甜瓜枯萎病嫁接栽培研究進(jìn)展

甜瓜枯萎病嫁接栽培研究進(jìn)展

cucumismeil，又名甘瓜或香瓜。甜瓜因味甜而得名,由于清香襲人故又名香瓜。甜瓜是夏令消暑瓜果,其營養(yǎng)價(jià)值可與西瓜媲美。按植物學(xué)分類方法,把甜瓜分為網(wǎng)紋甜瓜(C.melonvar.reticulatus)、硬皮甜瓜(C.melonvar.cantalupensis)、冬甜瓜(C.melonvar.inodorus)、觀賞甜瓜(看瓜)(C.melonvar.dudain)、檸檬瓜(C.melonvar.chito)、蛇形甜瓜(菜瓜)(C.melonvar.flexuosus)、香瓜(C.melonvar.makuwa)和越瓜(C.melonvar.cocomon)等8個(gè)變種。按生態(tài)學(xué)特性,中國通常又把甜瓜分為厚皮甜瓜與薄皮甜瓜兩種。瓜類嫁接栽培在我國有3000多a的歷史,公元前100a我國農(nóng)學(xué)家汜勝之所著的《汜勝之書》中已有關(guān)于嫁接法生產(chǎn)大瓠的記載。而日本從1925年就開始進(jìn)行瓜類嫁接栽培防止瓜類病害的研究,但未能在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用,直到20世紀(jì)50年代建立了葉苗嫁接體系,簡化了嫁接技術(shù),才使得這一技術(shù)迅速發(fā)展。而我國現(xiàn)代瓜類嫁接栽培的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代,雖起步較遲,但發(fā)展較快。嫁接栽培被稱為繼地膜覆蓋栽培技術(shù)之后在瓜類上影響巨大的又一項(xiàng)新技術(shù)成果。1嫁接換根法在黨建創(chuàng)新中的應(yīng)用甜瓜的病害種類很多,由于發(fā)病時(shí)間、發(fā)病部位等不同,對甜瓜生產(chǎn)的影響也不同,其中影響最為嚴(yán)重的是甜瓜枯萎病。甜瓜枯萎病屬于世界性的土傳真菌性病害,病菌為鐮刀菌,屬于尖鐮孢屬甜瓜?；?在土壤中可長期存活,防治十分困難,給西甜瓜生產(chǎn)造成了巨大損失。我國主要采用輪作,生物、化學(xué)防治及抗病育種等方法預(yù)防甜瓜枯萎病的發(fā)生。輪作和生物防治分別受土地資源限制及環(huán)境條件影響,未能大面積應(yīng)用于生產(chǎn);化學(xué)防治應(yīng)用較廣泛,但缺乏低毒高效無污染的殺菌劑;抗病育種是一條經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)防途徑,但是受到諸多因素的制約。因此,目前防治甜瓜枯萎病最為有效的方法就是嫁接換根法。徐勝利等采用不同的嫁接方法和育苗方法研究了嫁接對伽師甜瓜幼苗和植株生物學(xué)特性及枯萎病抗性、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,在無土育苗條件下,采用插接法培育伽師甜瓜嫁接苗的防病效果最好。周小林等通過采用地方瓜種1筍瓜和日本新土佐南瓜等10種砧木嫁接海蜜3號甜瓜研究表明,嫁接可顯著提高甜瓜的抗枯萎病能力。崔洪宇等研究表明,嫁接換根確實(shí)增強(qiáng)了植株的抗病力,不僅減輕土傳病害,而且減輕地上部病害。