不同砧木对西瓜嫁接苗生长及萌蘖发生的影响.pdf

不同砧木对西瓜嫁接苗生长及萌蘖发生的 影响 李炜蔷 1 车亚莉 1 曾 凤 1 宋全斌 1 谢凤春 1 王文军 2 1 济南三园园艺科技有限公司 山东济南 250100 2 济南市农业科学研究院 山东济南 250316 摘 要 以小兰西瓜为接穗 选取 6个葫芦砧木和 4个南瓜砧木 插接法嫁接 研究不同砧木嫁接对西瓜嫁接苗嫁接成活率 接穗生长和砧木萌蘖发生的影响 结果表明 葫芦砧木嫁接成活率高于南瓜砧木 均达到 90 以上 南瓜砧木中以东方明 珠嫁接成活率较高 达到 92 81 葫芦砧木力根和南瓜砧木东方明珠对接穗生长影响较为显著 接穗株高 茎粗 叶片数 干鲜质量 叶绿素 a b 及类胡萝卜素含量 根系活力均显著高于相应对照强根和京欣砧 2号 葫芦砧木中 ZM 1和力 根砧木萌蘖叶片较小 叶柄较短 南瓜砧木中 以东方明珠和京欣砧 4号萌蘖生长较缓 综合评价认为 葫芦砧木力根和南 瓜砧木东方明珠嫁接西瓜不仅嫁接成活率高 而且能明显促进接穗生长 降低砧木萌蘖侧枝的发生 可作为西瓜嫁接栽培中 砧木选择的参考品种 关键词 砧木 嫁接 西瓜 生长 萌蘖发生 有为数不多的单位选育出了一些西瓜砧木 且真正 通过审定或认定的品种很少 由于缺乏稳定可靠的 砧木 导致嫁接亲和性或共生性低下 给育苗工厂 和嫁接栽培带来巨大损失 别之龙 2011 同时 嫁接苗在集约化育苗生产过程中 砧木出现萌蘖发 生难以控制的现象 尤其是插接 苗期需要去除萌 蘖 2次及以上 工作量大且功效低 随着劳动力匮 乏现象日趋严重 砧木萌蘖的及时去除成为工厂化 育苗的难题 去除成本远远高于嫁接成本 张朝阳 等 2017 砧木萌蘖去除得不及时 造成接穗生 长缓慢而延长苗期 同时萌蘖过大导致遮光严重 透气不良 嫁接苗容易患病 给正常育苗生产带来 巨大的障碍和危害 目前 大部分研究主要集中在 砧木对西瓜接穗生长的影响 而对于萌蘖发生的研 究鲜见报道 因此 通过筛选优良砧木品种探究对 西瓜嫁接苗生长及其萌蘖发生影响的研究具有重要 现实意义 1 材料与方法 1 1 试验材料 试验于 2018年 11月至 2019年 1月在山东省 济南市济南三园园艺科技有限公司育苗温室内进 李炜蔷 女 硕士 农艺师 专业方向 蔬菜栽培生物学 E mail li211129 通讯作者 Corresponding author 王文军 男 硕士 研究员 专 业方向 蔬菜栽培与土壤肥料 E mail wangwenjun1964 收稿日期 2019 08 27 接受日期 2019 12 13 基金项目 山东省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队项目 SDAIT 05 08 2018年济南市农业应用技术创新计划项目 育苗是蔬菜产业发展的关键环节之一 集约化 育苗是发展现代蔬菜产业的重要组成部分 近年来 我国蔬菜育苗产业发展迅速 刘明池 等 2018 目前我国西瓜嫁接苗使用面积已达 44 2万 hm 2 嫁 接作为防治西瓜枯萎病的首选方法 不仅促进作物 高产稳产 张朝阳 等 2016 且较农药防治具有 绿色环保的特点 在西瓜生产中得以广泛应用 大 量研究表明 不同类型的砧木嫁接对西瓜生长发育 的影响存在较大差异 尚丽蓉和杨安平 2004 邹 文武 等 2010 孙雄军等 2015 研究了 10个引 进砧木对早佳 84 24西瓜的影响 指出东方长生 野狼 日本雪松作砧木嫁接的西瓜亲和性好 抗病 性较强 果实品质较优 张华峰等 2013 研究了 不同砧木对小果型西瓜拿比特的影响 认为甬砧 5 号砧木与西瓜的亲和力最好 抗病性最强 目前只 54 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 2020 5 54 58 行 供试砧木品种 10个 其中葫芦砧木 6个 对 照为强根 南瓜砧木 4个 对照为京欣砧 2号 具 体品种见表 1 接穗品种为小兰 由农友种苗 中 国 有限公司提供 1 2 试验方法 砧木于 2018年 11月 16日播种 