李林光,李文富,王俊杰,冉露霞,朱楨梔,朱 博*
(1 南城縣上唐鎮(zhèn)綜合便民服務(wù)中心,江西撫州 344700;2 南城縣徐家鎮(zhèn)農(nóng)技綜合服務(wù)中心,江西撫州 344700;3 贛南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/國(guó)家臍橙工程技術(shù)研究中心,江西贛州 341000)
棗(Ziziphus jujuba Mill)系原產(chǎn)于中國(guó)的木本果樹(shù),適應(yīng)廣、抗逆強(qiáng)、栽培易[1]。麻姑鮮棗1 號(hào)(Magu 1)是江西省南城縣選育的鮮食棗地方新品種[2]。南方多雨地區(qū)通常嫁接棗苗的成活率較低,易形成棗吊并提前開(kāi)花結(jié)果。嫁接是棗樹(shù)育苗的主要方式,其親和性受光照強(qiáng)度、水分環(huán)境、組織營(yíng)養(yǎng)、親緣性、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)源激素分布等各種因素影響[3]。嫁接時(shí),應(yīng)讓接穗與砧木形成層緊密結(jié)合,使得細(xì)胞增生、維管組織彼此愈合成一個(gè)整體[4]。嫁接后,砧穗結(jié)合部位發(fā)生一系列代謝和生理變化,其親和性對(duì)嫁接苗是否成活很重要[5],具體表現(xiàn)為生長(zhǎng)旺盛、愈傷組織發(fā)育良好。已有很多學(xué)者相繼開(kāi)展了生理、化學(xué)、形態(tài)等嫁接親和性研究,羅紅衛(wèi)等[6]研究了18 個(gè)荔枝品種高接靈山香荔上的親和性和生長(zhǎng)量,馬攀等[7]研究了不同砧木嫁接甜柿的苗期生長(zhǎng)生理特性及親和性;以嫁接蘋(píng)果苗為對(duì)象,研究了遮陰對(duì)不同光照生長(zhǎng)量分配、葉子的同化作用及碳水化合物的變化[8]。本試驗(yàn)以麻姑鮮棗1 號(hào)為對(duì)象,比較嫁接后不同光照與避雨條件下,棗莖生長(zhǎng)粗度、高度,嫁接苗成活率、成苗率,棗吊苗的變化規(guī)律,分析光照和避雨對(duì)嫁接棗苗愈傷組織的影響,為探討嫁接棗苗愈合機(jī)制及棗吊形成、花芽分化的分子機(jī)理提供實(shí)踐基礎(chǔ)。
選擇江西省南城縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園為試驗(yàn)地,已建有麻姑鮮棗1 號(hào)品種園,排、灌水等基礎(chǔ)設(shè)施完備,交通方便。南城縣屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,四季分明,年平均溫度17.8℃、降水量1642mm,無(wú)霜期277d;年最高溫度在7 月,最低在1 月。年降雨量不平衡,4-7 月為豐水期,占全年的60%;而8-9 月易受臺(tái)風(fēng)影響,陣雨較多。南方多雨影響了春夏季嫁接棗苗的生長(zhǎng)和棗果實(shí)的發(fā)育。嫁接育苗試驗(yàn)地系水稻田改建而成,其有機(jī)質(zhì)含量1.12%,pH 值6.3。
1.2.1 砧木及處理。2016 年春,直播酸棗種子,按露地常規(guī)栽培管理培育砧木苗。嫁接前(2017 年6 月25日),對(duì)酸棗苗地進(jìn)行中耕除草,施足基肥,剔除過(guò)粗、過(guò)細(xì)的苗,選擇離地5cm 處地徑基本保持在1~1.2cm的為試驗(yàn)砧木苗。市購(gòu)遮陽(yáng)網(wǎng),并自建簡(jiǎn)易遮陽(yáng)棚。
1.2.2 接穗。2017 年7 月6-8 日,采集品種園內(nèi)當(dāng)年生并木質(zhì)化的一次枝做接穗芽。當(dāng)天采集粗0.8~1cm接穗芽,當(dāng)天嫁接,由專(zhuān)人負(fù)責(zé)采穗,并用濕毛巾遮蓋處理,保持接穗有一定的濕度。
1.2.3 嫁接。采用切接法。選擇1 位熟練工人,專(zhuān)門(mén)連續(xù)嫁接2d,每天約1000 株,共2000 株。嫁接后,抹芽及水肥管理基本保持一致。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用隨機(jī)區(qū)組法,設(shè)計(jì)2 個(gè)條件3 種水平處理,重復(fù)3 次,共有處理(小地塊)18 塊,每個(gè)小地塊50m2。2 個(gè)條件,即不避雨(露地)和避雨;3 種水平,即100%光照、70%光照、40%光照。避雨架為小拱棚,設(shè)每個(gè)小拱棚50m2,其中:僅避雨架為不避雨(露地)條件,避雨架加蓋全透光薄膜為避雨條件;僅避雨架、避雨架加蓋全透光薄膜均視作100%光照水平,避雨架加蓋一塊2 針遮陽(yáng)網(wǎng)為70%光照水平,避雨架加蓋一塊3 針遮陽(yáng)網(wǎng)為40%光照水平。2 個(gè)避雨條件因素、3 種光照水平,共6 個(gè)處理組合(見(jiàn)表1)。
