-0064-04

Abstract This experiment taking watermelon ″Jinghua No.1″ as scion，and black seed squash as stock for grafting，through using inarching，peg graft，cleft grafting，amplexiform，double attached grafting，and with own-rooted seedlings as control，to compared the influence of watermelon seedling root growth on single root stock grafting and double the scion grafting.The results showed that the double root stock grafting rate was lower than those of single root stock，but the survival rate of the peg graft and cleft grafting was lower than the double root stock grafting；With black seed pumpkin as a double root stock grafting of watermelon，seedling total root length，root surface area，total root volume，root number and cross number were higher than contrast and single root stock；Include that double grafted rootstock of black seed pumpkin is the best way of watermelon graft stock grafting.

Key words watermelon；double rootstock；grafting；cucurbita ficifolia；root system

西瓜（Citrullus lanatus）在世界十大果品中居第5位，中国是世界西瓜生产与消费大国，产量占世界西瓜总产量的72%[1]。由于大规模的专业生产，西瓜连作障碍日益突出，导致西瓜枯萎病等土传病害严重发生，西瓜枯萎病是由尖镰孢菌西瓜专化型侵染引起的维管束系统病害，传统的病害防治主要有轮作、化学药剂、抗病品种选育等方法，但这些方法由于受到土地资源及配套设施、环境保护、抗病资源匮乏等因素制约而难以实施[2]。

以云南黑籽南瓜为砧木的黄瓜/南瓜嫁接植株叶片能保持较高的光合同化速率和羧化效率，因而可维持相对旺盛的合成活力，积累较多的同化物，能够增强黄瓜的抗逆性[3]。有研究表明，黄瓜枯萎病是一个典型的连作病害，从零星发病到全田发病，一般露地只需 5～6年，保护地不超过5年[4]，用一般方法较难防治的情况下，许多重病区以云南黑籽南瓜等作砧木进行嫁接防病获得了较好的效果。设施栽培中西瓜的土传病的蔓延导致西瓜根系的恶化，进而导致西瓜产量的降低和品质的下降。适宜的嫁接砧木是提高嫁接成活率、保证西瓜品质和产量的关键因素，大棚西瓜生产中利用嫁接栽培技术，可减少每年轮作倒茬新建大棚的生产成本，有效提高生产效益[5]。

目前，生产中多采用单砧木嫁接的方法，比起传统的单砧木嫁接方法，黄瓜双砧木嫁接可大大提高其抗病虫害的能力和抗逆性，黄瓜双砧木嫁接就是把一株接穗嫁接在2株砧木上，使接在一起的3個部分长成一个完整的植株。因为同时有2条根为同一植株提供营养和水分，所以吸水肥的能力也大大加强[6]。利用不同砧木的差异互补性，采用双砧木嫁接方式较单砧木嫁接对西瓜根系发育的影响的研究报道较少，本试验以双砧木嫁接苗、单砧木嫁接苗和自根苗为试验材料，比较单砧木与双砧木嫁接的嫁接速率、成活率、嫁接工效和幼苗根系发育状况，尤其以双砧木双贴接法作为西瓜双砧木嫁接技术对西瓜根系发育的影响作理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在甘肃农业大学日光温室，农科楼8楼恒温箱进行。试验开始前对温室和恒温箱进行消毒，用烟雾熏蒸剂对温室进行2～3次消毒，用84消毒液对育苗所需的托盘以及定植用的营养钵进行全面消毒。

1.2 试验设计

接穗品种为绿宝金花一号（合肥绿宝种苗有限责任公司提供），砧木品种为黑籽南瓜（甘肃省白银金田种业有限公司提供）。试验共设6个处理，分别为黄瓜自根、靠接（金花一号/黑籽南瓜）、插接（金花一号/黑籽南瓜）、劈接（金花一号/黒籽南瓜）、贴接（金花一号/黑籽南瓜）、双贴接（金花一号/黒籽南瓜），黑籽南瓜。3次重复，每个小区50株，每个处理共150株，6个处理共900株。

1.3 砧木与接穗浸种、催芽和播种

在2次预备试验后，本试验于2016年2月28日开始种子处理，即进行接穗的浸种、催芽。接穗采用温汤浸种（55～60 ℃）。催芽时间大约为48 h，在人工气候箱内进行，进行变温催芽（夜温为25 ℃、白天为28 ℃）、湿度为70%。接穗的播种时间为2016年3月3日，其播种数量为920粒。试验中统一营养钵进行播种，播种后营养钵表面覆盖1层塑料薄膜，等到出苗率达到75%时取掉塑料薄膜。黑籽南瓜种子浸种、催芽于3月6日进行。浸种时，砧木种子先放入55～60 ℃热水中烫15 min，并不停地搅拌使其受热均匀，待温度降低后将种子搓洗干净，除去表面黏液，进行催芽。催芽的环境条件与接穗一致，于3月9日进行播种，播种920粒。播种前的准备工作以及方法与西瓜一致。

