不同砧木对辣椒成活率、产量、品质及抗病性的影响
2019-12-02仪泽会毛丽萍赵婧
仪泽会 毛丽萍 赵婧
摘 要:为了筛选适宜山西露地辣椒的嫁接砧木,以‘优壮‘卡特188和‘哈博为砧木,以辣椒品种‘皇冠和‘英菲179为接穗,分析了不同砧木对嫁接苗成活率、生长势、产量、外观品质及抗病性的影响。结果表明,3个砧木品种与接穗均具有较高的嫁接亲和性,其中,‘皇冠/‘优壮和 ‘英菲179/‘哈博嫁接成活率最高,分别达到99.29%和98.81%;嫁接可促进辣椒植株生长、提高辣椒产量和商品果率,以‘优壮砧木效果最佳;嫁接可提高辣椒植株的抗病性,‘皇冠/‘优壮和‘英菲179/‘优壮的发病率分别较‘皇冠( CK1 )和‘英菲-179( CK2 )降低19.78%和22.23%,预防效果分别提升56.98%和56.7%。
关键词:辣椒;砧木;嫁接;产量;抗病性
Abstract:The purpose of this experiment was to select the suitable grafting rootstocks for pepper in the open field of Shanxi.Three varieties of rootstocks (‘Youzhuang,‘Kate188 and ‘Habo)and two varieties of scions (‘Huangguan and ‘Yingfei179) were used as experimental materials,and analyzed the effects of different rootstocks on survival rate,growth potential,yield, appearance quality and disease resistance of grafted seedlings.The results showed that ‘Youzhuang,‘Kate188and ‘Habo had good affinity with ‘Huangguanand ‘Yingfei179.The ‘Youzhuang-‘Huangguanand ‘Youzhuang-‘Yingfei179 had the highest grafting survival rate,which reached 99.29 % and 98.81 % respectively.Grafting could promote the growth of pepper,increased the yield and commodity fruit rate of green pepper,and the best rootstock was ‘Youzhuang.Grafting could improve the disease resistance of pepper.The disease incidence of ‘Youzhuang-‘Huangguan were 19.78 % lower than CK1(‘Youzhuang),and ‘Youzhuang-‘Yingfei179 were 22.23% lower than CK2 (‘Yingfei179) The control effects of ‘You zhuang-‘Huangguan on disease were 56.8% higher than CK1 (‘Youzhuang),and ‘Youzhuang-‘Yingfei179 were 56.7% higher than CK2 (‘Yingfei179).
Key words:Green pepper; Rootstock;Grafting; Yield; Disease resistance
辣椒(Capsicum annuum L.),屬茄科辣椒属,富含维生素C等营养物质深受人们喜爱,已成为我国种植面积和种植效益最高的蔬菜作物之一[1-2]。近年来,随着蔬菜种植年限的延长,辣椒病害现象愈发严重,尤其是辣椒疫病大面积发生,常导致严重减产甚至绝收,已成为制约我国辣椒产业发展的主要限制因子之一[3]。
