不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗愈合及幼苗質量影響

廖自月 林碧英 王悅 申寶營 鐘路明

摘 ?要：為探究黃瓜嫁接苗愈合及幼苗生長的最佳光照模式，本研究選擇南瓜‘壯士品種為砧木，黃瓜‘大棚冬青品種為接穗，頂插嫁接后0～3、4～6、7～10 d為階段性遞增光照模式，以（0-30-45） μmol/（m2·s）為對照（CK），設[（15-30-45）、（30-60-90）、（45-90-135）、（60-120-180）、（75-150-225） μmol/（m2·s）]分別為T1、T2、T3、T4和T5處理，研究不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗愈合生長及幼苗質量的影響。結果表明，與CK相比，嫁接后0～3 d適宜光照優于黑暗條件，光照強度梯度在處理T2～T5之間時，能顯著提高接合部愈合效果（P<0.05）;其中T3處理最有利于黃瓜嫁接苗愈合及生長，其地上部、地下部形態生長指標最佳，最有利于促進黃瓜嫁接苗雌花分化和早熟;T3與T4處理幼苗真葉生長勢較優，而T2與T3處理有利于嫁接苗光合色素含量的增加;運用隸屬函數值法進行綜合分析，各處理下隸屬函數綜合評價值大小排名為：T3>T2>T4>T5>T1>CK。綜合分析得出，T3處理即嫁接后0～3、4～6、7～10 d的光強梯度為（45-90-135） μmol/（m2·s），最有利于黃瓜嫁接苗的愈合生長及幼苗質量的提高，故T3梯度光照強度可作為黃瓜嫁接苗愈合期處理的最適光強模式。

關鍵詞：黃瓜;光照強度;嫁接苗;愈合;質量

中圖分類號：S626.9 ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： In order to explore the best light pattern of cucumber grafted seedling healing and seedling growth， the pumpkin cultivar ‘Zhuangshi was used as the rootstock and cucumber cultivar ‘Dapengdongqing as the scion. A stepwise incremental illumination mode was used for the seedling 0–3， 4–6， 7–10 d after top grafted. The light intensity was T1 （15–30–45） μmol/（m2·s）， T2 （30–60–90） μmol/（m2·s）， T3 （45–90–135） μmol/（m2·s）， T4 （60–120–180） μmol/（m2·s） and T5 （75–150–225） μmol/（m2·s）， CK （0–30–45） μmol/（m2·s）. Compared with CK， the suitable light was better than the dark condition at 0–3 d after grafted. The light intensity gradient significantly improved the joint healing effect when treated between T2–T5 （P<0.05）. It is beneficial to the healing and growth of the grafted seedlings. The growth index of above-ground and under-ground parts was the best， which was best beneficial to promoting the differentiation and early maturity of grafted seedlings. The T3 and T4 treated seedlings had better growth potential， while the T2 and T3 treated was beneficial to the increase of photosynthetic pigment content in the grafted. The ranking of the comprehensive evaluation value of membership function under each treatment was： T3 > T2 > T4 > T5 > T1 > CK. According to the comprehensive analysis， the light intensity gradient of T3 treatment in 0–3， 4–6 and 7–10 d after grafted was （45–90–135） μmol/（m2·s）， which was best beneficial to the healing growth of the grafted.

Keywords： cucumber; light intensity; grafted seedlings; healing; quality

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.010

嫁接不僅可以防治土傳病害[1]、抵御低溫[2]、提高產量[3]，還可克服現代溫室大棚栽培中存在的嚴重的連作障礙[4]。隨著我國設施農業和瓜果類嫁接工廠化育苗技術的快速發展，市場對于嫁接苗需求量逐年增加，故縮短嫁接苗育苗周期、降低生產成本以及提高嫁接苗質量成為目前生產上亟待解決的問題。

