不同類型砧木對嫁接黃瓜果實(shí)果皮的影響

祝 寧，于靜湜，齊長紅，楊 瑞，崔麗娥，韓立紅

（1.昌平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102200；2.北京農(nóng)學(xué)院，北京 102206）

黃瓜果實(shí)表皮最外層的蠟粉層是與外界環(huán)境接觸的第一道防線，它可以在一定范圍內(nèi)保護(hù)果實(shí)免受外界生物以及非生物的傷害[1]。蠟粉層的存在可以阻止水分非氣孔性散失，減少大氣中有毒物質(zhì)沉積和表面?zhèn)Φ萚2]，但是黃瓜表皮過多蠟粉層的存在會影響果實(shí)的表觀品質(zhì)，降低黃瓜商品性；因此，在生產(chǎn)中常用嫁接技術(shù)，使用白籽南瓜等根系發(fā)達(dá)的砧木進(jìn)行嫁接，不僅能夠提高黃瓜的抗病性，使瓜條脫蠟粉，更對提高產(chǎn)量有顯著作用。不同砧木品種對接穗的生長狀態(tài)和增產(chǎn)效果存在差異[3]，當(dāng)前諸多研究表明砧木的選擇與產(chǎn)量、果實(shí)表觀品質(zhì)有一定聯(lián)系。將多蠟粉黃瓜品種嫁接到適當(dāng)?shù)恼枘旧虾?，蠟粉量會明顯減少，有的可出現(xiàn)脫蠟粉現(xiàn)象[4]。本試驗(yàn)通過選取6種不同的砧木處理，研究嫁接對黃瓜果皮表面的蠟粉和色澤的影響，通過掃描電鏡觀察和色差儀對黃瓜果皮氣孔、蠟粉數(shù)量進(jìn)行定量分析，通過測產(chǎn)分析嫁接對黃瓜產(chǎn)量的影響，綜合以上因素篩選出適合北京地區(qū)嫁接黃瓜的砧木品種。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料C105、C101、C088為野生甜瓜屬，是近幾年試驗(yàn)中篩選出的抗根結(jié)線蟲達(dá)到高抗以上的砧木材料；黑籽南瓜和京欣砧5號為市場上購買的砧木品種，供試砧木材料共6種，具體見表1，接穗品種為中農(nóng)大22號，以中農(nóng)大22自根苗為對照。

1.2 試驗(yàn)方法

2017年9月12日將C105、C101和C088用溫水浸泡4 h后放在4 ℃冰箱冷藏箱內(nèi)冷藏，48 h后放入催芽箱內(nèi)催芽，然后播種。10月5日播種黑籽南瓜和京欣砧5號，10月9日播種接穗。10月15日統(tǒng)一采用貼接法嫁接，11月6日小高畦定植，每個(gè)處理定植1畦，每畦栽2行，株行距為40 cm×130 cm，重復(fù)3次。2018年3月15日對商品瓜進(jìn)行采收處理，采用掃描電子顯微鏡觀察并對表皮色澤進(jìn)行測定比較。整個(gè)生長期對產(chǎn)量進(jìn)行測定并記錄。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 黃瓜果實(shí)表面形態(tài)觀察

用吸耳球輕輕吹拂葉片表面，主要目的是除去黃瓜果皮表面的灰塵等雜質(zhì)。取黃瓜果皮表面材料，用雙面刀片切成約3 mm的小方塊，然后用0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH值7.2）配制的2.5%戊二醛固定，然后在室溫下抽氣直至材料下沉，再轉(zhuǎn)至4 ℃冰箱中讓其繼續(xù)固定大約24 h，隨后用0.1 mol/L磷酸緩沖液洗滌，主要方法是用梯度乙醇脫水，逐漸降低乙醇的濃度，最后用丙酮溶液過渡，使用英國K-850型臨界點(diǎn)干燥儀干燥，然后用日立E-1010型離子濺射儀鍍膜，最后用TESCAN5136型掃描電子顯微鏡800倍掃描觀察，并且加速電壓20 kV，針對性地取較多的視野拍照記錄，提高準(zhǔn)確性。

