我國瓜類作物嫁接育苗技術(shù)研究進(jìn)展

我國瓜類作物嫁接育苗技術(shù)研究進(jìn)展

黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜、黃瓜和其他瓜類蔬菜是我國蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年，我國黃瓜種植面積98.54萬hm，占蔬菜種植面積的5.41%。黃瓜是典型的熱梨花，也是夏季蔬菜供應(yīng)中不可或缺的重要因素。瓜類作物中的西瓜甜瓜是重要的水果，全國西瓜種植面積占世界的55%以上，總產(chǎn)量占世界的70%以上；甜瓜種植面積占世界的40%以上，總產(chǎn)量占世界的50%以上，因此我國瓜類作物在世界瓜類作物生產(chǎn)中占重要地位，同時(shí)瓜類作物栽培的經(jīng)濟(jì)效益非常突出，已經(jīng)成為增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入的重要途徑。瓜類作物在生產(chǎn)中很容易受到枯萎病等土傳病蟲害的為害，而采用嫁接技術(shù)則是克服上述問題經(jīng)濟(jì)而又有效的措施，因而在瓜類作物生產(chǎn)中得到了普遍應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本溫室栽培西瓜的98%，露地西瓜的92%，溫室黃瓜的95%，露地黃瓜的55%，溫室甜瓜的42%均采用嫁接技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)；韓國溫室栽培西瓜的98%，露地西瓜的90%，溫室黃瓜的95%，露地黃瓜的42%，溫室甜瓜的95%，露地甜瓜的83%都采用了嫁接。除了日本和韓國的瓜類作物生產(chǎn)普遍采用嫁接外，近年來地中海沿岸國家的嫁接栽培也發(fā)展較快。從國內(nèi)的情況來看，嫁接在黃瓜、苦瓜、西瓜、甜瓜生產(chǎn)中均有應(yīng)用，但嫁接苗的普及率與日本和韓國相比尚有很大差距，因此，加快普及瓜類作物的嫁接育苗技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用勢在必行。1采用育種方法對瓜類作物的生產(chǎn)中產(chǎn)生重要影響1.1接種換根、接種、補(bǔ)植、測病治菌枯萎病是困擾瓜類作物生產(chǎn)的主要病害，是鐮孢菌屬真菌侵染所致，屬于典型的土傳病害?？菸〉陌l(fā)生給瓜類作物生產(chǎn)帶來很大損失，溫玲調(diào)查了新建溫室中連續(xù)5茬甜瓜的枯萎病發(fā)生情況，發(fā)現(xiàn)坐瓜期甜瓜的枯萎病發(fā)病率由最初的11.12%上升到90.12%，幾乎造成甜瓜絕產(chǎn)。而通過嫁接換根能夠有效提高西瓜甜瓜抗枯萎病等土傳病害的能力，徐勝利等報(bào)道，溫室采用黑籽南瓜嫁接伽師厚皮甜瓜防治甜瓜枯萎病，田間防效在95.4%以上，采用“鐵甲”和“健腳”為砧木嫁接伽師甜瓜，田間防效在88.2%以上。雷鳴以5種野生葫蘆科植物為砧木嫁接西瓜，嫁接后的西瓜苗根系發(fā)達(dá)，對西瓜枯萎病的抗性明顯提高。翁祖信等對黃瓜自根苗和黑籽南瓜嫁接苗進(jìn)行黃瓜枯萎病病菌接種處理，嫁接苗未感病，而自根苗的發(fā)病率為11.5%。李大忠等研究表明，用南瓜作砧木可有效地防治苦瓜枯萎病，校正防效達(dá)100%。1.2嫁接甜瓜、苗木和苗木對根結(jié)線蟲病的抗性Huitron等發(fā)現(xiàn)以野生西瓜作砧木，植株根結(jié)線蟲的感染率很低。Siguenza等用角黃瓜（Cucumismetuliferus）和南瓜作砧木嫁接甜瓜，研究結(jié)果表明2種砧木都可以降低根結(jié)線蟲對根系的損傷。陳相波等采用苦瓜苗作接穗，絲瓜苗為砧木進(jìn)行嫁接，嫁接苗對根結(jié)線蟲病抗性比對照強(qiáng)，對照感染根結(jié)線蟲病達(dá)70.0%，而嫁接苗只有21.0%。