不同光强和光质对黄瓜嫁接愈合及生长的影响

作者: 钟路明,廖自月,郝思怡,林碧英,申宝营,刘爽

不同光强和光质对黄瓜嫁接愈合及生长的影响0

摘    要:为寻求黄瓜嫁接愈合及生长的最佳光强梯度和光质组合,试验选择2R∶8B、5R∶5B和8R∶2B等3种光质与3种光强梯度进行3×3的正交试验,进行不同光强梯度和光质组合对黄瓜嫁接愈合及生长影响的试验研究。结果表明:在相同光强梯度下,随着红光比例的增加,砧穗的接合力、木质部输导力、全株干质量、地下形态指标、根系活力和叶绿素含量均增加;在相同光质组合下,45-90-135 μmol·m-2·s-1光强梯度的,砧穗接合力和木质部输导力最大。而60-20-180 μmol·m-2·s-1的光强梯度对嫁接苗愈合后的形态建成最有利;评价结果为:T2L3 > T3L3 > T2L2 > T3L2 > T1L3 > T3L1 > T2L1 > T1L2 > T1L1处理。综合分析表明,光强梯度为45-90-135 μmol·m-2·s-1、光质为8R∶2B的组合最适合黄瓜嫁接苗的愈合和生长。

关键词:黄瓜;光强梯度;光质;嫁接苗;愈合

中图分类号:S642.2 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2022)01-054-06

Effects of different light intensity and quality on grafting healing and growth of cucumber

ZHONG Luming, LIAO Ziyue, HAO Siyi, LIN Biying, SHEN Baoying, LIU Shuang

(College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, Fujian, China)

Abstract: To explore the best light intensity gradient and light quality combination of cucumber grafting healing and growth. three light qualities, 2R∶8B, 5R∶5B and 8R∶2B, and three light intensity gradients were selected to carry out 3×3 orthogonal test, and the effects of different light intensity gradients and light quality combinations on cucumber grafting healing and growth were studied. The results showed that under the same light intensity gradient, the grafting force, xylem transport force, whole plant dry weight, underground morphological index, root activity and chlorophyll content all increased with the increase of red light proportion. Under the same combination of light quality, the stock and spike bonding force and xylem transport force were the largest under the light intensity gradient of 45-90-135 μmol·m-2·s-1. The light intensity gradient of 60-120-180 μmol·m-2·s-1 was the most favorable for the morphological formation of the grafted seedlings after healing. The evaluation results were: T2L3 > T3L3 > T2L2 > T3L2 > T1L3 > T3L1 > T2L1 > T1L2 > T1L1. Comprehensive analysis showed that the combination of light intensity gradient of 45-90-135 μmol·m-2·s-1 and light quality of 8R:2B was the most suitable for the healing and growth of cucumber grafts.

Key words: Cucumber; Light intensity gradient; Light quality; Grafting; Healing

嫁接是防治瓜类和茄果类蔬菜土传病害,促进蔬菜产业可持续发展的有效措施[1]。随着我国瓜果类嫁接工厂化育苗技术的快速发展,市场对于嫁接苗需求量逐年增加,故缩短嫁接苗育苗周期、降低生产成本以及提高嫁接苗质量成为目前生产上急需解决的问题。

黄瓜嫁接愈合后愈合情况及幼苗质量不仅与砧木、接穗本身质量有关,还取决于嫁接后设施的环境因子,如光、温度与空气湿度等。不同的光质、光强和光照时间对植物的影响也不相同[2]。光在愈伤组织的形成和维管束的形成过程中起到了很好的调节作用[3],适宜的光强、光质对嫁接愈合有促进作用[4]。而愈合期间,不同光强梯度、光质的LED照明时间对嫁接幼苗生长的物质积累影响也较大[5]。Jang等[6-7]对黄瓜及辣椒的嫁接愈合研究发现,二氧化碳交换率的提高得益于较高的光照水平。此外,朱晨等[8]对黄瓜嫁接愈合最适的光环境作了筛选。但这些研究仅限于单独对光强或者光质进行研究,迄今未见综合考虑光强梯度和光质对黄瓜嫁接愈合及幼苗质量的影响的相关研究报道。

