西瓜大棚嫁接工厂分析论文

2022-04-26

摘要:瓜类轻简化栽培成为目前南方设施西甜瓜栽培中重点研发的技术之一。下面是小编整理的《西瓜大棚嫁接工厂分析论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

西瓜大棚嫁接工厂分析论文 篇1:

西瓜不同嫁接方法生产效应比较试验初报

摘要:采用大田试验方法对西瓜顶插接法、断根嫁接法、单子叶靠接法等3种不同嫁接方法嫁接苗田间生长情况和生产效应进行比较。结果表明,顶插接法嫁接西瓜产量高,长势较好,应作为主要推广的嫁接方法:单子叶靠接法植株长势旺,成活率高,抗逆性强;断根嫁接法嫁接苗在前期低温阴雨等不利条件下,表现为长势明显偏弱,易发生凋萎、僵苗等生长不正常情况,成活率低,生长速度偏慢,不宜采用。

关键词:西瓜;嫁接;效应

嫁接栽培技术已成为西瓜实现抗病丰产优质的重要手段。目前各地西瓜工厂化生产嫁接苗多采用顶插接法,这种方法具有工效高的优点,但嫁接苗在早春阴雨天气下管理难度大,易出现高脚苗、生长整齐度差等不良现象,影响嫁接苗商品性。据北京市蔬菜研究中心研究,断根嫁接能有效防止嫁接西瓜苗期根系老化,促进其根系发达。2003年浙江传化生物技术有限公司引进推广断根嫁接法,改传统嫁接利用砧木原根系的方法为去掉砧木原根系,在嫁接愈合的同时,诱导砧木产生新根。该嫁接法所生产的种苗整齐度、一致性好,便于工厂化大批量育苗,嫁接工效高,嫁接苗粗壮、不易徒长,商品性好,且定植后根系发达,因此得以迅速推广应用。但近年来断根嫁接穴盘育苗技术在应用过程中,多次发生嫁接苗定植后“穿根”等系列问题,尤其是在土质比较黏重、地下水位较高的田块,碰到早春持续低温阴雨或温差变化大等不利天气,坐瓜后嫁接苗发生大面积根腐病,植株出现“凋萎”。严重影响产量甚至出现死苗绝收,引发育苗单位与种植农户有关嫁接苗质量问题的纠纷。据浙江省温岭市林燚等进行的断根嫁接与顶插接对比试验,认为断根嫁接法嫁接苗适应性较弱,不适宜本地推广。采用笔者试验总结的西瓜单子叶靠接法,嫁接苗具有根系发达、成活率高、生长势强等优点,适于在嫁接技术一般,嫁接成苗率低,土壤、气候等条件比较恶劣时应用,为了明确不同嫁接方法对西瓜嫁接苗田间生长状况和西瓜产量品质等方面的影响,笔者通过大田栽培试验,比较了断根嫁接、顶插接和单子叶靠接3种嫁接方法的生产效应,旨在为浙江西瓜生产确定适宜的嫁接方法提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试西瓜品种为早佳(84-24),砧木品种为甬砧1号,由浙江传化生物技术有限公司统一育苗。

1.2 试验方法

试验设3个处理,分别为断根嫁接法、单子叶靠接法、顶插接法(对照)。砧木于2008年2月22日播种。接穗于5 d后播种,3月5日嫁接,嫁接苗2叶1心时于4月2日分别运到宁海、常山、平湖和建德等地西瓜主产区进行大田定植。其中宁海县试点选在宁海县长街镇三禾农业合作社社员王安定大棚西瓜基地内。小区面积192.7m2黏籽,3次重复,行距2.85m,株距0.85m.667m2黏籽栽植260株,爬地栽培,3蔓整枝。基肥667m2施有机肥30kg,追肥按高产要求施用。4月21日开始整枝,5月8日授粉,田间管理各处理做到基本一致,6月10日采收第1批瓜。常山、建德、平湖点分别设在新都办事处新建村大棚西瓜基地、更楼街道洪宅村王德元的高山西瓜基地、广陈镇正广农业园区,其中常山点只进行断根嫁接法和顶插接法2种嫁接苗大区比较试验,不设重复,管理同常规栽培。各试验点分别调查不同嫁接方法嫁接苗田间生长势、前期产量和品质等性状,可溶性固形物含量采取手持折光仪测定。

2 结果与分析

2.1 不同嫁接方法嫁接苗的田间长势及抗性表现

试验结果显示,宁海试验点单子叶靠接法嫁接苗前期长势明显强于断根嫁接法、顶插接法,定植后植株长势茂盛,死株率低。而采用断根嫁接法嫁接苗长势偏弱,且死株率高。5月14日田间调查,死株数最多的是断根嫁接法,死株数50株,成活率为77.5%:其次是顶插接法,死株数23株,成活率为89.6%:单子叶靠接法死株数9株,成活率为95.9%(表1)。分析其原因,断根嫁接法可能是嫁接后植株缓苗发苗时间长、根系发育时间短,从而引起成活率下降。常山点4月20日调查死株数、5月5日调查黄苗数,顶插接法死株率为0.87%、黄苗率为O,而断根嫁接法死株率1.30%、黄苗率为3.04%,均明显高于对照(表1)。

建德试验点表现为,移栽后10d顶插接法嫁接苗长势明显好于断根嫁接苗,缓苗快且已伸蔓,而断根嫁接苗发苗慢,大多没有伸蔓,有少数僵苗症状,之后顶插接法嫁接苗长势继续明显好于断根嫁接苗。平湖试验点的试验结果也表明,与断根嫁接法相比,顶插接法嫁接苗具有移栽后活棵快、长势旺等特点。但从后期植株抗高温性看,据宁海、建德等多个西瓜嫁接苗应用示范点调查,断根嫁接法、顶插接法和单子叶靠接法3种不同嫁接方法嫁接苗并无明显差异,即断根与否对植株抗高温性能可能并无影响。

2.2 不同嫁接方法对西瓜坐果、产量的影响

平湖试验点断根嫁接法、顶插接法、单子叶靠接法嫁接苗始瓜节位分别为8,6、8,4、9,2节,单株结果数分别为2,7、1,6、2,1个,顶插接法表现为始瓜节位低、单株结果数少,而断根嫁接法与单子叶靠接法相比则始瓜节位降低、单株结果数据增多(表2)。宁海试验点结果与平湖点不同,3种不同嫁接方法的单株结果数表现为顶插接法最高,其次为单子叶靠接法,断根嫁接法最低,比顶插接法少0.26个。单果质量以断根嫁接法最大,为5.1kg,明显高于其他2个处理(表2).

