不同品种砧木抗病性鉴定及嫁接对番茄植株生长和果实品质的影响

邹宜静,王光锋,任国华,郑志强,严百元,朱徐燕

(1 杭州市农业技术推广中心,杭州 310017;2 浙江浙农农业科技有限公司,杭州 310015;3余杭区农业技术推广中心,杭州 311100;4 建德市农业技术推广中心,杭州 311600)

番茄是我国设施栽培面积和消费量最大的蔬菜作物之一[1],在杭州市平地设施栽培和山地栽培均占有一席之地,特别是1983 年在临安高山小面积试种成功以来,在高山地区发展迅速,栽培面积一度呈逐年扩增趋势。 随着番茄产业的不断发展,连作障碍导致土传病害发生严重,极大影响了番茄产量和商品性的提高,近年来,番茄栽培面积大大萎缩。 番茄是经济效益较高的蔬菜作物之一,采取有效措施减轻土传病害、增加产量、提高商品性对促进该产业健康发展和农民增收均具有重要意义。

张朝坤等[2]、尹玉玲等[3]研究认为,嫁接栽培是生产上防治土传病害、增加产量和提高作物品质的有效途径。 郑康等[4]认为,不同砧木嫁接会对番茄生长、产量和果实品质产生不同的影响。 目前,杭州市乃至浙江省在番茄嫁接苗生产上存在砧木品种较多、缺乏综合性状优良的多抗性砧木品种等问题。 因此,研究不同砧木的抗病性及嫁接后对番茄植株生长、产量和果实品质的影响,综合评价筛选出适宜杭州地区番茄嫁接栽培的优良砧木品种,对推广番茄嫁接育苗技术和促进番茄产业发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试的番茄接穗品种为‘惠裕’,购自寿光先正达种子有限公司。 10 个番茄砧木品种和来源分别为:‘爱好’(江苏绿港现代农业发展有限公司)、‘浙砧2 号’和‘浙砧5 号’(浙江省农业科学院蔬菜研究所)、‘BY’和‘京番501’(鲁盛农业科技发展有限公司)、‘和美2 号’(杭州友邦种子有限公司)、‘健壮23’和‘健壮25’(浙江美之奥种业股份有限公司)、‘好美’和‘奥妮’(上海惠和种业有限公司)。 育苗基质为杭州锦海农业科技有限公司生产的“金色3 号”,基本理化性质为:容重0.29 g∕m3,总孔隙度67.53%,气水比 0.35,pH 6.55,EC 1.09 mS∕cm,N、P、K 总含量 309.00 mg∕kg。

1.2 试验方法

试验于2018 年在杭州市余杭区瓶窑镇的浙江浙农农业科技有限公司基地进行,前茬为番茄。 采用随机区组排列,以不同砧木品种嫁接‘惠裕’为处理,以‘惠裕’实生苗为对照(CK),每个处理重复3 次,共33 个小区,每小区定植25 株,小区面积9.26 m2。

根据各参试品种的特性,接穗‘惠裕’于7 月16 日播种,砧木‘和美2 号’于7 月15 日播种,其他砧木品种均于7 月13 日播种,用于自根嫁接的‘惠裕’于7 月13 日播种。 育苗采用72 孔穴盘。 嫁接于8 月9日进行,方法为劈接法。 嫁接时砧木四叶一心,接穗两叶一心。 嫁接后及时将番茄苗放入遮阴小拱棚或愈合室内,避免高温和阳光直射引起接穗凋萎,温度白天保持在30 ℃左右,晚上保持在25 ℃左右,相对湿度一般90%以上。 第3 天开始,在早、晚除去覆盖物各见光1 h,3 d 后接口可愈合,视天气情况逐渐增加见光和通风时间,通风口要由小到大,并视幼苗萎蔫程度及时补充水分,保持湿度75%—80%。 5 d 后只在中午遮光。 7 d 后恢复到正常苗床管理,白天最高气温一般不超过30 ℃。 移栽前7 d 控温控水以控苗。 9 月4 日定植,采用单体大棚+地膜覆盖栽培,双行种植。 田间常规管理。

