不同品種砧木抗病性鑒定及嫁接對番茄植株生長和果實品質的影響

鄒宜靜,王光鋒,任國華,鄭志強,嚴百元,朱徐燕

(1 杭州市農業技術推廣中心,杭州 310017;2 浙江浙農農業科技有限公司,杭州 310015;3余杭區農業技術推廣中心,杭州 311100;4 建德市農業技術推廣中心,杭州 311600)

番茄是我國設施栽培面積和消費量最大的蔬菜作物之一[1],在杭州市平地設施栽培和山地栽培均占有一席之地,特別是1983 年在臨安高山小面積試種成功以來,在高山地區發展迅速,栽培面積一度呈逐年擴增趨勢。 隨著番茄產業的不斷發展,連作障礙導致土傳病害發生嚴重,極大影響了番茄產量和商品性的提高,近年來,番茄栽培面積大大萎縮。 番茄是經濟效益較高的蔬菜作物之一,采取有效措施減輕土傳病害、增加產量、提高商品性對促進該產業健康發展和農民增收均具有重要意義。

張朝坤等[2]、尹玉玲等[3]研究認為,嫁接栽培是生產上防治土傳病害、增加產量和提高作物品質的有效途徑。 鄭康等[4]認為,不同砧木嫁接會對番茄生長、產量和果實品質產生不同的影響。 目前,杭州市乃至浙江省在番茄嫁接苗生產上存在砧木品種較多、缺乏綜合性狀優良的多抗性砧木品種等問題。 因此,研究不同砧木的抗病性及嫁接后對番茄植株生長、產量和果實品質的影響,綜合評價篩選出適宜杭州地區番茄嫁接栽培的優良砧木品種,對推廣番茄嫁接育苗技術和促進番茄產業發展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試的番茄接穗品種為‘惠裕’,購自壽光先正達種子有限公司。 10 個番茄砧木品種和來源分別為:‘愛好’(江蘇綠港現代農業發展有限公司)、‘浙砧2 號’和‘浙砧5 號’(浙江省農業科學院蔬菜研究所)、‘BY’和‘京番501’(魯盛農業科技發展有限公司)、‘和美2 號’(杭州友邦種子有限公司)、‘健壯23’和‘健壯25’(浙江美之奧種業股份有限公司)、‘好美’和‘奧妮’(上海惠和種業有限公司)。 育苗基質為杭州錦海農業科技有限公司生產的“金色3 號”,基本理化性質為:容重0.29 g∕m3,總孔隙度67.53%,氣水比 0.35,pH 6.55,EC 1.09 mS∕cm,N、P、K 總含量 309.00 mg∕kg。

1.2 試驗方法

試驗于2018 年在杭州市余杭區瓶窯鎮的浙江浙農農業科技有限公司基地進行,前茬為番茄。 采用隨機區組排列,以不同砧木品種嫁接‘惠裕’為處理,以‘惠裕’實生苗為對照(CK),每個處理重復3 次,共33 個小區,每小區定植25 株,小區面積9.26 m2。

根據各參試品種的特性,接穗‘惠裕’于7 月16 日播種,砧木‘和美2 號’于7 月15 日播種,其他砧木品種均于7 月13 日播種,用于自根嫁接的‘惠裕’于7 月13 日播種。 育苗采用72 孔穴盤。 嫁接于8 月9日進行,方法為劈接法。 嫁接時砧木四葉一心,接穗兩葉一心。 嫁接后及時將番茄苗放入遮陰小拱棚或愈合室內,避免高溫和陽光直射引起接穗凋萎,溫度白天保持在30 ℃左右,晚上保持在25 ℃左右,相對濕度一般90%以上。 第3 天開始,在早、晚除去覆蓋物各見光1 h,3 d 后接口可愈合,視天氣情況逐漸增加見光和通風時間,通風口要由小到大,并視幼苗萎蔫程度及時補充水分,保持濕度75%—80%。 5 d 后只在中午遮光。 7 d 后恢復到正常苗床管理,白天最高氣溫一般不超過30 ℃。 移栽前7 d 控溫控水以控苗。 9 月4 日定植,采用單體大棚+地膜覆蓋栽培,雙行種植。 田間常規管理。

