□ 肖守華 馬德源 劉淑梅 王崇啟 董玉梅 李圣輝 焦自高 侯麗霞 孫小鐳
日本、韓國西瓜栽培使用嫁接技術進行生產的比例分別為92%和95%,而我國僅在20%左右,嫁接苗缺口很大的同時意味著產業有較大的發展空間,選育有針對性的抗病砧木品種以及提升西瓜嫁接育苗的利潤空間是今后研究努力的方向。
我國是西瓜生產和消費大國,西瓜栽培面積和產量位居世界第一。據世界糧農組織(FAO)統計,2009年我國西瓜種植面積221萬hm2,總產量6 820萬t,分別占世界的58%和68%。我國西瓜主要集中在華東、中南兩大地區,西瓜產量占全國75%。其余分布在西北地區,產量占10.2%;華北地區,產量占9.9%;以及東北地區,包括黑龍江、遼寧和吉林省,產量占5.4%。據2010年統計,河南省西瓜產量一直保持占全國總產量的20%,為西瓜生產第一大省;山東省西瓜產量約占全國產量的16%,為西瓜產量第二大省;安徽省西瓜產量約占全國總產量的7%,為西瓜產量第三大省。這三個西瓜主產省西瓜產量占全國43%以上。
西瓜嫁接栽培能提高產量,促進生長,增強植株逆性環境的抗性,如高溫、鹽堿、低溫等,已成為目前生產上防治枯萎病等土傳性病害的有效措施之一。據聯合國FAO(2008年)統計,在日本、韓國等國家的西瓜栽培面積中,采用嫁接技術進行生產的比例分別為92%和95%,我國西瓜嫁接苗使用面積約44.2萬hm2,西瓜栽培使用嫁接技術進行生產比例僅在20%左右。根據市場調研結果,西瓜嫁接苗市場缺口很大,西瓜嫁接苗供不應求,這種現狀直接制約了我國西瓜嫁接產業化的發展。
西瓜重茬栽培障礙是限制西瓜產業快速發展的一個重要因素,嫁接是目前能經濟、快捷、有效地降低土壤病蟲為害最為有效的技術措施。
西瓜的嫁接方法有靠接、頂插接、貼接、劈接和雙斷根嫁接等。靠接法簡單,易操作,由于保留了砧木的根系,嫁接初期便于管理,適宜于在嫁接技術不熟練、環境控制能力較差的條件下采用,缺點是較費工費時。頂插接法簡單省時,傷口愈合面大,愈合較快,但對嫁接技術要求較高。雙斷根嫁接法是指嫁接時去掉了砧木的主根,新誘導的砧木根系無主根,須根多,增強了須根的活力,其吸肥水的能力與抗旱性明顯強于傳統嫁接苗,后期抗早衰,不易出現急性生理性凋萎。雙斷根嫁接法嫁接苗整齊度、一致性和商品性好,更適宜于工廠化嫁接苗生產(圖1)。目前在集約化育苗工廠主要采取頂插接方法(山東偉麗種苗公司)和雙斷根嫁接法(湖北維爾福種苗公司)。
我國西瓜嫁接苗主要通過3種方式生產:①瓜農自育嫁接苗,如山東昌樂、河北樂亭等瓜農多數掌握了西、甜瓜的嫁接育苗技術,近90%以上的農戶自建小型日光溫室,占地133.4~333.5 m2(0.2~0.5畝)培育西瓜嫁接苗。②育苗專業大戶或專業合作社生產,年育苗量在5萬株以上,有些育苗專業大戶經過聯合發展成為育苗專業合作社,如浙江溫嶺西、甜瓜嫁接育苗場27 家,湖北宜城流水鎮的嫁接育苗場有30 家左右,山東壽光有育苗大戶近200家,育苗專業合作社年育苗量為80萬~100萬株。③集約化育苗工廠生產,育苗工廠年育苗量在500萬株以上,集約化育苗工廠比較發達的地區如湖北武漢,山東濟南、壽光,海南文昌,已經涌現了一批年育苗量在1 000萬株以上的育苗工廠。其中山東的育苗企業和育苗規模、數量、質量居國內領先地位,企業處于從中小規模向大規模發展的過渡時期。

圖1 雙斷根嫁接后回插苗床