1.3 测定内容及方法

1.3.1 嫁接成活率

嫁接前1 d 统计各品种成苗的株数,计算播种成苗率;嫁接后第13 天统计嫁接成活率,嫁接成活率=嫁接成活的株数∕总嫁接株数×100%;定植后第16 天统计移栽成活率。

1.3.2 植物学性状

嫁接后第15 天,每小区选连续10 株用最小刻度为1.0 mm 的直尺测量苗期株高,用游标卡尺测量苗期茎粗,茎粗为嫁接结合部上1 cm 处的粗度。 第三穗果实成熟期,取植株中部完整、生长正常的最大叶片测长和宽;第二穗果实成熟期,测量达到商品成熟度的正常果实的单果重和最大横切面直径、纵切面直径,计算果形指数。

1.3.3 抗病性

对青枯病、枯萎病、黄萎病的抗性委托浙江省农业科学院植物与微生物研究所鉴定。 幼苗三叶一心时,分别接种3 种病原菌鉴定其抗性。 病情级别及其对应的症状描述见表1,抗病性类型划分标准如表2所示。

表1 番茄病害分级标准Table 1 Classification criterion of disease symptoms on tomato

表2 番茄抗病性类型划分标准Table 2 Classification standard of tomato disease resistance

1.3.4 果实品质

第二穗果实成熟时,每个砧木品种嫁接处理的番茄果实取样1 kg 左右,委托浙江省农业科学院农产品质量标准研究所测定总糖、总酸、可溶性固形物、维生素C、蛋白质等品质指标。 总糖含量测定参照GB∕T 5009.8—2008《食品中蔗糖的测定》,总酸含量测定参照GB∕T 12456—2008《食品中总酸的测定》,维生素C 含量测定参照GB∕T 6195—1986《水果、蔬菜维生素C 含量测定法 2,6-二氯靛酚滴定法》,可溶性固形物含量测定参照NY∕T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》,蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

1.4 数据分析

采用SPSS 20.0 数据分析系统和Dumcan’s 新复极差法进行方差分析(P＜0.05),采用Excel 2013 软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同品种砧木的播种成苗率、嫁接成活率和移栽成活率比较

由表3 可知,各砧木品种的播种成苗率以‘BY’最高,达98.61%,‘京番501’次之,而‘和美2 号’和‘爱好’的播种成苗率低于85%,与‘BY’和‘京番501’差异显著。 各砧木品种的嫁接成活率均在90%以上,说明砧木与接穗的亲和性较好,其中‘和美2 号’的嫁接成活率最低,为90.98%,‘健壮25’次之,为97.22%。 嫁接苗的移栽成活率均为100.00%,对照为94.44%。

表3 不同品种砧木的播种成苗率、嫁接成活率和移栽成活率比较Table 3 Comparison of seeding rate,grafting survival rate and transplanting survival rate of different rootstock varieties

2.2 不同品种砧木嫁接对番茄苗期株高和茎粗的影响

由图1 可见,苗期株高以‘奥妮’嫁接的番茄苗最高,为13.36 cm,显著高于对照和其他砧木品种;‘浙砧5 号’‘京番501’‘好美’‘和美2 号’‘健壮23’嫁接的番茄苗株高次之;‘健壮25’嫁接的番茄苗和对照的番茄苗株高均显著低于其他砧木品种,且对照的番茄苗株高最低,为8.67 cm。 由图2 可见,‘京番501’嫁接的番茄苗茎粗最大,为3.06 mm;‘奥妮’‘爱好’‘浙砧5 号’嫁接的番茄苗茎粗次之,与‘京番501’嫁接的番茄苗茎粗差异不显著,但均显著高于对照;对照的茎粗最低,仅为2.57 mm,除与‘和美2号’和‘好美’嫁接的番茄苗茎粗差异不显著外,与其他嫁接品种均呈显著性差异。

图1 不同品种砧木嫁接的番茄苗期株高比较Fig.1 Comparison of plant height of tomato seedlings grafted with different rootstock varieties

图2 不同品种砧木嫁接的番茄苗期茎粗比较Fig.2 Comparison of diameter of tomato seedlings grafted with different rootstock varieties