表1 2 個(gè)因素3 水平處理組合
棗苗嫁接后,每次重復(fù)掛牌標(biāo)識(shí)30 株,累計(jì)540株,測(cè)量植株莖的生長(zhǎng)量。每次重復(fù)(每個(gè)小地塊)嫁接苗為100 株,共1800 株;調(diào)查每個(gè)小地塊全部棗苗成活、成苗和棗吊苗的數(shù)量。
1.3.2 調(diào)查與測(cè)量方法。嫁接后10d,約80%的棗芽已萌發(fā),調(diào)查期為7 月16 日-8 月15 日,每隔3d 調(diào)查1次,共11 次。采用游標(biāo)卡尺測(cè)量芽的粗度、卷尺測(cè)量抽生棗芽頭的高度。調(diào)查完成后,統(tǒng)計(jì)分析發(fā)育中期枯死、不長(zhǎng)棗頭芽的苗。棗苗粗度、棗頭高度以實(shí)際成苗的平均數(shù)計(jì),棗吊苗不參與統(tǒng)計(jì)。以嫁接前棗苗數(shù)量計(jì),8 月15 日統(tǒng)一調(diào)查成活、成苗、棗吊苗的數(shù)量。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS2 1.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),用Duncon 進(jìn)行多重比較分析、Excel2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理。
由表2 可知,避雨、70%光照處理的棗苗莖生長(zhǎng)最粗,平均粗度為7.62mm;其次為避雨、100%光照栽培,平均粗度為6.91mm;不避雨、40%光照處理的粗度最小,平均為5.86mm。
表2 不同處理對(duì)嫁接棗苗發(fā)育過(guò)程中莖粗度的變化
由表3 可知,不避雨、100%光照處理的棗莖生長(zhǎng)最快,平均高度為522.89mm;其次為避雨、70%光照處理的達(dá)449.44mm;不避雨、40%光照遮陽(yáng)網(wǎng)處理的棗苗生長(zhǎng)最慢,平均高度為310.38mm。
表3 不同處理對(duì)嫁接棗苗發(fā)育過(guò)程中莖高度的變化
對(duì)嫁接棗苗的生長(zhǎng)發(fā)育速度進(jìn)行方差分析(表4),其莖粗和莖高的增長(zhǎng)不同步。避雨、70%光照處理對(duì)棗莖粗度的變異系數(shù)較大。不避雨在100%的光照條件下莖高增長(zhǎng)最快,在40%光照的條件下莖的高度增長(zhǎng)最慢。避雨在100%光照條件下莖粗的增長(zhǎng)最快,在40%光照莖粗的增長(zhǎng)速度最慢。
表4 不同處理對(duì)棗莖粗與莖高的生長(zhǎng)速度影響
由8 月15 日調(diào)查統(tǒng)計(jì)(表5)可知,避雨條件下、不同光照水平的棗苗成活數(shù)量分別為80.38 株、74.53 株和76.32 株,棗吊苗數(shù)分別為9.20 株、6.76 株和6.63 株;不避雨條件下、不同光照水平的棗苗成活只有54.67 株、61.33 株和63.67 株,而棗吊苗明顯較多,分別為22.16 株、16.00 株和11.80 株,其中不避雨、100%光照的棗吊苗數(shù)占到嫁接苗的22.16%和成活苗數(shù)的40.50%。
表5 不同處理對(duì)棗苗成活數(shù)、成苗數(shù)及棗吊苗的影響
春季嫁接果樹(shù)苗,一般從4 月份開(kāi)始,而此時(shí)在南方開(kāi)始進(jìn)入雨季;如選擇農(nóng)田進(jìn)行棗樹(shù)育苗,受雨水影響較大,嫁接后對(duì)苗木的愈傷組織發(fā)育不利,致使嫁接苗的成活率低、成苗率低、棗吊苗多。
王躍強(qiáng)[9]研究以酸棗為砧嫁接棗樹(shù)中,發(fā)現(xiàn)春季育苗較多,但成活率較低。韓村文等[10]在研究野生酸棗樹(shù)嫁接棗時(shí),也提出棗的成活率不高,同時(shí)分析了提高嫁接成活率的一些對(duì)策。吳寶鳳等[11]發(fā)現(xiàn)了不同年份棗的嫁接接穗成活率是不同的,1 年生的木質(zhì)化棗頭芽成活率較高,達(dá)到79.1%;而1 年生的徒長(zhǎng)枝成活率71.8%,1~3 年的二次枝成活率可達(dá)84%,但苗高不到10cm。生產(chǎn)中,二次枝成活率高但成苗率低,大量的苗無(wú)法出圃,即棗吊苗,不長(zhǎng)棗頭,抽生棗頭率只有31%[9]。曾現(xiàn)春[12]在研究沾化冬棗嫁接時(shí),提出選用當(dāng)年發(fā)育充實(shí)的棗頭芽嫁接,同時(shí)認(rèn)為6-8 月嫁接為宜,且越早越好,成活率較高。劉金榮等[13]研究棗頭和二次枝,采用“T”字型和木質(zhì)嵌芽接法,棗頭芽成苗率較高,可達(dá)66%,而棗吊苗18%。Nienstaedt,Teich 等用8~10cm 當(dāng)年生的棗接穗,對(duì)3~4 年砧木進(jìn)行嫁接,研究了其生長(zhǎng)規(guī)律。
