不同中间砧嫁接对黄瓜幼苗生理特性及光合特性的影响

来源:用户上传      作者:王立霞 黄晓梅 苑磊 高亚轻 刘世琦

　　摘要：以‘津优35号’黄瓜为接穗，厚皮甜瓜‘伊丽莎白’、‘东方脆甜’和薄皮甜瓜‘景甜F1’、‘青酥’为中间砧，‘威盛一号’南瓜为根砧，采用中间砧嫁接法进行嫁接处理，测定黄瓜幼苗成活率、株高、茎粗、叶面积、壮苗指数、可溶性糖、可溶性蛋白、叶片色素含量及根系活力。利用隶属函数法综合评价不同品种甜瓜中间砧嫁接对黄瓜幼苗成活率、幼苗形态、生理及光合特性的影响。结果表明，不同中间砧嫁接成活率均在80%以上;嫁接显著提高黄瓜长势，以常规嫁接株高和叶面积最大，以‘东方脆甜’为中间砧嫁接的茎粗及壮苗指数最高，最有利于壮苗的培育;‘东方脆甜’嫁接苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、叶片色素含量、光合能力、根系活力及根系傷流量均较高。综合来看，以‘东方脆甜’为中间砧嫁接的黄瓜生长势、叶绿素含量、根系活力、综合品质显著高于其他三个中间砧嫁接处理，因此，黄瓜嫁接较好的中间砧品种为厚皮甜瓜‘东方脆甜’。
　　关键词：黄瓜幼苗;中间砧;生理特性;光合特性;隶属函数
　　中图分类号：S642.216  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）01-0051-04
　　Effects of Different Interstock Grafting on Physiological and
　　Photosynthetic Characteristics of Cucumber Seedlings
　　Wang Lixia， Huang Xiaomei， Yuan Lei， Gao Yaqing， Liu Shiqi
　　（College of Horticultural Sciences and Engineering， Shandong Agricultural University ，Taian 271018， China ）
　　Abstract With Jinyou 35 cucumber as scion， thick-skinned muskmelons Elizabeth and Dongfang Crisp Sweet and thin-skinned muskmelons Jingtian F1 and Green Crisp as interstocks，and Wisheng 1 pumpkin as root stock， the survival rate， plant height， stem diameter， leaf area， seedling strength index， the contents of soluble sugar， soluble protein and leaf pigment，and the root activities of cucumber seedlings were determined by means of interstock grafting. The effects of grafting on the survival rate， and the morphologial， physiological and photosynthetic characteristics of cucumber seedlings were evaluated by membership function. The results showed that the survival rates of grafting with different interstocks were more than 80%. Grafting significantly increased the growth of cucumber， and the conventional grafted plants had the highest plant height and leaf area，and the seedlings with Dongfang Crisp Sweet as interstock had the largest stem diameter and strong seedling index， which was the most beneficial to the cultivation of strong seedlings. The values of leaf soluble sugar， soluble protein， pigment content， photosynthetic ability， root activity and root injury flux were higher in the seedlings with Dongfang Crisp Sweet as intersteck. In conclusion，the growth potential， chlorophyll content， root activity and comprehensive quality of cucumber seedlings grafted with Dongfang Crisp Sweet interstock were significantly higher than those of the other two interstocks on the whole. Therefore， the better interstock variety was Dongfang Crisp Sweet .
