天然油脂和凡士林对西瓜嫁接砧木葫芦顶芽生长点的抑制作用
2022-05-07缪其松徐明喜甘小虎黄少华魏猷刚
缪其松,黄 雯,徐明喜,甘小虎,黄少华,魏猷刚
(南京市蔬菜科学研究所 南京 210095)
西瓜是葫芦科作物,含水量高达94%,被称为夏季瓜果之王。我国是西瓜主产国,年产量占世界西瓜总产量的60%以上。随着我国设施农业高速发展,设施内育苗及栽培,不仅提高了西瓜产量和品质,也提前了上市日期,大大增加了西瓜生产效益。随着设施西瓜普遍连作,出现了较为严重的设施西瓜土壤连作障碍问题。枯萎病是西瓜主要连作障碍因子,随连作年限增加,发病率逐年上升,极大降低了西瓜产量和品质。为了防控设施西瓜土壤连作障碍,除种植前换地外,也可使用嫁接方法,用葫芦或南瓜作为砧木与西瓜嫁接,使西瓜接穗获得葫芦或南瓜较强的抗病虫能力,显著降低设施西瓜土传病虫害发生率,提高西瓜产量和品质。常用嫁接方法主要有顶插接、靠接和双断根贴接法,都能显著降低土传黄萎病发病率。顶插接因操作管理简单、成活率高而被广泛应用,但因砧木生长点在嫁接时没有被完全去除,嫁接后部分砧木侧芽不断萌发,萌发的侧芽与接穗竞争养分,抑制接穗生长,需及时手工抹除砧木侧芽。侧芽抹除后,部分砧木生长点仍会再次萌发,需不断重复抹除,消耗较多人工。且随接穗不断生长,操作空间变小,操作不当可能会损伤接穗或砧木叶片。国内抑制西瓜嫁接苗砧木侧芽萌发的研究很少,但在烟草种植上,针对侧芽生长问题,人们常用生长点抑制剂,如生长激素、化学试剂、天然油脂等抑制烟草侧芽萌发,取得了良好效果。凡士林常用于医药及化妆品,可防水、隔绝空气及有害微生物,起到防护作用。为此,在前人烟草腋芽萌发抑制研究基础上,笔者开展了天然油脂和凡士林对西瓜嫁接砧木生长点抑制效果研究,以此为大批量西瓜顶插接嫁接育苗中抑制葫芦砧木萌蘖提供参考。
1 材料与设计
1.1 材料
试验砧木为长颈葫芦,为自留种;接穗品种为8424 西瓜;菜籽油、大豆油、花生油购于市场,品牌分别为鲁花、福临门、金龙鱼。凡士林购于药店,品牌为利尔康。
1.2 试验设计
试验于2020 年12 月至2021 年3 月在南京市蔬菜科学研究所玻璃温室内进行。使用顶插接嫁接法,以正常嫁接设置为CK,菜籽油、大豆油、花生油、凡士林处理插接顶芽生长点分别设置为T1、T2、T3、T4 处理。每个处理使用4 盘葫芦砧木(每盘50 穴)与接穗嫁接,作为每个处理的4 次重复。
砧木种子在2020 年12 月18 日经温汤浸种及清水浸泡10 h 晾干后,用干净纱布包裹,放于28 ℃恒温箱催芽48 h。西瓜接穗在2021 年1 月10 日开始催芽,接穗种子露白后用育苗盘撒播。待砧木子叶完全平展,第1 片真叶达到一元硬币大小,接穗幼苗子叶初展未见真叶时开始嫁接工作。
试验设置2 批处理,第一批处理时间为2021 年1月18 日,于09:00 手工抹除葫芦头,下午嫁接前,使用毛笔在砧木顶部均匀涂抹油脂,使用小竹签均匀涂抹凡士林,覆盖整个伤口后进行嫁接。第二批处理时间为2021 年2 月5 日,此批次嫁接苗与第一批同时使用顶插接法嫁接,数量相同,不经天然油脂处理,选取成活的50 株嫁接苗放置于同一穴盘,处理前先在09:00 抹除已萌发的葫芦侧芽,在接穗与砧木结合处用与第一批处理同样的方法均匀涂抹天然油脂和凡士林。第二批试验的每个处理使用50 穴的4 盘嫁接苗用于每个处理4 次重复,共200 株嫁接苗。玻璃温室使用柴油炉及布袋通道供暖,最低温度控制在10 ℃,最高温度25 ℃,相对湿度为65%~85%。嫁接后在苗床上搭建小拱棚,覆盖一层薄膜保湿,薄膜上再覆盖一层遮阳网遮光,使小拱棚膜内相对湿度保持在95%以上。嫁接3 d后适当通风,在第9 天完全通风,此时接穗第1 片真叶显露抽生,给予4 h 弱光照及8 h 正常光照补光。嫁接后第10 天开始全天光照,相对湿度为65%~85%,晚上覆膜保温。