目前市場上生產西瓜嫁接苗的砧木主要為引自日本的FR-6、FR-3、協力、先驅、鈍K等抗病葫蘆品種,金絲瓜、清光、新土佐等南瓜品種;我國生產的有青研砧木1號、豐煌1號、豐煌2號、萊砧1號、葫蘆砧1號、京欣砧1號、南砧1號、剛強1號、全能鐵甲、瓠瓜1號、超豐F1、勇士等。西瓜嫁接用砧木品種種類繁多,命名混亂,甚至同一砧木有五六個名字,同物異名和同名異物現象比比皆是,市場非常雜亂,缺乏有效的規范化標準管理。
2009~2010年,山東、河南、湖北、海南、安徽等西瓜主產區大面積發生西瓜細菌性果腐病(BFB)、病毒病,嚴重地塊發病率達到50%以上,有的發生在嫁接苗苗期,有的發生在西瓜即將成熟時,造成育苗廠和瓜農嚴重損失,究其原因是砧木種子本身帶毒帶菌引起的。山東西瓜主產區東明、昌樂、莘縣、泗水等地由于常年在保護地重茬栽培,根結線蟲發病特別嚴重,在昌樂姚溝鎮、泗水泗河鎮等多家農戶大棚內,發病率幾乎100%,直接影響了西瓜種植生產。解決瓜類作物嫁接砧木種源帶菌帶病問題,培育優質專抗砧木品種是我國目前亟需攻關的重點,特別是抗根結線蟲和細菌性果腐病專用嫁接砧木品種嚴重缺乏。
目前我國西瓜主產區多數瓜農和育苗廠使用插接法。插接法操作需要一定的技術水平,操作不當會直接影響嫁接效率和成活率。部分瓜農和育苗廠在嫁接過程中,使用工具不匹配、不消毒,切削角度不合適、兩個切削面大小不一致等問題時常出現,嫁接愈合過程中也容易出現病害問題,導致成苗率低,給瓜農和育苗廠造成一定的損失。
西瓜嫁接苗集約化、工廠化生產是西瓜育苗未來發展方向,西瓜嫁接苗對嫁接技術和人員素質要求較高,人工嫁接勞動強度大,影響因素多,不能保證嫁接苗的整齊度。部分育苗廠使用自動化嫁接機器貼接式瓜類嫁接,能實現了砧木和接穗的送苗、切削、上嫁接夾等作業,自動化程度較高,嫁接速度快,但成本較高,并且要求砧木、接穗整齊一致,目前難以普及推廣。
西瓜嫁接苗發生大面積病蟲害的原因主要有三個因素:一是病原物,二是感病植物,三是環境條件。西瓜嫁接苗生產過程導致嫁接苗發生病蟲害的重要因素是病原物和環境條件。根據山東、湖北等地的調查發現,西瓜嫁接苗在生產過程中,病原物多被忽視,棚室、苗盤、砧木和接穗種子等消毒處理不及時,導致大量嫁接苗成苗過程中被致病病原物感染。苗床環境調控也常常被忽視,西瓜嫁接苗愈合過程中僅憑經驗管理,缺乏標準化操作,管理側重于病害出現后的“治”病,而不是綜合防控技術的到位。因為西瓜嫁接苗在嫁接時出現傷口,成活管理過程中又需要高濕、密閉的環境,若有病原菌很容易引發病害,有些病害在苗期即表現出癥狀,及時采取措施會控制住,但是已經影響了種苗質量。有些病害苗期不表現癥狀,在田間栽培的中后期,隨著植株自身抵抗能力的下降,環境條件一旦適宜,病害就可能流行。2009~2010年在我國山東、河南、海南等地大面積發生西瓜細菌性果腐病(BFB)的主要原因是砧木種子本身帶病帶毒,西瓜嫁接苗生產時多數育苗廠對種子消毒過于簡單、不徹底,用帶有BFB病原菌的砧木生產西瓜嫁接苗,早期嫁接苗不表現病害癥狀,致使西瓜生長中后期細菌性果腐病大面積發生,造成瓜農損失慘重。因此西瓜生產嫁接苗時,瓜農和育苗廠要從砧木和接穗種子源頭上引起足夠的重視。
