引用本文
汪炳良, 海睿, 金炳胜, 江建红, 施星仁, 林玉泉, 叶红霞. 嫁接方法对甜瓜嫁接工效及嫁接苗生长和果实品质的影响[J]. 浙江农业学报, 2020,32(10): 1809-1815.
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Doi: 10.3969/j.issn.1004-1524.2020.10.09
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嫁接方法对甜瓜嫁接工效及嫁接苗生长和果实品质的影响
汪炳良1, 海睿1, 金炳胜2, 江建红2, 施星仁3, 林玉泉3, 叶红霞1,*
1.浙江大学 蔬菜研究所,浙江 杭州 310058
2.杭州康成农业科技有限公司,浙江 杭州 311108
3.湖州吴兴金农生态农业发展有限公司,浙江 湖州 313028
*通信作者,叶红霞,E-mail: yehx@zju.edu.cn

作者简介:汪炳良(1962—),男,浙江海宁人,研究方向为蔬菜种质资源与品种改良。E-mail: blwang@zju.edu.cn

收稿日期: 2019-05-05
基金资助: 浙江省“三农六方”科技协作计划(CTZB-F160728AWZ-SNY1-7,CTZB-F170623LWZ-SNY1-14); 农业农村部农业重大技术协同推广计划(2019XTTGSC02-5); 浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02051-4-3); 杭州市科技发展计划(HZJH2019015); 余杭区科技计划(YHKJ2019-07)
摘要

甜瓜枯萎病是目前甜瓜生产上危害最严重病害之一,利用抗病砧木进行嫁接栽培是克服甜瓜枯萎病的最有效措施。为了在甜瓜生产上有效应用嫁接技术,以思壮10号为砧木、厚皮甜瓜东方蜜1号为接穗,采用插接、贴接及双断根嫁接三种方法进行嫁接,研究不同嫁接方法对嫁接工效、嫁接苗素质以及嫁接苗定植后植株生长和果实品质的影响。试验结果显示,插接和贴接的嫁接速率相近,均显著高于双断根嫁接(182.7 株·h-1),但贴接的成活率(93.29%)显著低于插接和双断根嫁接,插接和贴接的嫁接工效(分别为254.5 株·h-1和256.5 株·h-1)显著高于双断根嫁接(177.7 株·h-1)。比较不同嫁接方法嫁接苗的高度、接穗茎粗、最大叶长和宽,发现双断根嫁接苗综合素质优于插接苗和贴接苗,贴接苗除了苗高度显著低于插接苗外,其他秧苗素质与插接苗无显著差异。三种嫁接方法嫁接的秧苗及自根苗定植后的生长比较接近,坐果节位、节间长度、最大叶大小无显著差异;果实大小、果形指数、果肉厚度、中心可溶性固形物含量在三种嫁接方法之间无显著差异,但嫁接苗(插接法除外)平均单果质量显著大于自根苗,嫁接苗的果形指数有下降趋势,嫁接苗果实中心可溶性固形物含量显著高于自根苗。

关键词: 甜瓜; 嫁接方法; 嫁接苗; 果实品质
中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1004-1524(2020)10-1809-07
Effect of grafting methods on grafting working efficiency, seedling growth and fruit quality of melon ( Cucumis melo L.)
WANG Bingliang1, HAI Rui1, JIN Bingsheng2, JIANG Jianhong2, SHI Xingren3, LIN Yuquan3, YE Hongxia1,*
1. Institute of Vegetable Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
2. Hangzhou Kangcheng Agricultural Technology Company, Hangzhou 311108, China
3. Huzhou Wuxing Jinnong Ecological Agriculture Development Co., Ltd., Huzhou 313028, China
Abstract

Fusarium wilt ( Fusarium oxysporum f. sp. melonis) is one of the most serious soil-borne diseases in melon production, which has caused great losses. Nowadays, the grafting cultivation by using resistant rootstocks has become the most effective way for solving this problem. In order to apply this grafting technology efficiently, three grafting methods, i.e. hole insertion grafting (HI), pith-cambium grafting (PC) and root pruning hole insertion grafting (RP), were used to study the effect of grafting methods on grafting working efficiency, seedling growth and fruit quality by using rootstock variety Sizhuang No. 10 and melon variety Dongfangmi No.1. It was found that the grafting speed of HI and PC were quite similar, but higher than that of RP significantly, the survival rate of seedling in PC was lower than that of HI and RP significantly. According to the seedling height, scion diameter and the biggest leaf size, the seedling quality of RP was better than that of HI or PC. There was no significant difference between PC and HI in seedling quality, except the seedling height, which was lower in PC than that of HI significantly. No obvious difference was found in plant characters among the three grafting methods, including fruit setting position, internode length, leaf character of the biggest leaf. Furthermore, there was no significant difference in fruit weight, fruit shape index, pulp thickness and total soluble solid content of the fruit center among the three grafting methods. Moreover, the fruit weight of PC and RP were higher than that of own-rooted seedling significantly, the fruit shape index of grafting seedling was somewhat lower than that of own-rooted seedling, and total soluble solid content in grafting seedling was significantly higher than that of the own-rooted seedling.