　　Keywords Cucumber seedling; Interstock; Physiological characteristics; Photosynthetic characteristics; Membership function 　　黄瓜别名王瓜、胡瓜，是我国主要蔬菜之一，多用于设施栽培。近年随着土传病害、连作障碍的逐年加剧，嫁接栽培在我国黄瓜主产区已广泛应用[1]。生产上多用黑籽南瓜、葫芦、冬瓜[2]等瓜类作物作为黄瓜嫁接砧木，但不同砧木嫁接的成活率不同[3]，且嫁接后对接穗植株抗性、产量和品质的影响都存在差异[4]。张红梅等[5]研究发现以不同南瓜砧木嫁接的黄瓜嫁接苗的茎粗大于自根苗;嫁接黄瓜植株的根系发育良好，根系重量及壮苗指数均高于自根苗[6]。本试验以南瓜为根砧，采用不同的甜瓜品种作为中间砧嫁接，探讨不同嫁接方法及不同中间砧嫁接对黄瓜幼苗生长及生理特性的影响，以期探索出一种能同时保持嫁接长势与抗性的嫁接方法，并筛选出一种适宜黄瓜嫁接的中间砧品种，从而在高效高产的前提下降低生产成本，为工厂化育苗提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　试验以黄瓜‘津优35号’作为接穗试材，以南瓜‘威盛一号’作为根砧，以4种不同的甜瓜品种作为中间砧（表1）。
　　1.2 试验设计及方法
　　试验于2016—2017年在山东农业大学科技创新园日光温室中进行。试验土壤碱解氮121.7 mg·kg  -1 ，速效磷49.6 mg·kg  -1 ，速效钾91.7 mg·kg  -1 ，pH值6.64，有机质9.88 g·kg  -1 。
　　共设6个处理：（1）黄瓜自根苗 （CK）;（2）黄瓜/南瓜嫁接苗 （T1）;（3）黄瓜/青酥/南瓜嫁接苗 （T2）;（4）黄瓜/景甜F1/南瓜嫁接苗 （T3）;（5）黄瓜/伊丽莎白/南瓜嫁接苗 （T4）;（6）黄瓜/东方脆甜/南瓜嫁接苗 （T5）。
　　将南瓜种子浸种催芽后播种于盛有相同基质的10 cm×10 cm育苗钵中，基质组成为草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1;5 d后进行甜瓜的浸种催芽、育苗，待南瓜一叶一心、甜瓜子叶展平时采用顶插法[7]进行嫁接，嫁接成活后进行育苗;甜瓜长出2片真叶后去心，使其茎部加粗，待黄瓜子叶展平时进行嫁接，同时进行黄瓜/南瓜的常规嫁接;嫁接成活后，每天浇一次营养液，其余正常管理。待嫁接苗长至两叶一心时，选取长势优良、大小一致的二次嫁接苗和一次嫁接苗及自根苗定植到日光温室中，每处理重复3次，每重复20株，田间管理按常规进行。
　　1.3 测定项目
　　定植30 d后，每处理随机取5株黄瓜植株，分别用卷尺测量株高（从黄瓜子叶至叶片最顶端的长度）、茎粗（黄瓜子叶处直径）、叶长和叶宽（由上到下第五片叶）。用MP200B电子天平称量黄瓜幼苗干、鲜重，并计算壮苗指數（壮苗指 数= 茎粗/株高×全株干重[8]）、最大叶面积A （A= 14.61-5.0L+0.94L  2 +0.47W+0.63W  2 -0.62LW，L、W分别为叶长、叶宽）[9]及根冠比。叶片色素、可溶性糖、可溶性蛋白及根系活力的测定分别采用丙酮比色法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝法及氯化三苯基四氮唑法[10，11];伤流液的收集参照朱建华等[12]的方法。叶片光合参数用CIRAS-3光合仪于9∶00— 11∶30 测定，测定光强1 100 μmol·m  -2 ·s  -1 ，CO 2 浓度400 μmol·mol  -1 ，测定部位为由上而下第五片叶，每处理随机测5株，即重复5次。
　　1.4 数据处理
　　采用DPS 6.55软件进行数据处理和统计分析，Duncan’s 新复极差法进行多重比较，Microsoft Excel WPS作图。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同砧木嫁接对黄瓜幼苗成活率的影响