1.3 測定內容及方法

1.3.1 嫁接成活率

嫁接前1 d 統計各品種成苗的株數,計算播種成苗率;嫁接后第13 天統計嫁接成活率,嫁接成活率=嫁接成活的株數∕總嫁接株數×100%;定植后第16 天統計移栽成活率。

1.3.2 植物學性狀

嫁接后第15 天,每小區選連續10 株用最小刻度為1.0 mm 的直尺測量苗期株高,用游標卡尺測量苗期莖粗,莖粗為嫁接結合部上1 cm 處的粗度。 第三穗果實成熟期,取植株中部完整、生長正常的最大葉片測長和寬;第二穗果實成熟期,測量達到商品成熟度的正常果實的單果重和最大橫切面直徑、縱切面直徑,計算果形指數。

1.3.3 抗病性

對青枯病、枯萎病、黃萎病的抗性委托浙江省農業科學院植物與微生物研究所鑒定。 幼苗三葉一心時,分別接種3 種病原菌鑒定其抗性。 病情級別及其對應的癥狀描述見表1,抗病性類型劃分標準如表2所示。

表1 番茄病害分級標準Table 1 Classification criterion of disease symptoms on tomato

表2 番茄抗病性類型劃分標準Table 2 Classification standard of tomato disease resistance

1.3.4 果實品質

第二穗果實成熟時,每個砧木品種嫁接處理的番茄果實取樣1 kg 左右,委托浙江省農業科學院農產品質量標準研究所測定總糖、總酸、可溶性固形物、維生素C、蛋白質等品質指標。 總糖含量測定參照GB∕T 5009.8—2008《食品中蔗糖的測定》,總酸含量測定參照GB∕T 12456—2008《食品中總酸的測定》,維生素C 含量測定參照GB∕T 6195—1986《水果、蔬菜維生素C 含量測定法 2,6-二氯靛酚滴定法》,可溶性固形物含量測定參照NY∕T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》,蛋白質含量測定參照GB 5009.5—2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》。

1.4 數據分析

采用SPSS 20.0 數據分析系統和Dumcan’s 新復極差法進行方差分析(P＜0.05),采用Excel 2013 軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同品種砧木的播種成苗率、嫁接成活率和移栽成活率比較

由表3 可知,各砧木品種的播種成苗率以‘BY’最高,達98.61%,‘京番501’次之,而‘和美2 號’和‘愛好’的播種成苗率低于85%,與‘BY’和‘京番501’差異顯著。 各砧木品種的嫁接成活率均在90%以上,說明砧木與接穗的親和性較好,其中‘和美2 號’的嫁接成活率最低,為90.98%,‘健壯25’次之,為97.22%。 嫁接苗的移栽成活率均為100.00%,對照為94.44%。

表3 不同品種砧木的播種成苗率、嫁接成活率和移栽成活率比較Table 3 Comparison of seeding rate,grafting survival rate and transplanting survival rate of different rootstock varieties

2.2 不同品種砧木嫁接對番茄苗期株高和莖粗的影響

由圖1 可見,苗期株高以‘奧妮’嫁接的番茄苗最高,為13.36 cm,顯著高于對照和其他砧木品種;‘浙砧5 號’‘京番501’‘好美’‘和美2 號’‘健壯23’嫁接的番茄苗株高次之;‘健壯25’嫁接的番茄苗和對照的番茄苗株高均顯著低于其他砧木品種,且對照的番茄苗株高最低,為8.67 cm。 由圖2 可見,‘京番501’嫁接的番茄苗莖粗最大,為3.06 mm;‘奧妮’‘愛好’‘浙砧5 號’嫁接的番茄苗莖粗次之,與‘京番501’嫁接的番茄苗莖粗差異不顯著,但均顯著高于對照;對照的莖粗最低,僅為2.57 mm,除與‘和美2號’和‘好美’嫁接的番茄苗莖粗差異不顯著外,與其他嫁接品種均呈顯著性差異。

圖1 不同品種砧木嫁接的番茄苗期株高比較Fig.1 Comparison of plant height of tomato seedlings grafted with different rootstock varieties

圖2 不同品種砧木嫁接的番茄苗期莖粗比較Fig.2 Comparison of diameter of tomato seedlings grafted with different rootstock varieties

