砧木和接穗苗龄对顶插接法西瓜嫁接苗生长发育的影响
2018-03-08王希波葛米红王德欢李爱成施先锋
梁 欢 王希波 葛米红 王德欢 李爱成 施先锋
(武汉市农业科学技术研究院作物科学研究所,湖北省瓜菜工厂化繁育工程技术研究中心,湖北武汉430345)
西瓜(Citrullus lanatus)是一类重要的园艺作物,设施栽培是我国西瓜的重要栽培方式(陈晨等,2017)。根据2015年国家西甜瓜产业技术体系的统计数据,目前,我国西瓜设施栽培面积占总栽培面积的45%。由于常年的设施栽培,西瓜连作障碍日益突出,枯萎病等土传病害发生严重,发病瓜田一般减产30%,严重地块减产可达80%,甚至绝产(张曼 等,2012),成为制约西瓜生产的主要障碍。嫁接换根作为克服西瓜连作障碍、提高产量、提高抗逆性的有效栽培措施(于贤昌 等,1998;周宝利 等,2001;刘润秋 等,2003),在生产中已经普遍应用。据统计,在日本和韩国,西瓜嫁接栽培的比例超过90%,欧洲西瓜嫁接栽培面积也在迅速增长(Lee & Oda,2003),而我国西瓜嫁接栽培的比例只有20%左右(别之龙,2011)。
砧木和接穗品种、嫁接时期和方法等,直接影响嫁接口处愈合组织的形成、接口处细胞的活性以及嫁接后幼苗的生长(杨欢欢和李景富,2014;袁婷婷 等,2016)。前人关于嫁接时期的研究仅限于接穗的嫁接时期(张红梅 等,2005,2012;李建设等,2008),而砧木和接穗作为嫁接最重要的两部分,对嫁接的影响具有交互效应。因此,本试验拟通过研究不同砧木和接穗苗龄对西瓜嫁接苗生长发育的影响,探索适宜嫁接的砧木和接穗苗龄,以期为西瓜嫁接育苗技术的推广提供技术支持。
1 材料与方法
试验于2015年11~12月在武汉市农业科学技术研究院作物科学研究所温室进行。
1.1 供试材料
供试西瓜品种为早佳84-24,购自新疆明鑫科鸿农业科技有限责任公司;葫芦(Lagenaria siceraria)砧木品种为强根,购自寿光先正达种子有限公司。
将西瓜、葫芦种子浸种6 h,1%福尔马林消毒1 h后,清水冲洗4~5遍,于30 ℃催芽箱中催芽。挑选芽长一致的种子播于已装填草炭、珍珠岩(2V∶1V)混合基质的70孔穴盘中,播种深度1.5 cm,播种完成后覆盖一层混合基质。
1.2 试验设计
试验设砧木苗龄、接穗苗龄2个因素,采用二因素完全随机设计,每因素设6个水平,分别为苗龄5、7、9、11、13、15 d,总计36个处理,采用顶插接法进行嫁接。嫁接后1~10 d温度控制在30℃以下,嫁接后1~3 d温室棚膜全天覆盖,全天遮阴;此后逐渐增加通风时间,减少遮阴时间。嫁接成活后恢复正常管理。每处理设3次重复,每重复70株幼苗。
1.3 测定项目
嫁接时,砧木每处理每重复随机取30株,测定茎粗(子叶节下0.5 cm处)、下胚轴长度(基质表面到子叶节)、髓腔长度(将下胚轴劈开测量),计算髓腔实心长度,髓腔实心长度=下胚轴长度-髓腔长度。同时,接穗每处理每重复随机取30株,测定茎粗(子叶节下0.5 cm处)。
嫁接后15 d,统计各处理嫁接苗成活数,并计算嫁接成活率。每处理每重复随机取10株,统计嫁接苗叶片数、茎粗(接穗子叶节下0.5 cm处);剪取嫁接位点上部的接穗部分,105 ℃杀青30 min后,80 ℃烘干至恒重,称取干质量。每处理每重复随机取10株,剪取接穗叶片,采用比色法测定叶绿素含量;用清水将根系洗干净,剪取根系末端白色根尖,采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力(李合生,2000)。
1.4 数据分析
