孫 麗,張祺愷,秦 旭,張偉麗
(1.河北農業大學,河北保定 071000;2.山東偉麗種苗有限公司,山東濟南 250200;3.山東農業工程學院,山東濟南 250100)
甜瓜(CucumismeloL.)又稱香瓜、哈密瓜等,一年生蔓性草本植物,其果實脆嫩味甜,是盛夏的重要水果。我國是甜瓜栽培大國,據 FAO 數據庫顯示[1],2019年我國甜瓜收獲面積和產量分別為383 712 hm2和13 541 452 t;分別占世界總量的36.91%和49.23%。薄皮甜瓜果小肉甜,皮薄而脆,單果重多在0.5 kg以下,一般不耐貯運,經濟效益取決于果實品質,因此加強質量監控提升甜瓜品質尤為重要[2]。隨著甜瓜種植面積逐步擴大,生產中的作物重茬、病蟲害等問題日益嚴重,已經嚴重影響甜瓜產業的健康發展[3]。隨著人們對高品質甜瓜產品的需求量越來越大,相關科研機構與生產企業及個人在新品種選育、栽培模式、生產方式以及育苗技術方面不斷探索,推動了甜瓜生產水平的提高,也使得甜瓜的單位面積產量遠高于其他水果[4]。隨著農藥“雙減、雙替”方案實施,嫁接技術和生態種植模式與配套栽培措施能夠有效增強甜瓜抗性,使病蟲害的發生降低、甜瓜的品質提高,為甜瓜的可持續發展奠定良好基礎[5]。
雙頭嫁接可以防止嫁接口積水,緩和砧木強勢,促進傷口愈合與養分分流,有利于果實生長發育和生產成本的降低。高麗紅等[6]研究表明,通過不同處理對雙頭苗均勻度調控,可以有效降低密植程度,提高光合面積。李田等[7]研究發現葉面噴施GA3可有效增加甜瓜坐果節位葉片中的葉綠素和可溶性蛋白含量,最終改善果實品質。目前番茄嫁接雙頭苗應用已相對成熟,而甜瓜嫁接雙頭苗的研究較少,研究集成、推廣普及甜瓜嫁接雙頭苗技術,為甜瓜產業發展提供健康高質量的種苗,是當前和今后一段時間內我國甜瓜種業和種苗生產的研究重點。
筆者針對甜瓜雙頭生長不均勻、長勢不良等問題,對植物生長調節劑對甜瓜苗期生長的影響進行研究,同時采用特定打頂方式對不同生理苗齡進行雙頭處理,以期為甜瓜雙頭苗的培育技術提供實踐與理論依據。
1.1 試驗材料供試甜瓜品種為薄皮甜瓜品種“景甜5號”(砧木為銀光)。
植物生長調節劑:萘乙酸(NAA),廣州市林國化肥有限公司,99%;赤霉酸(GA3),上海同瑞生物科技有限公司,40%;蕓苔素內酯(BR),愛普瑞(焦作)農藥有限公司,0.01%;碧護(BH),濰坊萬勝生物農藥有限公司,0.136%。
1.2 試驗方法分別在甜瓜嫁接苗三葉一心、四葉一心生理苗期進行割除一葉一心的打頂處理,隨后在植株表面噴施不同的植物生長調節劑,選配濃度分別為萘乙酸10-7g/kg、赤霉酸0.2 g/kg、蕓苔素內酯3×10-5mL/L、碧護0.1 g/kg;并設置對照組,其中CK1為乙醇對照,濃度為5×10-6mL/L,CK2為清水;不同植物生長調節劑各設3個重復,每個重復處理嫁接苗20株,每組試驗均設置2個對照組,采用隨機區組設計,處理后暫不澆水,之后正常管理。
1.3 測定項目與方法待腋芽萌發后,每2 d進行一次數據統計,觀察記錄每棵植株各個節位芽的萌發情況;第15天后開始雙頭長度測量,計算平均雙頭長度、偏離度以及標準雙頭率。
偏離度計算公式:∣A-X∣/A
式中,A為目標值(雙頭長度相等,即為 1),X為雙頭長度比值(小值/大值)。
標準雙頭率的計算:偏離度在0~0.4的甜瓜嫁接雙頭苗數量/所處理甜瓜雙頭總數(注:偏離度越高表示甜瓜雙頭生長越不均勻)。
1.4 數據分析采用SPSS統計分析軟件和Excel 2016軟件對試驗數據進行統計分析及圖表制作。
2.1 不同植物生長調節劑對甜瓜雙頭苗的影響
2.1.1不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗腋芽萌發的影響。由圖1可知,四葉一心時使用不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接苗進行噴施處理后,前2 d各調節劑對甜瓜生長的影響較小,但從第2天開始,4種植物生長調節劑均表現出對腋芽萌發的顯著促進作用。其中,起初階段BH對甜瓜的生長調節最為顯著,單日萌芽數為31個,影響相對較小的是CK1、CK2處理,在第8天、第10天時各處理腋芽萌發量陸續達到峰值,其中GA3處理下的單日萌芽量最多,達67個,至第14天時,調節劑處理的甜瓜嫁接苗基本全部萌芽,2組對照處理仍有少量腋芽未萌發。