原因可能是单株结果数少导致单果质量大。平湖、宁海试验点不同嫁接方法的西瓜单株结果数不同,也说明嫁接苗管理等方面的差异对西瓜坐果、产量影响较大。

对宁海点第1批西瓜进行测产,断根嫁接法、单子叶靠接法、顶插接法折合667 mz产量分别为1193.8、1608.1、1528.5kg,以单子叶靠接法最高,比顶插接法增产5.2%,而断根嫁接法西瓜产量最低,较对照减产21.9%(表3)。

断根嫁接法西瓜产量低的主要原因可能是单位面积株数和单株结瓜数较少,虽单果质量大,但总产量仍较低。常山点结果表明顶插接法第1、2批西瓜产量均高于断根嫁接法,但差别不大。由于洪涝灾害等原因造成试验提前结束,因而未有正常长季节栽培的总产量数据。

2.3 不同嫁接方法对西瓜品质的影响

宁海点对第1批测产西瓜每小区随机抽取2个进行品质测定,可溶性固形物平均含量最高的是顶插接法,中心为12.1%,边部9.6%;其次是断根嫁接法,中心可溶性固形物为11.6%,边部9.5%:最低的是单子叶靠接法,中心可溶性固形物为10.7%,边部8.5%。在西瓜纤维含量、瓤质、口感等方面,各处理均表现较好(表4),与实生苗无明显差异。

3 讨论与结论

采用大田试验方法对西瓜插接法、断根嫁接法、单子叶靠接法进行嫁接苗田间生长情况和生产效应比较,试验初步结果为:顶插接法西瓜产量高,长势较好,同时工效高,应作为本省早春西瓜嫁接栽培主要嫁接方法;单子叶靠接法嫁接苗长势强,成活率高,抗逆性强;断根嫁接法嫁接苗整齐一致性较好,商品性佳,但在大棚特早熟栽培条件下前期长势明显偏弱,碰到低温阴雨湿度大等不良气候,容易发生凋萎、僵苗等生长不正常情况。生长速度慢,坐瓜迟,产量低,这与林燚等目的研究结果一致。分析其原因,可能主要是断根后砧木再生根系为须根,嫁接苗对低温阴雨高湿及温差剧烈变化等不利条件的抗性下降,不太适合进行早春特早熟栽培:如果温光气候和土壤等条件较好,采用断根嫁接法则嫁接苗生长整齐,嫁接苗商品性好,反而可提高产量:在后期植株抗高温性方面,不同嫁接方法之间并无明显差异,管理好的可以正常越夏实现长季节栽培,

参考文献

[1]刘广,羊杏平,徐锦华,等.西瓜甜瓜嫁接栽培技术研究进展.中国瓜菜,2009,22(1):28-31

[2]贾云鹤,王喜庆,尤海波,等嫁接对西瓜幼苗生长、生理抗性、产量和品质的影响中国瓜菜,2009,22(3):26-27.

[3]郭金伟,西瓜不同嫁接方法效果试验,上海蔬菜,2008(6):96-97.

[4]许勇,官国义,刘国栋,等.西瓜嫁接新技术——断根嫁接法.中国西瓜甜瓜,2002(4):33-34,

[5]林燚,杨喻斌,朱正斌.不同嫁接方法对早佳嫁接西瓜产量的影响.上海蔬菜.2005(3):55.

作者:胡美华 金伟兴 赵建阳等

西瓜大棚嫁接工厂分析论文 篇2:

设施嫁接小果型西瓜轻简化栽培技术

摘 要: 瓜类轻简化栽培成为目前南方设施西甜瓜栽培中重点研发的技术之一。 设施嫁接小果型西瓜轻简化栽培技术结合浙江省及邻近地区的设施小果型西瓜生产的实际情况,重点介绍小西瓜的育苗、耕作、肥水管理、农艺管理、授粉、采收等关键环节,是涵盖育苗集约化、耕作机械化、授粉蜜蜂化、肥水一体化、农艺管理简约化的一种轻简化栽培关键技术,具有简化田间管理工序、降低劳动强度、节省劳动力成本,生产优质高效的小果型西瓜,提高农民经济效益,促进了西瓜产业规模化、持续健康发展。

关键词: 西瓜; 小果型; 设施; 轻简化; 嫁接

中国西瓜栽培历史悠久,是世界上最大的西瓜生产国和消费国。中国西瓜面积占世界总面积的50% 以上,产量占60% 以上;西瓜人均年消费量是世界人均量的2~3 倍,约占全国夏季果品市场总量的50%,因此西瓜产业在我国农业中占有重要地位[1]。南方地区是我国西瓜的重要生产区,仅广西、湖南、浙江、江苏、湖北、安徽等南方6省的西瓜生产面积及产量就占全国的30%以上[2]。2016年浙江省西瓜栽培面积为7.27万hm2,是浙江省最重要的经济作物之一。近年来,随着我国社会生产力的发展和农业产业结构的调整升级,农村劳动力大量转移,人工成本越来越高,劳动力短缺和劳动生产成本增加问题日趋凸显。西甜瓜设施栽培属于劳动密集型产业,劳动量大,技术要求较高。瓜类轻简化栽培成为目前南方设施西甜瓜栽培中重点研发的技术之一。所谓“轻简化”的“轻”,就是用机械代替人工,减轻劳动强度;“简”,就是减少作业环节和次数、简化管理;“化”,就是农机化与农艺的有机融合,促进作物生产可持续发展。本文以南方中小棚嫁接小西瓜为研究对象,通过工厂化嫁接育苗技术、耕作机械化技术、水肥一体化技术、轻(免)整枝技术、蜜蜂授粉技术、病虫害绿色防控技术、新型耕作制度等轻简化栽培技术的研究与集成,构建和推广设施嫁接小西瓜轻简化栽培技术,既能解决劳动强度大、效率低的问题,还能减少农药、肥料等农资成本的使用量[3],实现节水、节肥、省工、绿色、健康、可持续发展,为新时期下我国西瓜产业高效发展提供一个南方样板。