嫁接是近年来克服连作障碍、防治土传病害和实现无公害生产的最有效方法[4]。目前,嫁接栽培在西瓜、甜瓜、番茄等[5-7]蔬菜作物中得到广泛应用,不仅可以在一定程度上缓解化感自毒、土传病害等问题,而且可以提高产量、改善品质和增强抗逆性[8-9]。砧木是嫁接栽培的基础,如果砧木与接穗亲和性不好,不仅嫁接成活率低,而且会对作物的产量、品质和抗性产生严重影响[8]。同一砧木与不同接穗间及不同砧木与同一接穗间的亲和性表现往往存在较大差异,同时,砧木也具有一定区域性。因此,筛选适宜当地气候和具有高度亲和性的砧木品种是嫁接栽培成效的关键所在。‘皇冠和‘英菲179是山西露地辣椒的主栽品种,但常因疫病等病害而造成减产甚至绝收,如何提高其抗病性已成为当前亟待解决的关键问题之一。目前,虽然前人关于辣椒砧木的筛选进行了一定的研究[10],但是尚未见关于‘皇冠和‘英菲179的适宜砧木品种报道。
因此,笔者以‘皇冠和‘英菲179为接穗,‘优壮‘卡特188和‘哈博为砧木,研究不同砧木对辣椒嫁接苗成活率、生长势、产量、品质及抗病性的影响,以期筛选出适宜的砧木品种,为辣椒嫁接栽培提供一定的参考和借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
供试辣椒接穗品种2个:‘皇冠和‘英菲179,分别购自山西农伯尔种业有限公司和太原市晋武蔬菜种子有限公司;供试砧木品种3个:‘优壮‘卡特188和‘哈博,分别购自山东寿光市春秋种业有限公司、山东寿光盛隆种苗有限公司、北京育正泰种子有限公司,均为辣椒嫁接专用砧木品种。
1.2 试验设计
试验于2018年3—10月山西省应县周家地村实施。育苗采用穴盘育苗方式进行,穴盘规格为105穴,育苗基质按V椰糠∶V草炭∶V蛭石∶V珍珠岩=2∶1∶1∶1比例配制。2018年3月19日播种砧木,3月26日播种接穗,每个砧木和接穗品种分别播种24和48盘。5月5日砧木幼苗和接穗幼苗长至4叶1心时,采用劈接法进行嫁接,组合成‘优壮-‘皇冠、‘卡特188-‘皇冠、‘博哈-‘皇冠、‘优壮-‘英菲179、‘卡特188-‘英菲179和‘博哈-‘英菲179共6个处理,每个处理4盘,3次重复,共计72盘。嫁接后及时覆盖薄膜和遮陽网,3 d后逐渐开始通风和透光。6月10日于辣椒常年连作的露地土壤进行定植,分别以自根苗‘皇冠和‘英菲179为对照,每个处理300株,重复3次,随机区组排列。采用一膜双行种植模式,株行距为40 cm×50 cm。
1.3 测定指标及方法
嫁接成活率:嫁接后10 d,统计各处理的死亡株数并计算嫁接成活率,嫁接成活率/%=(嫁接总株数-死亡株数)/嫁接总株数×100。定植成活率:定植后40 d,统计各处理定植后的死亡株数并计算定植成活率,定植成活率/%=(定植总株数-死亡株数)/定植总株数×100。生长指标:分别于定植后30、80 d,随机在各重复中选取10株进行测定。株高、茎粗测定分别用卷尺和游标卡尺进行,植株最大叶片的长、宽用游标卡尺测定并按照潘铜华等[11]的方法进行叶面积计算。熟性及产量指标:调查各处理的始花期和始收期,随机在各重复中选取10株进行单果质量测定和单株结果数调查,每次采收统计好各重复质量。感官品质和商品果率:采用游标卡尺测定各重复果实的横径和纵径并计算果形指数,果形指数=纵径/横径;每次采收时按各重复统计总产量和畸形果、裂果、脐腐果产量并计算商品果率,商品果率/%=[总产量-(畸形果+裂果+病果)]/总产量×100。抗病性:调查辣椒疫病发病株数并按照王轶楠等[12]的方法进行严格分级,按如下公式计算发病率、病情指数和防治效果,发病率/%=发病株数/定植总株数×100、病情指数=∑(级数×该病极株数)/(总调查株数×最高级数)×100、防治效果/%=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100。
1.4 数据处理及分析
采用Microsoft Excel2007软件对数据进行处理及作图,用SPSS18.0软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同砧木对辣椒嫁接苗成活率的影响
嫁接苗成活率是反映砧木与接穗嫁接亲和性的重要指标,是衡量砧木能否大面积应用于生产的关键因素之一。由表1可以看出,‘优壮‘卡特188和‘哈博3个砧木品种的嫁接成活率均达在95%以上。其中,以‘皇冠为接穗时,‘优壮砧木的嫁接成活率最高,达到99.29%,而‘英菲179接穗则以‘哈博砧木嫁接成活率最高,达到98.81%。定植成活率调查表明,以‘优壮‘卡特188和‘哈博为砧木的嫁接苗定植成活率均达在99%以上。其中,‘皇冠/‘优壮、‘皇冠/‘卡特188、‘英菲179/‘优壮和‘英菲179/‘哈博的定植成活率均达到100%。这说明,不同砧木品种与接穗的亲和性略有不同,‘皇冠和‘英菲179接穗分别与‘优壮和‘哈博砧木亲和性最高。
2.2 不同砧木对辣椒植株生长的影响