1.4 嫁接方法以及嫁接后管理

1.4.1 靠接法。嫁接操作时，从育苗营养钵中挖出南瓜和西瓜幼苗，注意不要伤其根系，并尽量使其根系多带些土。先用竹签去掉南瓜苗的生长点，然后用刀片在生长点下方0.5～1.0 cm处的胚茎自上而下斜切1刀，切口角度为30～40°，切口长度为0.5～0.7 cm，深度约为胚茎粗的1/2。接穗口方向与砧木恰好相反，切口长度与砧木接近。接穗西瓜苗在距生长点下1.5 cm处向上斜切1刀。深度为其胚芽粗的3/5～2/3。然后将削好的接穗切口嵌入砧木胚茎的切口内，使两者切口吻合在一起。用嫁接夹固定好嫁接处，使嫁接口紧密结合。嫁接好的嫁接苗，西瓜子叶位于南瓜子叶上，且呈“十”字形。

1.4.2 劈接法。劈接方法适期为南瓜砧木1片真叶，西瓜子叶展开。嫁接时先去除砧木南瓜生长点，用刀片从子叶中间一侧向下劈开1.0～1.5 cm的切口（避免把南瓜整个下胚轴切开，否则子叶下垂捆扎困难，南瓜粗的可将砧木下胚轴整个劈开），再取西瓜于子叶下胚轴两侧各削1刀，切面长1.0～1.5 cm，成楔形，把削好的接穗插入砧木劈口处，然后用嫁接夹子夹上。

1.4.3 单贴接法。砧木南瓜长出第1片真叶时用刀片斜向下30°切掉真叶和1片子叶，留1片子叶，切口长度大约为1 cm。然后将长出第1片真叶的西瓜苗在子叶下方1 cm处用刀片斜向下30°切与南瓜吻合的切口，最后将南瓜、西瓜苗切口紧贴在一起用嫁接夹固定好。

1.4.4 插接法。插接法先除去南瓜苗生长点，然后将竹签平面朝下，在生长点切口处向下斜扎一深7～10 mm的孔，以不划破外表皮、隐约可见竹签为宜。而后取西瓜苗，用左手拇指轻轻地将2片子叶合拢捏紧，食指顶住下胚轴，右手用刀片在子叶下1.0～1.5 cm处向根端削成长7～10 mm的楔形，切面一定要平直。然后左手拿南瓜，右手取出竹签，把西瓜削面朝下插入孔中，使西瓜与南瓜面紧密吻合，同时使砧木与接穗子叶成“十”字形，然后用嫁接夹固定好。

1.4.5 双砧木嫁接方法。双砧木嫁接采用双贴法，当接穗第1片真叶充分展开，砧木第1片真叶长0.5 cm左右时，为嫁接的最佳时间。嫁接前育苗盘少浇水，将黑籽南瓜、砧木和西瓜从营养钵取出，然后将2种砧木分别去掉1片子叶和生长点，沿1片子叶的下部向上斜切1刀，斜面约呈30°的角，切口长0.5 cm 左右，切面要平，削切时要求1刀到位，操作要快。而后在接穗子叶下1.5～2.0 cm 处，选择相对的2个侧面呈30°角向下斜切，2个切口对称且长约0.5 cm，再将2个砧木的切面与接穗的2个切面靠一侧对齐，对好后用嫁接夹固定。

1.4.6 嫁接苗管理。经过嫁接的小苗，在缓苗的过程中最容易因失水萎蔫而死亡，所以需要特别注意保水。为了保证嫁接后的成活率，整个嫁接过程应选在天气晴朗的上午，嫁接苗放在无光的恒温箱中保持白天温度28 ℃，夜晚25 ℃。保持高温高湿无光，有利于嫁接伤口的愈合，恒温箱的湿度在随后的几天中应该逐漸降低。7 d后，白天增加适度的光照，适量浇水，观察嫁接苗的生长状况，及时剔除病苗、弱苗。一般12 d后在接口下1 cm左右处用刀片或剪刀将接穗的胚茎剪断，即为靠接苗的“断根”。在断根前1 d，用手把接穗胚茎的下部捏一下，破坏其维管束部分，可在断根的同时随手除去嫁接夹。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 嫁接速率、成活率、嫁接工效的测定。将嫁接场地和所用的实验器材准备好并将西瓜和南瓜幼苗提前从营养钵取出来放好，每一种嫁接方法分别从第1个幼苗嫁接开始时计时共嫁接50个直到最后一个嫁接结束计时停止，然后计算每株嫁接时长。将嫁接苗在高温高湿无光的条件下处理1周后，统计各个处理西瓜幼苗成活的株数，成活株数与总数之比算出每种嫁接方法的嫁接成活率。最后通过嫁接速率和嫁接成活率算出嫁接工效（嫁接工效=嫁接速率×嫁接成活率）/100。