1 土壤处理

1.1 冬季深翻冻土处理

冬季深翻冻土是采用雷沃大棚王拖拉机悬挂田神牌深松机在11月份将40 cm的深层土壤深翻到土表,同时将表土病菌和病残体翻入土壤深层进行腐烂分解,利用12月至翌年2月的低温杀死土壤中的病原菌。

1.2 夏季太阳能石灰氮高温处理

夏季太阳能石灰氮高温处理:酸性土壤每667 m2用50 kg石灰氮进行消毒处理。选择时间清除病残体。选择夏季7—8月天气最热、光照最好的一段时间进行处理,先将前茬作物的残留物彻底清出大棚。均匀撒施石灰氮颗粒剂和未腐熟有机肥。每667 m2施用未腐熟的农家有机肥1 000~1 500 kg、50%(ω)石灰氮颗粒剂50 kg,均匀撒施于土壤表面。用旋耕机将有机肥和石灰氮颗粒均匀翻入土中(深度30~40 cm为宜),为尽量增大石灰氮颗粒与土壤的接触面积,保证消毒效果,最好翻耕两遍。土壤整平后3 m左右做1畦,用旧的塑料薄膜覆盖地面,将畦面表面密封。密闭大棚,并立即灌水至畦面全部被淹没。密闭大棚20~30 d后,可除去大棚内覆盖的旧薄膜,进行种植。

1.3 肥料施用

以每667 m2施用1 000 kg腐熟有机肥(土壤处理时施用)、三元复合肥(mN∶mP∶mK=15∶15∶15)50 kg,过磷酸钙25 kg,硼砂1 kg,配合使用金满田复合生物菌剂25 kg,在距小西瓜定植行0.4 m的地方用微耕机开出上宽40 cm、深25 cm的施肥沟进行集中沟施,起到以菌抑菌,为西瓜根系创造良好的生长环境,抑制土壤中土传病原菌群体的数量,最终起到病害防治的效果。

1.4 平整、开沟、做畦、覆膜

在大棚为8 m宽的钢管大棚,采用红日牌SBX-7箱式平地机进行平整,之后采用凯马KDT610微耕机进行开沟,沿大棚方向开5条宽度为0.5 m、深度为0.5 m的沟,将大棚土地分割成1.2 m宽的小畦,再采用璟田牌3ZZ-5.9-800自走式起垄覆膜机进行地膜覆盖。

2 简易网架搭建

在8 m宽度塑料大棚内搭建4个简易网架,每个简易网架宽度为1.5 m,间距0.4 m,简易网架是由人字架和栽培网搭建,由2根长度为1.5 m的竹竿组成人字架,每个人字架悬挂2张网格孔隙为2.5 cm×2.5 cm,由6股塑料线织成的栽培网。

3 嫁接育苗

砧木品种采用‘甬砧5号’(宁波丰登种业科技有限公司),小西瓜品种采用‘拿比特’(杭州三雄种苗有限公司)或‘新小兰’(宁波丰登种业科技有限公司)或‘蜜童’(寿光先正达种子有限公司)或‘小兰’(台湾农友种苗有限公司)。嫁接采用插接法,砧木提早15 d催芽播种在32孔穴盘中,在砧木顶土时开始进行西瓜种子催芽播种,西瓜子叶微展开时开始嫁接。采用空气温度、湿度传感器HW2300,控制温度为白天气温25 ℃,夜晚气温18 ℃;空气湿度在嫁接后的前3 d湿度95%以上,3 d后控制在70%。采用土壤温湿度传感器YS4700控制土温15 ℃;采用力侬牌LED光照系统控制光照强度达到1.2万lx。10 d后当新叶发生时,完全揭去覆盖物,并注意避风,及时除去萌芽,按正常苗管理。

4 移 栽

早春大棚小果型西瓜应用苗齡40 d左右的嫁接苗,株距为60 cm,行距1.5 m,简易网架两侧间隔种植,每667 m2种植720株。一般选晴天9:00—15:00植。按株距用移载器打孔定植,单株定植,每1 株苗的定植程序包括插入、投苗、提起、松手,不用弯腰、不用下蹲,站着就可以完成定植。定植后浇定根水,水渗后保证幼苗根部贴靠土壤,勿用力压幼苗,用营养土完全密封,防止土温随热气散失。栽完后,畦面上插小拱架,搭建小拱棚,再密封大棚提高温度。秋季大棚7月下旬至8月上旬定植,应用苗龄20 d左右的嫁接苗。畦面用秸秆覆盖,降低土温。若气温高时,在大棚外覆盖遮阳网。

5 整枝绑蔓

西瓜伸蔓后,除主蔓处,选留3个健壮侧蔓,在伸蔓40 cm时及时引上网架,之后西瓜的卷须可附着在网片上自然向瓜架上攀爬,无需固定,瓜蔓将自行均匀地分布在网架上,当瓜蔓长度达到1 m时采用台湾sono牌绑蔓机,以塑料带为绑绳,用订书机束绳,完成小西瓜茎蔓的捆绑进行1次固定,防止茎蔓倒伏。西瓜蔓爬上网架后不用整枝,不用二次固定。

6 温度、湿度管理

采用电动卷膜机,通过电机运转带动卷膜轴转动,使得塑料膜被卷膜轴一层一层地卷起,控制大棚卷膜、放膜作业,达到大棚侧膜的开启和闭合,控制大棚环境的温度和湿度。

7 水、肥管理

采用水肥一体机通过精确控制灌水量、施肥量、灌溉及施肥时间,在灌溉的同时将肥料配对成各种比例的肥液一起注入到农作物根部土壤,达到水肥同灌。采用垦宝(中化化肥有限公司提供)的A型、B型和C型水溶肥料,A型用于苗期和伸蔓期,m氮:m五氧化二磷:m氧化钾=19∶19∶19;B型用于开花期,m氮:m五氧化二磷:m氧化钾=16∶8∶34;C型用于结果期,m氮:m五氧化二磷:m氧化钾=13∶5∶42。春季全生育期667 m2大约用肥量A型肥在5 kg、B型肥10 kg、C型肥20 kg,秋季全生育期667 m2大约用肥量A型肥在4 k、B型肥10 kg、C型肥15 kg。全生育期7:00—17:00灌溉,每隔1 h灌溉1次。团棵期每次4 min,施肥流量为A型肥50 L·h-1;伸蔓期每次5 min,施肥流量为B型肥50 L·h-1;坐果期每次5 min,施肥流量为C型肥60 L·h-1;果实膨大期每次6 min,施肥流量为C型肥60 L·h-1。