呂衛(wèi)光等報(bào)道，以黑籽南瓜作砧木增強(qiáng)了對黃瓜根結(jié)線蟲病的抗性，黃瓜嫁接后，嫁接植株根系粗壯，白根多，根部無根結(jié)線蟲，而未嫁接植株根系著生大量蟲癭，形成大小不同的節(jié)瘤，根部膨大呈褐色。1.3西瓜嫁接苗耐冷性分析嫁接除了能夠提高瓜類作物的抗病蟲能力外，還能夠提高瓜類作物對非生物脅迫的適應(yīng)能力，如耐低溫、耐鹽、耐澇能力等。瓜類春季早熟栽培時(shí)氣溫較低，容易產(chǎn)生低溫障礙，通過嫁接可以顯著提高瓜類的耐低溫能力。董玉梅等以“魯厚甜1號”甜瓜為接穗、“全能鐵甲”為砧木,研究了嫁接苗和自根苗在低溫處理下的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)嫁接苗冷害指數(shù)較自根苗低。劉慧英等比較了西瓜自根苗和以“黑籽南瓜”、“超豐F1”為砧木的嫁接苗耐冷性差異，發(fā)現(xiàn)低溫脅迫下嫁接苗的耐冷性顯著高于自根苗。以黑籽南瓜為砧木的黃瓜嫁接苗，5℃低溫脅迫4d，嫁接苗移至常溫下尚能恢復(fù)，而對照幼苗移至常溫下不能恢復(fù)；韓曉燕等的研究發(fā)現(xiàn)，以黑籽南瓜為砧木進(jìn)行嫁接，黃瓜嫁接苗的耐低溫性得到顯著增強(qiáng)。采用合適的砧木嫁接，可以提高瓜類作物的耐鹽性。張?jiān)破鸬扔媚望}砧木三豐瓠瓜嫁接西瓜，提高了西瓜嫁接苗的耐鹽性。徐勝利等研究了“鍵腳”和“鐵甲”為砧木嫁接伽師瓜對其耐鹽性的影響，發(fā)現(xiàn)采用嫁接處理提高了伽師瓜的耐鹽性。ZhuJin等的研究表明，在50,100mmol/L的NaCl處理下，以超級拳王南瓜為砧木的黃瓜嫁接苗生長顯著優(yōu)于自根苗，植株體內(nèi)的Na+和Cl-的含量顯著低于自根苗。通過選用合適的砧木進(jìn)行嫁接能夠提高瓜類作物的耐澇性。劉勛甲等利用絲瓜作砧木嫁接西瓜，能夠顯著提高西瓜的耐澇性。Yetisir等對西瓜自根苗和以葫蘆作砧木的嫁接苗進(jìn)行淹水處理，發(fā)現(xiàn)嫁接苗抗?jié)承燥@著高于自根苗。陳相波等報(bào)道，用絲瓜作砧木嫁接苦瓜，嫁接苗具有更強(qiáng)的耐澇性，張健等發(fā)現(xiàn)用絲瓜作砧木可以提高黃瓜的耐澇性。2嫁接苗集約化生產(chǎn)技術(shù)我國瓜類作物的生產(chǎn)面積大，對種苗的需求量大，1hm2露地西瓜和甜瓜栽培需要種苗6000株，設(shè)施栽培下需要種苗15000株，黃瓜生產(chǎn)對種苗的需求量更大，1hm2需要種苗60000株，我國瓜類作物生產(chǎn)對嫁接苗有巨大的市場需求，因此如何實(shí)現(xiàn)嫁接苗的集約化生產(chǎn)是育苗工廠需要重點(diǎn)考慮的問題。從各地的育苗工廠運(yùn)行實(shí)際情況來看，傳統(tǒng)的蔬菜育苗工廠絕大多數(shù)都已經(jīng)向嫁接苗生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，主要是由于市場的引導(dǎo)作用，而且相對而言，嫁接苗的生產(chǎn)收益比較穩(wěn)定。但嫁接育苗工廠所涉及的嫁接苗生產(chǎn)技術(shù)含量比較高，嫁接苗的集約化生產(chǎn)技術(shù)包括以下幾個方面。2.1嫁接時(shí)苗木的生長特性選擇適宜的砧木不僅關(guān)系到嫁接成活率，而且對嫁接后植株的抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)都會產(chǎn)生影響。近藤雄次把瓜類嫁接的親和力分為嫁接親和力和共生親和力。嫁接親和力指砧木與接穗傷口的愈合能力，嫁接成活率在很大程度上反映了嫁接的親和性。不同砧木嫁接后成活率具有較大差異，陳幼源等用6個不同的南瓜砧木嫁接網(wǎng)紋甜瓜，發(fā)現(xiàn)成活率最高的達(dá)95%，而最低的只有75%。共生親和力是指嫁接成活后的共生能力，即嫁接苗能否正常發(fā)育結(jié)實(shí)。