4种嫁接方法对西瓜嫁接苗生长的影响

刘明 孙齐宇 黄远 别之龙

摘    要：为了研究顶插接、改良插接、断根插接和断根贴接4种嫁接方法对西瓜嫁接苗生长和除萌用工的影响，嫁接后置于昼/夜温度为28 ℃/18 ℃的人工气候室中管理。结果表明，顶插接的嫁接速率最快，嫁接工效最高;改良插接可显著促进西瓜嫁接苗前期的生长发育，在1叶1心期，改良插接法不仅促进了西瓜嫁接苗地上部的生长，也促进了嫁接苗根系的发育，有明显的生长优势;而到3叶1心期，断根插接和断根贴接其叶面积显著高于顶插接和改良插接，其光合速率和叶片SPAD也显著高于顶插接，幼苗生长更加整齐，表明在西瓜嫁接苗生长后期，断根嫁接苗有显著优势。断根插接和断根贴接的西瓜嫁接苗除萌次数均为2次，而顶插接和改良插接均为3次，断根插接和断根贴接的除萌时间仅为顶插接的58.7%和44.5%。

关键词：西瓜;嫁接方法;愈合;嫁接工效;除萌时间

中图分类号：S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）07-019-05

Abstract：This experiment was conducted to compare the effects of four kinds of grafting methods（the hole insertion grafting， improved hole insertion grafting， root pruning grafting and splice grafting with root pruning） on the growth of grafted watermelon seedlings and sprout removal time. The grafted seedlings were cultivated in an artificial climate chamber with a day/night temperature of 28/18 ℃. The results showed that the hole insertion grafting exhibited the fastest speed and highest work efficiency in grafting; the improved hole insertion grafting could significantly promote the growth and development of watermelon grafting seedlings in the early stage. At the one-leaf stage， the improved hole insertion grafting not only promoted the growth of the shoot， but also enhanced the development of the root system. At the three-leaf stage， the leaf area of root pruning grafting and splice grafting with root pruning treatments were significantly higher than those of the hole insertion grafting and improved hole insertion grafting treatments， and the photosynthetic rate and leaf SPAD of root pruning grafting and splice grafting with root pruning treatments were also significantly higher than those of the hole insertion grafting treatment， the seedling of which were more uniform， indicating that splice grafting with root pruning treatment had significant advantages in the later growth stage. The root pruning grafting and splice grafting with root pruning methods needed twice to do the sprout removal work， whereas the hole insertion grafting and improved hole insertion grafting methods needed three times. The sprout removal time of root pruning grafting and splice grafting with root pruning were 58.7% and 44.5% of the hole insertion grafting， respectively.

Key words：Watermelon; Grafting methods; Healing; Grafting efficiency; Sprout removal time

西瓜是一种重要的葫芦科作物，我国是西瓜生产大国，产量居世界首位，占世界西瓜总产量的60%以上[1-2]。由于我国人均耕地资源非常有限，绝大多数瓜农在固定地块栽培西瓜，生产过程中连作障碍问题非常突出，导致枯萎病等土传病害发生严重，已成为制约西瓜产业实现可持续发展的瓶颈[2]。而采用抗性砧木嫁接可以提高西瓜对枯萎病等土传病害的抗性，提高植株对逆境的抵抗能力，增加产量[3]。西瓜嫁接已在生产中得到广泛应用，据统计，日本温室栽培西瓜的98%、露地西瓜的92%，韩国温室栽培西瓜的98%、露地西瓜的90%均采用嫁接技术进行生产[4]。近年来我国西瓜嫁接发展迅速，估计嫁接栽培比例已在40%以上，部分西瓜主产区的嫁接栽培比例已超过80%。连作障碍治理和轻简增效技术推广是我国瓜菜产业需要解决的重点任务，集约化育苗是发展的重要方向[5]。西瓜常用嫁接方法有劈接、靠接、插接和断根嫁接等，前人已比较了部分嫁接方法对西瓜嫁接苗种苗质量的影響[6-8]。对西瓜主产区集约化育苗场的调查发现，集约化育苗场都已经实现了西瓜嫁接苗的穴盘化生产，但不同产区的育苗场所用的嫁接方法具有较大差异，导致嫁接苗的种苗质量也具有较大差异。有育苗场反映，近年来劳动力价格上涨迅速，除了嫁接苗种苗质量外，育苗场普遍关心如何降低育苗用工，西瓜嫁接多以南瓜作为砧木，嫁接后南瓜容易产生新的萌蘖，需要及时去除，这个工序称为除萌，所用人工较多。尽管前人比较了部分嫁接方法对西瓜嫁接苗种苗质量的影响，但对于不同嫁接方法是否影响除萌用工尚不明晰。笔者选取目前在集约化育苗场应用比较多的顶插接、改良插接、断根插接和断根贴接4种嫁接方法，研究其对西瓜嫁接苗种苗质量和除萌用工的影响，以期为西瓜嫁接苗集约化生产时的嫁接方法选择提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试西瓜接穗为‘84-24，购自新疆明鑫科鸿农业科技有限责任公司，所用南瓜砧木为‘丰乐金甲，购自合肥丰乐种业股份有限公司。