8 蜜蜂授粉与坐果

选择耐高温性好的平湖黑蜂,在小果型西瓜开花前7 d每667 m2大棚放入每1个蜂箱,包括有1只蜂王和3筐足蜂(约6 000只蜂)——内置1张封盖子脾、1张幼虫脾、1张蜜粉脾,入棚前3 d采用西瓜花粉配合糖水进行引诱饲喂,促使工蜂出巢授粉,一般需要7~10 d即可完成小果型西瓜授粉工作。对蜜蜂授粉的小西瓜进行选果,摘除畸形果和膨大不了的小果,每批瓜定果后采用不同颜色的网兜对果实进行套袋,以利于采摘时对西瓜果实成熟度的判断,并用 S型铁制挂钩将网兜悬挂在栽培网上,同时检查幼果是否在栽培网下方,以免幼果长在网片上方或卡在网孔内,影响果实发育或采收。

9 病虫害防治

9.1 物理防治

为防治烟粉虱、蚜虫或潜叶蝇等病虫害危害作物,在大棚前后两个门和大棚两侧通风口悬挂60目防虫网,降低病虫害基数,悬挂黄板诱杀烟粉虱,蓝板诱杀蓟马,大棚内隔垄相间悬挂2列黄板、蓝板,高度保持在栽培作物以上20~30 cm处。安装太阳能性诱剂诱杀灯,利用害虫趋光性触杀害虫。释放害虫天敌丽蚜小蜂、释放扑食螨,降低虫口密度。

9.2 化学防治

采用弥雾机喷施低毒低残留的药剂防治猝倒病、白粉病、炭疽病、蔓枯病、疫病、病毒病等病害和蓟马、蚜虫、红蜘蛛、美洲斑潜蝇和烟粉虱等虫害,一定按照农药说明书的低浓度使用。因采用蜜蜂授粉,蜜蜂对农药是非常敏感的,禁用吡虫啉、氟虫腈、氧化乐果、菊酯类农药的使用。放入蜂群前,对棚内西瓜进行一次详细的病虫害检查,必要时采取适当的防治措施,随后保持良好的通风,待有害气体散尽后蜂群方可入场。西瓜田间主要病害是白粉病、炭疽病、蔓枯病、病毒病、疫病、霜霉病等,采用吡唑醚菌酯和氟吡菌酰胺进行防治,尤其对白粉病和霜霉病防治效果最佳,对蜜蜂无毒或低毒。西瓜常见的虫害有斜纹夜蛾、红蜘蛛、蓟马、蚜虫、潜叶蝇和烟粉虱。采用氯虫苯甲酰胺防治斜纹夜蛾、烟粉虱和潜叶蝇,采用螺虫乙酯或联苯肼酯防治红蜘蛛,采用乙基多杀霉素防治蓟马,采用氟啶虫酰胺或吡蚜酮防治蚜虫。上述药品基本对蜜蜂无毒或低毒。当不明确农药是否对蜜蜂有害,一定要将蜂箱搬出大棚后再使用农药,喷施农药后一般通风需要3~5 d。

10 采 收

采收在坐果时采用不同颜色的网兜套袋的小西瓜,不同颜色代表了不同的成熟时间,明确了小西瓜的各个批次,防止出现小西瓜过早或过迟采摘。

11 经济效益

2016年12月至2017年7月在浙江省宁波市镇海区庄市街道繁荣瓜果蔬菜试验示范场采用‘甬砧5号’砧木品种嫁接小西瓜品种‘拿比特’进行简易网架轻简化栽培。采用农机设备如旋耕机、开沟机、覆膜机、弥雾机、电动卷膜器、绑蔓机和水肥一体化设备每667 m2每次农事操作用时5.2 h,操作成本为78元,比较人工操作(翻地、开沟、覆膜、打药、卷膜、绑蔓、灌水施肥)得出农机化效率是人工的4.48倍,比人工成本节省377元。与常规嫁接小西瓜立架栽培模式相比,嫁接小西瓜轻简化网架栽培模式每667 m2可减少整枝时间64 h,按每1 h人工费为15元计算,每667 m2可节省约960元,两者结合每667 m2节省劳动力成本约1 337元。嫁接小果型西瓜轻简化网架栽培模式可减少搭架、整枝、吊蔓等劳动用工,具有改善西瓜通风透光条件、减轻病虫害的发生、西瓜表面无阴阳面、外观商品性好、糖度高、多雨季节不烂瓜等优点[4];且西瓜吊在网架上,很适合观光采摘,达到了省工省本和提质增效的双赢,种植效益显著提高。

参考文献

[1] 杨艳濤,张琳,吴敬学. 2011年我国西甜瓜市场及产业发展趋势与对策分析[J].北方园艺,2012(15): 183-187.

[2] 孙静宇,黄远,孔秋生,等.南方地区以西瓜为主的6种设施瓜菜周年高效种植模式[J].长江蔬菜,2014(15): 26-27.

[3] 马江黎,孙兴祥.一种大棚西瓜简约化栽培技术[J].中国瓜菜,2017,30(9): 44-45.

[4] 胡美华,杨凤丽,佘国兴.嫁接小西瓜大棚网架高效栽培技术[J].中国蔬菜,2015(7): 84-86.