播于填装有 混合基质的 50孔育苗穴盘中 播种深度 1 5 cm 每个品种 3次重复 每个重复 50粒 随机区组排列 接穗于 11月 21日平盘播种 嫁接日期为 12月 3日 嫁接方法为插接法 1 2 1 嫁接成活率统计 嫁接后 10 d统计嫁接成 活率 每个品种调查株数为实际嫁接总株数 嫁接 成活率 嫁接成活株数 调查株数 100 1 2 2 生长量测定 嫁接后 20 d 每个品种随机取 5株 3次重复 测定西瓜嫁接苗萌蘖叶片长宽 叶柄长 叶柄粗 叶片干鲜质量 嫁接后 30 d对 各砧木品种的嫁接西瓜苗进行接穗生长指标测定 包括株高 茎粗 叶片数和干鲜质量 用刻度尺测 量株高 接穗株高为嫁接处到生长点的高度 用电 子数显游标卡尺测量接穗茎粗 接穗茎粗为与子叶 展开方向平行的嫁接结合部上方 1 cm的粗度 叶 片数为接穗展开叶片的数量 鲜质量为取样后立刻 称量的接穗质量 干质量参照赵世杰等 1998 的 鲜样烘干法测定 1 2 3 叶片色素含量测定 采用 80 丙酮浸提法 测定叶片色素含量 赵世杰 等 1998 嫁接后 30 d 每个品种随机取 3株 3次重复 选取接穗新鲜叶 片洗净 擦干 去掉中脉剪碎 称取 0 2 g放于具 塞试管中 加入 20 mL 80 丙酮 放置黑暗处提取 24 48 h 直至叶片变为白色 以 80 丙酮为空白 于 663 646 470 nm分光度下比色 1 2 4 根系活力测定 采用 TTC法测定根系活力 赵世杰 等 1998 嫁接后 30 d 每个品种随机 取 3株 3次重复 将西瓜嫁接苗根系洗净擦干后 均匀称取 0 4 g放入试管中 加入 0 4 TTC和 0 067 mol L 1 磷酸缓冲液 10 mL等体积混合 置于 37 恒温箱保温 4 h 此后加入 2 mL 1 mol L 1 H 2 SO 4 终止反应 与此同时做一空白处理作为比色对照 先加入 2 mL 1 mol L 1 H 2 SO 4 与 0 4 g根系 10 min 后再加入其他药品 操作同上 37 暗保温后不 再加入 H 2 SO 4 将根取出吸干 置于新试管中 加入 10 mL 95 乙醇 封口 提取 24 h至根变白 485 nm波长下比色 1 3 数据分析 试验数据采用 Microsoft Excel 2007软件进行 处理 SPSS软件进行相关分析和差异显著性检验 2 结果与分析 2 1 不同砧木品种嫁接成活率比较 嫁接成活率是衡量嫁接育苗的关键指标之一 决定嫁接苗的成苗率和种苗质量 图 1显示 不同 葫芦砧木嫁接成活率差异不大 均达到 90 以上 亲和力较好 唯有京欣砧 1号嫁接成活率较低 为 表 1 供试砧木品种 砧木种类 品种名称 供试厂家 葫芦 ZM 1 山东省种子总公司 ZM 2 山东省种子总公司 力根 北京百幕田种苗有限公司 常青藤 北京百幕田种苗有限公司 京欣砧 1号 京研益农 北京 种业科技有限公司 强根 CK1 寿光先正达种子有限公司 南瓜 东方明珠 东方正大种子有限公司 西砧 2号 京研益农 北京 种业科技有限公司 京欣砧 4号 京研益农 北京 种业科技有限公司 京欣砧 2号 CK2 京研益农 北京 种业科技有限公司 图 1 不同砧木品种嫁接成活率比较 图柱上不同小写字母表示处理间差异达 5 显著水平 差异显 著性检验为葫芦砧木和南瓜砧木分类比较 白色柱为葫芦砧木品 种 灰色柱为南瓜砧木品种 下图同 80 60 40 20 0 根系活力 g g 1 h 1 FW 100 80 60 40 20 0 嫁接成活率 c c a a ab b b b bc d a a aa a a a ab b b ZM 1 ZM 2 力根 常青藤 京欣砧 1号 强根 CK1 东方明珠 西砧 2号 京欣砧 4号 京欣砧 2号 CK2 55 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 91 15 较对照强根低 6 18百分点 南瓜砧木相 对葫芦砧木嫁接成活率略低 其中以东方明珠嫁接 成活率较高 达 92 81 西砧 2号嫁接成活率为 75 20 显著低于对照京欣砧 