劉思宇
(黑龍江省農業科學院園藝分院,哈爾濱 150069)
黃瓜嫁接技術是利用南瓜的根系取代黃瓜根系生長的一種栽培方式。由于南瓜根系發達,耐低溫抗高溫,不受土傳病害感染,使黃瓜植株生長健壯,對多種病害特別是對枯萎病,有預防效果,且早熟高產。大量試驗表明,嫁接后的黃瓜較未嫁接的黃瓜的品質均在不同程度上有著顯著的提高,但目前的關于黃瓜嫁接技術的報道多過于片面,對黃瓜嫁接技術的具體優勢鮮有報道,綜合敘述了嫁接技術對黃瓜綜合影響,以提高人們對嫁接技術的認識。
研究表明,黃瓜嫁接后具有較強的生長勢、株高、莖粗、生長量明顯增加,這與嫁接換根后植株根系吸收范圍擴大有關[1-3]。嫁接根系較黃瓜根系發達,吸水吸肥能力強,嫁接黃瓜植株的葉片N、P、K、Ca、Mg的含量都顯著或極顯著高于自根植株,通過對植株的適當整枝處理后,可以增加植株的生產后勁,達到穩產,高產的目的。
同時嫁接苗在晴天中的光合速率始終大于自根苗,這與嫁接苗葉片中含有較高的葉綠素有關[1,4-5]。從植株的生長動態來看,嫁接黃瓜在整個生長期間都優于自根植株,尤其是生長后期,均表現出顯著差異。可能是因為到了生長后期,特別是溫度較高的一段時間,自根植株生長緩慢,嫁接植株卻依然保持旺盛的生長,這與其強大的根系不無關系。從而使得植株生長旺盛、光合速率增強。
黃瓜嫁接技術在提高植株抗病性方面表現尤為突出,是防治土傳病害、克服保護地土壤連作障礙的最有效措施,嫁接植株對枯萎病、病毒病、霜霉病和灰霉病均有較強的抵抗力,是因為黑籽南瓜根系發達,具有野生資源對病害和不良環境條件抵抗力強的特性,避免了土傳病害從根部對黃瓜進行侵染,使染病機會減少,發病率明顯降低[6]。
黑籽南瓜良好的逆境適應性及抗病性促進了黃瓜的旺盛生長,尤其是在外界環境條件不利的情況下表現更為明顯,李欣等研究表明,低溫脅迫下不同砧木嫁接黃瓜幼苗植株內保護酶活性均顯著高于自根苗[7];同時嫁接黃瓜能夠改善并提高銅脅迫下黃瓜根際土壤微生物環境和酶活性,從而提高了黃瓜植株對銅脅迫的抵抗[8]。嫁接可以改變根表附近微生物種群數量和結構,增加有益菌數量,增強土壤酶活性,從而減輕設施黃瓜的連作障礙,嫁接對土壤不同土層的化感作用隨著距根表的距離增加而減小。此外,嫁接植株抗病性的研究結果充分說明黑籽南瓜具有增強黃瓜抗病性的作用,而利用優良砧木嫁接作為作物抗病害的有效手段,在提高產量的同時,還可以減少農藥的施用量,減少土壤和水體污染,對農業可持續發展具有重要意義。
黃瓜嫁接技術不但可以增加產量,提高植株抗枯萎病及抗寒的能力[9],而且是防治土傳病害、克服保護地土壤連作障礙的最有效措施[10]。此外嫁接有助于減輕化感物質的毒害,例如黃瓜嫁接黑籽南瓜能夠促進瓜類根系分泌物產生,從而克服自毒物質[11]。目前在日本黃瓜栽培已全部采用嫁接技術。本項目從多方面多角度研究嫁接技術對黃瓜植株生理生化指標以及果實品質的影響,從而培育出適合保護地嫁接栽培的黃瓜新品種。
嫁接黃瓜的單株產量顯著高于自根黃瓜,原因在于用做砧木的黑籽南瓜根系具有強大的吸水和吸肥能力,從而促使植株生長健壯,提高抵抗各種逆境的能力,最終達到豐產的目的。
對果實品質的評價是黃瓜品質研究的重要課題之一。果實品質評價最簡便的方法就是感官評價,感官評價在評價蔬菜食用品質方面有很高的實用價值,但目前對于感官評價標準卻沒有統一的規定。國外對黃瓜果實品質評價的研究主要側重于對黃瓜耐貯性的預測及評價,Schouten等研究表明,黃瓜果皮綠色可作為黃瓜貯藏品質評價的指標,但僅僅以黃瓜果皮顏色來判定黃瓜果實的貯藏品質是不全面的,而用生理指標和外觀指標共同評價黃瓜果實耐貯性是比較科學全面的。對新鮮品質的評價更側重于使用近紅外光光譜分析來判斷果實的硬度、干物質含量、可溶性固形物含量及色澤等品質指標,這在番茄、草莓上均有報道;對Journey和Vlaspik兩個黃瓜品種果實品質評價表明,對果實硬度及干物質含量的評價用近紅外光光譜儀評價會比可見光-近紅外光光譜儀評價更好,果實品質與可溶性固形物含量相關性較低,這可能是其可溶性固形物含量較低所致。