1.2 方法

试验于2018年10—12月在国家蔬菜改良中心华中分中心玻璃温室内进行，在园艺植物生物学教育部重点实验室测定幼苗的形态和生理指标。采用4种嫁接方法，分别是顶插接[8]、改良插接（在顶插接基础上加上了嫁接夹）、断根插接[9-11]、斷根贴接[7]，每种方法嫁接3盘（每盘50穴），每盘为1个重复。

采用温汤浸种方法，将接穗和砧木种子温汤浸种后再用水浸泡10 h，取出晾干，用纱布包裹，放置在28 ℃的恒温培养箱中催芽，西瓜接穗较砧木催芽晚2 d，种子露白后播种。

基质用代森锰锌1 000倍液进行消毒，基质湿度为75%左右。砧木播种用50孔穴盘，接穗播种用方盘撒播。播种后放入人工气候室，昼夜温度为28 ℃/18 ℃，湿度为65%～85%。当砧木的第1片真叶为硬币大小，西瓜接穗子叶展平时嫁接。嫁接由3人嫁接，每人每种嫁接方法均嫁接1盘，共嫁接4盘，3人共嫁接12盘。统计每人的嫁接速率。

嫁接后将穴盘表面用塑料薄膜覆盖保湿，嫁接后0～3 d避光，愈合环境的相对空气湿度保持在95%以上，白天（6：30—20：30）温度为28 ℃，夜间（20：30—6：30）温度为18 ℃。

嫁接后第4天第1次通风，通风时间为0.5 h，补光时间与通风时间保持一致，光照强度为100～118 μmol·m-2·s-1（弱光照）;嫁接后第5天通风时间为1 h，通风时先补0.5 h的弱光照，后0.5 h光照强度保持在215～238 μmol·m-2·s-1（正常光照）;第6天通风2 h，弱光照与正常光照补光各1 h，温湿度环境不变;第7天通风4 h，弱光照与正常光照补光各2 h;第8天通风8 h，弱光照与正常光照补光各4 h。通风时嫁接苗所处环境的相对空气湿度为65%～75%，不通风时，嫁接苗所处的相对空气湿度在90%以上。

嫁接后第9天至3叶1心期，第9天完全通风，给予4 h的弱光照及8 h正常光照的补光。嫁接后10 d开始白天给予光照强度为215～238 μmol·m-2·s-1的光照，相对空气湿度为65%～75%，温度同上。嫁接苗成活后视嫁接苗的萌蘖生长情况及时除萌，统计除萌次数和时间。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 形态指标测定方法 在西瓜嫁接苗的1叶1心期和3叶1心期，每种嫁接方法每个穴盘随机选取6株幼苗，3个穴盘共选取18株幼苗用于指标测定。用直尺测量接穗高度（嫁接口至接穗生长点高度）、砧木茎高度（基质表面至嫁接口高度）;用游标卡尺测量接穗及砧木茎粗;电子天平测定地上部（接穗及砧木）和地下部（根）的干质量;采用LI-3100 C叶面积仪（美国LI-COR）测量接穗的真叶总面积。采用Epson11000 XL扫描仪及WINRhizo分析系统进行根长、根表面积、根直径、根体积等指标的测定。

嫁接苗嫁接工效=（嫁接速率×嫁接成活率）/100[12];