嫁接苗的利潤主要取決于成苗率和苗期長短。根據市場調研結果,西瓜嫁接苗生產在我國西瓜主產區如山東昌樂90%的瓜農為自育嫁接苗。瓜農自育嫁接苗,對嫁接技術和管理技術要求較高,而且會增加成本。農戶容易憑經驗主義隨意選用砧木、接穗品種,不注意匹配,易造成嫁接苗死苗、爛苗現象。由于西瓜嫁接苗生產的育苗周期較長,要求管理技術高,且多為冬季,氣溫低,需要投入加熱取暖設備,消耗大量煤電等能源給苗床冬季加熱保溫,大大提高嫁接苗生產成本;并且雇傭高級西瓜嫁接工,嫁接用工費用逐年提高,在壽光每嫁接1株西瓜苗需要0.07元,造成育苗廠盈利空間降低。如山東壽光年育苗量在500萬株以上的育苗大戶約200家,但多數不愿意從事西瓜嫁接育苗生產,大多數中小型育苗廠寧愿選擇生產周期短的黃瓜嫁接苗生產,也不愿從事西瓜嫁接苗生產。西瓜嫁接苗一般在每年12月至翌年1月的冬春季節育苗,嫁接苗三葉一心才能出苗圃定植,大約需要50天,而黃瓜嫁接苗苗期一般只要20天左右。西瓜嫁接苗的苗期占用棚室資源時間較長,消耗水、肥、藥、人工多,育苗成本較高,相對利潤比黃瓜低;并且苗期越長,越容易出現病蟲害等問題,不僅增加了成本,也增加了風險。這也是大多數育苗廠生產西瓜嫁接苗積極性不高的主要原因。
從整體上來看,我國瓜類作物嫁接育苗市場前景廣闊,山東、海南省西瓜嫁接栽培普及率高于全國水平。就山東省而言,保護地栽培全部采用嫁接苗,露地栽培嫁接普及率為80%以上。西瓜生產對種苗需求量大,常規栽培下每公頃最少需要種苗6 000株,按照2009年我國西瓜栽培面積186.3 萬hm2計算,全國西瓜種苗每年最少需要量為110億株,嫁接苗生產有巨大的需求空間。國內關于蔬菜作物嫁接育苗的研究也逐漸增多,育苗工廠的數量也在迅速增加,我國目前涌現出一批有資質的大型育苗企業,如山東濟南偉麗種業公司、壽光永盛種苗中心、湖北武漢維爾福種苗公司等年產西瓜嫁接苗1 000萬株以上的種苗生產企業。西瓜嫁接栽培無論是研究還是產業化生產都呈現出良好的發展態勢,但與日本、韓國相比,在研究的深度和嫁接育苗的產業化程度上都存在很大的距離,今后應在以下方面著重開展工作。
國家種子法的修改降低了蔬菜作物種子進入市場的門檻,西瓜種子和砧木品種已經不作為國家、省市級強制審定品種,種子市場混亂。以西瓜砧木種子為例,種子生產企業、銷售商、育苗企業和個人隨便給砧木種子命名,同物異名或同名異物現象比比皆是,有些不法銷售商使用很便宜的假冒種子冒名頂替有資質和信譽的品牌種子銷售,獲得非法收入,嚴重阻礙了西瓜嫁接苗產業化的健康發展。西瓜嫁接育苗作為一項新型農業產業,國家相關部門應引起高度重視,要建立成熟完善的種子技術標準、政策法規和約束監管機制。凈化市場環境,激勵種子生產企業創建品牌意識和品種保護權,懲治不法分子,為西瓜嫁接苗生產創造良好的市場環境,支持誠信守法的育苗企業做大做強。
我國西瓜種類眾多,從西瓜果型可分為小果型、中果型和大果型,根據種子的有無可分為有籽西瓜和無籽西瓜。不同類型的西瓜栽培對砧木需求不同,早春設施栽培的砧木品種應具有良好的耐低溫性能,適合長季節栽培的砧木要求生長勢強、不易早衰等。雖然西瓜砧木品種及種類較多,但理想的適用于不同栽培設施、不同接穗品種、不同栽培季節、多抗性的砧木品種、專一性抗病砧木資源還很缺乏。西瓜生產上常用的砧木主要有瓠瓜、南瓜和西瓜本砧,生產中最常用的是瓠瓜和南瓜。因此應根據西瓜的不同類型和栽培需求選育出專用砧木品種。此外,以前選育的西瓜嫁接砧木主要是從抗枯萎病、根腐病的角度篩選砧木,近幾年來發現西瓜栽培保護地設施條件下根結線蟲、細菌性果腐病(BFB)、綠斑駁花葉病毒(CGMMV)發生日趨嚴重,因此進行抗根結線蟲、細菌性果腐病(BFB)等專用砧木篩選應為主要攻關方向。
西瓜砧木的選育工作應從種質資源的搜集著手,一方面搜集現有的國內外應用成功的砧木,與我國不同地區栽培西瓜品種匹配試驗;另一方面大量搜集中國南瓜、印度南瓜及其雜交種和地方砧木品種,進行砧木品種的選育工作,針對不同接穗品種進行砧木、接穗組合的匹配試驗工作,根據嫁接成活率、共生親和性、產量、品質等指標,選出適宜的嫁接專用砧木品種進行推廣應用,并及時提供技術指導和跟蹤服務。