2.3 不同品種砧木苗期抗病性鑒定

由表4 可知,‘健壯25’抗青枯病,病情指數顯著低于對照和其他砧木品種;‘健壯23’‘浙砧5 號’‘浙砧2 號’中抗青枯病,其中‘浙砧2 號’的病情指數顯著高于‘健壯23’和‘浙砧5 號’;對照和其余6 個砧木品種對青枯病均表現為感病。 ‘健壯25’和‘浙砧2 號’均抗枯萎病,且‘健壯25’的病情指數顯著低于‘浙砧2 號’;對照、‘BY’‘浙砧5 號’‘和美2 號’‘健壯23’中抗枯萎病,其中對照和‘BY’的病情指數顯著低于‘浙砧5 號’‘和美2 號’‘健壯23’;‘愛好’對枯萎病表現為高感,病情指數顯著高于其他各砧木品種。 ‘健壯25’對黃萎病的抗性最好,表現為高抗,病情指數顯著低于對照和其他砧木品種;‘浙砧2 號’‘和美2 號’‘奧妮’‘浙砧5 號’‘BY’對黃萎病表現為抗病,其中‘浙砧2 號’病情指數最低;‘好美’對黃萎病的抗性較差,表現為感病。 以上結果表明,‘健壯25’對青枯病、枯萎病、黃萎病3 種番茄常見土傳病害的綜合抗性最好,‘浙砧2 號’次之。

表4 不同品種砧木的抗病性鑒定Table 4 Identification of disease resistance of different rootstock varieties

2.4 不同品種砧木嫁接對番茄果實成熟期植物學性狀的影響

由表5 可知,各砧木品種嫁接的番茄株高與對照差異不顯著,但‘浙砧5 號’嫁接的番茄株高顯著高于‘BY’嫁接的番茄株高。 莖粗以‘健壯25’嫁接的番茄最為粗壯,顯著高于對照和‘愛好’‘浙砧2 號’嫁接處理,與其他砧木品種間差異不顯著。 10 個砧木品種嫁接的番茄植株葉長和葉寬均大于對照,其中‘健壯23’嫁接的番茄植株葉長與對照差異顯著,‘好美’嫁接的番茄植株葉寬與對照差異顯著。 不同品種砧木嫁接的番茄單株果穗數,除‘浙砧2 號’和‘浙砧5 號’顯著低于對照外,其他砧木品種與對照均無顯著差異。 為保證番茄果實的商品性,在生長過程中適時進行疏果管理,因此不同砧木嫁接的番茄單穗果數和單株果數均差異不大。 不同品種砧木嫁接對番茄單穗產量的影響不明顯,但‘浙砧5 號’‘京番501’‘健壯25’‘健壯23’嫁接的番茄單穗產量相比對照分別提高了11.71%、10.69%、10.22%、4.90%。 ‘京番501’‘浙砧5 號’‘健壯25’嫁接提高了番茄的單株產量,其他砧木品種嫁接的番茄單株產量均低于對照,其中‘BY’最低,僅為 2.90 kg。

表5 不同品種砧木嫁接的番茄植物學性狀比較Table 5 Comparison of botanical characters of tomato grafted with different rootstock varieties

2.5 不同品種砧木嫁接對番茄果實品質的影響

由表6 可知,10 個砧木品種嫁接的番茄單果重均高于對照,‘京番501’‘好美’‘BY’‘健壯25’嫁接的番茄單果重與對照相比差異顯著,其中‘京番501’砧木嫁接的番茄單果重最高,為339.44 g,對照單果重最低,僅為248.33 g。 ‘和美2 號’‘愛好’‘京番501’嫁接對番茄果形指數影響明顯,其他砧木品種嫁接對果形指數的影響不明顯。 砧木‘BY’嫁接顯著降低了番茄果實的總糖含量,其他砧木品種嫁接均顯著提高,其中‘健壯25’和‘浙砧2 號’最高,為 3.20 g∕(100 g),比對照高 36.17%;‘好美’‘健壯 23’‘奧妮’嫁接顯著降低了番茄果實的總酸含量,相比對照分別降低19.63%、17.19%和11.96%,其他砧木品種嫁接均提高了番茄果實的總酸含量,其中‘和美2 號’嫁接的番茄果實總酸含量最高,為4.15 g∕kg;除‘BY’外,其他砧木品種嫁接均提高了番茄果實的糖酸比;可溶性固形物含量以對照和‘健壯25’嫁接的番茄果實含量最高,為4.94%,顯著高于其他砧木品種,‘和美2 號’次之,為4.64%,‘奧妮’最低。 番茄果實VC 含量除‘愛好’‘浙砧2 號’‘奧妮’嫁接處理顯著高于對照外,其他嫁接處理均顯著低于對照,其中‘愛好’嫁接的番茄果實VC 含量最高,為21.21 mg∕(100 g),比對照高21.13%。 對照和‘和美2 號’嫁接的番茄果實蛋白質含量顯著高于其他砧木品種嫁接的果實,‘BY’‘浙砧2 號’‘健壯25’次之,‘奧妮’嫁接的番茄果實蛋白質含量最低。 可見,不同砧木嫁接對番茄果實品質影響不同,且同一砧木對不同品質指標的影響也不同。