壮苗指数=（接穗茎粗/接穗高度）×全株干质量[13];

根冠比=根干质量/地上干质量。

1.3.2 生理指标测定方法 叶绿素含量采用SPAD-502（Konica Minolta）测定，测量接穗的第2片真叶;3叶1心时使用便携式光合仪LI-6400 XT测定嫁接苗的光合参数，测量时选取嫁接苗接穗的第2片真叶进行测量。

1.4 数据处理

使用Excel 2016、SPSS 19.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 4种嫁接方法对西瓜嫁接工效的影响

由表1可以看出，4种嫁接方法的嫁接速率由高到低依次为顶插接>断根插接>改良插接>断根贴接，顶插接的嫁接速率显著高于其他3种方法，断根贴接的嫁接速率显著低于其他3种方法。4种嫁接方法的嫁接成活率无显著差异，顶插接的嫁接工效显著高于其他3种嫁接方法。统计了不同嫁接方法的愈合时间，在人工气候室昼夜温度为28 ℃/18 ℃的情况下，断根贴接的愈合时间最短，嫁接7 d后愈合，而断根插接的愈合时间则需10 d。

2.2 4种嫁接方法对1叶1心期西瓜嫁接苗质量的影响

2.2.1 4种嫁接方法对1叶1心期西瓜嫁接苗形态的影响 由表2可知，1叶1心期，顶插接及改良插接的砧木茎高和茎粗显著高于断根插接和断根贴接;改良插接的接穗高显著高于断根插接和断根贴接;4种嫁接方法的接穗茎粗无显著差异。改良插接的地上及地下干质量显著高于其他嫁接方法，表明改良插接显著促进了西瓜嫁接苗早期地上部和地下部的生长。

2.2.2 4种嫁接方法对1叶1心期西瓜嫁接苗根系的影响 西瓜嫁接苗1叶1心期根系的结果见表3，顶插接和改良插接的根长、根表面积及根体积显著高于断根插接和断根贴接，改良插接的根长、根表面积和根体积最大，表明改良插接也促进了西瓜嫁接苗早期根系的发育。而顶插接和改良插接之间，以及断根插接和断根贴接之间在上述指标上差异不显著，4种嫁接方法的根直径均无显著差异。

2.3 4种嫁接方法对3叶1心期西瓜嫁接苗质量的影响

2.3.1 4种嫁接方法对3叶1心期西瓜嫁接苗形态指标的影响 由表4可知，西瓜嫁接苗长到3叶1心期时，顶插接和改良插接的砧木茎高显著高于断根插接和断根贴接，顶插接和改良插接之间，断根插接和断根贴接之间的砧木茎高无显著差异。改良插接的砧木茎粗和接穗高度最大;4种嫁接方法的接穗茎粗无显著差异;断根插接和断根贴接的叶面积显著高于顶插接和改良插接，表明在3叶1心期时，断根插接和断根贴接的西瓜嫁接苗在叶片生长上已经有明显的优势。

2.3.2 4种嫁接方法对3叶1心期西瓜嫁接苗干质量的影响 由图1可知，西瓜嫁接苗3叶1心期时，顶插接、改良插接和断根插接的地上部干质量显著高于断根贴接，改良插接的地下部干质量最高，显著高于其他3种嫁接方法。

2.3.3 4种嫁接方法对3叶1心期西瓜嫁接苗根系的影响 由表5可知，3叶1心期，顶插接和改良插接嫁接苗的根长显著高于断根插接和断根贴接;顶插接幼苗的根表面积、根直径和根体积显著高于其他3种嫁接方法，而改良插接、断根插接和断根贴接在根表面积、根直径、根体积上无显著差异。

2.3.4 4种嫁接方法對3叶1心期西瓜嫁接苗生理指标的影响 由表6可知，断根插接和断根贴接嫁接苗的光合速率显著高于顶插接;断根贴接嫁接苗的叶片气孔导度最大，显著高于顶插接和改良插接;断根插接的嫁接苗胞间CO2浓度显著高于其他嫁接方法;在蒸腾速率上，断根插接和断根贴接的嫁接苗显著高于顶插接和改良插接。断根插接和断根贴接嫁接苗的SPAD值显著高于顶插接和改良插接。