嫁接植株的生長勢能夠反映砧穗之間的共生親和性，果實(shí)坐瓜至成熟期是否發(fā)生急性凋萎是西瓜甜瓜與砧木共生親和力高低的主要體現(xiàn)之一。因此在進(jìn)行嫁接時(shí)，必須選擇嫁接親和力和共生親和力高的砧木品種。此外，不同的砧木對抗病性、抗逆性具有差異，選用不同的砧木嫁接后植株的生長具有很大差異，如采用葫蘆砧木嫁接西瓜，在低溫下具有良好的表現(xiàn)；而以野生西瓜為砧木進(jìn)行嫁接時(shí)在低溫下表現(xiàn)差，而在高溫下生長良好。嫁接不僅會影響植株的生長發(fā)育，而且會對產(chǎn)量和品質(zhì)有影響，Yetisir等發(fā)現(xiàn)，葫蘆作砧木能夠提高西瓜的產(chǎn)量，對其品質(zhì)影響很小；以南瓜作砧木會導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降。近年來的砧木育種傾向于選育對果實(shí)品質(zhì)影響小的本砧，如新疆農(nóng)科院哈密瓜研究中心選育出適合甜瓜嫁接的本砧，四川省農(nóng)科院園藝所的林德佩教授選育出適合西瓜嫁接的野生西瓜砧木“紅盾”。2.2西瓜嫁接穴生產(chǎn)嫁接苗集約化生產(chǎn)的特點(diǎn)是批量化和規(guī)模化生產(chǎn)，集約化育苗中心都是采用穴盤育苗進(jìn)行生產(chǎn)，在瓜類作物上使用的靠接、切接等傳統(tǒng)方法并不適合于穴盤育苗，目前在瓜類作物集約化生產(chǎn)中主要采用的嫁接方法是頂插接法和斷根嫁接方法，這2種方法均適合于嫁接穴盤苗生產(chǎn)。朱進(jìn)等在黃瓜嫁接苗生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，采用斷根嫁接的嫁接工效分別較切接和插接提高55.1%和111.7%，許勇等認(rèn)為，斷根嫁接是最適合西瓜嫁接的方法。由于斷根嫁接在嫁接前就已經(jīng)將砧木的根系和下胚軸的一部分切掉，嫁接后在嫁接部位愈合的同時(shí)發(fā)生新根，生長出的根系活力高，而且斷根嫁接苗的株高較插接苗普遍降低，更加有利于培育壯苗，因此斷根嫁接是適合瓜類作物嫁接苗生產(chǎn)的有效方法，但這種方法砧木的選擇很重要，要求砧木的根系再生性要強(qiáng)，如果砧木根系的再生能力較弱，則推薦采用頂插接法進(jìn)行嫁接。2.3嫁接后育苗環(huán)境控制技術(shù)與日本、韓國等育苗工廠在嫁接后大規(guī)模采用嫁接養(yǎng)生設(shè)備不同，國內(nèi)育苗工廠大多沒有配備這樣的設(shè)施，在這種情況下，加強(qiáng)嫁接后的育苗環(huán)境控制尤為重要，總體而言，瓜類作物的嫁接苗在嫁接后需要一個相對高溫和高濕的環(huán)境，溫度、相對濕度、光照都是制約嫁接苗成活的重要因素，除了砧木的選擇外，嫁接后的育苗環(huán)境控制技術(shù)是提高嫁接成活率的最關(guān)鍵因素。如果環(huán)境控制得當(dāng)，一般嫁接后7d內(nèi)即可成活，大型育苗工廠的嫁接成活率要控制在95%以上，但目前嫁接后的環(huán)境控制技術(shù)還主要是基于經(jīng)驗(yàn)型的管理技術(shù)，缺乏對嫁接環(huán)境因子的量化研究，因此，嫁接工廠的嫁接成活率不穩(wěn)定，如何實(shí)現(xiàn)嫁接環(huán)境的精確控制是今后需要重點(diǎn)解決的課題。2.4嫁接苗育苗采用培育栽培嫁接育苗的集約化生產(chǎn)固然可以實(shí)現(xiàn)嫁接苗的批量化生產(chǎn)，但從植物保護(hù)的角度而言，嫁接苗的生產(chǎn)存在病蟲害擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵诩s化生產(chǎn)時(shí)，嫁接苗生產(chǎn)所采用的砧木、接穗用種量大，育苗溫室內(nèi)相對的高溫和高濕環(huán)境容易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生蔓延。