崔麗紅等研究表明,新土佐等4種砧木嫁接厚皮甜瓜,嫁接苗田間枯萎病發(fā)病率都較低,其中新土佐南瓜、黑籽南瓜作砧木嫁接的厚皮甜瓜發(fā)病率為0,表現(xiàn)出高抗病性,說明嫁接是厚皮甜瓜連作防止枯萎病的有效途徑。總而言之,嫁接可以有效地防止甜瓜枯萎病的發(fā)生。但是不同的育苗方式、不同的栽培方式和不同砧木對不同品種甜瓜的嫁接抗病效果有所差異,所以各地區(qū)應(yīng)該針對當(dāng)?shù)刂髟云贩N進(jìn)行育苗方式和栽培方式的試驗(yàn),確定最佳的栽培效果;同時(shí)也應(yīng)該針對當(dāng)?shù)刂髟云贩N進(jìn)行砧木的選育工作,以獲得適用于不同品種的專用砧木品種。2嫁接與品質(zhì)的關(guān)系雖然嫁接技術(shù)應(yīng)用于瓜類的初衷是為了解決病害問題,尤其是土傳病害問題,但是嫁接對品質(zhì)的影響也是不容忽視的。特別是對于以其獨(dú)特風(fēng)味而聞名的甜瓜,嫁接對其品質(zhì)的影響更是值得我們關(guān)注。2.1厚皮甜瓜嫁接后,實(shí)行改革開放后的果實(shí)形態(tài)表現(xiàn)為雖然果實(shí)的形狀、大小、網(wǎng)紋等外觀品質(zhì)不會影響到其風(fēng)味和食用價(jià)值,但是卻影響甜瓜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,所以嫁接對甜瓜外觀品質(zhì)的影響是不容忽視的。陳幼源等的研究表明,用黑籽南瓜作砧木的果實(shí)網(wǎng)紋變細(xì)變稀,網(wǎng)紋密度指數(shù)為1,果實(shí)變小,果肉厚度變薄;用新土佐一號和鐵かぶと作砧木的果實(shí)網(wǎng)紋密度指數(shù)為4,網(wǎng)紋比對照的粗,外觀較美,但在果實(shí)生長后期易產(chǎn)生裂果。邢宇研究結(jié)果表明,嫁接以后厚皮甜瓜網(wǎng)紋的發(fā)生時(shí)期與CK同步,橫紋、縱紋的發(fā)生及深度與CK沒有差異,網(wǎng)紋的密度與CK也沒有差異,即嫁接對厚皮甜瓜的外觀沒有影響;但是嫁接處理的果實(shí)膨大速度基本上都快于CK,其中世紀(jì)星嫁接處理表現(xiàn)最突出。而在薄皮甜瓜嫁接試驗(yàn)中,嫁接甜瓜果實(shí)膨大速度與CK相比沒有差異,而且兩茬的表現(xiàn)不穩(wěn)定、不一致。許傳強(qiáng)等通過對甜瓜的果實(shí)發(fā)育的研究表明,嫁接加快了果實(shí)的膨大速度,但對果實(shí)中果皮厚度、果形及網(wǎng)紋密度影響不大。從前人的研究可以看出,關(guān)于嫁接對甜瓜的外觀品質(zhì)影響的研究結(jié)果不一致,可能是由于試驗(yàn)材料或試驗(yàn)環(huán)境差異造成的。2.2不同嫁接材料對甜瓜糖含量的影響甜瓜光合產(chǎn)物是以棉子糖和水蘇糖的形式運(yùn)輸,但最終運(yùn)到果實(shí)的糖分仍是蔗糖。Yamaguchi等認(rèn)為,甜瓜果實(shí)中糖含量的高低是衡量其品質(zhì)的主要依據(jù)。徐傳強(qiáng)等的研究表明,甜瓜果實(shí)3個(gè)不同部位(蒂果肉、中果肉、臍果肉)內(nèi)糖含量隨果實(shí)的發(fā)育而變化。全生育期3個(gè)部位呈現(xiàn)蔗糖含量梯度,在果實(shí)成熟前期表現(xiàn)為蒂果肉>中果肉>臍果肉;在果實(shí)成熟中期表現(xiàn)為臍果肉>中果肉>蒂果肉;在果實(shí)成熟后期表現(xiàn)為中果肉>臍果肉>蒂果肉。