张利利 张 翔 李增伟 李吾强 杨 文 杨 宁 张芙蓉 朱利兵
(1.榆林市农业科学研究院 陕西 榆林 719000;2.榆林市农产品质量安全中心 陕西 榆林 719000)
甜瓜(Cucumis melo Linn.)又名香瓜,是葫芦科一年生蔓性草本植物, 性喜高温、 干燥和充足的阳光。 甜瓜原产于热带地区,在我国各地普遍栽培,品种繁多,果实变化较大。 甜瓜在西班牙、美国、伊朗、意大利、 日本等国家也普遍栽培, 以我国的产量最高。 截至2019 年,我国甜瓜总产量达1 355.70 万t,甜瓜产业在我国园艺种植业中占有重要地位[1]。 随着人们生活水平的提升, 甜瓜单一的种植方式已经远不能满足市场需求。 近年来,榆林市设施园艺发展迅速, 以日光温室和塑料大棚为主的反季节甜瓜种植面积也越来越大。 但在反季节栽培中,土传病害、连作障碍等问题逐渐成为制约设施甜瓜产业持续发展的主导因素。 研究表明,嫁接栽培在显著扩大甜瓜根系吸收范围和能力的同时, 可以有效提高甜瓜生长期的株高、茎粗,并可显著提高植株抗病能力、连作能力等[2-3],从而提高植株产量和品质。 不同嫁接砧木对嫁接甜瓜的成活率、抗病性、生长势、产量品质等的影响不同[4]。 因此,筛选设施甜瓜最佳的嫁接砧木及嫁接方法具有重要意义。 本研究以榆林地区广泛栽培的芝麻蜜薄皮甜瓜为研究对象, 对比分析了不同砧木品种对甜瓜嫁接成活率、植株生长势、产量、品质、抗病性等方面的影响,以期为榆林地区砧木品种的推广提供理论依据。
以厚皮甜瓜陕甜蜜5 号、香砧1 号、亲密3 号、强势、 陕甜砧3 号为嫁接砧木品种, 以芝麻蜜薄皮甜瓜品种为接穗, 以未嫁接的自根苗为对照, 嫁接方法采用顶插法嫁接, 进行单因素嫁接砧木品种筛选试验。
试验于2020 年9 月至2021 年2 月, 在榆林市农业科学研究院示范园试验区日光温室内进行。 试验设6 个处理,每个处理嫁接100 株,3 次重复,随机排列。2020 年9 月1 日播种接穗,接穗心叶露头时播种砧木。9 月25 日嫁接(砧木1 叶1 心)。嫁接后置于提前消毒的小拱棚内进行愈伤,保湿遮阳管理1 周,昼温25~30℃,夜温17~20℃,相对湿度95%,嫁接3 d 后适当通风。 10 月10 日定植,垄面宽70 cm,垄高30 cm,垄间沟宽50 cm,垄面株行距50 cm×60 cm,单垄双行定植30 株,小区面积8.4 m2。垄面用黑色地膜覆盖,膜下滴灌供水。 采用吊蔓栽培,单蔓整枝主蔓留瓜,从主蔓第8 节开始连续留结果枝,单株留瓜4~7 个,授粉方式为熊蜂授粉。 2021 年1 月20 日开始分批采收成熟果实并测定相应指标。
嫁接成活率测定: 嫁接后第10 d 调查嫁接成活率。 嫁接成活率=嫁接成活的株数/总嫁接株数×100%。
生长势测定:盛花期每小区随机选取3 株,使用刻度尺测量株高及功能叶片横纵茎, 用电子数显游标卡尺测量接穗嫁接结合部以上1 cm 处蔓粗。 同时取地上部分茎叶和地下部根系,分别测定其鲜重,之后烘箱在110 ℃温度下杀青10 min,在80℃温度下烘至恒重,并测定干物质含量。
品质测定: 采收期每小区挑选3 颗长势均匀的果实,果实硬度使用GY-1 型硬度计进行测定[5],果实中心可溶性糖含量用折射仪法测定[6],可溶性固形物采用WAY-2S 阿贝折光仪测定[7],可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定[8],维生素C 含量用食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定方法测定[9],品尝后以十分制记录口感得分。
产量测定:采收期每小区定点3 株,分次记录果实数量、单果重、果形指数(纵径/横径)、单株产量、小区产量,拉秧后折合计算亩产量。
抗病性测定:嫁接后,记录嫁接甜瓜生育期常见病虫害种类、发病率等。
利用Microsoft Excel 2010 软件进行数据整理分析, 采用SPSS 22.0 统计分析软件进行方差分析,Duncan’s 法进行数据差异显著性检验。
芝麻蜜接穗与不同厚皮甜瓜砧木以顶插方式嫁接时,嫁接苗成活率最高的是香砧1 号,达92.33%,其次为陕甜砧3 号,最低的为亲密3 号,为90.67%,各品种之间嫁接苗成活率差异不显著(表1)。