Keyword: Cucumis melo L.; grafting method; grafting seedling; fruit quality

甜瓜(Cucumis melo L.)是一种重要的水果型蔬菜, 我国是世界上甜瓜栽培面积最大、总产量最高的国家, 据国家统计局统计, 2018年全国甜瓜总产量达1 315万t, 栽培面积达37.6万hm2。随着厚皮甜瓜“ 东移” 及大棚设施的普及, 甜瓜连作障碍问题日益凸显, 枯萎病这种土壤传染的恶性病害成为甜瓜生产上危害最严重、发病后损失最大的病害之一, 利用抗病砧木进行甜瓜嫁接栽培成为当前解决甜瓜枯萎病最有效的技术[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。

嫁接砧木品种的选择、适宜的嫁接方法以及嫁接苗的管理是甜瓜嫁接育苗的关键。作为一个优良的砧木品种, 首先必须具有抗病性, 其次是对甜瓜产量、品质无明显不良影响。从已有的报道看, 甜瓜嫁接所使用的砧木多为南瓜, 包括中国南瓜(Cucurbita moschata Duch.)[3, 8, 9]、印度南瓜(Cucurbita maxima Duch.)与中国南瓜的杂交种[6], 嫁接方法以插接(斜插接)居多, 也有采用贴接、劈接等方式。不同嫁接方法不仅影响到嫁接效率和成苗率[7, 10, 11], 而且对嫁接苗质量[11]以及嫁接苗定植后的生长、果实采收期[7, 11]、果实产量[11], 甚至对抗病性[12]有一定影响。浙江省甜瓜嫁接育苗技术研究起步较晚, 目前研究报道不多[13]。

本研究以目前浙江省主栽厚皮甜瓜品种东方蜜1号为接穗, 南瓜品种思壮10号为砧木, 采用不同方法嫁接, 探讨嫁接方法对嫁接效率、秧苗生长及产量与品质的影响, 为规范浙江省甜瓜嫁接育苗提供参考依据。

1 材料与方法
1.1 试验材料

供试厚皮甜瓜品种为东方蜜1号, 种子由上海农业科学院提供; 砧木品种思壮10号为印度南瓜与中国南瓜的种间杂交F1, 种子由宁波市农业科学研究院提供。

1.2 试验方法

甜瓜嫁接在杭州康成农业科技公司基地进行, 砧木和接穗种子分别于2月23日和2月27日催芽后播种于50孔穴盘中, 育苗基质为金色3号, 甜瓜自根苗于3月6日催芽播种。待砧木长至一叶一心、接穗长至子叶展平时开始嫁接, 设计斜插接法、单子叶贴接和双断根嫁接3种嫁接方法(图1); 每种嫁接方法均由3个嫁接工同时操作(3次重复), 每个嫁接工每种方法嫁接1盘。嫁接后全部嫁接苗统一管理。

图1 试验采用的3种嫁接方法
HI, 插接 Hole insertion grafting; PC, 贴接 Pith-cambium grafting; RP, 双断根嫁接 Root pruning hole insertion grafting.Fig.1 Three grafting methods in the present experiment

嫁接苗及自根苗于4月6日定植于湖州吴兴金农生态农业发展有限公司基地, 大棚立架栽培, 采用3次重复的随机区组试验设计, 小区面积2 m× 12 m, 株距50 cm, 每小区定植24株。田间管理同一般厚皮甜瓜生产。