隨著我國西瓜頂插接技術或雙斷根嫁接技術的普及和推廣,應統一規范西瓜嫁接技術操作流程標準,使西瓜嫁接苗生產按標準進行。如砧木和接穗嫁接時期、幼苗大小,插簽的位置、角度、深度等都影響嫁接成活率和嫁接苗質量。
西瓜頂插接方法:先把砧木苗第一真葉去除,生長點留小部分,根據砧木和接穗下胚軸粗、莖粗選取不同標準的嫁接竹簽或鋼簽(市售有不同規格),在砧木一片子葉腋處斜插向另一片子葉下3 mm的葉節處,深度以從下胚軸表皮處隱約可見竹簽為宜,長0.8 cm左右;然后取接穗,左手輕捏兩片子葉,右手用鋒利的刀片在離子葉節0.8 cm處,準確、迅速地斜向下切成楔形面,長約0.8 cm,隨手取出竹簽,右手捏住接穗兩片子葉,大斜面向下,準確地一次插入砧木孔中,使砧木與接穗切合面緊密接合,砧木與接穗子葉成“十”字形(圖2)。
為提高嫁接效率,降低嫁接操作用工費用,可適當逐步引進小型嫁接機械替代人工操作,降低嫁接苗生產成本。
按照“預防為主,綜合防治”植保方針,堅持“農業防治、物理防治、生物防治為主,化學防治為輔”的原則。建立嫁接苗生育期病蟲害的綜合防治技術體系檔案,從設施消毒、種子處理、環境調控等方面將病蟲害的綜合防治技術貫穿于嫁接育苗的全過程,根據育苗廠實際情況實行行之有效的消毒、管理方法,以達到完美的防病效果。

圖2 砧木與接穗子葉成“十”字形
3.4.1 育苗設施、設備消毒 由于瓜農或育苗廠長年重復使用日光溫室或連棟溫室生產種苗,棚室及內部設施會殘存病原菌,必須定期進行消毒處理。多數育苗企業使用高錳酸鉀+甲醛消毒法對育苗場設施、場所消毒,效果不錯。每667 m2溫室用高錳酸鉀1.65 kg、甲醛1.65 kg、開水8.4 kg消毒。將甲醛加入開水中,再加入高錳酸鉀,產生煙霧反應。封閉48小時,待氣味散盡后使用。
營養缽或穴盤、平盤等可用40%福爾馬林100倍液浸泡15~20分,然后在上面覆蓋一層塑料薄膜,密閉7天后揭開,再用清水沖洗干凈后使用。
3.4.2 砧木接穗種子消毒處理 播種前對種子進行消毒處理,可針對當地實際情況采取不同種子消毒處理方法,可選用甲醛、高錳酸鉀、磷酸三鈉、雙氧水等藥劑處理。種子生產企業或大中型育苗廠可采用種子干熱殺菌處理,此法可一次處理大批量的種子,殺菌效果很好。小型育苗廠或瓜農自育嫁接苗也要進行溫湯浸種,方法為催芽前先將種子晾曬3~5小時,然后將種子置入65 ℃的熱水中燙種,迅速攪拌,待水溫降至40 ℃時,加入0.1%植物誘抗劑施特靈(O·S)浸種,24小時后換水并攪拌,48~60小時后去除秕籽,撈出種子晾干后催芽播種。
干熱滅菌處理砧木接穗種子需要使用專門的干熱殺菌機,目前日本產的效果好,由于設備成本較高,需要專業技術人員操作使用,對于大型育苗企業應當逐步合理配備。經過試驗可知,使用干熱殺菌機處理過的種子對細菌性果腐病有較好的預防效果。經干熱滅菌處理過的西瓜種子BFB感菌率平均為0.67%,未經過處理的種子BFB感菌率平均為3.33%。同時干熱滅菌處理對黃瓜綠斑病毒也有很好的預防效果。
3.4.3 育苗基質配制與消毒處理 選用優質草炭、蛭石、珍珠巖為基質,三者按體積比3∶1∶1配制,然后每立方米加入1~2 kg國標復合肥(N∶P∶K為15∶15∶15),同時加入0.2 kg多菌靈,用于基質消毒,攪拌均勻后裝入50孔穴盤中待用。
