不同類型砧木對嫁接黃瓜果實果皮的影響

祝 寧，于靜湜，齊長紅，楊 瑞，崔麗娥，韓立紅

（1.昌平區農業技術推廣站，北京 102200；2.北京農學院，北京 102206）

黃瓜果實表皮最外層的蠟粉層是與外界環境接觸的第一道防線，它可以在一定范圍內保護果實免受外界生物以及非生物的傷害[1]。蠟粉層的存在可以阻止水分非氣孔性散失，減少大氣中有毒物質沉積和表面傷害等[2]，但是黃瓜表皮過多蠟粉層的存在會影響果實的表觀品質，降低黃瓜商品性；因此，在生產中常用嫁接技術，使用白籽南瓜等根系發達的砧木進行嫁接，不僅能夠提高黃瓜的抗病性，使瓜條脫蠟粉，更對提高產量有顯著作用。不同砧木品種對接穗的生長狀態和增產效果存在差異[3]，當前諸多研究表明砧木的選擇與產量、果實表觀品質有一定聯系。將多蠟粉黃瓜品種嫁接到適當的砧木上后，蠟粉量會明顯減少，有的可出現脫蠟粉現象[4]。本試驗通過選取6種不同的砧木處理，研究嫁接對黃瓜果皮表面的蠟粉和色澤的影響，通過掃描電鏡觀察和色差儀對黃瓜果皮氣孔、蠟粉數量進行定量分析，通過測產分析嫁接對黃瓜產量的影響，綜合以上因素篩選出適合北京地區嫁接黃瓜的砧木品種。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料C105、C101、C088為野生甜瓜屬，是近幾年試驗中篩選出的抗根結線蟲達到高抗以上的砧木材料；黑籽南瓜和京欣砧5號為市場上購買的砧木品種，供試砧木材料共6種，具體見表1，接穗品種為中農大22號，以中農大22自根苗為對照。

1.2 試驗方法

2017年9月12日將C105、C101和C088用溫水浸泡4 h后放在4 ℃冰箱冷藏箱內冷藏，48 h后放入催芽箱內催芽，然后播種。10月5日播種黑籽南瓜和京欣砧5號，10月9日播種接穗。10月15日統一采用貼接法嫁接，11月6日小高畦定植，每個處理定植1畦，每畦栽2行，株行距為40 cm×130 cm，重復3次。2018年3月15日對商品瓜進行采收處理，采用掃描電子顯微鏡觀察并對表皮色澤進行測定比較。整個生長期對產量進行測定并記錄。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 黃瓜果實表面形態觀察

用吸耳球輕輕吹拂葉片表面，主要目的是除去黃瓜果皮表面的灰塵等雜質。取黃瓜果皮表面材料，用雙面刀片切成約3 mm的小方塊，然后用0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH值7.2）配制的2.5%戊二醛固定，然后在室溫下抽氣直至材料下沉，再轉至4 ℃冰箱中讓其繼續固定大約24 h，隨后用0.1 mol/L磷酸緩沖液洗滌，主要方法是用梯度乙醇脫水，逐漸降低乙醇的濃度，最后用丙酮溶液過渡，使用英國K-850型臨界點干燥儀干燥，然后用日立E-1010型離子濺射儀鍍膜，最后用TESCAN5136型掃描電子顯微鏡800倍掃描觀察，并且加速電壓20 kV，針對性地取較多的視野拍照記錄，提高準確性。

1.3.2 黃瓜表皮色澤測定

用DC-P3型全自動測色色差計測定黃瓜果皮的明度差。在果實表面前、中、尾端各選取3點測定明度值L1（單位：d），然后輕輕擦拭掉果實表面的蠟粉，測定明度值L2，計算△L（即L1－L2）值，以此值衡量果實表面蠟粉多少（△L越小說明表面蠟粉少，且顆粒較小）。重復3次，取平均值。測量時將黃瓜果皮小心切下，大小以能完全覆蓋光孔為準。需要注意的是：為了保證測量的準確性，盡量避免在強光照射下操作，以免因外界光源而產生誤差。

1.3.3 產量比較

每次采收都對不同處理的產量分別進行記錄，整個生育期從12月12日開始采收，共測產57次，收獲結束后進行匯總。

表1 供試材料及來源

1.4 數據分析

試驗數據使用SPSS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 果皮表面形態特征

2.1.1 果皮表面氣孔類型比較

通過電鏡掃描發現，供試6個砧木與黃瓜嫁接后果實表皮上存在少量的氣孔，大部分位于黃瓜表皮細胞上，但氣孔類型存在明顯差異。如圖1所示，果皮氣孔形態有閉合、張開及半張的不同狀態，圖1-B、1-E為完全張開狀態；圖1-C、1-G為半張開狀態；圖1-A、1-D、1-F為閉合狀態。其中圖1-B、1-E氣孔下陷，低于表皮細胞。試驗中以C101、黑籽南瓜為砧木的果皮表面氣孔下陷，表現出較強的保水能力，抗旱能力較強。

