第1章 茄果类蔬菜嫁接技术研究进展
嫁接是一门古老而又新兴的技艺,见诸于文字记载的历史就有3000多年。茄果类蔬菜嫁接栽培的实用性研究始于50年代,我国在这方面的起步较晚,始于本世纪70年代。但近年来发展迅速,已成为现代蔬菜生产中必不可少的一项常规技术。
现代蔬菜生产呈设施化、基地化、专业化方向发展,连作增多,造成连作障碍日益严重,尤其是土传病害,严重地影响了蔬菜的生产效益及可持续发展。采用传统的防治措施既耗费人力、物力又污染环境,并且达不到令人满意的效果。而利用高抗或免疫的砧木进行嫁接栽培不仅可以防治土传病害,解决连作障碍,而且可以增强植株的长势、提高植株抗逆性、获得高产,以此克服传统防治措施的不足,是当前无公害蔬菜生产过程中经常采用的有效措施[1],在蔬菜优质高产高效生产中具有广阔的应用前景[2]。
嫁接作为防止土传病害、克服连作障碍的一项重要栽培措施,已被广泛应用于黄瓜[3]、西瓜[4]、茄子[5-7]、番茄[8-9]等蔬菜作物上。在保护地生产发达的日本、保加利亚、韩国和芬兰等国蔬菜嫁接技术早已得到普遍应用。据报道,日本西瓜的100%、黄瓜的90%、茄子的96%都靠嫁接栽培,每年大约嫁接十多亿株。在欧洲,农业发达国家如意大利、法国等,蔬菜的嫁接育苗也相当普遍,大规模的工厂化育苗中心全年向用户提供嫁接苗[10]。我国嫁接栽培技术主要应用于黄瓜、西瓜、茄子和番茄等作物上,而辣椒嫁接栽培在我国实际生产中应用则较少。
近年来,在茄果类蔬菜栽培中人们对嫁接技术的研究逐渐深入,主要表现在以下几个方面:
1.1 嫁接技术
1.1.1 砧木的选择与选育 1.1.1.1 砧木品种选择
在番茄、茄子的砧木品种选育上,各项研究已比较成熟,其中鲜食番茄的砧木品种主要有:砧木一号、金棚砧木[11],健壮、浙砧1号、浙砧2号、英雄[12],桂砧1号[13-14] ,ZJ-1、ZJ-3、ZJ-7 、ZJ-9[15];樱桃番茄砧木品种有农优野茄、托鲁巴姆、金钻砧木、砧木1号[16]。在以上砧木品种中,抗青枯病和产量方面表现都比较好是农优野茄和桂砧1号。英雄、浙砧1号、浙砧2号和ZJ-9除对番茄青枯病有较强抗性外,其种子价格适宜,具有较好的推广前景[12]。柳砧二号[17]高抗青枯病、中抗枯萎病,适宜番茄产区特别是番茄青枯病发生区作砧木嫁接番茄栽培。同时,也有一些研究者[18]从美国番茄遗传资源中心引进了LA2701、LA3202和LA3526 这3个抗青枯病效果显著的番茄砧木品种。
嫁接茄子的砧木品种主要有托鲁巴姆和CPR刺茄[19];刚果茄、牛茄子、赤茄、粘毛茄、乳茄[20];苦子、嫁接茄[21], GS2 [22],野生茄子 [23]等。
近年来,以抗逆性强的半野生辣椒为砧木进行嫁接栽培在国内外逐步兴起。Santos和Goto[24]研究表明,嫁接可提高辣椒的枯萎病抗性。Morra和Bilot-to [25]利用根系发达的半野类型辣椒作为砧木嫁接,发现嫁接辣椒高抗根结线虫病,且具有发芽快、嫁接成活率高等优点,对克服辣椒连作障碍,提高抗逆性具有良好的效果。
我国对辣椒的抗病砧木选育研究也有报道,主要从辣椒的栽培种和近缘野生种中选择。已经发现栽培种中有高抗青枯病的品种,在近缘野生种中尚未发现青枯病抗性材料。张斌祥[26]用lzh-1号、lzh-2号、lzh-3号作砧木进行了辣椒嫁接试验,结果表明,砧木lzh-3嫁接亨椒1号的成活率最高,且嫁接后接穗长势最旺,对辣椒疫病的抗性最强。姜飞等[27]通过试验得出,砧木卫士的抗根腐病能力最强且通过嫁接可显著提高辣椒的根腐病抗性,其抗病机理与苯丙烷类物质代谢增强密切相关。王有琪等[28]选取8个砧木品种并对它们综合性状进行了筛选,得出砧木ZM-608综合性状突出且抗病性较强。叶博等[29]以辣椒不同类型的变种作为砧木进行嫁接栽培,得出辣椒接穗与砧木的共生亲和性良好,嫁接成活率较高,不同类型的砧木虽对辣椒生长发育产生不同的影响,但大多数嫁接处理的病情发展程度种比对照轻,对果实品质没有造成不良影响。
目前有文献报道的辣椒砧木品种有金田辣椒砧木、托托斯特、铁基辣椒砧木
[30]
;富根卫士、铁木砧、格拉夫特、部野丁[27];防治辣椒的青枯病、疫病,用