水是植物生存和發(fā)揮功能所需的各種資源中最重要的,也是對(duì)植物生長(zhǎng)限制性最強(qiáng)的,細(xì)胞中的所有物質(zhì)都在水的溶液中進(jìn)行代謝、運(yùn)輸、信號(hào)傳遞。果樹(shù)避雨栽培中,研究葡萄的比較多,而棗樹(shù)比較少,尤其是在棗苗繁育中很少采用。北方是棗樹(shù)的適宜區(qū),一般不需要避雨育苗;目前,尚沒(méi)有避雨棗樹(shù)育苗的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料。韓志強(qiáng)等[14]研究了南方避雨栽培對(duì)“金絲4號(hào)”的果實(shí)品質(zhì)和裂果的影響。李麗[15]研究了避雨條件下冬棗的栽培物候期、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量、裂果率的影響。袁國(guó)軍等[16]研究了避雨栽培條件下新鄭紅棗裂果及果實(shí)品質(zhì)的影響,避雨條件對(duì)棗的可溶性固形物、總糖、維生素C 含量明顯提高,而對(duì)有機(jī)酸、果實(shí)硬度等又有明顯下降,提出了避雨栽培是南方鮮食棗栽培的一個(gè)研究方向。本研究表明,因南方春季雨水多,對(duì)嫁接苗的影響較大;雨水對(duì)嫁接口容易傳導(dǎo)病菌,樹(shù)體內(nèi)水分過(guò)多也會(huì)減弱免疫能力;通過(guò)避雨棚育苗方法,能夠有效提高棗樹(shù)嫁接的成活率及成苗率。
研究光照變化對(duì)嫁接苗影響,關(guān)注蔬菜的學(xué)者較多。陳文明等[17]研究了弱光照條件下對(duì)西瓜嫁接苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)變化情況。董喬等[18]研究了不同光照對(duì)黃瓜嫁接苗及葉綠素的變化。華斌等[19]認(rèn)為西瓜斷根對(duì)不同光照條件下苗的生長(zhǎng)及生理特性也有較明顯的變化。陳貴虎等[20]研究了臺(tái)灣青棗嫁接成活的因素與光照有較大影響。張穎等[21]通過(guò)對(duì)3 種不同菊花在4h、8h、12h 的不同光照和澆水次數(shù)進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)干莖和成活率在低光照條件下較好,認(rèn)為黑暗有利于愈傷組織形成,而光照有抑制作用。姚立新等[22]對(duì)不同冬棗樹(shù)苗的光合作用進(jìn)行了研究,認(rèn)為不同地區(qū)間存在不同的光合飽和點(diǎn)就有不同的光適應(yīng)能力。本研究不同光照條件下棗樹(shù)嫁接苗的生長(zhǎng)量,表明光照有利于棗樹(shù)嫁接苗的生長(zhǎng)和愈傷組織的發(fā)育。光照影響了植物的內(nèi)源激素和各種酶的分布,直接影響到植物的光合作用和抗逆生理反應(yīng)。植物個(gè)體之間的差異也會(huì)影響嫁接苗愈傷組織的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而影響成活率。
本研究表明,不避雨、100%光照條件對(duì)當(dāng)年棗芽嫁接的成活率、成苗率較低,僅有32.2%,與前者研究相近。雨水多影響了春季嫁接苗成活率,是嫁接愈傷組織發(fā)育不良的關(guān)鍵因子。以二次枝為接穗芽的棗吊苗多,不長(zhǎng)棗頭,結(jié)果與本研究相似,但本研究以一次枝為接穗,避雨條件下成活率和成苗率均較高。
南方多雨地區(qū)嫁接棗苗,避開(kāi)雨季是首選。接穗選擇一次枝上健壯芽條。避雨有利于棗苗嫁接成活,減少棗吊苗發(fā)生,且苗木均勻度較一致。避雨對(duì)嫁接棗苗成活率、成苗率及棗吊苗的生長(zhǎng)影響較大。光照對(duì)棗樹(shù)嫁接苗成活率的影響不大,但光照對(duì)后期生長(zhǎng)的影響表現(xiàn)在苗高和莖粗上。生產(chǎn)中,通過(guò)避雨處理,可有效提高棗樹(shù)嫁接苗的成活率與成苗率,降低棗吊苗發(fā)生。當(dāng)年芽是棗樹(shù)嫁接成活最佳選擇,上年冬季貯藏保鮮的接穗,對(duì)棗苗成活率有一定影響。