2.1.2 果皮表面氣孔數量比較

在800倍掃描電鏡下（圖2），不同嫁接處理果皮表面氣孔數量并無明顯差異，圖2-B、2-D、2-F氣孔數量相對2-A、2-C、2-E較多，2-E氣孔數量最少。如C101、雙砧木、京欣砧5號處理氣孔密度較大，說明該植物具有比較強的抗旱、抗寒能力；同時，氣孔密度大還反映了植物的光合作用速率較高，提高光合作用的速率是抵抗干旱的關鍵性因素。氣孔密度的多少受多種因素影響，如外界環境的水分和營養等。

2.2 果皮表面色澤比較

通過對果皮色澤的測定比較可以得出（圖3），黑籽南瓜作為砧木嫁接后，果實明度差比自根苗增加，為10.50 d，其次為自根處理，為7.52 d，7個處理中，京欣砧5號嫁接后明度差最小，為1.32 d，雙砧木嫁接處理也較小，為2.12 d。說明黑籽南瓜作為砧木嫁接后對果實表面蠟粉層有顯著增加的趨勢，其他品種嫁接后均對表皮蠟粉層有減少作用，其中京欣砧5號對蠟粉層的減少效果最顯著。

2.3 產量比較

通過對產量進行分析得出（表2），除C101外，嫁接后對產量提高均有一定促進作用，嫁接后產量與自根苗產量均有極顯著差異。在整個生長季中，產量最高的為雙砧木和C088嫁接后的處理，667 m2產量分別為5 505.5 kg和5 134.5 kg，雙砧木嫁接后對植株的長勢和產量有顯著的促進作用；產量最低的為C101嫁接的處理，折合667 m2產量為1 653.7 kg。自根苗667 m2產量為1 851.4 kg，分析其主要原因是初冬溫度降低后植株對低溫的抵抗力較差，且對根結線蟲病等土傳病害的抵抗力較弱，植株產量相對嫁接后的處理下降。

圖1 不同嫁接處理黃瓜果皮表面氣孔形態掃描

圖2 不同嫁接處理黃瓜果皮表面氣孔數量掃描

圖3 不同嫁接處理對黃瓜果實色澤的影響

3 討論與結論

黃瓜表皮氣孔的形態特征和分布密度受到外界環境條件的影響，如果植物具有較小的氣孔、較高的氣孔密度和氣孔指數（指植物葉片單位面積上氣孔數與表皮細胞數的比例），說明其具有較強的抗旱、抗寒能力；同時氣孔數目多，反映了植物具有較高的光合作用速率，光合作用速率的提高是抵抗干旱的重要因素之一，不同形態氣孔的存在是植物對環境條件的適應能力的體現，氣孔突出表皮有利于水分散失，氣孔下陷則有利于保持水分。氣孔均突起于表皮細胞之上，類似于水生植物的氣孔形態，這種氣孔結構顯現有利于氣體交換[5]。下陷的氣孔是植株適應干旱環境的特征。試驗中以C101、黑籽南瓜為砧木的瓜條果皮表面氣孔下陷，反應出較強的保水能力。通過對試驗中氣孔數量的統計顯示，6種砧木嫁接黃瓜的果皮表面氣孔數量差異不大，可以看出嫁接植株在抗旱能力及光合作用速率方面無明顯差異。

表2 不同砧木嫁接后產量比較

黃瓜果皮蠟粉電鏡掃描顯示形態多樣，且同一果實上也會存在多種形態，研究發現環境脅迫及與環境脅迫反應相關的激素能夠促進黃瓜果皮蠟質的合成和積累，蠟粉對黃瓜抵御外部環境傷害具有重要意義。當不同砧木黃瓜在相同或相近生長環境條件下生長成熟，果實果皮帶有的蠟粉量存在明顯差異，其中蠟粉較多的可能具有較強的環境抵抗性，反之則較弱，觀察果皮表面細胞結構，邊緣脊不突出的細胞，其表面的蠟粉層覆蓋量相對較多。

通過對明度差進行比較可以看出，黑籽南瓜嫁接后蠟粉層顯著增加，京欣砧5號和雙砧木嫁接后黃瓜表皮蠟粉層比CK顯著降低，瓜條表面油亮，商品性高。

嫁接后除了C101處理外，其他處理對產量有明顯的促進作用，說明其他幾種砧木嫁接后對植株的生長和結瓜有促進作用，同時對外界較差的環境如低溫、病害等有相對較好的抗性，在幾個處理中以雙砧木嫁接和C088嫁接處理產量增幅較高。

綜合以上結果可以看出，表現最好的是雙砧木嫁接的處理，因為雙砧木嫁接后不僅對瓜條有顯著的脫蠟粉作用，提高了瓜條的商品性，適合觀光采摘型園區栽培，而且產量也能大幅度提升；但是雙砧木嫁接的處理因嫁接時必須讓接穗同時和2個砧木進行接合，嫁接難度較大，需要較高的技術水平，因此可以選擇C088作為砧木進行嫁接生產。因為黑籽南瓜嫁接后抗旱性、抗病性效果突出，如果在設施及外界條件相對差的環境中種植，如低溫或土傳病害發生嚴重的區域，應選擇黑籽南瓜為砧木。