作者:张华峰 郭焕茹 张蕾琛 郑荣希 古斌权 杨维杰 应泉盛 王毓洪 黄芸萍

西瓜大棚嫁接工厂分析论文 篇3:

不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗愈合及幼苗质量影响

摘  要:为探究黄瓜嫁接苗愈合及幼苗生长的最佳光照模式,本研究选择南瓜‘壮士’品种为砧木,黄瓜‘大棚冬青’品种为接穗,顶插嫁接后0~3、4~6、7~10 d为阶段性递增光照模式,以(0-30-45) μmol/(m2·s)为对照(CK),设[(15-30-45)、(30-60-90)、(45-90-135)、(60-120-180)、(75-150-225) μmol/(m2·s)]分別为T1、T2、T3、T4和T5处理,研究不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗愈合生长及幼苗质量的影响。结果表明,与CK相比,嫁接后0~3 d适宜光照优于黑暗条件,光照强度梯度在处理T2~T5之间时,能显著提高接合部愈合效果(P<0.05);其中T3处理最有利于黄瓜嫁接苗愈合及生长,其地上部、地下部形态生长指标最佳,最有利于促进黄瓜嫁接苗雌花分化和早熟;T3与T4处理幼苗真叶生长势较优,而T2与T3处理有利于嫁接苗光合色素含量的增加;运用隶属函数值法进行综合分析,各处理下隶属函数综合评价值大小排名为:T3>T2>T4>T5>T1>CK。综合分析得出,T3处理即嫁接后0~3、4~6、7~10 d的光强梯度为(45-90-135) μmol/(m2·s),最有利于黄瓜嫁接苗的愈合生长及幼苗质量的提高,故T3梯度光照强度可作为黄瓜嫁接苗愈合期处理的最适光强模式。

关键词:黄瓜;光照强度;嫁接苗;愈合;质量

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.010

嫁接不仅可以防治土传病害[1]、抵御低温[2]、提高产量[3],还可克服现代温室大棚栽培中存在的严重的连作障碍[4]。随着我国设施农业和瓜果类嫁接工厂化育苗技术的快速发展,市场对于嫁接苗需求量逐年增加,故缩短嫁接苗育苗周期、降低生产成本以及提高嫁接苗质量成为目前生产上亟待解决的问题。

嫁接后砧穗愈合及嫁接苗生长质量除了与砧木、接穗本身质量有关,还取决于嫁接后设施的环境因子如光照、温度、湿度等。其中光作为光合作用、激素调节和某些信号通路的能量来源,对嫁接后的砧穗愈合有积极影响[5],Jang等[6-7]在黄瓜及辣椒的嫁接愈合中均发现,较高的光照水平提高了愈合过程中二氧化碳交换率,而适宜的光强能提高嫁接愈合及幼苗生长质量[8]。华斌等[9]采用不同昼温及光强对西瓜断根嫁接苗生长的影响进行研究,结果表明,在180 μmol/(m2·s)光强处理下的西瓜嫁接苗质量显著优于100 μmol/(m2·s)。油茶芽苗砧嫁接苗上的研究表明,高光强下单位叶重的叶面积变小,但叶片较厚实,而当光照强度降低,其叶片变薄且叶面积增大[10]。此外,前人也开展了不同光强对黄瓜幼苗生长发育的相关研究[11-12],但这些研究对象多为黄瓜自根苗,且都局限于单一光强。迄今,未见采用不同梯度光强模式对黄瓜嫁接苗愈合及幼苗质量影响的相关研究报道。传统的嫁接愈合环境多为嫁接后前3 d黑暗处理,后期逐渐通风见光,而现有研究表明,嫁接愈合期适度的光照且随着光照强度的递增,嫁接愈合的速率明显加快[13-15]。为此,本研究以提高嫁接苗愈合效率和嫁接苗质量为目的,根据黄瓜嫁接后不同时期对光需求不同,采用愈合期不同梯度光照强度模式,研究了不同梯度光照组合模式对嫁接苗愈合及嫁接苗质量的影响,以期获得嫁接苗最佳光强管理模式,为工厂化黄瓜嫁接苗快速愈合、获得健壮的幼苗提供新思路及技术依据。

隶属函数评估法是采用模糊数学原理,通过计算构成幼苗质量各指标相应的隶属函数值,进行加权得到幼苗质量综合评价值[16],根据排名值大小,筛选最优处理环境因子。为更好地揭示不同光强梯度对嫁接黄瓜苗愈合及幼苗质量的影响,故本研究以黄瓜嫁接苗(南瓜作砧木,黄瓜作接穗)為研究对象,在课题组及前人研究的基础上,通过设计以0~3、4~6、7~10 d为阶段性光照时段,6种不同光照强度处理,研究不同梯度光照对黄瓜嫁接苗愈合及幼苗质量影响。

1  材料与方法

1.1  材料

南瓜砧木品种‘壮士’,黄瓜接穗品种‘大棚冬青’为福建省目前主要瓜类嫁接苗品种之一,种子购于福建省福州市昌育农业有限公司。挑选大小一致的南瓜、黄瓜种子进行试验。

试验光源为白色荧光灯条(W),光源光谱图如图1所示,灯条定制于福建省福州市塔洛斯生物科技有限公司。

1.2  方法

1.2.1  试验设计  试验于福建农林大学园艺学院设施系人工气候室中进行,试验分3个阶段。阶段1:催芽育苗;阶段2:顶插固定法嫁接(已改良)[17];阶段3:试验处理,愈合期间除光强外其他环境条件为昼夜温度为27/18 ℃,光周期为12/12 h,空气相对湿度在0~3 d为90%、4~6 d为80%、7~10 d为70%。本研究共6个不同光照强度梯度处理,编号CK、T1~T5,对照为白色荧光灯(CK-W),光照强度采取0~3、4~6、7~10 d内不同梯度递增形式(表1)。在嫁接后0~3 d不通风,4~6 d早晚各通风1次,每次通风时间为1 h,7~10 d为早、中、晚3次通风,每次通风时间为1 h,嫁接后第11天将幼苗移入玻璃温室常规管理,每隔5 d施肥1次,每次每盘施浓度为1500 mg/L的黄瓜水溶肥1 L。嫁接后20 d,苗长至4叶1心时,进行定植,定植后每隔3 d观察并记录雌花节位及雌花数1次,各生理指标每处理随机6株混合取样,测定重复3次,并计算平均值。

1.2.2  测定项目与方法  嫁接后第10天,对其愈合指标测定:取嫁接苗距顶插节点部位3 cm茎段,利用艾德堡HP-30数显推拉力计测定砧木与接穗分离时的瞬时最大拉力(N)。从南瓜茎基部取地上部分,用酸性品红法[18]测嫁接接合部茎输导能力。