2号 低 17 61百分 点 故西砧 2号在实际生产中不建议使用 2 2 不同砧木品种对西瓜接穗生长的影响 表 2表明 不同砧木品种对接穗生长影响较 为显著 品种之间差异较大 在葫芦砧木中 以 力根和 ZM 1表现较好 接穗株高 叶片数 鲜质 量 干质量均显著高于其他品种 茎粗也大于其他 品种 南瓜砧木中以东方明珠较好 各项指标均高 于其他品种 且株高 茎粗 叶片数 鲜质量 干 质量分别较对照京欣砧 2号高 58 91 25 23 50 00 106 00 和 83 33 两品种间差异显著 2 3 不同砧木品种对西瓜嫁接苗叶片色素含量的 影响 从表 3可以看出 不同砧木品种对西瓜嫁接 苗叶片色素含量有显著影响 在葫芦砧木中 力 根叶绿素 a 叶绿素 b 叶绿素 a b 和类胡萝卜 素含量均显著高于其他品种 分别较对照强根高 15 94 15 38 17 02 和 14 81 可显著提高 光合作用 ZM 2叶片色素含量最低 在南瓜砧木 中 东方明珠和京欣砧 4号的叶片色素含量高于 其他品种 两品种间差异不显著 且叶绿素 b 叶 绿素 a b 类胡萝卜素含量均显著高于对照京欣 砧 2号 2 4 不同砧木品种对西瓜嫁接苗根系活力的影响 图 2显示 不同砧木品种根系活力差异显著 在葫芦砧木中 以力根的根系活力最高 较对照强 根显著提高 13 06 其次为 ZM 2 而京欣砧 1号 根系活力较低 较对照显著低 13 82 南瓜砧木 根系活力普遍高于葫芦砧木 其中以东方明珠根系 活力最高 较对照京欣砧 2号显著提高 12 48 2 5 嫁接成活后不同砧木品种萌蘖生长比较 表 4表明 在葫芦砧木中 所选取的 5个品种 萌蘖程度均低于对照 其中以力根和 ZM 1萌蘖叶 片较小 叶柄较短 较细 同时干 鲜质量较小 其鲜质量分别较对照强根低 69 31 和 66 33 可 显著降低萌蘖生长量 南瓜砧木中 以东方明珠和 京欣砧 4号萌蘖生长较缓 叶片较小 其鲜质量分 别较对照京欣砧 2号低 23 86 29 55 故不同 砧木嫁接后萌蘖发生效果差异显著 有效减少萌蘖 表 2 不同砧木品种对西瓜接穗生长的影响 砧木 种类 品种 接穗株 高 cm 接穗茎 粗 mm 叶片数 接穗鲜 质量 g 接穗干 质量 g 片 葫芦 ZM 1 11 00 a 3 10 a 3 00 a 1 47 a 0 13 a ZM 2 8 57 bc 2 65 b 2 00 c 0 96 c 0 10 b 力根 10 60 a 3 12 a 3 00 a 1 53 a 0 14 a 常青藤 9 73 b 2 77 b 2 33 b 1 12 b 0 09 b 京欣砧 1号 8 07 c 2 97 ab 2 00 c 1 05 c 0 09 b 强根 CK1 7 87 c 2 59 c 2 33 b 1 07 bc 0 10 b 南瓜东方明珠 8 47 a 2 68 a 3 00 a 1 03 a 0 11 a 西砧 2号 6 40 b 2 26 b 2 00 b 0 76 b 0 06 c 京欣砧 4号 6 03 b 2 51 ab 3 00 a 0 77 b 0 08 b 京欣砧 2号 CK2 5 33 c 2 14 c 2 00 b 0 50 c 0 06 c 注 表中同列数据后不同小写字母表示处理间差异达 5 显著 水平 差异显著性检验为葫芦砧木和南瓜砧木分类比较 下表同 表 3 不同砧木品种对西瓜嫁接苗叶片色素含量的影响 mg g 1 FW 砧木 种类 品种 叶绿素 a 叶绿素 b 叶绿素 a b 类胡萝 卜素 葫芦 ZM 1 0 72 b 0 27 b 0 99 b 0 27 b ZM 2 0 59 c 0 22 c 0 82 c 0 23 c 力根 0 80 a 0 30 a 1 10 a 0 31 a 常青藤 0 68 b 0 25 c 0 94 b 0 25 bc 京欣砧 1号 0 68 b 0 25 c 0 93 b 0 26 b 强根 CK1 0 69 b 0 26 bc 0 94 b 0 27 b 南瓜 东方明珠 0 77 ab 0 29 a 1 