表6 不同品種砧木嫁接的番茄果實性狀比較Table 6 Comparison of fruit characters of tomato grafted with different rootstock varieties

3 討論與結論

砧木是影響嫁接蔬菜生長、產量和品質的關鍵因素之一[1]。 嫁接成活率是砧木和接穗親和性的直接反映,本試驗中各砧木品種的嫁接成活率均在90%以上,與接穗的嫁接親和性較好。 不同砧木嫁接對番茄苗期長勢和定植后植株長勢影響不同,嫁接后第15 天測定的嫁接苗的株高和莖粗均高于對照;從定植后調查的田間性狀指標來看,嫁接苗長勢總體優于對照;從產量等經濟性狀指標看,嫁接雖然沒有明顯提高單穗產量和單株產量,但‘京番501’‘浙砧5 號’‘健壯25’嫁接的番茄產量高于對照。 孫麗麗等[5]研究發現砧木嫁接能明顯促進番茄植株生長。

抗病性是砧木選擇的重要指標之一。 黃益鴻等[6]試驗發現,通過砧木嫁接,番茄的發病率大幅降低,病情指數明顯下降,對青枯病的抗性明顯增強;孔濤等[7]研究認為,嫁接番茄枯萎病發病率和病情指數明顯低于自根苗,嫁接不僅增加了番茄根系活力和根系吸收面積,還增加了根際土壤細菌、放線菌比例,這是其抗病性增強的重要原因。 張元國等[8]認為,隨著番茄土傳病害的進一步蔓延,進行對多種土傳病害均具有抗性的砧木育種將成為番茄砧木育種的重要目標;莫豪葵等[9]也認為,篩選出多抗且具有較強親和性與共生性的番茄砧木能更好地為農業生產服務。 本試驗表明,‘健壯25’和‘浙砧2 號’表現出較好的綜合抗性,其中‘健壯25’對番茄青枯病、枯萎病和黃萎病3 種主要土傳病害的抗性表現為抗病或高抗。

孫麗麗等[5]和莫天利等[10]研究認為,嫁接對番茄果形指數無顯著影響。 本試驗中嫁接番茄的單果重均高于對照,‘和美2 號’‘愛好’‘京番501’嫁接的番茄果形指數與對照表現出顯著差異,其他品種砧木嫁接的番茄果形指數與對照差異不顯著。 關于嫁接對番茄果實品質的影響,前人研究結果存在差異。王漢榮等[11]、Chung 等[12]認為嫁接對番茄果實品質無影響;Flores 等[13]研究表明,嫁接提高了番茄果實的可溶性固形物、可溶性蛋白和可滴定酸含量;陳振德等[14]研究表明,嫁接降低了番茄果實的有機酸和VC 含量,對可溶性固形物含量無明顯影響。 本試驗研究了嫁接對番茄果實的總糖、總酸、VC、可溶性固形物和蛋白質含量的影響,發現嫁接對各品質指標的影響均表現出顯著差異,且同一砧木對不同品質指標的影響也不同,這與孫麗麗等[5]研究結果一致。 番茄果實的口感與可溶性固形物含量和糖酸比有關,‘健壯25’嫁接的番茄果實可溶性固形物含量與對照相當,且糖酸比略高于對照。

綜合不同品種砧木嫁接對番茄嫁接成活率、植株生長、產量、品質和抗病性等的影響,‘健壯25’表現最佳,可進一步擴大試驗面積,以推廣應用。