1.3 测定项目和方法
1.3.1 接穗成活率 统计每个穴盘的接穗成活率,然后计算4 个穴盘的接穗平均成活率。
1.3.2 接穗株高 在每个处理的每个穴盘随机选取10 株嫁接苗,使用直尺测量接穗高度,然后统计4 个穴盘的接穗平均株高。
1.3.3 砧木侧芽萌发率 统计每个穴盘的砧木侧芽萌发情况,以砧木侧芽叶直径达到1 cm 作为统计标准,1 cm 以下的暂不统计,后计算4 个穴盘的平均砧木侧芽萌发率。
1.3.4 砧木侧芽平均叶面积 在试验处理后7 d 和14 d,随机选取每个穴盘中10 株苗,使用叶面积测定仪测量砧木侧芽叶面积,然后计算4 个穴盘的平均叶面积。
1.4 数据分析
试验数据使用Excel 2016 和SPSS 17 统计软件处理分析。
2 结果与分析
2.1 不同处理对嫁接苗成活率的影响
由图1 可以看出,第一批处理嫁接苗成活率最高的是CK,达到95.2%,其次是T4 处理,为88.5%,依次是T3 和T1 处理,T2 处理成活率最低,为62.6%。由图2 可以看出,第二批处理成活率最高的是CK,为94.5%,然后是T4 处理,成活率为88.4%,其他处理从大到小依次是T1、T2 和T3 处理,且三者均显著低于CK 和T4 处理。结果表明,无论是先处理再嫁接,还是先嫁接成活再处理,天然油脂和凡士林处理的接穗成活率都显著低于对照。由此可知,使用天然油脂和凡士林处理都会显著降低接穗成活率,但嫁接成活后再处理,接穗成活率得到提高。
图1 第一批处理接穗成活率
图2 第二批处理接穗成活率
2.2 不同处理对西瓜接穗株高的影响
由图3 可以看出,在第一批处理7 d 后,各处理之间株高无显著差异。在处理14 d 时,CK 接穗株高值最大,显著高于其他处理,依次是T4、T1、T2 处理,T3 处理株高值最小,且显著低于其他处理。在处理28 d,CK 嫁接株高最高,依次是T1 和T4 处理,T2 和T3 处理最低,且显著低于其他处理。由图4 可以看出,在第二批处理7 d 至14 d 各处理之间接穗株高没有显著差异,在处理28 d 时,CK 接穗株高最高,显著高于其他处理,其他处理间没有显著性差异。结果表明,天然油脂和凡士林处理与对照相比,在处理后期,接穗株高均显著降低,与成活率结果趋势一致。
图3 第一批处理接穗株高CK T1T2T3T4a
图4 第二批处理接穗株高
2.3 不同处理对砧木侧芽萌发率的影响
由图5 可以看出,第一比先处理后嫁接时,各处理西瓜嫁接苗的砧木侧芽萌发率有一定差异。在嫁接后7 d,CK 侧芽萌发率最高,达到20%,T1、T2、T3 和T4 处理砧木萌发率均为2%,均显著低于CK。在处理14 d 时,侧芽萌发率最高的是CK,相比处理7 d 时进一步增加,达到26%,依次是T2 和T1 处理,分别为14.2%和13.7%,T3 和T4 处理萌发率最低,且显著低于其他处理。从图6 可以看出,在第二批处理7 d 后,CK 砧木侧芽萌发率都显著高于其他处理,其他处理间没有显著性差异。在处理14 d 后,CK 砧木侧芽萌发率最高,显著高于其他处理,依次是T2、T1、T3、T4 处理。结果表明,使用天然油脂和凡士林处理均可显著降低砧木侧芽萌发率。先处理后嫁接与先嫁接成活后处理,对照砧木侧芽萌发率都最高,均显著高于天然油脂与凡士林处理。