圖1 四葉一心時不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗腋芽萌發的影響
由圖2可知,三葉一心時,從第2天開始,不同處理的甜瓜嫁接雙頭苗開始表現出影響效果,起初GA3的影響最大,日萌芽數達37個,BR和CK2的影響相對較小;在第4~8天,各處理陸續達到最大日萌芽量,BR作用下峰值最大為53個。自第8天之后萌芽數量逐漸減少。
2.1.2不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗雙頭長度的影響。由圖3可知,四葉一心時,經調節劑處理的甜瓜雙頭苗雙頭長度明顯高于對照組,GA3處理雙頭平均長度最大,達2.73 cm。CK1和CK2處理平均長度較小,2個對照之間也有一定差異,差值達0.19 cm,分析原因,可能為乙醇處理對該時期植株生長的特殊作用。在三葉一心時,植物生長調節劑對雙頭苗也表現出一定的促進作用,其中NAA影響最顯著,達1.73 cm,CK1、CK22個處理均為1.41 cm,影響相對較弱。

注:不同小寫字母表示同一時期不同處理間差異顯著(P<0.05)
2.1.3不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗偏離度的影響。偏離度是判斷甜瓜嫁接雙頭苗生長是否均勻的直接指標,一般總體偏離度在0~0.4時,值越小,則雙頭生長越均勻。由圖4可知,不同植物生長調節劑以及不同生長時期對甜瓜雙頭苗均有顯著影響,在四葉一心時,CK2的偏離度相對其他處理較大,為0.29,BH處理偏離度最小,僅為0.19。三葉一心時,CK2處理偏離度最大,達0.40,GA3處理偏離度最小,為0.30。

注:不同小寫字母表示同一時期不同處理間差異顯著(P<0.05)
2.1.4不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗標準雙頭率的影響。由圖5可知,不同植物生長調節劑對甜瓜嫁接雙頭苗的均勻程度影響較大。四葉一心時,BH處理的甜瓜嫁接雙頭苗在0~0.4偏離度的植株最多,其標準雙頭率為87.96%,GA3作用下的標準雙頭率最小,僅為73.33%。在三葉一心時,標準雙頭率由大到小依次為GA3、CK1、NAA、CK2、BR、BH,其中GA3為70.96%,CK1為62.85%,其他處理均低于60%。綜上所述,四葉一心時,植物生長調節劑處理對提高甜瓜嫁接雙頭苗雙頭均勻度更有利,其中BH效果最佳,三葉一心時影響效果不明顯。

注:不同小寫字母表示同一時期不同處理間差異顯著(P<0.05)
2.2 不同生理苗齡處理對甜瓜雙頭苗的影響
2.2.1不同生理苗齡對甜瓜嫁接雙頭苗雙頭長度的影響。由圖6可知,不同生理苗期甜瓜嫁接苗進行打頂之后,雙頭長度四葉一心處理較三葉一心處理更長,四葉一心時,GA3處理的雙頭長度最大,為2.73 cm,CK2處理的雙頭長度較小,為1.79 cm;三葉一心時,NAA處理的雙頭長度最大,達1.73 cm,四葉一心時不同植物生長調節劑對雙頭長度的影響顯著。