溫度、濕度、通風、光照等環境條件是影響西瓜嫁接苗正常生長的主要環境因子,同時也是影響病原菌生長和繁殖的主要因素。西瓜嫁接苗愈合生長期間,其植株抗病性下降,為預防病害的大面積發生和流行,應當制訂出行之有效的綜合預防措施。
3.5.1 溫度調控 嫁接苗傷口愈合的適宜溫度是20~28 ℃,嫁接后的前6~7天白天溫度應保持25~28 ℃,夜間20~22 ℃,不得低于18 ℃。7天后傷口愈合,嫁接苗轉入正常管理,白天溫度22~30 ℃,夜間16~20 ℃,白天高于32 ℃要降溫,夜間低于15 ℃要加溫。
3.5.2 濕度調控 嫁接后的前2~3天苗床空氣相對濕度應保持在95%以上,床內地膜附著水珠是濕度合適的表現。3天后視苗情,風口由小到大、時間由短到長逐漸增加通風換氣時間和通風量。6~7天后,嫁接苗不再萎蔫時可轉入正常管理。濕度控制在50%~60%,夜間、陰雪天可用暖風爐、空調等保溫降濕。
3.5.3 光照調控 嫁接后的前2~3天在棚膜上覆蓋黑色遮陽網,晴天可全天遮光,以后先逐漸增加早、晚見光時間,縮短午間遮光時間,直至完全不遮光。嫁接后若遇陰雨天,光照弱,可不遮光。
3.5.4 肥水調控管理 嫁接苗不再萎蔫后,轉入正常肥水管理。視天氣狀況,5~7天澆一遍肥水,可選用寶利豐、磷酸二氫鉀、撒可富等優質肥料,濃度以0.100%~0.125%為宜。結合肥水還可加入0.1%施特靈、甲殼素等植物誘導劑,增加嫁接苗抗逆性。兩片真葉后開始適當控制水分,防止徒長,培育壯苗。嫁接苗定植前5~7天開始煉苗。主要措施有:降低溫度、減少水分、增加光照時間和強度。嫁接苗出苗廠前仔細噴施一遍殺菌劑。
降低西瓜嫁接苗生產成本、提升其育苗企業利潤空間,是許多育苗企業面臨的主要問題。有利潤空間才能激發育苗企業生產西瓜嫁接苗的積極性,滿足市場需要。接穗和砧木種子的發芽率低和發芽不整齊一直是困擾育苗工廠進行規模化生產的難題,如何提高砧木種子的發芽率和發芽勢是砧木種子處理的重要技術。育苗單位和企業應加強對砧木種子的溫度處理、化學藥劑處理、引發技術等相關研究,解決制約砧木、接穗種子發芽不整齊的難題。保證種子的發芽率和整齊度。目前少數育苗企業使用的種子引發技術,能促進種子萌發,減小萌動時間差,使砧木生長整齊一致,效果不錯,值得推廣。
西瓜嫁接苗生產是一個典型的勞動密集型產業,為降低勞動力的成本,今后應重點加強精密播種設備、種子處理與催芽設備、基質混拌與消毒設備、穴盤清洗設備、嫁接機、嫁接養生設備(指西瓜嫁接苗愈合營養和生長有關的設備簡稱)、精準灌溉施肥設備、育苗環境控制設備、種苗識別與分選設備、種苗貯藏運輸設備、嫁接苗移栽設備等相關設備的引進和開發,不斷提高嫁接育苗的機械化程度。針對大、中型育苗廠生產西瓜嫁接苗周期長、生產成本高等問題,政府有關部門可以給予適當的扶持,推進我國西瓜嫁接苗產業化發展,重點培育以國內大型育苗工廠和中小型育苗工廠為核心的西瓜嫁接種苗生產產業。借鑒日本和韓國西瓜嫁接育苗的發展得益于專業種苗公司的產業化推動,西瓜嫁接苗的產業化程度高,其中一個非常重要的經驗是依托育苗工廠進行市場化運作,由于育苗工廠的經營規模大,降低了育苗成本,使農戶能以相對合理的價格訂購育苗公司生產的西瓜嫁接苗。今后我國西瓜產業應依托各地建立的育苗工廠實現西瓜嫁接苗的規模化、標準化生產,將西瓜嫁接苗的生產和新品種的引進與示范、高效栽培技術進行集成創新,推動西瓜嫁接苗產業化進程,使我國西瓜嫁接育苗產業步入良性發展軌道,將我國西瓜嫁接苗產業越做越大、越做越強。