從病蟲害的傳播源頭而言，砧木和接穗種子、育苗基質(zhì)、育苗穴盤、嫁接器械、嫁接后的人工管理、嫁接苗的貯藏運(yùn)輸都有可能導(dǎo)致病蟲害的傳播，在集約化育苗的條件下，病蟲害一旦爆發(fā)，會給生產(chǎn)造成巨大損失，因此應(yīng)該充分認(rèn)識嫁接苗集約化生產(chǎn)中病蟲害發(fā)生的特殊性和風(fēng)險(xiǎn)性，從病蟲害發(fā)生的源頭控制，實(shí)現(xiàn)嫁接育苗的安全生產(chǎn)。2.5苗木貯藏和運(yùn)輸較落后嫁接苗生產(chǎn)的最終目的是為生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)種苗，隨著蔬菜集約化育苗中心的建立，“集中育苗，分散供應(yīng)”將成為今后蔬菜育苗的生產(chǎn)供應(yīng)特點(diǎn)，也就意味著從蔬菜育苗中心到栽植地有一段的距離，必須通過運(yùn)輸才能解決，此外嫁接苗的定植時(shí)間主要是根據(jù)外界氣候條件的變化來確定，如果外界氣候條件不適宜，嫁接苗可能不適宜迅速栽植，需要將種苗貯藏一段時(shí)間。如何進(jìn)行嫁接苗的貯藏和運(yùn)輸是一個很重要的課題，近年來屢屢發(fā)生由于嫁接苗的質(zhì)量降低導(dǎo)致的索賠事件，調(diào)查發(fā)現(xiàn)有很大一部分是由于育苗工廠或企業(yè)缺乏必要的貯藏運(yùn)輸條件，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)的嫁接苗不能保存，嫁接苗的商品質(zhì)量迅速降低，最終導(dǎo)致索賠事件的發(fā)生。因此在嫁接商品苗出圃前進(jìn)行鍛煉，掌握必要的貯藏運(yùn)輸技術(shù)有助于延長嫁接苗的商品供應(yīng)期。2.6嫁接育苗工廠高效組織管理嫁接苗的生產(chǎn)成本包括砧木和接穗種子購買、育苗基質(zhì)配制、嫁接需要采用的勞動力生產(chǎn)成本、育苗工廠生產(chǎn)所需要的能耗成本等，瓜類作物嫁接苗的價(jià)格0.6～1.2元/株，如果生產(chǎn)1000萬株的嫁接苗，產(chǎn)值600萬～1200萬元，如何對嫁接育苗工廠進(jìn)行高效組織和管理，提高育苗工廠的效益是生產(chǎn)經(jīng)營管理中需要重點(diǎn)考慮的。除了在原材料（種子、基質(zhì)、育苗穴盤）采購上要注意降低成本外，在育苗生產(chǎn)中如何進(jìn)行有效的生產(chǎn)組織也是重要的因素，如育苗工廠每天要嫁接10萬株苗，需要聘請多少工人，每個工人每天干什么，如何對他們進(jìn)行績效考核等，需要建立一套非常完善的組織管理體系。由于嫁接苗的生產(chǎn)成本高，為了降低銷售風(fēng)險(xiǎn)，推薦采用“訂單農(nóng)業(yè)”的方式進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)為了使得合同能按期執(zhí)行，采用預(yù)付款的方式要求農(nóng)戶先繳納一定的定金，不僅降低了風(fēng)險(xiǎn)，而且減少了企業(yè)的流動資金投入。3瓜類作物嫁接育苗的發(fā)展趨勢從整體上來看，我國瓜類作物嫁接育苗市場前景廣闊，嫁接苗生產(chǎn)有巨大的需求空間，國內(nèi)關(guān)于瓜類作物嫁接育苗的研究也逐漸增多，育苗工廠的數(shù)量也在迅速增加，無論是研究和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)都呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，但與日本、韓國相比，在研究的深度和嫁接育苗的產(chǎn)業(yè)化程度上都存在很大的距離，今后應(yīng)在以下方面著重開展工作。