嫁接后第15天,对其幼苗形态指标测定:地上形态用PD-151数字型游标卡尺测量接穗高度、接穗茎粗;用精度0.1 cm刻度尺测量整株株高、第1片真叶长与宽;用感量为0.001 g电子天平称取嫁接苗茎、叶、全株鲜重及烘干后茎、叶及全株干重。嫁接苗壮苗指数=(接合部茎粗/接穗高度)×全株干重×100%;干物质含量=接穗干重/全株干重×100%;G值=全株干重/育苗天数;地下形态使用EPSON Expression 11000XL扫描仪获取黄瓜幼苗根系及叶片形态基本参数。嫁接苗根冠比=地下部干重/地上部干重×100%。

嫁接后第15天,对其生理生化指标测定:取嫁接苗所有真叶部分,叶绿素含量测定参考陈福明的混合液法[19],类胡萝卜素的测定参考波钦诺克的分光光度法[20]计算公式为:叶绿素a含量(mg/g, FW)=(12.7D663–2.69D645)×V/1000×W;叶绿素b含量(mg/g, FW)=(22.9D645–4.68D663)×V/1000× W;叶绿素总含量(mg/g, FW)=(20.2D645+8.02D663)×V/ 1000×W;类胡萝卜素含量(mg/g FW)=[4.7D440– 0.27×叶绿素总含量]×V/1000×W;D663、D645、D440分别为相应波长下的光密度值,V为提取液体积10 mL,W为所取新鲜叶片0.2 g,FW为每单位重量的新鲜样品所含测定的物质量。

1.2.3  隶属函数值法综合评价  评价方法参照马庆华等[16]的方法。

1.3  数据处理

采用IBM SPSS Statistics 21软件进行显著性差异分析(P<0.05);采用Excel 2010及GraphPad Prism 6.01软件进行图表绘制及综合分析。

2  结果与分析

2.1  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗幼苗愈合的影响

黄瓜嫁接愈合过程中,顶插瞬时最大接合力与接合部茎输导能力的大小是衡量嫁接幼苗砧穗愈合能力的关键[18]。不同光强梯度对黄瓜嫁接苗顶插接合部愈合的影响如图2A所示。由图2A可知,各处理间顶插瞬时最大接合力变化趋势为:T3>T4>T2>T5>T1>CK,其中以T3处理最大,比CK显著增加98.40%(P<0.05)。且T3处理分别比T1、T2、T4和T5处理显著增加82.14%、36.32%、32.16%和55.65%。通过测量嫁接苗真叶部分所含酸性品红含量的大小,用以比较各处理接合部茎输导能力大小[21]。由图2B可知,各处理间嫁接苗所有真叶部分品红含量变化趋势为T3>T4>T2>T5>T1>CK,其中以T3处理最大,比CK显著增加124.00%。

2.2  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗形态指标的影响

2.2.1  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗地上、地下部形态的影响  在不同光强梯度的处理下,黄瓜嫁接苗的地上部形态(株高、接穗茎粗、真叶面积),地下部形态(总根长、根表面积、分根数)能够较直观的表现嫁接愈合过程幼苗生长形态及质量。不同光强对黄瓜嫁接苗形态指标的影响如表2所示。各处理间嫁接苗株高变化趋势为:CK> T1>T2>T4>T5>T3,其中以对照CK最大,与其他各处理对比均差异显著(P<0.05)。各处理嫁接苗接穗茎粗、真叶面积、总根长、根表面积和分根数的变化趋势不一致,但均以T3处理最大,比对照分别增加40.81%、16.39%、58.82%、75.42%和79.10%,呈显著差异。

2.2.2  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗形态综合指标的影响  嫁接苗根冠比、G值、接穗干物质含量、嫁接苗壮苗指数,作为复合指标能够较客观地反映种苗质量[9, 22-24]。不同光强对黄瓜嫁接苗形态综合指标的影响如图3所示。不同光强对黄瓜嫁接苗幼苗根冠比、G值、接穗干物质含量、壮苗指数影响不同。由图3A可知,各处理间嫁接苗根冠比在T2~T5处理下无显著差异,以T5处理最大,比CK显著增加11.11%(P<0.05)。由图3B可知,各处理间嫁接苗壮苗指数的变化趋势为:T3>T4>T5>T2>T1>CK,其中以T3处理最大,比CK显著增加80.77%。由图3C可知,各处理间嫁接苗G值的变化趋势为:T3>T4> T2>T5>T1>CK,其中以T3处理最大,比CK显著增加274.74%。由图3D可知,各处理嫁接苗接穗的干物质含量无显著差异,但以CK最大。

2.3  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗光合色素含量的影响

对于光合生物来说,叶绿素能够捕捉光并能将其能量重新分配[25],而植物体内叶绿素合成一般只能通过依赖光的途径进行[26],叶绿素含量高低也会直接影响植物的光合作用[27]。不同光强对黄瓜嫁接苗光合色素含量的影响如图4所示。由图4A可知,各处理间嫁接苗叶绿素a含量的变化趋势为:T3>T4>T2>T5>T1>CK,其中以T3处理最大,比CK显著增加100.00%。由图4B可知,各处理间嫁接苗叶绿素b含量的变化趋势为:T3>T2>CK>T1>T5>T4,其中以T3处理最大,比CK显著增加35.13%;由图4C可知,各处理间嫁接苗叶绿素a+b含量的变化趋势为:T3>T2> T1>CK>T4>T5,其中以T3处理最大,比CK显著增加99.79%。由图4D可知,嫁接苗叶片的类胡萝卜素含量以T2处理最大,但与CK及其他处理均并无明显差异。

2.4  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗第1雌花节位与雌花数的影响

开花习性是评价幼苗生长及早熟性的一个依据,第1雌花节位较低与较多的雌花是获得高产的基础[28]。不同光强对黄瓜嫁接苗第1雌花节位与雌花数的影响如图5所示。由图5A可知,各处理间嫁接苗第1雌花节位的变化趋势为:CK>T5>T4>T1>T2>T3,其中以T3处理最低,比CK显著降低61.07%。由图5B可知,各处理间嫁接苗10节内雌花数的变化趋势为:T3>T2>T1> CK>T4>T5,其中以T3處理最大,比CK显著增加100.00%。由图5C可知,各处理间嫁接苗15节内雌花数的变化趋势为:T3>T2>T4>T1=T5> CK,其中T3处理雌花数最多,比CK增加99.79%。