嫁接后砧穗愈合及嫁接苗生長質量除了與砧木、接穗本身質量有關，還取決于嫁接后設施的環境因子如光照、溫度、濕度等。其中光作為光合作用、激素調節和某些信號通路的能量來源，對嫁接后的砧穗愈合有積極影響[5]，Jang等[6-7]在黃瓜及辣椒的嫁接愈合中均發現，較高的光照水平提高了愈合過程中二氧化碳交換率，而適宜的光強能提高嫁接愈合及幼苗生長質量[8]。華斌等[9]采用不同晝溫及光強對西瓜斷根嫁接苗生長的影響進行研究，結果表明，在180 μmol/（m2·s）光強處理下的西瓜嫁接苗質量顯著優于100 μmol/（m2·s）。油茶芽苗砧嫁接苗上的研究表明，高光強下單位葉重的葉面積變小，但葉片較厚實，而當光照強度降低，其葉片變薄且葉面積增大[10]。此外，前人也開展了不同光強對黃瓜幼苗生長發育的相關研究[11-12]，但這些研究對象多為黃瓜自根苗，且都局限于單一光強。迄今，未見采用不同梯度光強模式對黃瓜嫁接苗愈合及幼苗質量影響的相關研究報道。傳統的嫁接愈合環境多為嫁接后前3 d黑暗處理，后期逐漸通風見光，而現有研究表明，嫁接愈合期適度的光照且隨著光照強度的遞增，嫁接愈合的速率明顯加快[13-15]。為此，本研究以提高嫁接苗愈合效率和嫁接苗質量為目的，根據黃瓜嫁接后不同時期對光需求不同，采用愈合期不同梯度光照強度模式，研究了不同梯度光照組合模式對嫁接苗愈合及嫁接苗質量的影響，以期獲得嫁接苗最佳光強管理模式，為工廠化黃瓜嫁接苗快速愈合、獲得健壯的幼苗提供新思路及技術依據。

2.2.2 ?不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗形態綜合指標的影響 ?嫁接苗根冠比、G值、接穗干物質含量、嫁接苗壯苗指數，作為復合指標能夠較客觀地反映種苗質量[9， 22-24]。不同光強對黃瓜嫁接苗形態綜合指標的影響如圖3所示。不同光強對黃瓜嫁接苗幼苗根冠比、G值、接穗干物質含量、壯苗指數影響不同。由圖3A可知，各處理間嫁接苗根冠比在T2～T5處理下無顯著差異，以T5處理最大，比CK顯著增加11.11%（P<0.05）。由圖3B可知，各處理間嫁接苗壯苗指數的變化趨勢為：T3>T4>T5>T2>T1>CK，其中以T3處理最大，比CK顯著增加80.77%。由圖3C可知，各處理間嫁接苗G值的變化趨勢為：T3>T4> T2>T5>T1>CK，其中以T3處理最大，比CK顯著增加274.74%。由圖3D可知，各處理嫁接苗接穗的干物質含量無顯著差異，但以CK最大。

2.3 ?不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗光合色素含量的影響

對于光合生物來說，葉綠素能夠捕捉光并能將其能量重新分配[25]，而植物體內葉綠素合成一般只能通過依賴光的途徑進行[26]，葉綠素含量高低也會直接影響植物的光合作用[27]。不同光強對黃瓜嫁接苗光合色素含量的影響如圖4所示。由圖4A可知，各處理間嫁接苗葉綠素a含量的變化趨勢為：T3>T4>T2>T5>T1>CK，其中以T3處理最大，比CK顯著增加100.00%。由圖4B可知，各處理間嫁接苗葉綠素b含量的變化趨勢為：T3>T2>CK>T1>T5>T4，其中以T3處理最大，比CK顯著增加35.13%;由圖4C可知，各處理間嫁接苗葉綠素a+b含量的變化趨勢為：T3>T2> T1>CK>T4>T5，其中以T3處理最大，比CK顯著增加99.79%。由圖4D可知，嫁接苗葉片的類胡蘿卜素含量以T2處理最大，但與CK及其他處理均并無明顯差異。

2.4 ?不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗第1雌花節位與雌花數的影響

開花習性是評價幼苗生長及早熟性的一個依據，第1雌花節位較低與較多的雌花是獲得高產的基礎[28]。不同光強對黃瓜嫁接苗第1雌花節位與雌花數的影響如圖5所示。由圖5A可知，各處理間嫁接苗第1雌花節位的變化趨勢為：CK>T5>T4>T1>T2>T3，其中以T3處理最低，比CK顯著降低61.07%。由圖5B可知，各處理間嫁接苗10節內雌花數的變化趨勢為：T3>T2>T1> CK>T4>T5，其中以T3處理最大，比CK顯著增加100.00%。由圖5C可知，各處理間嫁接苗15節內雌花數的變化趨勢為：T3>T2>T4>T1=T5> CK，其中T3處理雌花數最多，比CK增加99.79%。

2.5 ?不同梯度光照強度對黃瓜嫁接苗愈合生長及幼苗質量影響的綜合評價

按上述隸屬函數值法步驟進行分析，并計算不同梯度光照強度處理下黃瓜嫁接苗各項相關愈合生長及幼苗質量指標對應的隸屬函數值。由表3可知，各處理下隸屬函數綜合評價值大小排名為：T3>T2>T4>T5>T1>CK。