劉菊蓮等以非常輔佐、左賀、全能鐵甲、綠野為砧木,玉露甜瓜為接穗。研究表明,4種砧木的可溶性糖含量均低于自根苗甜瓜,達(dá)到了顯著性差異。魏敏等研究了嫁接對薄皮甜瓜糖含量及蔗糖代謝相關(guān)酶活性的影響。結(jié)果表明,隨著甜瓜果實(shí)的發(fā)育,果實(shí)中3種主要的糖分(蔗糖、果糖和葡萄糖)是逐漸積累的,至果實(shí)成熟時(shí),嫁接處理薄皮甜瓜果肉中這3種主要糖分含量和總糖量均低于自根苗果實(shí)。并且,嫁接薄皮甜瓜果實(shí)中分解蔗糖的主要酶(AI和NI)活性在果實(shí)成熟期高于對照;而合成蔗糖的酶(SS和SPS)在果實(shí)成熟時(shí)明顯低于對照;由此可見,嫁接之所以降低了甜瓜果實(shí)中的糖含量,除與甜瓜嫁接后營養(yǎng)吸收模式發(fā)生改變以及根系合成激素的種類和數(shù)量相關(guān)外[18~21],更直接的原因是改變了蔗糖代謝相關(guān)酶的活性,雖然蔗糖的分解能力有一定的提高,但是卻不足以彌補(bǔ)由于蔗糖的合成能力下降而減少的蔗糖量。有機(jī)酸含量與糖含量是一對相對的指標(biāo)。一般隨著果實(shí)的成熟,糖含量上升,有機(jī)酸含量下降,只有有機(jī)酸含量與糖含量達(dá)到一個(gè)合適的比例時(shí),果實(shí)才會表現(xiàn)出其獨(dú)特的風(fēng)味。但是嫁接甜瓜不僅糖含量有所降低,而且有機(jī)酸含量增加,這就打破了糖酸平衡,進(jìn)而影響到甜瓜的品質(zhì)。齊紅巖等研究表明,在花后30d,果實(shí)中有機(jī)酸含量最高,隨著果實(shí)成熟和衰老,其含量呈下降趨勢。嫁接果實(shí)的有機(jī)酸含量高于自根果實(shí),在花后的不同時(shí)期均有顯著差異,尤其在花后30d和35d,嫁接果實(shí)含酸量比自根果實(shí)分別高出0.06%和0.05%,達(dá)到極顯著水平。2.3嫁接甜瓜的vc含量前人的研究一致認(rèn)為,嫁接降低了甜瓜的糖含量、增加了有機(jī)酸的含量。但是甜瓜中的可溶性蛋白和VC含量卻與砧木的品種有直接關(guān)系。崔洪宇等的試驗(yàn)結(jié)果表明,嫁接對甜瓜品質(zhì)沒有太大的影響,不但沒有降低甜瓜品質(zhì),反而提高了以世紀(jì)星為砧木的嫁接甜瓜的可溶蛋白、VC等的含量。劉菊蓮等以非常輔佐、左賀、全能鐵甲、綠野為砧木,與玉露甜瓜嫁接。研究表明,嫁接甜瓜的VC含量與自根甜瓜的VC含量達(dá)到了顯著性差異,以左賀作為砧木的嫁接甜瓜其VC含量接近于自根甜瓜;以全能鐵甲和非常輔佐作為砧木的嫁接甜瓜其VC含量差別不大;以綠野作為砧木的嫁接甜瓜VC含量最低。2.4嫁接a、c、e中心可溶性固形物含量是甜瓜品質(zhì)的重要組成部分,但是許多試驗(yàn)都表明,嫁接降低了甜瓜中心可溶性固形物含量,但是不同砧木降低程度不同。齊紅巖、孫艷、倪秀紅、高俊紅、吳宇芬研究一致認(rèn)為,嫁接對薄皮甜瓜的增產(chǎn)效果顯著,并能降低枯萎病的發(fā)生率,但是一些砧木嫁接后降低了成熟果實(shí)中可溶性固形物含量。莫云彬等研究表明,中心可溶性固形物含量以對照黃金瓜最高,掘金龍作砧木的嫁接甜瓜次之,經(jīng)方差分析,兩者間差異未達(dá)到顯著水平;黃金瓜與世紀(jì)星甜瓜根砧、云南黑籽南瓜作砧木的嫁接甜瓜差異達(dá)到極顯著水平。