2.5  不同梯度光照强度对黄瓜嫁接苗愈合生长及幼苗质量影响的综合评价

按上述隶属函数值法步骤进行分析,并计算不同梯度光照强度处理下黄瓜嫁接苗各项相关愈合生长及幼苗质量指标对应的隶属函数值。由表3可知,各处理下隶属函数综合评价值大小排名为:T3>T2>T4>T5>T1>CK。

3  讨论

在嫁接过程中,砧木与接穗的接合部愈合情况是嫁接成活的关键指标,而光照对嫁接接合部的发育及其功能有积极的影响[29]。在愈合过程中光能调控嫁接苗隔离层形成、愈伤组织分化以及维管束连接,进而影响其愈合速率和幼苗质量[30]。本研究中,T2~T5处理砧穗接合力及茎输导能力均显著大于CK,T1处理与CK间的差异不显著(P<0.05),说明嫁接后0~3 d适宜光照优于黑暗条件,光照强度梯度在处理T2~T5之间时,能显著提高接合部愈合效果。本研究结果与Liu等[31] 在水稻上研究结果一致,即在3000 Lux(16 h)光照条件下胚性水稻愈伤组织生长优于黑暗条件下,其数量为黑暗的1.5倍。此外,本研究中,由T3到T5处理随着光强的增大,嫁接苗接合力与茎输导能力均降低。这可能是由于光强在超过一定限度后,会破坏在嫁接愈合过程中相关酶活性,导致愈伤组织褐化和坏死严重[32],从而降低愈合效果。本研究结果表明,处理T3[光照强度组合为(45-90-135) μmol/(m2·s)]最利于黄瓜嫁接苗接合部愈合生长。

嫁接苗的地上与地下部形态指标是直观反映幼苗生长优劣的依据,地上部与地下部两者相互依赖,相互促进植株生长发育。本研究中,T3处理下黄瓜嫁接苗的接穗茎粗、总根长、根表面积及分根数增长最显著,说明光照梯度为(45-90- 135) μmol/(m2·s)时,能显著提高黄瓜嫁接苗茎及根系生长,这与刘方园等[33]对西瓜嫁接苗的研究结果相似。李武等[34]在石斛试管苗研究中也发现,PPFD为75 μmol/(m2·s)的光强比黑暗处理更能提高石斛试管苗的幼苗质量和生理活性。本研究中,T1~T5处理嫁接苗壮苗指数与G值与CK相比均差异显著,说明光照下更能促进嫁接苗壮苗指数及生长速率。这可能是因为黄瓜嫁接愈合期,一定强度光照在接合处愈合过程中能激活某些酶的活性,提高叶片CO2交换率,从而影响细胞的生长和次生代谢物的积累[35]。

嫁接苗在愈合后移植缓苗期间,光强通过影响植物的光补偿或饱和点来限制或促进光合速率,从而影响嫁接植物的光合作用,这些特征的改变也可以通过调控光强来完成[6]。叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,其含量多少直接影响植物的光合能力。类胡萝卜素是植物在光合作用中不仅帮助植物吸收光能,还保护其在高温、强光下免受破坏[36]。本研究中,嫁接苗叶绿素a、b及总量均在T3处理下取得最大值,而类胡萝卜素含量最高值是在T2处理下,表明以30 μmol/(m2·s)为梯度光强与45 μmol/(m2·s)为梯度的中等范围内的光照更有利于黄瓜嫁接苗光合色素含量的增加。这与李伟等[37]和肖文静等[38]在黄瓜上研究结果一致。但当光照过弱,植株养分特别是氮素吸收能力降低,叶片叶绿素含量和蔗糖合成酶活性越低,光合同化力就会越弱[34]。而在本研究中,CK、T1、T2、T3处理中PPFD为0~135 μmol/(m2·s)范围的弱光可以明显提高叶绿素b的含量,这可能是因为弱光环境中蓝紫光比率高,植物通过提高叶绿素b含量来捕捉蓝紫光[39]。

黄瓜嫁接苗的花芽分化与光照强度紧密相关,适宜的光照强度有利于花原基向雌性分化,从而增加嫁接苗的雌花数[40]。适度的光照有利于提高嫁接苗的光合效率,增加养分积累,有利于雌花的分化。本研究结果表明,PPFD在45~ 135 μmol/(m2·s)的范围内时,以45 μmol/(m2·s)为起始梯度的光照最有利于黄瓜嫁接苗提早雌花分化及提高雌花率,所以T3处理最有利于黄瓜嫁接苗雌花分化和早熟,且在10节内雌花数和15节内雌花数最多。该结论与甘香[40]在黄瓜上的研究结论一致。

参考文献

[1] Estan, T. M. Grafting raises the salt tolerance of tomato through limiting the transport of sodium and chloride to the shoot[J]. Journal of Experimental Botany, 2004, 56(412): 703-712.

[2] Celia C M, Esteban S, Elizabeth C, et al. Characterization of the nutraceutical quality and antioxidant activity in bell pepper in response to grafting[J]. Molecules. 2013, 18(12): 15689-15703.

[3] Djidonou D, Lopiano K, Zhao X, et al. Estimating nitrogen nutritional crop requirements of grafted tomatoes under field conditions[J]. Scientia Horticulturae. 2015, 182: 18-26.

[4] Louws F J, Rivard C L, Kubota C. Grafting fruiting vegetables to manage soilborne pathogens, foliar pathogens, arthropods and weeds[J]. Scientia Horticulturae, 2010, 127(2): 127-146.

[5] Sowbiya M, Ho K C, Prabhakaran S, et al. Proteomic study related to vascular connections in watermelon scions grafted onto bottle-gourd rootstock under different light intensity[J]. PLoS One, 2015, 10(3): e120899.

[6] Jang Y, Goto E, Ishigami Y, et al. Effects of light intensity and relative humidity on photosynthesis, growth and graft- take of grafted cucumber seedlings during healing and acclimatization[J]. Horticulture Environment & Biotechnology, 2011, 52(4): 331-338.

[7] Jang Y, Mun B, Seo T, et al. Effects of light quality and intensity on the carbon dioxide exchange rate, growth, and morphogenesis of grafted pepper transplants during healing and acclimatization[J]. Korean Journal of Horticultural Science & Technology, 2013, 31(1): 14-23.

[8] 宮本眞吾. LED 照明を用いた植物工場[J]. 表面技術. 2010, 61 (9): 641-645.