1.5.2 不同嫁接处理西瓜幼苗根系总根长、总根表面积、总根体积、根系根尖数和交叉数的测定。将已生长了1个月的不同嫁接处理的幼苗植株从恒温箱取出，随机挑选5株西瓜幼苗小心的从营养钵起出，轻轻地抖动幼苗根系，将基质全部分离出来，然后再用清水涮洗幼苗根系，将根系上所有的基质都充分清洗干净，以减少测量时的干扰。然后将清洗干净的每个处理的5个幼苗植株从茎部剪断留其完整根系放入仪器中进行测量，最后将每个处理的5个幼苗测量值求平均数。

1.6 统计分析

所有图、表数据采用Microsoft office 2007 Excel软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同嫁接方法的嫁接速率、嫁接成活率、嫁接工效的分析比较

由表1可以看出，靠接法因为操作简洁，成活率最高，为90%，贴接法与双贴接法的成活率次之，劈接法由于因西瓜苗子两面削伤口面积大成活率最低，为66%，靠接法比双贴接、劈接、单贴接、插接法的成活率分别高12、24、12、15个百分点。靠接法操作过程简单、方便，嫁接速度最快，平均1 h可以嫁接80株，是插接法的1.7倍、劈接法的1.8倍、单贴接法的1.5倍、双贴接法的2.6倍，嫁接50株靠接法比双贴接法、劈接法、单贴接法、插接法分别节省12、24、12、14 min。因此，嫁接效率从大到小依次为靠接﹥单贴接﹥插接﹥劈接﹥双贴接。

2.2 不同嫁接方法西瓜幼苗根系总根长的分析比较

由图1可以看出，不同嫁接方法处理的西瓜幼苗根系的总根长有差别，4种单砧木接嫁总根长较自根幼苗有显著增高，双贴接法较单砧木嫁接有效地促进了西瓜幼苗总根长，且双贴接法西瓜幼苗根系总根最长，较靠接、插接、劈接、单贴接和自根分别高54.39%、69.85%、65.83%、57.84%和1 265.20%，可见双贴接法嫁接较单砧木嫁接和自根幼苗能够改善西瓜幼苗的根系发育，从而增强了西瓜幼苗对矿质营养的吸收转化能力。

2.3 不同嫁接方法西瓜幼苗根系总根表面积的分析比较

由图2可以看出，不同嫁接处理西瓜幼苗根系总根表面积不同，双贴接法处理西瓜幼苗根系总根表面积最大，自根西瓜幼苗根系总根面积最小，双贴接法幼苗根系总根表面积明显高于靠接法、插接法、劈接法和单贴接法，且分别高出87.34%、89.96%、80.60%和76.06%，这说明双贴接法能大幅提高西瓜幼苗根系的总根表面积；且西瓜双贴接嫁接方法的总根表面积较自根幼苗高1 273.95%，可见双贴接嫁接处理能够很大程度上提高西瓜幼苗的总根表面积。

2.4 不同嫁接方法西瓜幼苗根系总根体积的分析比较

由图3可以看出，不同嫁接处理西瓜幼苗根系总根体积有明显差异，双贴接法处理西瓜幼苗根系的总根体积最大，双贴接法西瓜幼苗根系总根体积较靠接法、插接法、劈接法、单贴接法和自根分别高130.43%、112.00%、96.30%、96.30%和1 225.00%，由此可见，单砧木和双砧木嫁接均能有效增加西瓜幼苗的总根体积，且双砧木的嫁接效果更显著。

2.5 不同嫁接方法西瓜幼苗根系根尖数和交叉数的分析比较

由图4、5可以看出，不同嫁接处理西瓜幼苗的根系根尖数和交叉数不同，双贴接法处理西瓜幼苗根系的根尖数和交叉数最高，自根西瓜幼苗根系的根尖数和交叉数最低，且西瓜幼苗的根尖数的大小为双贴接>靠接>劈接>单贴接>插接>自根；交叉数的大小为双贴接>靠接>单贴接>劈接>插接>自根。这说明双贴接法西瓜幼苗根系根尖数和交叉数均优于其他嫁接方法。