1.3.2 黃瓜表皮色澤測定

用DC-P3型全自動測色色差計(jì)測定黃瓜果皮的明度差。在果實(shí)表面前、中、尾端各選取3點(diǎn)測定明度值L1（單位：d），然后輕輕擦拭掉果實(shí)表面的蠟粉，測定明度值L2，計(jì)算△L（即L1－L2）值，以此值衡量果實(shí)表面蠟粉多少（△L越小說明表面蠟粉少，且顆粒較?。Ｖ貜?fù)3次，取平均值。測量時(shí)將黃瓜果皮小心切下，大小以能完全覆蓋光孔為準(zhǔn)。需要注意的是：為了保證測量的準(zhǔn)確性，盡量避免在強(qiáng)光照射下操作，以免因外界光源而產(chǎn)生誤差。

1.3.3 產(chǎn)量比較

每次采收都對不同處理的產(chǎn)量分別進(jìn)行記錄，整個(gè)生育期從12月12日開始采收，共測產(chǎn)57次，收獲結(jié)束后進(jìn)行匯總。

表1 供試材料及來源

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果皮表面形態(tài)特征

2.1.1 果皮表面氣孔類型比較

通過電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，供試6個(gè)砧木與黃瓜嫁接后果實(shí)表皮上存在少量的氣孔，大部分位于黃瓜表皮細(xì)胞上，但氣孔類型存在明顯差異。如圖1所示，果皮氣孔形態(tài)有閉合、張開及半張的不同狀態(tài)，圖1-B、1-E為完全張開狀態(tài)；圖1-C、1-G為半張開狀態(tài)；圖1-A、1-D、1-F為閉合狀態(tài)。其中圖1-B、1-E氣孔下陷，低于表皮細(xì)胞。試驗(yàn)中以C101、黑籽南瓜為砧木的果皮表面氣孔下陷，表現(xiàn)出較強(qiáng)的保水能力，抗旱能力較強(qiáng)。

2.1.2 果皮表面氣孔數(shù)量比較

在800倍掃描電鏡下（圖2），不同嫁接處理果皮表面氣孔數(shù)量并無明顯差異，圖2-B、2-D、2-F氣孔數(shù)量相對2-A、2-C、2-E較多，2-E氣孔數(shù)量最少。如C101、雙砧木、京欣砧5號處理氣孔密度較大，說明該植物具有比較強(qiáng)的抗旱、抗寒能力；同時(shí)，氣孔密度大還反映了植物的光合作用速率較高，提高光合作用的速率是抵抗干旱的關(guān)鍵性因素。氣孔密度的多少受多種因素影響，如外界環(huán)境的水分和營養(yǎng)等。

2.2 果皮表面色澤比較

通過對果皮色澤的測定比較可以得出（圖3），黑籽南瓜作為砧木嫁接后，果實(shí)明度差比自根苗增加，為10.50 d，其次為自根處理，為7.52 d，7個(gè)處理中，京欣砧5號嫁接后明度差最小，為1.32 d，雙砧木嫁接處理也較小，為2.12 d。說明黑籽南瓜作為砧木嫁接后對果實(shí)表面蠟粉層有顯著增加的趨勢，其他品種嫁接后均對表皮蠟粉層有減少作用，其中京欣砧5號對蠟粉層的減少效果最顯著。

2.3 產(chǎn)量比較

通過對產(chǎn)量進(jìn)行分析得出（表2），除C101外，嫁接后對產(chǎn)量提高均有一定促進(jìn)作用，嫁接后產(chǎn)量與自根苗產(chǎn)量均有極顯著差異。在整個(gè)生長季中，產(chǎn)量最高的為雙砧木和C088嫁接后的處理，667 m2產(chǎn)量分別為5 505.5 kg和5 134.5 kg，雙砧木嫁接后對植株的長勢和產(chǎn)量有顯著的促進(jìn)作用；產(chǎn)量最低的為C101嫁接的處理，折合667 m2產(chǎn)量為1 653.7 kg。自根苗667 m2產(chǎn)量為1 851.4 kg，分析其主要原因是初冬溫度降低后植株對低溫的抵抗力較差，且對根結(jié)線蟲病等土傳病害的抵抗力較弱，植株產(chǎn)量相對嫁接后的處理下降。