嫁接过程中分别记录每位嫁接工人使用每种嫁接方法所用的时间, 计算嫁接速率(株· h-1), 嫁接15 d后统计嫁接成活率, 计算嫁接工效(嫁接速率× 嫁接成活率)[10]。定植前 1 d每小区随机选择5株秧苗用毫米尺测量嫁接苗下胚轴长度、最大叶大小等性状, 用精度0.2 mm游标卡尺测量接穗茎粗。嫁接苗定植后, 每小区随机选择生长正常的 5 株在坐果期测定嫁接苗(包括自根苗)平均节间长、最大叶大小、茎粗、叶柄长等性状, 记录甜瓜果实坐果节位和结果枝开花期。果实成熟期, 每小区随机选择成熟度一致的5个甜瓜果实, 用电子天平测定甜瓜果实单果质量, 用毫米尺测定果柄长、果实横纵经、果肉厚度, 计算果形指数(果实纵径/果实横径), 用手持折光仪测定甜瓜果实可溶性固形物含量。

1.3 数据处理

试验数据使用Excel 2016 和 SPSS 20软件进行整理和统计分析, 多重比较采用LSR法。

2 结果与分析
2.1 不同嫁接方法的嫁接工效

试验结果发现(表1), 3种嫁接方法其嫁接速率、嫁接成活率以及嫁接工效均存在不同程度差异。其中, 双断根嫁接法的嫁接成活率较高(97.28%), 但由于其嫁接速率显著低于其他两种嫁接方法, 其最终嫁接工效显著低于其他两种方法。贴接法嫁接速率最快, 为275.4 株· h-1, 操作简单省时, 但其嫁接成活率仅93.29%, 显著低于插接和双断根嫁接。插接法的嫁接成活率最高(98.00%), 其嫁接速率稍低于贴接法, 插接法的嫁接工效为254.5 株· h-1, 略低于贴接法(256.5 株· h-1)。

表1 不同嫁接方法对甜瓜嫁接工效的影响 Table 1 Effect of grafting methods on grafting working efficiency of melon
2.2 嫁接方法对嫁接苗质量的影响

观察发现, 不同方法嫁接的甜瓜苗及自根苗在定植前1 d均有4片真叶, 但苗高、茎粗以及最大叶大小存在显著差异。从表2可以看出, 采用贴接法嫁接的嫁接苗最矮, 仅16.6 cm, 显著低于其他两种嫁接法的嫁接苗以及自根苗; 双断根嫁接的嫁接苗和自根苗均较高, 分别为24.2 cm和23.4 cm, 彼此间差异不显著, 但均显著高于插接苗和贴接苗。自根苗的茎粗(4.3 mm)显著大于贴接苗和插接苗, 但与双断根嫁接苗(4.2 mm)无显著差异; 双断根嫁接苗茎粗显著大于贴接苗和插接苗; 贴接苗茎粗略大于插接苗, 但差异未及显著水平。最大叶长在不同嫁接苗(包括自根苗)之间的差异与接穗茎粗基本一致。双断根嫁接苗最大叶宽显著大于自根苗和另两种嫁接苗, 插接苗最大叶宽最小, 但与贴接苗、自根苗最大叶宽无显著差异。从嫁接苗生长指标分析, 双断根嫁接苗总体素质最好, 其次是贴接苗, 插接苗生长相对较弱。

表2 不同嫁接方法培育的嫁接苗素质比较 Table 2 Comparison of seedling quality of different grafting methods before planting
2.3 不同嫁接方法对嫁接苗定植后生长发育的影响

从表3可以看出, 不同嫁接方法的嫁接苗坐果节位、结果枝开花期以及开花期茎粗、节间长、最大叶长、最大叶宽和最大叶叶柄长无显著差异, 与自根苗(对照)也无显著差异。相对而言, 双断根嫁接苗坐果节位较低、定植到结果枝开花时间较短, 插接、贴接法嫁接苗节间较长。

表3 不同嫁接方法嫁接的甜瓜苗坐果期植株性状比较 Table 3 Comparison of plant traits in fruit-settling stage among different grafting methods of melon
2.4 嫁接方法对甜瓜果实品质的影响

测定结果发现(表4), 平均单果质量在三种嫁接方法间无显著差异, 但嫁接苗平均单果质量高于自根苗, 其中贴接苗和双断根嫁接苗平均单果质量与自根苗存在显著差异。插接苗果实纵径显著小于贴接苗, 但与双断根嫁接苗、自根苗无显著差异, 贴接苗、双断根嫁接苗及自根苗的果实纵径无显著差异。三种嫁接方法的果形指数无显著差异, 但均小于自根苗, 其中插接苗和双断根嫁接苗的果形指数显著小于自根苗。包括自根苗的各处理其果柄长度、果肉厚度无显著差异。此外, 从表4可以看出, 嫁接苗其果实中心可溶性固形物含量均明显高于自根苗, 不同嫁接方法之间果实中心可溶性固形物含量比较接近, 无显著差异。

