不同光质对愈合期黄瓜嫁接苗质量的影响

摘    要：为筛选黄瓜嫁接苗愈合期间的适宜光质条件，利用LED光源调制不同光质比例，以白光（W）为对照，探究了嫁接愈合期间红光（R）、蓝光（B）和红蓝混合光（RB，红光光照度∶蓝光光照度=7∶3）对黄瓜嫁接苗生长及生理生化特性的影响。结果表明，B处理可显著促进茎秆及叶柄伸长，叶片伸展，增加嫁接苗全株鲜质量、干质量及可溶性蛋白含量；RB处理有利于嫁接苗单位叶面积的叶片干质量（LMA）及迪克森质量指数（DQI）等幼苗质量评估指标的提高；W及RB处理下嫁接苗总叶绿素含量与R、B处理相比显著提高，可溶性糖含量显著降低。此外，黄瓜第1朵雌花开放节位以及10、15、20节以内雌花数也受到不同光质处理的影响。RB处理下第1朵雌花开放节位最低，R处理不利于黄瓜嫁接苗雌花的分化。综合来看，红蓝混合光最利于嫁接苗壮苗的培育，提升后期高产潜力，宜作为嫁接苗愈合光质。

关键词：黄瓜；嫁接苗；LED光源；幼苗质量

中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）06-106-08

Effect of LED light on the quality of cucumber grafted seedlings

LIU Xinying， YANG Qichang， ZHENG Yinjian， LIU Gaofeng， LI Qingming， XU Yaliang

（National Agricultural Science & Technology Center/Institute of Urban Agriculture， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Chengdu 610000， Sichuan， China）

Abstract： In order to screen out the suitable light quality conditions during the healing of cucumber grafted seedlings， three treatments were designed with red light（R）， blue light（B）， and the complex light of red and blue（RB， Red light intensity∶Blue light intensity=7∶3）， compared to the treatment of white light（W）. B treatment could significantly promote stem and petiole elongation， leaf extension， and increase fresh weight， dry weight and soluble protein accumulation of grafted seedlings. In addition， there were higher leaf mass per area（LMA）and Dickson’s quality index under RB treatment than under other treatments. The total chlorophyll content of grafting seedlings in combination light treatment（W， RB）was significantly higher than monochrome light treatment（R， B）. The highest accumulation of soluble sugar was observed in R and B treatment and B-exposed seedlings showed the highest soluble protein content. Furthermore， light quality affected the first female flower of cucumber grafting seedlings and the number of female flowers within 10， 15， and 20. Among them， the first female flower was the lowest in the RB treatment， and the number of female flowers was the lest in the R treatment. In conclusion， the RB treatment can enhance the production of high-quality grafted cucumber seedlings.

Key words： Cucumber; Grafting; LED light; Seedling quality

黄瓜（Cucumis sativus L.）在蔬菜的生产和供应中具有重要地位。中国是全球黄瓜生产面积最大、产量最高的国家[1]。温室黄瓜生产是我国黄瓜栽培的重要形式，与一般的露地黄瓜生产相比，温室生产的黄瓜不仅产量高、品质好，而且能更高效地利用农业资源[2]。然而在黄瓜种植过程中，轮作倒茬困难、连作频繁等问题导致土传病害发生率大大提高[3]，特别是枯萎病这类真菌性土传病害，具有暴发性强、破坏力大、防控性难的特征，一般可致黄瓜减产15%～25%，严重时在50%以上[4-5]。嫁接技术已成为提高现代蔬菜栽培效率的一项极具潜力的绿色技术，旨在增强蔬菜在不同生物与非生物胁迫条件下的适应性和耐受性，提升产量和品质[6]，目前已广泛应用于黄瓜幼苗的大规模高效生产中[7]。在设施蔬菜生产规模不断扩大的情况下，实现优质黄瓜嫁接苗大规模高效培育已成为黄瓜产业可持续发展的重要保障。

光照是植物生长发育和产量品质形成的必需环境要素。在嫁接苗栽培领域，光照不仅是促进嫁接苗愈合期间维管束重新连接所必需的[8-9]，还在嫁接苗光形态建成方面发挥着非常重要的作用[10-12]。随着光电技术的发展，高光效低能耗的LED光源可实现植物生理有效辐射单色光质和组合光质的精准调制，为探究适用于不同蔬菜嫁接愈合的理想光源提供关键技术支持[13]。目前，关于光质对嫁接苗影响的研究主要集中在辣椒[14]、番茄[15]、西瓜[16]嫁接苗成活率及嫁接苗质量方面。Nguyen等[17]研究表明，愈合期间辣椒嫁接苗在红光、红蓝混合光处理下成活率最高（100%），黑暗处理下成活率最低，红光处理可以通过促进嫁接苗地上部分生长，改善根系形态，进而提高嫁接苗整体质量。Vu等[18]研究发现，番茄嫁接苗在红光处理下成活率可达100%，与黑暗、蓝光及远红光处理相比，红光处理更有利于番茄嫁接苗维管束的重新连接，促进嫁接愈合和幼苗生长。Bantis等[19]证明，在红光中加入12%～24%的蓝光可以改善叶片形态，促进双断根嫁接苗根系重新生长，提高西瓜嫁接苗的质量。Moosavi-Nezhad等[20]指出，白光和单色蓝光对西瓜嫁接苗生长、光合色素积累和光合效率提升均有促进作用，可作为嫁接苗愈合的适宜光质，而单色红光照射的幼苗叶绿素含量降低，限制了嫁接苗定植后的生长潜力，应避免使用。由此可见，合理选择嫁接苗愈合过程中的光质是提高嫁接成活率、加快愈合进程、提升幼苗质量的关键。目前，关于黄瓜嫁接苗愈合期间最优光质却鲜有报道，此外，迄今未见愈合期间光质处理对嫁接苗定植后的开花习性影响的相关研究报道。