隶属函数值计算参照宋洪元等(1998)的方法,数据用Excel 2007进行初步分析,用SAS 9.0进行方差分析,用Origin 8.0作图。
2 结果与分析
2.1 砧木和接穗苗龄对西瓜嫁接苗质量的影响
从表1可以看出,随着砧木苗龄的增大,嫁接苗的根系活力均呈先增加后降低的趋势,叶片数、接穗干质量、嫁接成活率、茎粗、叶绿素含量的变化各异。其中5个不同苗龄的接穗与9 d苗龄的砧木嫁接,嫁接苗平均根系活力最大,为0.89 mg·g-1·h-1。
随着接穗苗龄的增大,嫁接苗的叶片数、嫁接成活率、茎粗、接穗干质量、叶片叶绿素含量、根系活力均表现为先增高后降低的趋势。如:5 d苗龄的接穗与5个不同苗龄的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率为67.14%;9 d苗龄的接穗与5个不同苗龄的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率最高,达到90.83%;而15 d苗龄的接穗与5个不同苗龄的砧木嫁接,嫁接苗平均成活率为46.19%,且嫁接后子叶变黄甚至脱落。
西瓜嫁接苗的嫁接成活率、叶片数、接穗干质量等生物学性状因不同处理而差异明显,变异系数达5.42%~34.58%,因此,利用单一指标难以客观反映西瓜嫁接苗的质量。隶属函数值越大,西瓜嫁接苗质量越高。通过计算西瓜嫁接苗质量的隶属函数值,发现隶属函数值大于0.8的组合(接穗苗龄 × 砧 木 苗龄 ) 为 9 d×13 d、11 d×13 d、13 d×13 d,介于0.7~0.8之间的组合为7 d×13 d、9 d×11 d、9 d×15 d、11 d×15 d、13 d×15 d,介于0.6~0.7之间的组合为7 d×15 d、11 d×9 d、11 d×11 d、13 d×11 d。因此,砧木苗龄和接穗苗龄共同影响嫁接苗的生长,接穗最佳苗龄为9~13 d;砧木最佳苗龄为11~15 d,其中以13 d最优。
表1 砧木和接穗苗龄对西瓜嫁接苗质量的影响
2.2 不同苗龄砧木的形态学差异
从表2可以看出,随着砧木苗龄的增大,砧木株高、茎粗均呈增大的趋势,髓腔实心长度呈减小的趋势,其中最佳苗龄11~15 d的砧木株高的变化范围为6.74~8.56 cm,茎粗的变化范围为2.60~3.09 mm,髓腔实心长度的变化范围为0.18~0.21 cm。
2.3 不同苗龄接穗茎粗的差异
随着接穗苗龄的增大,接穗茎粗逐渐增大(图1)。其中最佳苗龄9~13 d的接穗茎粗的变化范围为1.44~1.62 mm。
表2 不同苗龄砧木的形态学差异
图1 不同苗龄对接穗茎粗的影响
3 结论与讨论
砧木、接穗苗龄过小或过大均不适宜嫁接。小苗龄嫁接虽然容易成活,但很容易产生高脚苗、僵苗;大苗龄嫁接虽然容易操作,但接穗易失水萎蔫、嫁接愈合期长。张红梅等(2005,2012)研究发现,接穗苗龄越大,西瓜嫁接苗的成活率越低,接穗苗龄小于10 d的西瓜嫁接苗成活率较高;李建设等(2008)的研究表明,接穗子叶平展至第1片真叶半展时都比较适宜嫁接;刘芳等(2014)发现接穗子叶半开半合至第1片真叶初露期间比较适合嫁接。本试验通过综合分析嫁接苗的成活率、茎粗、接穗干质量、叶绿素含量等生理指标,得出用于西瓜嫁接的砧木和接穗的最佳苗龄分别为11~15 d(第1片真叶初露至第1片真叶展平)、9~13 d(子叶半开半合至第1片真叶初露期)。此时,砧木株高为6.74~8.56 cm,茎粗>2.60 mm,髓腔实心长度>0.18 cm,接穗茎粗介于1.44~1.62 mm之间。
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