表1 不同砧木品种嫁接芝麻蜜甜瓜植株成活率
芝麻蜜薄皮甜瓜与不同厚皮甜瓜砧木品种嫁接后,植株生长情况差异显著,陕甜砧3 号嫁接苗在盛花期株高最高,达165.1 cm,而陕甜蜜5 号嫁接苗蔓粗最粗,达0.8 cm,且叶片最大,地上部茎叶鲜重、干重最大。 砧木品种根系鲜重显著高于自根苗,不同砧木品种间差异不显著。 陕甜砧3 号地下根系干物质含量最高,达0.42 g。陕甜蜜5 号、亲密3 号和陕甜砧3 号3 个品种嫁接苗在盛花期长势最强,自根苗长势较弱(表2)。
表2 不同砧木品种嫁接芝麻蜜甜瓜植株生长情况
不同嫁接组合对芝麻蜜果实品质影响不同。 陕甜砧3 号嫁接后, 果实果皮硬度显著高于其他处理, 达5.69 kg/cm2, 自根苗果皮硬度最低, 仅为3.80 kg/cm2。 陕甜蜜5 号嫁接后,果实可溶性糖和可溶性固形物含量均最高,分别为13.1%和9.3%。 果实可溶性蛋白质和维生素C 含量最高的为强势嫁接苗。 陕甜蜜 5 号、亲密3 号嫁接苗和自根苗的果实口感最好,香砧1 号嫁接苗果实的口感最差(表3)。
表3 不同砧木品种嫁接芝麻蜜甜瓜果实品质
芝麻蜜薄皮甜瓜嫁接与否对植株果实果形指数(1.1~1.2)和单株果数(5~6 个)影响较小。但嫁接可显著影响果肉厚度、 单果重及产量, 且不同砧木嫁接苗间差异显著, 具体表现: 陕甜蜜5 号嫁接苗的单果重最重, 达233.06 g; 亲密3 号嫁接苗单株产量、小区产量和亩产量最高,分别为1.37 kg、35.99 kg 和2 857.78 kg,其次为陕甜蜜5 号嫁接苗;自根苗单果重、单株产量、小区产量、亩产量显著低于其他处理,分别为196.21 g、0.99 kg、1 865.48 kg(表4)。
表4 不同砧木品种嫁接芝麻蜜甜瓜植株产量
芝麻蜜与厚皮甜瓜嫁接后, 对植株根结线虫发生率无显著影响, 但嫁接可显著降低植株细菌性角斑病、霜霉病及白粉病的发病率。 亲密3 号嫁接苗的细菌性角斑病、霜霉病、白粉病发病率最低,分别为1.10%、2.20%、4.40%,其嫁接苗细菌性角斑病、白粉病的发病率与强势嫁接苗、自根苗差异显著(表5)。
表5 不同砧木品种嫁接芝麻蜜甜瓜植株常见病虫害发生情况
嫁接可以通过提高植株地上部茎叶及地下根系生长情况,提高植株对病害的抵抗能力,从而提高植株的果实品质、产量,使种植主体获得更好的经济效益。 由于不同砧木品种与接穗的亲和力不同,从而使不同砧木品种嫁接苗在植株长势、抗病性、果实品质、果皮硬度、口感、产量等方面存在差异,因此砧木品种的选择是嫁接的基础, 也是嫁接苗产量、 品质、效益保障的关键。 本试验结果表明, 不同砧木品种间嫁接, 嫁接成活率差异不显著。 厚皮甜瓜砧木品种亲密3 号、陕甜蜜5 号与芝麻蜜薄皮甜瓜嫁接后,嫁接苗在株高、 茎粗、 生长势、 果实品质、 果皮硬度、 产量、 抗病性等方面综合表现较好, 亩产量分别可达2 857.78 kg 和2 635.44 kg,显著高于自根苗(1 865.48 kg),可在榆林市内设施芝麻蜜重茬地种植过程中推广应用。 香砧1 号、强势嫁接苗盛花期长势一般,果皮硬度最高,分别为5.34 kg/cm2、5.69 kg/cm2,显著高于自根苗果实的果皮硬度(3.80 kg/cm2),口感变差,产量中等,抗病性差,生产中不建议其与芝麻蜜进行嫁接栽培。
亲和力分为嫁接亲和力和共生亲和力, 郭建武等[10]的研究表明, 嫁接苗的成活率是判断嫁接亲和性的重要指标, 嫁接苗的生长情况决定嫁接苗的共生亲和力。 本研究发现, 试验中的砧木品种与接穗嫁接时, 嫁接亲和力存在差异, 但差异不显著。 吴宇芬等[11]的研究表明,糖度是衡量果实品质的重要指标,糖度变化是嫁接甜瓜口感风味改变的主要原因。本研究结果表明,果皮硬度、含糖量共同决定了果实口感(强势、香砧1 号)。 嫁接可显著提高植株抗病性和产量,不同砧木品种间存在差异,这与秦东等[12]和张兆辉等[13]的研究结果一致。嫁接与否对根结线虫病发病率无显著影响。 在实际生产中根结线虫病的防治主要依靠高温闷棚、低温冻地等物理防治,可结合施用阿维菌素、路富达和噻唑膦等化学药剂防治。