笔者采用不同波长的LED光源，对嫁接后的黄瓜嫁接苗进行光质处理，主要研究了不同LED光源对黄瓜嫁接苗生长形态及各项生理指标的影响，进一步揭示光质在黄瓜嫁接苗愈合期间发挥的作用。此外，还探究了愈合期间不同光质处理对嫁接苗定植后开花习性的影响，为工厂化黄瓜嫁接苗愈合光环境精准调控提供理论依据和数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料购于成都金田种苗有限公司，黄瓜接穗品种为燕白黄瓜美多脆，南瓜砧木品种为金妈妈图霸613，接穗与砧木均为嫁接生产常用品种，具有一定的代表性。

1.2 方法

试验于2022年5月中旬在成都市农林科学院人工气候室内进行。试验分为4个阶段。第一阶段：催芽育苗，选取饱满、整齐一致的黄瓜、南瓜种子，55～60 ℃温汤浸种10 h后置于28 ℃恒温培养箱催芽，南瓜、黄瓜种子露白后，将其分别播于50孔（盘体长54 cm、宽28 cm、穴深50 mm）、200孔（盘体长54 cm、宽28 cm、穴深43 mm）硬塑料穴盘中，间隔播种，接穗早于砧木1.5 d播种。第二阶段：嫁接，待黄瓜幼苗子叶展平，南瓜幼苗出现第1片真叶时进行嫁接操作，选取健壮育苗，采用贴接法嫁接，在砧木子叶和第1片真叶之间斜切1刀，保证切口平整，叶基部生长点完全切除。接穗下胚轴斜切1刀，长度控制在1 cm左右。将砧木、接穗伤口贴合，快速用嫁接套管固定住结合部位。第三阶段：以LED白光为对照（W），共设置4个处理（图1）：LED红光（R）、LED蓝光（B）、LED白光、红蓝混合光（RB，红光光强∶蓝光光强=7∶3），在全人工光植物生长培养室内，将嫁接苗放置在不同LED光源下处理10 d，嫁接愈合其他环境条件为光照度（100±6）μmol·m-2·s-1；昼夜温度（28±2） ℃/（19±2） ℃，光周期为光照/黑暗=12 h/12 h，嫁接后1～3 d、4～6 d、7～10 d，湿度分别为95%±5%、85%±5%、75%±5%。第四阶段：嫁接后11 d，选取具有代表性的植株移至温室大棚内进行常规管理，每隔3 d施肥1次，每次每盘施质量浓度为1500 mg·L-1的黄瓜水溶肥1 L。定植后15 d，苗长至4叶1心时，进行吊蔓。吊蔓后每隔1 d观察第1朵雌花开花时间和节位，以及单株嫁接苗1～20节内各节位的雌花数量和位置。

1.3 形态指标测定

光质处理10 d后，每个处理随机选取嫁接苗进行形态指标的测定，试验设置3次重复，随机区组分布，每次重复选取10株嫁接苗取平均值。选用BK-302数显游标卡尺分别测量接穗高度（嫁接结合部至接穗生长点、砧木高度（茎基部至嫁接结合部）、茎粗（接穗茎粗为结合部上方0.5 cm处），砧木茎粗为结合部下方1.5 cm处以及接穗第1片真叶叶柄长度。将完全展开的接穗真叶、子叶部分采下，放置在发光板上拍照，使用Image J软件对黄瓜嫁接苗叶片面积进行分析。用精确0.001 g的电子天平称量接穗鲜质量、砧木鲜质量、接穗叶片鲜质量、根系鲜质量，然后将嫁接苗的接穗、砧木和根系部分别用牛皮纸包住放入烘箱，105 ℃烘干箱内杀青30 min后，调至75 ℃烘至恒质量取出，再用电子天平称量相关部位干物质质量。

接穗茎叶比=（接穗干质量-接穗叶片干质量）/接穗叶片干质量；                                               （1）

全株干质量=接穗干质量+砧木干质量+根系干质量；                                                                   （2）