3.1優(yōu)質(zhì)多抗生物選育的原則嫁接生產(chǎn)的目的除了提高抗病性外，還要求具有良好的抗逆性，如春季設(shè)施栽培時(shí)需要良好的耐低溫性能，而秋季生產(chǎn)時(shí)需要良好的耐高溫性能，有些還要求具有良好的抗蟲性如抗根結(jié)線蟲能力，這就對砧木的選育提出了很高的要求，砧木除了要有優(yōu)異的抗病性和抗蟲性外，還要求嫁接后不降低作物的品質(zhì)，因此優(yōu)質(zhì)多抗砧木是今后砧木選育的重要目標(biāo)，從品質(zhì)育種的角度考慮，今后應(yīng)著重加強(qiáng)從野生資源中篩選抗性好的材料進(jìn)行育種和本砧的選育。3.2規(guī)范健康種子生產(chǎn)技術(shù)培育健康、健壯的嫁接苗是嫁接育苗生產(chǎn)的目的，而健康的種子則是獲得健壯嫁接苗的前提，但目前國內(nèi)很多種子企業(yè)尚未建立規(guī)范的種子生產(chǎn)技術(shù)體系，采種后缺乏必要的種子處理和檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致種子可能帶有潛在的病原菌和病毒，有些甚至是檢疫性的病原菌，如細(xì)菌性果腐病（BFB）、黃瓜綠斑駁花葉病毒（CGMMV）等，因此種子生產(chǎn)廠家必須建立規(guī)范的健康種子生產(chǎn)技術(shù)體系，為嫁接苗的生產(chǎn)提供健康的種子。砧木種子的發(fā)芽率低和發(fā)芽不整齊一直是困擾育苗工廠進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)的難題，如何提高砧木種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢是砧木種子處理的重要技術(shù)，今后應(yīng)加強(qiáng)對砧木種子處理技術(shù)的有關(guān)研究，包括溫度處理、化學(xué)藥劑處理、種子引發(fā)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，解決制約砧木種子發(fā)芽的難題。3.3建立疫性病害綜合防治技術(shù)體系應(yīng)重點(diǎn)研究集約化育苗條件下病蟲害的發(fā)生種類和傳播規(guī)律，研究檢疫性病蟲害的快速檢測與處理技術(shù)，研究種傳病害的發(fā)生規(guī)律和防治技術(shù)，堅(jiān)持預(yù)防為主的策略，建立病蟲害的綜合防治技術(shù)體系，將病蟲害的綜合防治技術(shù)貫穿于嫁接育苗的全過程，將病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。3.4勞動力成本分析嫁接育苗是一個典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，從國內(nèi)的情況來看，無論是種子的催芽與播種，還是基質(zhì)的消毒、穴盤的清洗、嫁接過程的完成、嫁接后的管理、商品苗的挑選與運(yùn)輸?shù)然径际且揽咳斯げ僮?，近年來我國勞動力成本上升很快，勞動力的價(jià)格支出占嫁接苗生產(chǎn)成本的比重逐漸上升，因此如何在育苗工廠中推廣使用相關(guān)機(jī)械，提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動力的成本是需要重點(diǎn)考慮的問題。今后應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)精密播種設(shè)備、種子處理與催芽設(shè)備、基質(zhì)混拌與消毒設(shè)備、穴盤清洗設(shè)備、嫁接機(jī)、嫁接養(yǎng)生設(shè)備、精準(zhǔn)灌溉施肥設(shè)備、育苗環(huán)境控制設(shè)備、種苗識別與分選設(shè)備、種苗貯藏運(yùn)輸設(shè)備、嫁接苗移栽設(shè)備等相關(guān)設(shè)備的開發(fā)，不斷提高嫁接育苗的機(jī)械化程度。3.