　　从表2可以看出，嫁接对黄瓜幼苗成活率及成苗率均有显著影响，以常规嫁接成活率和成苗率最高，并与其他处理差异显著;四个中间砧处理以T2（‘青酥’）和T5（‘东方脆甜’）成活率较高，两者之间无显著差异。
　　2.2 不同中间砧嫁接对幼苗形态的影响
　　由表3可见，嫁接对黄瓜幼苗形态有显著影响。以常规嫁接T1处理的黄瓜幼苗株高和根冠比最大，中间砧T4次之，均显著高于CK。与CK相比，中间砧T5处理能显著提高黄瓜幼苗茎粗和壮苗指数，常规嫁接次之，两者间无显著差异。最大叶面积以T1和T5处理较高，两者间无显著差异。
　　2.3 不同中间砧嫁接对黄瓜幼苗生理特性的影响
　　由表4可见，除T3处理外，嫁接处理黄瓜叶片中可溶性糖含量与对照差异显著，其中T5处理的可溶性糖含量最高，较对照高21.19%，其次为T2和T4，三者间差异不显著;T1处理则显著低于对照和其他嫁接处理。与CK相比，嫁接处理能显著提高黄瓜叶片的可溶性蛋白含量，T5最高，T2次之，两者间无显著差异。嫁接不同程度地提高了黄瓜叶片中类胡萝卜素及叶绿素含量，均表现为T5>T4>T1>T3>T2>CK。
　　2.4 不同中间砧嫁接对黄瓜幼苗光合特性的影响
　　由表5可以看出，嫁接处理均提高了黄瓜幼苗的Pn、Tr、Gs、Ci。T5处理黄瓜幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均最高，并且与常规嫁接处理无显著差异。胞间CO 2 浓度以T2处理最高，常规嫁接次之，均显著高于黄瓜自根苗。
　　2.5 不同中间砧嫁接对黄瓜幼苗根系的影响 　　从表6可以看出，嫁接对黄瓜幼苗根系发育有显著影响，显著提高根系总长、总表面积、总体积及根系活力和根系伤流量。不同处理黄瓜幼苗的根系总根长表现为T2>T1>T5>T3>T4>CK，根系总表面积和总体积以T1处理最大;根系活力和根系伤流量以T5最高，常规嫁接次之，分别高出自根苗35%和84%。定植30 d后，黄瓜自根苗的根尖数最多，与其他处理差异显著。
　　3 讨论与结论
　　嫁接作为一种重要的繁殖方式，可以保持优良品种的特性，改善接穗品质[13]。影响嫁接成活的因素有砧木与接穗的亲和力和生活力[14]，不同砧木嫁接成活率不同。张宁宁等[15]研究发现，在相同的苗期和培育环境下，以新组合15-14的黄瓜嫁接成活率高于其他品种。本研究发现常规嫁接成活率最高，中间砧嫁接因需进行两次嫁接成活率略低，四个中间砧品种以‘青酥’和‘东方脆甜’成活率较高。
　　嫁接促进黄瓜生长，饶贵珍等[16]发现嫁接苗长势优于自根苗，嫁接后黄瓜叶面积显著大于黄瓜自根苗[17]。壮苗指数可以在一定程度上反映种苗质量[18-20]。本研究表明，嫁接后黄瓜植株的茎粗和壮苗指数以中间砧‘东方脆甜’嫁接苗最大，株高、叶面积均以嫁接苗高于自根苗，这与在甜瓜[21]、西瓜[22]上的研究结果一致。
　　嫁接后，南瓜根系取代了黄瓜根系，通过发达的根系吸收更多的水分和矿物质，进而促进黄瓜生长，增强植株叶片的光合能力[23]。李磊[24]和Giannakou[25]等研究发现，黄瓜嫁接后，根系白根多且粗壮，根系长度、表面积、体积等均高于自根苗[26]。田守胜等研究表明，黄瓜嫁接苗叶片中叶绿素含量显著高于自根苗[20];嫁接苗的光合速率高于自根苗，差异达显著水平[27]。本试验结果亦表明，嫁接能显著提高黄瓜叶片光合能力，增加叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）及类胡萝卜素含量，以中间砧‘东方脆甜’处理效果更优，因此嫁接能显著促进黄瓜幼苗生长。
　　综上所述，嫁接可以促进黄瓜幼苗生长，提高光合和根系吸收能力。在常规嫁接基础上通过引入中间砧既有利于保持嫁接苗的长势又可促进黄瓜叶片可溶性糖和可溶性蛋白的积累，以甜瓜中间砧品种‘东方脆甜’成活率和综合品质较好，是较适宜的黄瓜嫁接中间砧品种。
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