图5 第一批处理砧木侧芽萌发率
图6 第二批处理砧木侧芽萌发率
2.4 不同处理对西瓜侧芽平均叶面积的影响
由图7 结果可以看出,在第一批处理后7 d,先处理后嫁接的砧木侧芽平均叶面积以CK 为最大,达到9.3 cm2 ,天然油脂和凡士林处理的砧木侧芽平均叶面积均显著低于CK。在处理14 d 后,平均叶面积最大的是CK,达到50.2 cm,显著大于其他处理,其他砧木平均叶面积依次为T1>T4>T2>T3,T1处理显著大于T4、T2、T3 处理,而T4、T2、T3 处理之间差异不显著。由图8 可以看出,在第二批处理7 d 后,先嫁接成活后处理各处理平均叶面积都非常低,各处理之间没有显著性差异。在处理14 d后,CK 平均叶面积最大,达到36 cm,然后是T2 处理,为16.4 cm,然后依次是T1、T3、T4 处理。结果表明,在嫁接后14 d,CK 砧木侧芽平均叶面积在两批处理中都最大,基本达到其他处理平均叶面积的2倍,且CK 砧木侧芽萌发率也最高。
图7 第一批处理砧木侧芽平均叶面积
图8 第二批处理砧木侧芽平均叶面积
3 讨论与结论
西瓜设施内栽培,不仅能提前西瓜的上市日期,还能增加一茬西瓜栽培,但因西瓜连作,也出现了比较严重的设施土壤连作障碍问题,主要是土传病害大大降低了西瓜的产量和品质。嫁接能有效降低设施西瓜土传病害发病率,为了获得西瓜枯萎病抗性砧木材料,前人通过试验筛选出了多份亲本材料可作为设施西瓜优良嫁接砧木资源。顶插接技术因操作简单且成活率高被广泛使用,但这种方法因为没有完全去除砧木生长点,砧木侧芽容易萌发,侧芽不断吸收基质养分与接穗形成竞争,不仅浪费了养分,也抑制了接穗的正常生长,从而降低嫁接效率。为此,在嫁接苗移栽前需手工抹除侧芽3~4 次,在大批量嫁接育苗时,则会耗费大量人工。
西瓜砧木生长点抑制研究较少,但在烟草生产上有较多研究。烟草在摘除顶芽后,每隔3~5 d,就要清除腋芽一次,在整个生长过程中,共需清除腋芽8~15 次,也耗费了大量人工。为此研究最多的是使用生长点抑制剂,如2,4-D 能有效抑制腋芽生长;植物油,其中50%菜籽油抑制烟草侧芽效果最好,植物油浓度越高,抑芽效果和稳定性越好。在本试验中,使用菜籽油、大豆油和花生油作为抑制剂对西瓜砧木侧芽萌发也都有比较好的抑制效果。两批次处理结果不一致,但均显著低于对照,CK 两批次萌发率都在26%以上,使用天然油脂处理萌发率都在14%以下。
凡士林作为一种密封剂,有比较好的防水密封性能,主要用于医药化妆品行业。在农业方面应用,凡士林能让烟草腋芽生长停滞或缓慢进行。笔者使用凡士林试验表明,相比天然油脂,凡士林处理不但提高了接穗成活率,也极大降低了砧木侧芽萌发率,两批次试验侧芽萌发率都最低,都为10%。先嫁接成活再用凡士林处理的砧木侧芽平均叶面积也最小。可能是因为凡士林对嫁接苗的不良刺激较小,其形成的一层保护膜,一方面阻止了侧芽呼吸作用,打断了同化和异化作用,使侧芽生长停滞,枯死或不再萌发;另一方面又隔绝了水分和细菌等有害微生物的入侵,提高了接穗成活率。而油脂并不能较好保护嫁接伤口,反而会滋生有害微生物,特别是在嫁接后的前几天,较高的湿度环境下更不利于伤口愈合,从而使接穗更容易死亡。
综上,针对西瓜大批量嫁接生产过程中遇到的砧木侧芽不断萌发问题,可使用天然油脂或凡士林来抑制侧芽萌发,可显著降低砧木侧芽萌发率。使用凡士林效果最好,但涂抹过程比天然油脂处理稍复杂。而最好是在嫁接苗成活后再处理,这样可以避免因油脂和凡士林处理导致的成活率降低问题。