2.3 不同品种砧木苗期抗病性鉴定

由表4 可知,‘健壮25’抗青枯病,病情指数显著低于对照和其他砧木品种;‘健壮23’‘浙砧5 号’‘浙砧2 号’中抗青枯病,其中‘浙砧2 号’的病情指数显著高于‘健壮23’和‘浙砧5 号’;对照和其余6 个砧木品种对青枯病均表现为感病。 ‘健壮25’和‘浙砧2 号’均抗枯萎病,且‘健壮25’的病情指数显著低于‘浙砧2 号’;对照、‘BY’‘浙砧5 号’‘和美2 号’‘健壮23’中抗枯萎病,其中对照和‘BY’的病情指数显著低于‘浙砧5 号’‘和美2 号’‘健壮23’;‘爱好’对枯萎病表现为高感,病情指数显著高于其他各砧木品种。 ‘健壮25’对黄萎病的抗性最好,表现为高抗,病情指数显著低于对照和其他砧木品种;‘浙砧2 号’‘和美2 号’‘奥妮’‘浙砧5 号’‘BY’对黄萎病表现为抗病,其中‘浙砧2 号’病情指数最低;‘好美’对黄萎病的抗性较差,表现为感病。 以上结果表明,‘健壮25’对青枯病、枯萎病、黄萎病3 种番茄常见土传病害的综合抗性最好,‘浙砧2 号’次之。

表4 不同品种砧木的抗病性鉴定Table 4 Identification of disease resistance of different rootstock varieties

2.4 不同品种砧木嫁接对番茄果实成熟期植物学性状的影响

由表5 可知,各砧木品种嫁接的番茄株高与对照差异不显著,但‘浙砧5 号’嫁接的番茄株高显著高于‘BY’嫁接的番茄株高。 茎粗以‘健壮25’嫁接的番茄最为粗壮,显著高于对照和‘爱好’‘浙砧2 号’嫁接处理,与其他砧木品种间差异不显著。 10 个砧木品种嫁接的番茄植株叶长和叶宽均大于对照,其中‘健壮23’嫁接的番茄植株叶长与对照差异显著,‘好美’嫁接的番茄植株叶宽与对照差异显著。 不同品种砧木嫁接的番茄单株果穗数,除‘浙砧2 号’和‘浙砧5 号’显著低于对照外,其他砧木品种与对照均无显著差异。 为保证番茄果实的商品性,在生长过程中适时进行疏果管理,因此不同砧木嫁接的番茄单穗果数和单株果数均差异不大。 不同品种砧木嫁接对番茄单穗产量的影响不明显,但‘浙砧5 号’‘京番501’‘健壮25’‘健壮23’嫁接的番茄单穗产量相比对照分别提高了11.71%、10.69%、10.22%、4.90%。 ‘京番501’‘浙砧5 号’‘健壮25’嫁接提高了番茄的单株产量,其他砧木品种嫁接的番茄单株产量均低于对照,其中‘BY’最低,仅为 2.90 kg。

表5 不同品种砧木嫁接的番茄植物学性状比较Table 5 Comparison of botanical characters of tomato grafted with different rootstock varieties

2.5 不同品种砧木嫁接对番茄果实品质的影响

由表6 可知,10 个砧木品种嫁接的番茄单果重均高于对照,‘京番501’‘好美’‘BY’‘健壮25’嫁接的番茄单果重与对照相比差异显著,其中‘京番501’砧木嫁接的番茄单果重最高,为339.44 g,对照单果重最低,仅为248.33 g。 ‘和美2 号’‘爱好’‘京番501’嫁接对番茄果形指数影响明显,其他砧木品种嫁接对果形指数的影响不明显。 砧木‘BY’嫁接显著降低了番茄果实的总糖含量,其他砧木品种嫁接均显著提高,其中‘健壮25’和‘浙砧2 号’最高,为 3.20 g∕(100 g),比对照高 36.17%;‘好美’‘健壮 23’‘奥妮’嫁接显著降低了番茄果实的总酸含量,相比对照分别降低19.63%、17.19%和11.96%,其他砧木品种嫁接均提高了番茄果实的总酸含量,其中‘和美2 号’嫁接的番茄果实总酸含量最高,为4.15 g∕kg;除‘BY’外,其他砧木品种嫁接均提高了番茄果实的糖酸比;可溶性固形物含量以对照和‘健壮25’嫁接的番茄果实含量最高,为4.94%,显著高于其他砧木品种,‘和美2 号’次之,为4.64%,‘奥妮’最低。 番茄果实VC 含量除‘爱好’‘浙砧2 号’‘奥妮’嫁接处理显著高于对照外,其他嫁接处理均显著低于对照,其中‘爱好’嫁接的番茄果实VC 含量最高,为21.21 mg∕(100 g),比对照高21.13%。 对照和‘和美2 号’嫁接的番茄果实蛋白质含量显著高于其他砧木品种嫁接的果实,‘BY’‘浙砧2 号’‘健壮25’次之,‘奥妮’嫁接的番茄果实蛋白质含量最低。 可见,不同砧木嫁接对番茄果实品质影响不同,且同一砧木对不同品质指标的影响也不同。