2.3.5 4种嫁接方法对3叶1心期西瓜嫁接苗生长指标的影响 由图2可知，在西瓜嫁接苗3叶1心期，改良插接的根冠比显著高于其他嫁接方法，顶插接与断根插接的根冠比无显著差异;4种嫁接方法的壮苗指数由大到小依次为改良插接、断根插接、断根贴接、顶插接。

2.3.6 4种嫁接方法除萌蘖时间比较 由表7可知，顶插接和改良插接的除萌蘖次数均为3次，而断根插接和断根贴接的除萌蘖次数均为2次。按照每个穴盘50株嫁接苗，计算除萌蘖的时间，发现顶插接和改良插接的除萌蘖时间显著高于断根插接和断根贴接，断根贴接所用的除萌蘖时间最短，而顶插接和改良插接之间无显著差异，综上表明，断根贴接在除萌蘖作业中所需劳动力最少。

3 讨论与结论

顶插接因嫁接操作较为简单，嫁接速率快，所以其嫁接工效高，这与秦耀国等[6]的结果一致。在本试验中，尽管顶插接的嫁接成活率与改良插接的差异未达到显著水平，但改良插接的嫁接成活率在4种嫁接方法中最高，这可能是由于改良插接是在顶插接基础上加上了嫁接夹，可以更好地促进接穗与砧木之间的结合，通过嫁接夹的作用增强了砧木和接穗的接触力度，从而促进愈合。因为本试验中4种嫁接方法所用的时间包括断根嫁接苗的向基质中扦插的过程，因此断根嫁接在嫁接速率上要显著低于非断根嫁接，断根贴接是4种方法中最为复杂的嫁接方法，因其嫁接时要先将砧木断根，再去掉砧木的1片子叶，之后还要将嫁接苗扦插到基质中。因本次嫁接试验是在人工气候室中完成，由于有其他蔬菜苗，人工气候室的昼夜温度恒定设置为28 ℃/18 ℃，一定程度上影响了断根嫁接苗的愈合，根据之前的报道，西瓜嫁接苗在早期应维持较高的温度[11，13]，本次试验中嫁接愈合前期晚上的温度偏低，影响了愈合过程和嫁接苗早期的生长。表2和表3的结果表明，改良插接法不仅促进了1叶1心期西瓜嫁接苗地上部的生长，也促进了嫁接苗根系的发育，到3叶1心期时改良插接法根系的干质量最大（图1）。

值得注意的是，尽管断根插接和断根贴接的西瓜嫁接苗在前期生长慢，但到3叶1心期，其接穗的叶面积显著高于顶插接和改良插接（表4），其光合速率和叶片SPAD值也显著高于顶插接（表6），表明到西瓜嫁接苗生长的后期，断根插接和断根贴接在叶片生长和光合作用上已经有显著优势，嫁接苗的接穗生长更加旺盛，这与之前的西瓜断根嫁接苗有显著优势的报道一致[9，14]。

前人的研究多侧重于嫁接方法对种苗质量的影响，而对西瓜嫁接苗生长过程中的除萌次数和除萌时间甚少关注。本试验结果表明，采用断根插接和断根贴接的西瓜嫁接苗除萌次数均为2次，而顶插接和改良插接均为3次，而在除萌时间上也具有显著的区别，顶插接所需除萌时间最多，断根插接和断根贴接的除萌时间仅为顶插接的58.7%和44.5%，表明断根插接和断根贴接在节省除萌人工上有明显的优势，集约化育苗场在进行嫁接苗批量生产时应考虑除萌所需的人工。

综上，4种嫁接方法对西瓜嫁接苗的影响试验中，顶插接的嫁接速率最快，嫁接工效最高，改良插接则可显著促进西瓜嫁接苗前期的生长发育，在1叶1心期时改良插接的嫁接苗有明显的生长优势。而当西瓜嫁接苗长到3叶1心期时，断根插接和断根贴接的嫁接苗的叶片生长快，叶面积最大，由于嫁接前将砧木断根后降低了幼苗的株高，幼苗生长更加整齐，更加符合壮苗标准，断根插接和断根贴接的除萌次数减少，除萌时间缩短，断根贴接的除萌时间用时最短。

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