2.5不同品種甜瓜的芳香物質(zhì)分析芳香物質(zhì)通常是指那些能通過味覺和嗅覺感覺到的物質(zhì),其主要來源于植物營養(yǎng)物質(zhì),如脂肪酸、氨基酸、酚類物質(zhì)、胡蘿卜素、萜類化合物等,這些物質(zhì)有的氣味強(qiáng)烈,有的氣味較弱,有些甚至無味,只有各物質(zhì)以不同濃度和結(jié)合態(tài)存在作為一個(gè)整體時(shí),才構(gòu)成甜瓜的芳香特征。芳香物質(zhì)能客觀地反映不同甜瓜品種的風(fēng)味特點(diǎn),是評價(jià)果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)。到目前為止,已從甜瓜中鑒定出240多種芳香物質(zhì),這些物質(zhì)存在于甜瓜的果肉、果皮上。甜瓜果實(shí)中的芳香物質(zhì)主要有酯類、酮類、醛類及醇類、含硫化合物、萜類化合物6類。根據(jù)人體對不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的香氣物質(zhì)的感官效果,甜瓜芳香物質(zhì)可分為果香型、青香型、醛香型、花香型4種類型。唐貴敏等發(fā)現(xiàn),不同厚皮甜瓜品種的芳香物質(zhì)差異較大,果實(shí)產(chǎn)生的香氣類型也不同。齊紅巖等研究證明,嫁接降低了薄皮甜瓜果實(shí)中香氣物質(zhì)總量及特征性酯類物質(zhì)的相對含量。由于這方面的研究比較少,所以嫁接對甜瓜芳香物質(zhì)的影響需要進(jìn)一步試驗(yàn),以期獲得更多有說服力的證據(jù)。3不同性能的生物栽培前人通過眾多的試驗(yàn)證明,嫁接所選用的砧木不僅影響嫁接植株的抗病效果,而且影響嫁接甜瓜的品質(zhì)。所以為了將嫁接技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中,各地區(qū)應(yīng)該針對當(dāng)?shù)刂髟云贩N進(jìn)行砧木的選育工作,以獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病的專用砧木品種。崔麗紅等研究表明,新土佐作砧木的厚皮甜瓜總產(chǎn)量最高,中心可溶性固形物含量與對照差異不顯著,風(fēng)味與對照相似,是湘西地區(qū)厚皮甜瓜嫁接較理想的砧木品種。周小林等的研究表明,地方瓜種1和日本新土佐可作為海蜜3號甜瓜的砧木在生產(chǎn)上應(yīng)用。張娥珍等研究表明,嫁接砧木壯士2白籽南瓜抗枯萎病能力最強(qiáng),嫁接后甜瓜產(chǎn)量比對照增產(chǎn)63.5%,果實(shí)中心可溶性固形物含量及口感風(fēng)味與對照相當(dāng),可作為廣蜜1號薄皮甜瓜嫁接的理想砧木。莫云彬等研究證明掘金龍可作為臺州市薄皮甜瓜嫁接的理想砧木。邢宇研究結(jié)果表明,世紀(jì)星砧木可以作為厚皮甜瓜的良好嫁接砧木;圣砧一號砧木、世紀(jì)星砧木是良好的薄皮甜瓜嫁接砧木。陳幼源等的研究表明,剛力、鐵かぶと和ジセスト較適宜作為網(wǎng)紋甜瓜的嫁接砧木;黑籽南瓜(C.fieifoliaBouche)、白菊座不宜作為網(wǎng)紋甜瓜的砧木品種。劉菊蓮等以非常輔佐、左賀、全能鐵甲、