表6 不同品种砧木嫁接的番茄果实性状比较Table 6 Comparison of fruit characters of tomato grafted with different rootstock varieties

3 讨论与结论

砧木是影响嫁接蔬菜生长、产量和品质的关键因素之一[1]。 嫁接成活率是砧木和接穗亲和性的直接反映,本试验中各砧木品种的嫁接成活率均在90%以上,与接穗的嫁接亲和性较好。 不同砧木嫁接对番茄苗期长势和定植后植株长势影响不同,嫁接后第15 天测定的嫁接苗的株高和茎粗均高于对照;从定植后调查的田间性状指标来看,嫁接苗长势总体优于对照;从产量等经济性状指标看,嫁接虽然没有明显提高单穗产量和单株产量,但‘京番501’‘浙砧5 号’‘健壮25’嫁接的番茄产量高于对照。 孙丽丽等[5]研究发现砧木嫁接能明显促进番茄植株生长。

抗病性是砧木选择的重要指标之一。 黄益鸿等[6]试验发现,通过砧木嫁接,番茄的发病率大幅降低,病情指数明显下降,对青枯病的抗性明显增强;孔涛等[7]研究认为,嫁接番茄枯萎病发病率和病情指数明显低于自根苗,嫁接不仅增加了番茄根系活力和根系吸收面积,还增加了根际土壤细菌、放线菌比例,这是其抗病性增强的重要原因。 张元国等[8]认为,随着番茄土传病害的进一步蔓延,进行对多种土传病害均具有抗性的砧木育种将成为番茄砧木育种的重要目标;莫豪葵等[9]也认为,筛选出多抗且具有较强亲和性与共生性的番茄砧木能更好地为农业生产服务。 本试验表明,‘健壮25’和‘浙砧2 号’表现出较好的综合抗性,其中‘健壮25’对番茄青枯病、枯萎病和黄萎病3 种主要土传病害的抗性表现为抗病或高抗。

孙丽丽等[5]和莫天利等[10]研究认为,嫁接对番茄果形指数无显著影响。 本试验中嫁接番茄的单果重均高于对照,‘和美2 号’‘爱好’‘京番501’嫁接的番茄果形指数与对照表现出显著差异,其他品种砧木嫁接的番茄果形指数与对照差异不显著。 关于嫁接对番茄果实品质的影响,前人研究结果存在差异。王汉荣等[11]、Chung 等[12]认为嫁接对番茄果实品质无影响;Flores 等[13]研究表明,嫁接提高了番茄果实的可溶性固形物、可溶性蛋白和可滴定酸含量;陈振德等[14]研究表明,嫁接降低了番茄果实的有机酸和VC 含量,对可溶性固形物含量无明显影响。 本试验研究了嫁接对番茄果实的总糖、总酸、VC、可溶性固形物和蛋白质含量的影响,发现嫁接对各品质指标的影响均表现出显著差异,且同一砧木对不同品质指标的影响也不同,这与孙丽丽等[5]研究结果一致。 番茄果实的口感与可溶性固形物含量和糖酸比有关,‘健壮25’嫁接的番茄果实可溶性固形物含量与对照相当,且糖酸比略高于对照。

综合不同品种砧木嫁接对番茄嫁接成活率、植株生长、产量、品质和抗病性等的影响,‘健壮25’表现最佳,可进一步扩大试验面积,以推广应用。