06 a 0 27 a 西砧 2号 0 75 ab 0 28 ab 1 03 ab 0 24 b 京欣砧 4号 0 79 a 0 30 a 1 09 a 0 27 a 京欣砧 2号 CK2 0 71 b 0 26 b 0 97 b 0 25 b 图 2 不同砧木品种对西瓜嫁接苗根系活力的影响 80 60 40 20 0 根系活力 g g 1 h 1 FW 100 80 60 40 20 0 嫁接成活率 c c a a ab b b b bc d a a aa a a a ab b b ZM 1 ZM 2 力根 常青藤 京欣砧 1号 强根 CK1 东方明珠 西砧 2号 京欣砧 4号 京欣砧 2号 CK2 56 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 生长的品种为力根 ZM 1 东方明珠和京欣砧 4号 2 6 不同砧木品种萌蘖与接穗生长相关性分析 将表 2和表 4中接穗干质量和萌蘖干质量数据 进行相关性分析 结果如图 3所示 接穗干质量与 萌蘖干质量呈极显著负相关 相关系数 r 0 808 表明萌蘖生长量越大 接穗生长越受到抑制 反之 接穗生长越快也会抑制萌蘖的发生 因此 萌蘖与 接穗的生长呈竞争性关系 砧穗亲和性好 则可一 定程度抑制萌蘖生长 3 结论与讨论 大量研究和生产实践表明 采用不同砧木嫁接 后 嫁接植株的生长势和产量表现不同 甚至在幼 苗期即可表现出显著差异 李欣 等 2007 赵卫 星 等 2011 吕星光 等 2016 西瓜嫁接苗生长 势因砧木不同而不同 其中瓠瓜型砧木优于南瓜型 砧木 韩志平 等 2006 而不同西瓜砧木嫁接苗 的产量也存在显著差异 这与砧木基因型影响植株 叶片中矿质元素的含量有关 Ruiz et al 1997 本试验结果表明 不同类型砧木对嫁接成活率及西 瓜接穗的生长有显著影响 嫁接成活率是反映嫁接 亲和性的重要指标 刘芬 2009 本试验中除南 瓜砧木西砧 2号以外 其他 9个砧木的嫁接成活率 均较高 且葫芦砧木比南瓜砧木表现更好 同时 葫芦砧木力根和南瓜砧木东方明珠嫁接对西瓜接穗 生长的促进效果显著 且能够提高叶片色素含量 和根系活力 这与其接穗共生性良好有很大关系 一方面 根系活力强的品种 比如本试验中的力根 和东方明珠 可提高嫁接植株对水分和矿物质的吸 收能力 从而促进植株生长 提高叶片色素含量 增强植株叶片的光合能力 提高接穗生长量 另一 方面 共生性是决定嫁接效果的重要因素 在砧木 与接穗共生亲和性较好的情况下 接合部位发育正 常 根系吸收的营养物质才能更有效地向接穗运 输 促进西瓜生长 嫁接后 及时去除萌蘖对提高嫁接苗质量极为 重要 砧木萌蘖侧枝发生严重 其利用水分 光合 作用和营养方面超过接穗 萌蘖生长迅速 逐渐取 代接穗在生长上占优势地位 而接穗部分侧芽萌发 受到抑制 新梢生长和茎部加粗缓慢 程瑞春和赵 明智 2015 本试验中葫芦砧木力根 ZM 1和南 瓜砧木东方明珠 京欣砧 4号可有效减缓萌蘖发生 速度 加速西瓜接穗生长 究其原因 可能与砧木 和接穗的共生亲和性有关 接穗和砧木萌蘖的生长 在嫁接后属于一种竞争关系 若接穗和砧木亲和性 较好 接合部位愈合速度快 则营养更多输送于接 穗生长 若亲和性不好 接穗对水分与矿物质的吸 收受到阻碍 更多的营养输送于砧木真叶生长 则 萌蘖发生严重 从而抑制接穗生长 种苗质量降低 综上 葫芦砧木力根和南瓜砧木东方明珠与接 表 4 不同砧木品种嫁接后萌蘖叶片生长指标比较 砧木种类 品种 叶长 cm 叶宽 cm 叶柄长 cm 叶柄粗 mm 鲜质量 g 干质量 g 葫芦 ZM 1 3 10 c 3 24 c 2 18 d 1 87 c 0 34 d 0 03 d ZM 2 4 36 b 4 62 b 3 90 b 2 26 b 0 55 c 0 06 c 力根 2 94 c 3 08 c 2 52 cd 2 03 bc 0 31 d 0 03 d 常青藤 4 34 b 4 10 bc 3 14 c 2 27 b 0 51 c 0 05 c 京欣砧 1号 5 26 a 5 54 