3 ?討論

在嫁接過程中，砧木與接穗的接合部愈合情況是嫁接成活的關鍵指標，而光照對嫁接接合部的發育及其功能有積極的影響[29]。在愈合過程中光能調控嫁接苗隔離層形成、愈傷組織分化以及維管束連接，進而影響其愈合速率和幼苗質量[30]。本研究中，T2～T5處理砧穗接合力及莖輸導能力均顯著大于CK，T1處理與CK間的差異不顯著（P<0.05），說明嫁接后0～3 d適宜光照優于黑暗條件，光照強度梯度在處理T2～T5之間時，能顯著提高接合部愈合效果。本研究結果與Liu等[31] 在水稻上研究結果一致，即在3000 Lux（16 h）光照條件下胚性水稻愈傷組織生長優于黑暗條件下，其數量為黑暗的1.5倍。此外，本研究中，由T3到T5處理隨著光強的增大，嫁接苗接合力與莖輸導能力均降低。這可能是由于光強在超過一定限度后，會破壞在嫁接愈合過程中相關酶活性，導致愈傷組織褐化和壞死嚴重[32]，從而降低愈合效果。本研究結果表明，處理T3[光照強度組合為（45-90-135） μmol/（m2·s）]最利于黃瓜嫁接苗接合部愈合生長。

嫁接苗的地上與地下部形態指標是直觀反映幼苗生長優劣的依據，地上部與地下部兩者相互依賴，相互促進植株生長發育。本研究中，T3處理下黃瓜嫁接苗的接穗莖粗、總根長、根表面積及分根數增長最顯著，說明光照梯度為（45-90- 135） μmol/（m2·s）時，能顯著提高黃瓜嫁接苗莖及根系生長，這與劉方園等[33]對西瓜嫁接苗的研究結果相似。李武等[34]在石斛試管苗研究中也發現，PPFD為75 μmol/（m2·s）的光強比黑暗處理更能提高石斛試管苗的幼苗質量和生理活性。本研究中，T1～T5處理嫁接苗壯苗指數與G值與CK相比均差異顯著，說明光照下更能促進嫁接苗壯苗指數及生長速率。這可能是因為黃瓜嫁接愈合期，一定強度光照在接合處愈合過程中能激活某些酶的活性，提高葉片CO2交換率，從而影響細胞的生長和次生代謝物的積累[35]。

嫁接苗在愈合后移植緩苗期間，光強通過影響植物的光補償或飽和點來限制或促進光合速率，從而影響嫁接植物的光合作用，這些特征的改變也可以通過調控光強來完成[6]。葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，其含量多少直接影響植物的光合能力。類胡蘿卜素是植物在光合作用中不僅幫助植物吸收光能，還保護其在高溫、強光下免受破壞[36]。本研究中，嫁接苗葉綠素a、b及總量均在T3處理下取得最大值，而類胡蘿卜素含量最高值是在T2處理下，表明以30 μmol/（m2·s）為梯度光強與45 μmol/（m2·s）為梯度的中等范圍內的光照更有利于黃瓜嫁接苗光合色素含量的增加。這與李偉等[37]和肖文靜等[38]在黃瓜上研究結果一致。但當光照過弱，植株養分特別是氮素吸收能力降低，葉片葉綠素含量和蔗糖合成酶活性越低，光合同化力就會越弱[34]。而在本研究中，CK、T1、T2、T3處理中PPFD為0～135 μmol/（m2·s）范圍的弱光可以明顯提高葉綠素b的含量，這可能是因為弱光環境中藍紫光比率高，植物通過提高葉綠素b含量來捕捉藍紫光[39]。

黃瓜嫁接苗的花芽分化與光照強度緊密相關，適宜的光照強度有利于花原基向雌性分化，從而增加嫁接苗的雌花數[40]。適度的光照有利于提高嫁接苗的光合效率，增加養分積累，有利于雌花的分化。本研究結果表明，PPFD在45～ 135 μmol/（m2·s）的范圍內時，以45 μmol/（m2·s）為起始梯度的光照最有利于黃瓜嫁接苗提早雌花分化及提高雌花率，所以T3處理最有利于黃瓜嫁接苗雌花分化和早熟，且在10節內雌花數和15節內雌花數最多。該結論與甘香[40]在黃瓜上的研究結論一致。

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