生长势反映了植物的生长发育情况,株高、茎粗、叶面积等均是衡量辣椒生长势的重要指标。由图1可以看出,嫁接可显著促进辣椒植株生长,且不同砧木的提升幅度存在明显差异。其中,‘皇冠和‘英菲179接穗均以‘优壮作为砧木促进幅度最大。定植后80 d时,‘皇冠/‘优壮嫁接植株的株高、茎粗和最大叶面积分别较‘皇冠(CK1)显著提升13.73%、20.54%和32.7%,而‘英菲179/‘优壮嫁接植株的株高、茎粗和最大叶面积分别较‘英菲179(CK2)显著提升11.1%、20%和29.26%。这说明,嫁接可显著促进辣椒植株生长,‘优壮对‘皇冠和‘英菲179接穗的促进效果最好。
2.3 不同砧木对辣椒熟性及产量的影响
辣椒熟性和产量与种植效益密切相关,其中单果质量、单株果数等都是反映辣椒产量的重要指标。由表2可知,不同砧木对接穗的始花期和始收期具有一定影响。以‘优壮作为砧木时,‘优壮-‘皇冠和‘优壮-‘英菲179嫁接植株的始花期分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)提前2 d,实收期提前3 d,而‘皇冠/‘卡特188、‘皇冠/‘哈博、‘英菲179/‘卡特188和‘英菲179/‘哈博嫁接植株的始花期和始收期与自根苗基本一致或略退后。嫁接植株与自根植株的单果重差异不显著,而在单株果数和产量方面存在显著差异。其中,以‘优壮砧木增产幅度最大,‘皇冠/‘优壮嫁接植株的单果质量、单株果数和产量分别较‘皇冠(CK1)提升2.25%、3.78%和6.25%,而‘英菲179/‘优壮嫁接植株的单果质量、单株果数和产量分别较‘英菲179(CK2)提升2.46%、4.12%和8.27%。这说明,不同砧木品种对辣椒的熟性和产量的影响存在较大差异,‘优壮砧木对‘皇冠和‘英菲179可起到促进早熟和提高产量的效果。
2.4 不同砧木对辣椒感官品质和商品果率的影响
果形指数、外观色泽、商品果率等是辣椒外观品质的重要衡量指标,是决定辣椒品质等级和市场竞争力的关键因素。由表3可以看出,‘优壮‘卡特188‘哈博3个砧木品种嫁接对‘皇冠和‘英菲179果实的果形指数和外观色泽无显著影响,同时,可显著提高商品果率。其中,以‘优壮作砧木商品果率最高,‘优壮-‘皇冠和‘优壮-‘英菲179商品果率分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)显著提升21.71%和20.41%。这说明,嫁接可显著提升辣椒植株的商品果率,‘皇冠和‘英菲179接穗以‘优壮作为砧木商品果率最高。
2.5 不同砧木对辣椒抗病性的影响
辣椒植株的抗病性强弱与辣椒产量、品种及种植效益密切相关。由表4可以看出,嫁接可以显著降低辣椒植株的发病率和病情指数,提高防治效果。其中,以‘优壮作砧木抗病性最强,‘皇冠/‘优壮和‘英菲179 /‘优壮的疫病发病率分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)显著降低19.78%和22.23%。分别假设‘皇冠和‘英菲179自根植株的疫病防治效果为0,则‘皇冠/‘优壮和‘英菲179/‘优壮对辣椒疫病的防治效果分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)提升56.98%和56.7%。这说明,嫁接可显著提升辣椒植株的抗病性,‘皇冠和‘英菲179接穗以‘优壮作为砧木抗病性最强。
3 讨论与结论
砧木选择是嫁接工作的基础,是决定植物嫁接栽培成效的关键所在。一个优秀的砧木一般应满足如下几方面的要求:首先,具有较高的嫁接成活率;其次,具有良好的生态适应性;第三,具有较强的抗病性;第四,有助于提升作物产量和品质[7]。
嫁接成活率是衡量嫁接亲和力的重要指标。本研究结果表明,‘优壮‘卡特188‘哈博3个砧木品种的嫁接成活率均达到了95%以上,定植成活率均达到99%以上。这说明,3个砧木品种均与‘皇冠和‘英菲179接穗具有较好的嫁接亲和性,同时也比较适应当地的气候和土壤环境,其中,‘皇冠/‘优壮和‘英菲179/‘哈博嫁接成活率最高,分别达到99.29%和98.81%,定植成活率均达到100%。