ab 4 48 a 2 25 b 0 82 b 0 08 b 强根 CK1 5 46 a 6 06 a 4 70 a 2 42 a 1 01 a 0 10 a 南瓜 东方明珠 3 22 c 3 96 c 3 84 b 1 97 c 0 67 b 0 07 b 西砧 2号 4 18 a 5 02 a 4 40 a 2 66 a 0 89 a 0 10 a 京欣砧 4号 3 38 c 4 16 b 3 80 b 2 36 b 0 62 b 0 07 b 京欣砧 2号 CK2 3 82 b 5 06 a 4 54 a 2 40 b 0 88 a 0 10 a 图 3 不同砧木品种萌蘖与接穗生长相关性分析 y 0 792x 0 150 6 r 0 808 0 16 0 12 0 08 0 04 0 接穗干质量 g 萌蘖干质量 g 0 03 0 06 0 09 0 12 57 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文 穗小兰西瓜亲和性和共生性较好 能够明显促进接 穗生长 降低砧木萌蘖的发生速度 延长萌蘖去除 周期 节约人工成本 可作为西瓜嫁接栽培中砧木 选择的参考品种 目前 萌蘖的去除方式主要为人 工拿除 若想取得更好的效果 可在选择适宜砧木 的基础上 通过开展优化嫁接方法和调控生长环境 等研究形成多环节去除萌蘖的综合方法体系 参考文献 别之龙 2011 我国西瓜甜瓜嫁接育苗产业发展现状和对策 中国 瓜菜 24 2 68 71 程瑞春 赵明智 2015 砧木萌蘖侧枝对紫叶矮樱嫁接苗木生长的 影响 山东林业科技 2 37 39 韩志平 郭世荣 朱国荣 欧阳以勇 2006 砧木对嫁接西瓜生长 发育 产量和品质的影响 中国蔬菜 2 22 23 李欣 申书兴 高彦魁 陈学平 李晓峰 2007 不同基因型砧木 嫁接黄瓜结瓜盛期光合特性的比较 植物遗传资源学报 8 2 200 204 刘芬 2009 黄瓜嫁接砧木的筛选及亲和性机理研究 硕士论 文 武汉 华中农业大学 刘明池 季延海 武占会 何伟明 2018 我国蔬菜育苗产业现状与 发展趋势 中国蔬菜 11 1 7 吕星光 周梦迪 李敏 2016 低温胁迫对甜瓜嫁接苗及自根苗光合 及叶绿素荧光特性的影响 植物生理学报 52 3 334 342 尚丽蓉 杨安平 2004 非洲西瓜砧对西瓜主要经济性状的影响 河南农业科学 33 4 56 58 孙雄军 陈红 鲍喜峰 2015 西瓜嫁接砧木品种引进筛选研究 安徽农业科学 43 19 46 47 张朝阳 孙玉东 汪国莲 赵建峰 罗德旭 2016 嫁接西瓜生长 指标与产量的相关关系 江苏农业科学 44 12 208 209 张朝阳 徐兵划 顾妍 赵建峰 罗德旭 王林闯 仲秀娟 王玮玮 孙玉东 2017 西瓜无萌蘗嫁接技术 江苏农业科学 45 2 113 114 张华峰 王迎儿 马海荣 应泉盛 孙莉 王毓洪 2013 嫁接砧 木对小果型西瓜生长 产量和品质的影响 中国瓜菜 26 6 38 40 赵世杰 刘华山 董新纯 1998 植物生理学实验指导 北京 中 国农业科学技术出版社 赵卫星 徐小利 常高正 李晓慧 杨帆 梁慎 2011 嫁接对 西瓜生长及抗逆性影响的研究进展 江西农业学报 23 5 63 65 邹文武 胡美华 汪炳良 潘国栋 2010 砧木对嫁接西瓜生长 前期产量及品质的影响 浙江农业科学 4 746 749 Ruiz J M Belakbir A L pez Cantarero I Romero L 1997 Leaf macronutrient content and yield in grafted melon plants A model to uate the influence of rootstock genotype Scientia Horticulturae 71 3 4 227 234 Effects of Different Rootstocks on Seedling Growth and Side Branch Germination of Grafted