辣砧一号、辣砧二号、天砧十号、托鲁巴姆[31]。虽然人们在对辣椒砧木的选择上做了很多工作,但目前辣椒嫁接砧木品种仍然匮乏,提出今后应加大辣椒砧木的搜集、引进工作[32]。
在实际生产过程中,应根据当地的发病情况及环境条件,选择合适的砧木品种。
1.1.1.2 砧木与接穗的亲和性
亲和力是嫁接成功与否的最基本的条件,它是指砧木和接穗嫁接后能否成活,嫁接苗能否正常生长结果,是选择砧木品种的依据。一般认为,嫁接以后砧木与接穗完全愈合成为共生体,并长期正常生长结实才为亲和,否则为不亲和。程子林[33]通过实验研究筛选出3个较强抗辣椒疫病的品种并将其作为砧木,进行嫁接试验,得出嫁接苗成活率高,防病效果好,增产幅度大,并且辣椒的果实外观没有明显变化。赵鑫
[34]
以辣椒不同类型的变种作为砧木,研究结果表明,辣
椒接穗与砧木的共生亲和性良好,嫁接成活率较高,程子林和赵鑫等的试验说明,生产上用具有抗病性辣椒及辣椒不同类型的变种做砧木进行嫁接栽培具有可行性。
在茄果类蔬菜嫁接中,同科异属间进行嫁接的研究也逐渐深入。李新峥[35]通过对茄子、番茄、辣椒三种同科异属的茄果类蔬菜进行相互嫁接试验发现,茄子与番茄相互嫁接的亲和性好;而辣椒与番茄、茄子嫁接,两者无论谁作砧木,亲和性均较差。刘玉石[36]等采用茄子、番茄异属间嫁接,得出的结果与李新峥一致。吴绍军等[37]以野生托鲁巴姆和果砧一号为砧木与金棚一号番茄进行嫁接试验得出,同属果砧嫁接提高了产量,但品质相对降低,异属托砧嫁接产量下降,但品质提高。因此,异属嫁接在番茄生产上,尤其是提高番茄果实品质方面,有一定的积极作用。
刘海河[38]等利用曼陀罗做根砧进行温室番茄抗根结线虫病的嫁接试验,得出:嫁接后植株不仅根系发达,生长旺盛,而且抗根结线虫病的能力明显增强,
增产显著,同时所结果实无毒无异味,提出可以用曼陀罗做为番茄抗根结线虫病的根砧并在生产上进行了推广应用。 1.1.2 嫁接方法与嫁接部位
嫁接方法影响嫁接苗成活率及劳动效率。目前采用最为普遍的是劈接法,其次有靠接法和插接法,在日本还采用针接法和斜切接法,另外还有抱靠接、芽接、舌靠接、套接、C型夹嫁接法[39]等方法。对以上各种嫁接方法的优缺点人们在不同的蔬菜种类上做了大量的对比试验。寿伟林[40]等采用套接和劈接法在番茄上进行比较研究,结果证明2种方法完全亲和,在成活率、生长势、生育期、产量及品质上均没有明显差别。秦公伟[41]等研究认为在番茄上采用舌靠接最佳。缪南生[42]等研究认为,改良插接法在嫁接成活率和产品质量上比传统插接法高,同时对插接、切接和靠接3种方法的工效和成活率进行了统计,其中插接法效率最高,其次为切接法,靠接法最低。成活率统计表明靠接法成活率最高,其次为切接法,插接法较低。另外,毛有仓[43]认为,番茄套管嫁接对接穗苗茎的粗细要求严格,一定时间内大面积实施嫁接有一定的难度,因此,在注意适当分批播种的同时也可采用套管嫁接配合劈接法进行嫁接。此外邢国明等[44]进行番茄不同部位的嫁接试验,提出留2片真叶进行嫁接的番茄植株前期产量和总产量明显高于留0或1片真叶嫁接的植株。ShishidoY [45]和罗正荣等[46]在进行茄子嫁接的研究时也得出同样结论。另外宋学栋等[47]对日光温室辣椒采用了剪枝二次嫁接技术,不仅使辣椒的亩产量增加,接穗遗传性稳定,而且辣椒果实整齐度好,并将剪枝二次嫁接技术进行了大面积的推广应用。
嫁接时的工作效率和嫁接苗的成活率多少是嫁接技术能否推广的关键。日本发明了一种自动嫁接机,该机虽然提高了工作效率和成活率,但对幼苗高度整齐要求严格,这样就对育苗技术提出了新的要求。加之嫁接机器人体积大,价格昂贵,不易操作,因此不能在经济不发达地区及个体种植者中推广应用[48]。现在中国对蔬菜嫁接机的研究及技术改进逐渐深入[49]。 1.1.3 嫁接后的环境条件
嫁接后的温度、湿度、光照等环境条件是影响嫁接苗成活率的最主要的因素。研究表明,温热、高湿、低光照能促进嫁接体伤口愈合,有利于嫁接苗成活。另外,为了提高嫁接苗成活率,国外研究者采用在植物的嫁接处使用氨基丙烯酸酯粘合剂[50]。尹立荣[51]研究指出,用细胞激动素类和生长素物质对黄瓜嫁接伤口进行处理,不仅可以缩短嫁接苗成活所需时间而且可以提高嫁接苗成活率。
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