3 结论与讨论

通过试验，首先从嫁接速率、嫁接成活率、嫁接工效三方面对靠接法、插接法、劈接法、单贴接法和双砧木嫁接法进行分析对比，得出不同嫁接方法的优劣性。然后主要从西瓜嫁接幼苗后的根系的总根长度、总根表面积、总根体积，根尖数和交叉数5个方面对双砧木嫁接与靠接法、插接法、劈接法、单贴接法这4种单砧木嫁接进行对比，结果表明，双砧木嫁接西瓜幼苗根系长度、面积、体积等各方面都优于单砧木嫁接，从而也提高了嫁接后西瓜的抗病性、抗逆性。由此表明，西瓜双砧木嫁接是可行的，且嫁接苗地上部分在嫁接后较单砧木嫁接苗生长健壮，根系覆盖面积更大，从而增强了吸收矿质营养的能力。

嫁接作为预防土传病害、克服连作障碍的一项重要措施，在番茄生产上已广泛应用，并取得较好的效果[7]。张兆辉等[8]以西瓜品种早佳（84-24）自根苗为对照，进行日本雪松与京欣砧4号砧木与早佳（84-24）的嫁接试验，探讨不同砧木品种对西瓜生长、果实品质及丰产性的影响。结果表明，2个砧木品种与早佳（84-24） 的共生性较好，能够显著提高西瓜幼苗的质量、促进西瓜植株的生长。郑高飞等[9]根据生产上西瓜砧木的亲和性、抗病性及品质等性状来衡量，将几种常用砧木综合性状优劣依次排序为葫芦、南、冬瓜、西瓜共砧；现在一般认为葫芦、南瓜是西瓜理想的嫁接砧木。通过试验初步发现，西瓜双贴接南瓜较劈接和插接成活率高；另外，从西瓜幼苗嫁接后的根系指标上分析，根系形态特征包括根系体积、几何形状、长度、分布深度、根密度、分枝状况、根重、根表面积、根毛数量和根尖数等。根系形态与养分、水分的吸收能力有密切关系。在植物营养研究中，常用的根形态参数主要有根重、根长、根表面积、根密度、根毛和根尖数等。当根长测定后，如已知根的平均直径，则可以推算根系表面积和根体积，也可用于计算养分吸收速率。因此，根长直接影响根系表面积的大小，而根表面积的多少与根系吸收面积直接相关。总根长、总根体积、总根表面积、根尖数和交叉数5个均优于单砧木嫁接和自根处理，可见，西瓜双砧木嫁接能够有效促进西瓜幼苗的根系发育。

现在常用的西瓜嫁接方式有靠接法、插接法、劈接法、单贴接法和双砧木嫁接法等，不同的嫁接方式有着不同的优点，例如靠接法嫁接速度快，嫁接成活率高，但嫁接后所得到的西瓜幼苗的性能以及在原有基础上的改变不是很大，并且幼苗的根系各个指标都不是很明显。双砧木嫁接作为近年来新兴的一种嫁接方式，虽然其生产成本及工作量高于单砧木嫁接，但双砧木嫁接2株黑籽南瓜作为砧木，早期黑籽南瓜根系长势快，后期双根长势都很旺盛，在强大根系的支撑下，黄瓜长势强壮，抗病性、等性状明显提高，产量比单砧木增产53.7%以上，效果非常明显[10]。

4 参考文献

[1] LIU W G，YAN Z H，ZHAO S J，et al.Triploid seedless watermelon production in China[C].Cucurbitaceae，2006：296-300.

[2] 张曼，羊杏平，刘广，等.西瓜嫁接抗病机理研究进展[J].中国农学通报，2012，28（34）：143-147.

[3] 季俊杰，朱月林，胡春梅，等.云南黑籽南瓜砧木对低温下嫁接黄瓜生理特性的影响[J].植物资源与环境学报，2007，16（2）：48-52.

[4] 黄奔立，许云东，伍烨，等.两个不同抗性黄瓜品种和云南黑籽南瓜根系分泌物对黄瓜枯萎病发生的影响[J].应用生态学报，2007，18（3）：559- 563.

[5] 房超，李跃建，刘小俊，等.不同砧木品种对嫁接西瓜生长、产量和品质的影响[J].长江蔬菜，2009（4）：27-29.

[6] 张宏伟.北方温室越冬黄瓜双砧木嫁接技术[J].农业技术与装备，2011（20）：33-34.

[7] 孔涛，姜飞，丁永发，等.嫁接番茄不同生育期抗病性及其與根际环境的关系[J].山东农业科学，2014，46（1）：94 -96.

[8] 张兆辉，牛青，杨晓峰，等.不同砧木嫁接对西瓜生长、果实品质及丰产性的影响[J].中国农学通报，2015，31（7）：72-75.

[9] 郑高飞，刘崇怀.西瓜砧木及嫁接栽培研究概况[J].长江蔬菜，1996（11）：1-3.

[10] 张艳玲，张洪玉，刘琨，等.不同嫁接方式对黄瓜双根嫁接苗成活率及生物学特性的影响[J].天津农业科学，2009，15（6）：36-38.