自根黃瓜果實比相應的嫁接黃瓜果實感官評價較好,主要是由于自根黃瓜果實的可溶性糖含量較高,而可滴定酸含量較低的緣故。黃瓜果實的感官評價與可溶性糖、可溶性蛋白、VC、游離氨基酸含量呈顯著正相關,而與干物質、可滴定酸、單寧含量呈負相關。可溶性糖使果實產生甜味,對感官評價的甜度和綜合評價有較大的影響;可溶性蛋白的主要成分是氨基酸,因此可溶性蛋白和氨基酸含量呈現較高的相關性;游離氨基酸產生鮮味,對黃瓜果實的綜合評價也起到重要的作用。嫁接黃瓜果實綜合口味變差,主要原因就是游離氨基酸含量降低。單寧是澀味的主要來源,人對澀味比較敏感,嫁接黃瓜果實的單寧含量明顯高于相應的自根黃瓜,所以嫁接黃瓜果實澀味較重,這也是嫁接黃瓜果實感官評價較差的重要原因之一
從20世紀80年代末期開始,歐美、日本等蔬菜生產發達的國家對嫁接的研究進一步向深度和廣度擴展,嫁接的作用已突破傳統的擴大繁殖系數、調整植株生長勢、增強適應性、回避病蟲害、提高產量和品質等方面,在種質資源保存、突變的固定、遺傳穩定性檢測、雜變后代的鑒定中顯示出獨特的作用,并且嫁接被作為一種工具用于研究“開花物質”和“春化物質”的運輸、輔導組織的分化、病毒的傳播、病毒鑒定和二次代謝等[12]。隨著保護地栽培的不斷發展,亟待解決的問題就是連作障礙,而從植株的角度來講克服連作障礙的最有效的手段就是嫁接技術,隨著嫁接技術日趨成熟,工廠化嫁接苗成本降低,且當年投資、當年見效,是經濟效益和社會效益顯著的實用技術。因此,嫁接技術市場前景十分廣闊。
[1]焦自高,王崇啟,董玉梅,等.嫁接對黃瓜生長及品質的影響[J].山東農業科學,2000(1):26.
[2]郁繼華,秦舒浩.黃瓜品種間嫁接苗和自根苗光合特性研究[J].蘭州大學學報(自然科學版),2001,37(6):64-6.
[3]張紅梅,解靜,余紀柱,等.不同類型黃瓜嫁接后的生長、光合及品質特性[J].上海農業學報,2008,24(1):40-43.
[4]張衍鵬,于賢昌,張振賢,等.日光溫室嫁接黃瓜的光合特性和保護酶活性[J].園藝學報,2004,31(1):94-96.
[5]孫艷,黃煒,田霄鴻,等.黃瓜嫁接苗生長狀況、光合特性及養分吸收特性的研究[J].植物營養與肥料學,2002,8(2):181-185.
[6]李光遠.瓜類蔬菜嫁接栽培[M].上海:上海科學技術出版社,1996.
[7]李欣,劉福春,王君,等.低溫脅迫下不同砧木嫁接黃瓜幼苗保護酶活性的比較[J].安徽農業科學,2011,39(4):1956-1958.
[8]張自坤,張宇,黃治軍,等.嫁接對銅脅迫下黃瓜根際土壤微生物特性和酶活性的影響[J].應用生態學報,2010,21(9):2317-2322.
[9]曾義安,朱月林,黃保健,等.黑籽南瓜砧木對黃瓜生長結實抗病性及營養元素含量的影響[J].植物資源與環境學報,2004,13(4):15-19.
[10]蔣有條,孫利祥,張明方,等.我國瓜類嫁接栽培與展望[J].長江蔬菜,1998(6):481-484.
[11]吳鳳芝,趙鳳艷,馬鳳鳴,等.酚酸物質及其化感作用[J].東北農業大學學報,2001,32(4):313-319.
[12]鄭群,宋維慧.國內外蔬菜嫁接技術研究進展(上)[J].長江蔬菜,2000(8):1-4.