圖6 不同生理苗齡對甜瓜嫁接雙頭苗雙頭長度的影響
2.2.2不同生理苗齡對甜瓜嫁接雙頭苗偏離度的影響。不同生理苗齡進行打頂的甜瓜嫁接苗在各個植物生長調節劑作用下偏離度測量結果表明,四葉一心的偏離度比三葉一心的偏離度小,該期打頂苗株出雙頭更均勻。在四葉一心時最大偏離度為CK2,達0.29,BH偏離度最小,僅為0.19;三葉一心時,GA3處理偏離度最小,為0.30(表1)。

表1 不同生理苗期對甜瓜嫁接雙頭苗偏離度的影響
2.2.3不同生理苗齡對甜瓜嫁接雙頭苗標準雙頭率的影響。由圖7可知,不同生理苗期進行打頂之后,對2種時期的甜瓜嫁接苗進行相同處理,結果表明,在四葉一心時BH處理標準雙頭率最高達87.96%,最低標準雙頭率為GA3處理的73.33%;三葉一心時最高標準雙頭率為GA3處理的70.96%。由此可知,四葉一心時期的甜瓜嫁接雙頭苗的標準雙頭率明顯較三葉一心時高,四葉一心打頂更有利于促進雙頭均勻生長。其原因可能是打頂時采用割除一葉一心方式進行,處理完三葉一心剩余2片葉,上位葉片會表現出更強的生長優勢,其對腋芽生長產生一定影響。

圖7 不同生理苗齡對甜瓜嫁接雙頭苗標準雙頭率的影響
3.1 不同植物生長調節劑對甜瓜雙頭生長的影響該研究中,4種植物生長調節劑均能有效促進甜瓜腋芽的萌發,就腋芽最大日萌發量來看,在四葉一心時GA3促進作用最為顯著,該結果與朱秀紅等[8]研究赤霉素對鹽脅迫下泡桐種子萌發及幼苗生理特性的影響得出的結論:適宜濃度GA3處理提高了NaCl脅迫下泡桐種子發芽率,促進芽的生長有相同之處。在四葉一心時經過調節劑處理的甜瓜嫁接雙頭苗比對照組雙頭平均長0.63 cm,三葉一心時為0.14 cm,生長優勢顯著;4種植物生長調節劑對甜瓜雙頭的均勻生長有促進作用,在四葉一心生長期BH效果最好,偏離度僅為0.19,而在三葉一心生長期時GA3影響最小,為0.30;四葉一心時BH處理下的標準雙頭率最大,達87.96%。
3.2 不同時期雙頭處理對甜瓜雙頭生長的影響王希波等[9]在研究番茄雙頭雙斷根嫁接育苗關鍵技術時,所選用時期為三葉一心。該研究不同生理苗期各個指標分析結果顯示,四葉一心時,CK2處理下的雙頭長度最小,為1.79 cm,而偏離度最大,為0.29;最低標準雙頭率為GA3處理時的73.33%。三葉一心時,NAA處理雙頭長度最大,達1.73 cm;最小偏離度為GA3,為0.30;最高標準雙頭率為GA3處理的70.96%。綜上所述,四葉一心時期的各個測量指標明顯優于三葉一心時期,苗株長勢良好,為雙頭均勻的甜瓜嫁接雙頭苗最適處理時期,該結果與其他研究結果不一致,可能原因一是不同作物種間具有差異性,二是不同打頂方式對苗株生長所產生的差異影響。
3.3 打頂方式對甜瓜雙頭生長的影響王希波等[9]在番茄雙頭苗的研究中選用的打頂方式為常規打頂方式,即采用割除一心的方法在三葉一心時期進行打頂處理;考慮到精準去除頂端優勢問題,試驗在割除一葉一心的方式下得出最適處理時期為四葉一心,因此不同打頂方式的最適處理時期應存在差異。蔣重君[10]通過對水稻進行不割葉與割半葉的研究表明,適當割葉,既減少傳粉障礙,又維持較高的同化能力,有利于受精結實。由此可見當葉片差距懸殊時,適當割葉對植株的生長發育有一定影響,基于操作難易程度以及傷口愈合安全性考慮,該試驗采用割除一葉一心的方式在三葉一心、四葉一心時期進行打頂處理,通過割半葉或者1/3葉的方式與完全葉進行對比,仍值得探究。