养分、水分、大分子物质及信号物质等在植株地上部与地下部间的运输与砧穗共生亲和性好坏密切相关,嫁接植株的长势、产量和品质是衡量砧穗共生亲和性的重要指标[13-14]。陈阳等研究表明[15],砧木嫁接可显著促进番茄植株生长,产量得到明显提升。鲍婉雪等研究表明[16],瓠瓜砧木嫁接可显著促进西瓜生长,株高、茎粗和最大叶面积大幅增加。本研究发现,嫁接可显著促进辣椒植株生长和提高辣椒产量,其中以‘优壮砧木促进幅度最大。‘皇冠/‘优壮嫁接植株的株高、茎粗、最大叶面积、单果质量、单株果数和产量分别较‘皇冠(CK1)提升3.73%、20.54%、32.7%、2.25%、3.78%和6.25%,而‘优壮-‘英菲179嫁接植株则分别较‘英菲179(CK2)提升11.1%、20%、29.26%、2.46%、4.12%和8.27%。本结果与陈阳等[15]、鲍婉雪等[16]研究结果较为一致,其原因可能是:一方面,嫁接促进了植株对水分、养分的吸收[17];另一方面,嫁接提高了植株的光合作用[18]。外观品质调查结果表明,嫁接对辣椒果形指数和外观色泽无明显影响,但商品果率得到显著提高,其中,以‘优壮砧木商品果率最高,‘皇冠/‘优壮和‘英菲179/‘优壮商品果率分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)提升21.71%和20.41%。
大量研究表明,砧木嫁接可明显提高植株的抗病性,发病率和病情指数大幅降低[10,15-16]。本研究结果表明,嫁接可以显著降低辣椒植株的发病率和病情指数,提高防治效果。其中,以‘优壮抗病性最强,‘皇冠/‘优壮和‘英菲179/‘优壮的疫病发病率分别较‘皇冠(CK1)和‘英菲179(CK2)显著降低19.78%和22.23%,预防效果分别提升56.98%和56.7%。本结果与邹春蕾等[10]、陈阳等[15]及鲍婉雪等[16]研究结果一致。
综上所述,‘优壮砧木与‘皇冠和‘英菲179辣椒接穗品种在嫁接亲和性、生长势、产量、品质及抗病性等方面具有良好表现,可作为辣椒嫁接砧木在应县和山西地区进行推广,为辣椒连作障碍克服和土传病害防治提供一定的参考和借鉴。
参考文献
[1] 王立浩,张正海,曹亚从,等.“十二五”我国辣椒遗传育种研究进展及其展望[J].中国蔬菜,2016 (1):1-7.
[2] 邹学校.辣椒遗传育种学[M].北京:科学出版社,2009:9-58.
[3] 谈泰猛,黎继烈,申爱荣,等.辣椒疫病拮抗菌的分离、鉴定及其生防效果[J].生态学杂志,2017,36(4):988-994.
[4] 刘新华,曹春信,刘林,等.不同砧木对嫁接西瓜生长和果实品质的影响[J].浙江农业学报,,2015,27(6):966-969.
[5] 梁莉,李荣富,徐利敏,等.日光温室西瓜嫁接砧木筛选试验[J].中国瓜菜,2014,27(3):39-42.
[6] 周建辉,刘文君,张曼,等.共生不亲和砧木嫁接对厚皮甜瓜生长和生理特性的影响[J].西南农业学报,2018,31(8):1606-1610.
[7] 任平,阮祥稳,李英梅,等.嫁接砧木对关中东部越冬番茄生长及果实品质的影响[J].西北农业学报,2019,28(3):1-11.
[8] 孙丽丽,徐扬,郭世荣,等.不同砧木对番茄成活率、生长及果实品质的影响[J].南京农业大学学报,2014,37(5):55-62.
[9] 邢佳毅,刘伟.嫁接对番茄抗逆性影响机制的研究进展[J].中国蔬菜,2018(2):15-20.
[11] 邹春蕾,刘长远,王丽萍,等.辣椒不同砧木组合的疫病抗性评价及叶片防御酶活性的变化分析[J].沈阳农业大学学报,2015,46(2):155-160.
[12] 潘铜华,王云龙,杨俊伟,等.蔬菜幼苗叶面积快速测定方法筛选与优化[J].中国蔬菜,2018(8):64-69.
[13] 王軼楠,赵特,高飞,等.山苍子精油对辣椒疫霉生长发育的影响及对辣椒疫病的防效[J].植物保护学报,2018,45(5): 1112-1120.
[14] 王湘南,王瑞,陈隆升,等.油茶新品种芽苗砧嫁接砧穗组合的亲和性分析[J].中南林业科技大学学报,2017,37(12):1-6.
[15] 尚建立,王吉明,李娜,等.不同砧木与甜瓜嫁接亲和性分析[J].中国瓜菜,2016,29(12):38-40.
[16] 陈阳,林永胜,周先治,等.不同砧木对番茄产量、品质及抗病性影响的研究[J].福建农业学报,2015,30(5):483-488.
[17] 鲍婉雪,钟川,赵文宗,等.瓠瓜砧木嫁接西瓜苗对枯萎病的抗性综合评价[J].南方农业学报,2017,48(3):441-447.
[18] 张晓英,梁新书,张振贤,等.异根嫁接对黄瓜适度水分亏缺下营养生长和养分吸收的影响[J].中国农业大学学报,2014, 19(3):137-144.
[19] 韩敏,曹逼力,刘树森,等.低温胁迫下番茄嫁接苗根穗互作对叶片光合作用及氮代谢的影响[J].园艺学报,2018,45(5):897-907.