Watermelon LI Wei qiang 1 CHE Ya li 1 ZENG Feng 1 SONG Quan bin 1 XIE Feng chun 1 WANG Wen jun 2 1 Jinan Sanyuan Horticulture Science and Technology Co LTD Jinan 250100 Shandong China 2 Jinan Institute of Agricultural Sciences Jinan 250316 Shandong China Abstract This paper took watermelon cultivar Xiaolan as scion selected 6 cucurbit rootstocks and 4 pumpkin rootstocks to conduct cut grafting and studied the effects of different rootstocks on survival rate scion growth and side branch germination of grafted watermelon The results showed that the survival rate of cucurbit rootstock grafting was higher than that of pumpkin rootstocks reaching over 90 averagely The higher survival rate of pumpkin rootstock Dongfangmingzhu was 92 81 Using cucurbit rootstock Ligen and pumpkin rootstock Dongfangmingzhu had significant influence on scion growth Their scion plant height stem diameter number of leaves dry and fresh weight Chlorophyll a b and carotenoid contents and root activity were significantly higher than that of the control groups of Qianggen and Jingxinzhen No 2 Among the cucurbit rootstock varieties ZM 1 and Ligen had smaller leaves and shorter petioles of the side branch while the side branch of pumpkin rootstock Dongfangmingzhu and Jingxinzhen No 4 grew more slowly The comprehensive uation deemed that using cucurbit rootstock Ligen and pumpkin rootstock Dongfangmingzhu for watermelon grafting could achieve a high survival rate promote scion growth and decrease the side branch germination Therefore they could be selected as proper reference rootstocks for grafting cultivation of watermelon Key words Rootstock Graft Watermelon Growth Side branch germination 58 中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究论文