圖1 不同嫁接處理黃瓜果皮表面氣孔形態(tài)掃描

圖2 不同嫁接處理黃瓜果皮表面氣孔數(shù)量掃描

圖3 不同嫁接處理對黃瓜果實(shí)色澤的影響

3 討論與結(jié)論

黃瓜表皮氣孔的形態(tài)特征和分布密度受到外界環(huán)境條件的影響，如果植物具有較小的氣孔、較高的氣孔密度和氣孔指數(shù)（指植物葉片單位面積上氣孔數(shù)與表皮細(xì)胞數(shù)的比例），說明其具有較強(qiáng)的抗旱、抗寒能力；同時(shí)氣孔數(shù)目多，反映了植物具有較高的光合作用速率，光合作用速率的提高是抵抗干旱的重要因素之一，不同形態(tài)氣孔的存在是植物對環(huán)境條件的適應(yīng)能力的體現(xiàn)，氣孔突出表皮有利于水分散失，氣孔下陷則有利于保持水分。氣孔均突起于表皮細(xì)胞之上，類似于水生植物的氣孔形態(tài)，這種氣孔結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)有利于氣體交換[5]。下陷的氣孔是植株適應(yīng)干旱環(huán)境的特征。試驗(yàn)中以C101、黑籽南瓜為砧木的瓜條果皮表面氣孔下陷，反應(yīng)出較強(qiáng)的保水能力。通過對試驗(yàn)中氣孔數(shù)量的統(tǒng)計(jì)顯示，6種砧木嫁接黃瓜的果皮表面氣孔數(shù)量差異不大，可以看出嫁接植株在抗旱能力及光合作用速率方面無明顯差異。

表2 不同砧木嫁接后產(chǎn)量比較

黃瓜果皮蠟粉電鏡掃描顯示形態(tài)多樣，且同一果實(shí)上也會存在多種形態(tài)，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境脅迫及與環(huán)境脅迫反應(yīng)相關(guān)的激素能夠促進(jìn)黃瓜果皮蠟質(zhì)的合成和積累，蠟粉對黃瓜抵御外部環(huán)境傷害具有重要意義。當(dāng)不同砧木黃瓜在相同或相近生長環(huán)境條件下生長成熟，果實(shí)果皮帶有的蠟粉量存在明顯差異，其中蠟粉較多的可能具有較強(qiáng)的環(huán)境抵抗性，反之則較弱，觀察果皮表面細(xì)胞結(jié)構(gòu)，邊緣脊不突出的細(xì)胞，其表面的蠟粉層覆蓋量相對較多。

通過對明度差進(jìn)行比較可以看出，黑籽南瓜嫁接后蠟粉層顯著增加，京欣砧5號和雙砧木嫁接后黃瓜表皮蠟粉層比CK顯著降低，瓜條表面油亮，商品性高。

嫁接后除了C101處理外，其他處理對產(chǎn)量有明顯的促進(jìn)作用，說明其他幾種砧木嫁接后對植株的生長和結(jié)瓜有促進(jìn)作用，同時(shí)對外界較差的環(huán)境如低溫、病害等有相對較好的抗性，在幾個(gè)處理中以雙砧木嫁接和C088嫁接處理產(chǎn)量增幅較高。

綜合以上結(jié)果可以看出，表現(xiàn)最好的是雙砧木嫁接的處理，因?yàn)殡p砧木嫁接后不僅對瓜條有顯著的脫蠟粉作用，提高了瓜條的商品性，適合觀光采摘型園區(qū)栽培，而且產(chǎn)量也能大幅度提升；但是雙砧木嫁接的處理因嫁接時(shí)必須讓接穗同時(shí)和2個(gè)砧木進(jìn)行接合，嫁接難度較大，需要較高的技術(shù)水平，因此可以選擇C088作為砧木進(jìn)行嫁接生產(chǎn)。因?yàn)楹谧涯瞎霞藿雍罂购敌?、抗病性效果突出，如果在設(shè)施及外界條件相對差的環(huán)境中種植，如低溫或土傳病害發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)選擇黑籽南瓜為砧木。