表4 嫁接方法对甜瓜果实品质的影响 Table 4 Effect of grafting methods on fruit quality of melon
3 讨论

嫁接作为防控蔬菜作物土传病害的一种实用技术已在番茄[14]、茄子[15]、西瓜[10, 12, 16, 17]、瓠瓜[18]、苦瓜[19]、甜瓜[1, 3, 4]等果菜类蔬菜作物中应用。这些草本植物的嫁接方法主要有插接、劈接、贴接等, 同一种蔬菜作物可以采用多种嫁接方法, 但嫁接方法的不同, 砧木与接穗的播种期不同, 嫁接速度、嫁接效率也存在较大差异[7, 10, 11, 19, 20]; 因此, 在蔬菜集约化嫁接育苗上, 种苗企业关注的问题之一就是嫁接方法。自从许勇等[17]提出西瓜等瓜类蔬菜可以采用断根嫁接以来, 不少学者对甜瓜嫁接育苗中的应用技术及嫁接效率进行了研究[7, 10, 11, 21, 22]。本试验结果发现, 双断根嫁接的秧苗成活率与插接法相当, 并显著高于贴接法, 但由于试验中嫁接工人对双断根嫁接操作不熟练, 加上双断根嫁接操作较插接多了一道工序, 其嫁接速度明显低于嫁接工常用的插接和贴接, 导致双断根嫁接工效显著低于插接和贴接(表1), 但本试验中双断根嫁接工效(177.7 株· h-1)仍远高于前人报道[7, 11]。说明嫁接熟练程度显著影响到嫁接速度。

较高的嫁接工效及嫁接苗素质是集约化嫁接育苗企业的共同追求。除了嫁接方法会影响嫁接苗素质外, 亲和性[23]以及砧木和接穗苗的培育技术、嫁接后的愈合管理等也会影响到嫁接苗素质。试验结果表明, 在相同(相似)的管理条件下, 不同嫁接方法对嫁接苗的素质有明显影响(表2)。矮壮、接穗粗、叶色浓绿、根冠比高等是优质嫁接苗的素质体现。试验观察到双断根嫁接苗的长势较强, 其接穗粗与自根苗相当, 并显著大于插接苗和贴接苗, 说明双断根嫁接苗的总体素质优于插接苗和贴接苗, 前人也有类似报道[7, 10, 11, 21]。本试验中由于天气原因, 嫁接苗的移栽期偏迟, 但从嫁接苗的生长看, 双断根嫁接苗从嫁接到移栽的时间可以较插接苗、贴接苗更短。双断根嫁接苗较高的秧苗素质可能与双断根嫁接苗根系活力指数高以及SOD、CAT、POD等抗氧化酶活力高、渗透调节物质(脯氨酸)含量高、膜脂过氧化产物MDA含量低有关[21]。

不同嫁接方法获得的嫁接苗定植后开花结果时间以及植株生长差异不大, 与自根苗无显著差异(表3), 这与前人的报道[7, 11]不完全一致, 其原因可能与自根苗的播种时间有关。本试验中, 为了协调自根苗与嫁接苗在定植时的秧苗大小, 推迟了自根苗的播种期, 在嫁接当天进行自根苗催芽播种。而董玉梅等[7]、孟谦文等[11]的试验中, 自根苗的播种期与嫁接苗培育中接穗播种期相同。在接穗苗与自根苗同期播种的情况下, 如果嫁接苗定植期适宜, 则自根苗的定植期存在偏迟的可能, 由于甜瓜根系相对较弱, 苗龄过长的秧苗定植后生长发育可能迟缓, 进而导致开花延迟、果实成熟期推迟。

对甜瓜而言, 嫁接后果实品质是否受到影响是衡量嫁接成败的一个重要指标, 特别是果实糖度以及果实风味。本试验采用印度南瓜与中国南瓜的种间杂交种思壮10号进行嫁接, 3种嫁接方法的甜瓜果实成熟时无明显异味, 且中心糖度(可溶性固形物含量)显著高于自根苗, 不同嫁接方法之间果实中心糖度无明显差异(表4)。说明该砧木品种可用于东方蜜1号嫁接。前人报道认为, 利用南瓜进行嫁接后果实中心糖度与自根苗无明显差异[7, 11], 本试验结果与之不同, 这可能与砧木— 接穗组合以及果实采收成熟度不同有关。

(责任编辑 张 韵)

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