[9] 華  斌,黄  远,万正杰,等. 不同昼温和光照强度对西瓜断根嫁接苗生长和生理特性的影响[J]. 长江蔬菜, 2014(4): 27-30.

[10] 张光长. 油茶芽苗砧嫁接苗对光强和水分的响应研究[J]. 现代农业科技, 2010(13): 42-43, 45.

[11] 李丹丹, 张  丹, 张有利, 等. 弱光对黄瓜幼苗叶片光合产物积累的影响[J]. 黑龙江八一农垦大学学报, 2019, 31(1): 1-6.

[12] 赵群法. 不同光伏板遮光密度对生菜、黄瓜、番茄生长发育研究[D]. 郑州: 河南农业大学, 2018.

[13] 刘方园. 西瓜和甜瓜嫁接苗高效愈合环境参数优化研究[D]. 武汉: 华中农业大学, 2016.

[14] 任  顺. 黄瓜嫁接苗缓苗智能管理系统的研究[D]. 长春: 吉林大学, 2016.

[15] 肖昌华, 旷碧峰, 余席茂, 等. 不同环境条件对苦瓜嫁接成活率的影响[J]. 现代农业科技, 2011(19): 141-142.

[16] 马庆华, 李永红, 梁丽松, 等. 冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价[J]. 中国农业科学, 2010, 43(12): 2491-2499.

[17] 福建农林大学. 一种黄瓜顶插固定的嫁接方法: 201811315262.1 [P]. 2019-01-25.

[18] 赵渊渊. 温光环境因子对茄果类蔬菜套管嫁接苗愈合的影响[D]. 北京: 中国农业科学院, 2015.

[19] 陈福明, 陈顺伟. 混合液法测定叶绿素含量的研究[J]. 浙江林业科技, 1984(01): 21-25,38.

[20] 波钦诺克. 植物生物化学分析方法[M]. 荆家海, 译. 北京: 科学出版社. 1981

[21] 赵渊渊, 董春娟, 赵建忠, 等. 夜温对辣椒套管嫁接苗砧穗愈合的影响[J]. 中国农业大学学报, 2015, 20(5): 164-170.

[22] 汤  丹, 江锡兵, 龚榜初, 等. ‘富有’甜柿中间砧的早期筛选和嫁接亲和性[J]. 林业科学, 2017, 53(5): 54-62.

[23] 刘晓慧, 张海岚, 蒋园园, 等. 枇杷属野生种及其种间杂种作为栽培枇杷砧木的早期亲和性指标筛选[C] //中国园艺学会, 2015年学术年会论文摘要集. 厦门:《园艺学报》编辑部, 2015: 80.

[24] 尚庆茂. 尚庆茂博士“蔬菜集约化穴盘育苗技术”系列讲座(第一讲  概述)[J]. 中国蔬菜, 2011(1): 46-47.

[25] Stenbaek A, Jensen P E. Redox regulation of chlorophyll biosynthesis[J]. Phytochemistry, 2010, 71(8): 853-859.

[26] 季宏伟, 李良璧, 匡廷云. 莲胚芽叶绿素合成对光照的依赖性 [J]. 植物学报. 2001, 43(7): 693-698.

[27] 徐文栋, 刘晓英, 焦学磊, 等. 不同红蓝配比的LED光调控黄瓜幼苗的生长[J]. 植物生理学报, 2015, 51(8): 1273-1279.

[28] 管雪松, 李洪岩, 欧阳明安. 累积嫁接对黄瓜雌雄花及花粉萌发的影响[J]. 江苏农业科学, 2016, 44(6): 248-251.

[29] Lee K M, Lim C S, Muneer S, et al. Functional vascular connections and light quality effects on tomato grafted unions[J]. Scientia Horticulturae, 2016, 201: 306-317.

[30] 胡艳青, 苏  媛, 韩风叶, 等. 嫁接黄瓜在愈合过程中的解剖观察和抗氧化酶活性的变化研究[J]. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2007, 28(3): 224-230.

[31] Liu C, Moon K, Honda H, et al. Enhanced regeneration of rice (Oryza sativa L.) embryogenic callus by light irradiation in growth phase[J]. Journal of Bioscience & Bioengineering, 2001, 91(3): 319-321.

[32] Afshari, Angoshtari R, Kalantari R. Effects of light and different plant growth regulators on induction of callus growth in rapeseed (Brassica napus L.) genotypes[J]. Plant Omics 2011, 4(2): 60-67.

[33] 刘方园, 黄  远, 万正杰, 等. 不同温度和光照处理对西瓜嫁接苗生长的影响[J]. 北方园艺, 2016(2): 1-5.

[34] 李  武, 郑锦荣, 莫钊文, 等. 光照强度对铁皮石斛组培幼苗生长及生理特性的影响[J]. 热带作物学报, 2014, 35(1): 121-125.

[35] 卢文芸, 张宇斌, 罗迎春, 等. 不同培养条件对环草石斛愈傷组织中次生代谢产物的影响[J]. 安徽农业科学, 2009, 37(33): 16365-16368.

[36] 林  魁, 黄  枝, 徐  永. 灰色关联分析法对叶用莴苣生长期光环境的优化[J]. 热带作物学报, 2018, 39(8): 1483-1492.

[37] 李  伟, 袁学平, 杨迤然, 等. 弱光对两品种黄瓜光合特性和生长发育的影响[J]. 东北农业大学学报, 2012, 43(1): 97-103.

[38] 肖文静, 孙建磊, 王绍辉, 等. 适度水分胁迫提高黄瓜幼苗光合作用弱光适应性[J]. 园艺学报, 2010, 37(9): 1439-1448.

[39] 陈  昕. 遮光与施肥对珍稀植物华木莲(Sinomanglietia glauca)光合生理的影响[D]. 南昌: 江西农业大学, 2017.

[40] 马刘峰, 易海艳, 易  霞, 等. 不同光周期和温度处理对黄瓜花芽分化的影响[J]. 北方园艺, 2012(21): 25-26.

[41] 甘  香. 温室黄瓜多开雌花有技巧[J]. 现代种业, 2005(3): 23-23.

作者:廖自月 林碧英 王悦 申宝营 钟路明

上一篇:国省干线养护公路管理论文下一篇:水电建设工程项目管理论文