笔者在课题组[9-10]及前人的基础上,选择光强梯度综合评价值在前三的光强梯度,配比3种不同比例的红蓝混合光,进行3×3的正交试验。研究不同光强梯度和光质组合对黄瓜嫁接苗愈合及幼苗生长的影响。进一步揭示光强梯度和光质环境因子在黄瓜嫁接愈合及幼苗生长中发挥的作用。同时为工厂化黄瓜嫁接苗嫁接后愈合光环境精细化控制提供一些理论依据和有效方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取壮士南瓜为砧木、冬青黄瓜为接穗,种子购于福建省福州市昌育农业有限公司。挑选大小一致的砧木和接穗种子进行浸种催芽,待砧木幼苗出土后子叶展平时播种接穗。砧木(南瓜)播种于32孔穴盘中,接穗(黄瓜)则播种于108孔穴盘中。在接穗子叶展平后1 d开始采用改良顶插固定嫁接法[11]嫁接。试验用光源采用LED与白色荧光灯条。LED红光波峰值630 nm,蓝光波峰值450 nm。

1.2 试验方法

1.2.1    试验设计    试验于2021年3—5月在福建农林大学园艺学院设施农业科学与工程人工气候室中进行。嫁接后采用不同的光强梯度和光质组合进行培养:试验共设9个处理(表1),昼夜温度为24 ℃/18 ℃,光周期为12 h/12 h,各阶段管理条件如表2,嫁接后11 d将幼苗移入玻璃温室,常规光照管理。各指标的测定每处理随机取样5株,3次重复,每个处理样本数40株,随机区组排列。

1.2.2    测定指标与方法    嫁接后10 d,测定砧穗接合力:取嫁接苗距顶插节点部位 3 cm茎段,利用艾德堡 HP-30 数显推拉力计测定砧木与接穗分离时的瞬时最大拉力(N);砧穗接合部茎输导能力测定[12]:从砧木茎基本切取地上部分,置于1%酸性品红溶液中3 h,取全部接穗,称质量后加2 mL水研磨成匀浆,4500 r·min-1离心5 min,取上清液,使用分光光度计(普析通用,TU-1810)测定A545,从标准曲线读取酸性品红含量。

品红含量(mg·g-1·h-1)=(C×V)/(a×W×t)

式中:C为标准方程求得的品红质量(mg),V为提取液总体积(mL),a为测定所取提取液体积(mL),W为叶片质量(g),t为品红处理时间(h)。

嫁接后15 d,用游标卡尺测茎粗、接穗高度;使用EPSON Expression 11000XL根系扫描仪获取黄瓜幼苗根系参数;采用混合液浸提法[13]测定嫁接苗真叶叶绿素含量;使用氯化三苯基四氮唑法(TTC)测根系活力[14],使用鲜样烘干法测各部分干重。并计算嫁接苗壮苗指数=(接合部茎粗/接穗高度)×全株干质量和G值=全株干质量/育苗时间。

1.2.3    数据处理    试验数据采用 IBM SPSS Statistics 22.0 软件进行方差分析,使用Duncan法进行多重比较(p<0.05);综合评价结果使用熵权系数法进行分析[15];采用 WPS office 2021软件进行统计分析和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 不同光强梯度和光质组合对黄瓜嫁接愈合的影响

从图1可以看出,相同光强梯度下,嫁接苗幼苗愈合指标接合力(图1-A)与木质部输导力(图1-B,以品红含量代表输导力)在光质组合2R∶8B、5R∶5B和8R∶2B下两两均存在显著差异,且随着红光比例增加,接合力与木质部输导力呈上升趋势,均在8R∶2B处理下达最大值。而相同光质组合下,不同光强梯度的接合力与木质部输导能力先增大后减小,均在45-90-135 μmol·m-2·s-1的光强梯度下达最大值。但不同处理间光强梯度的变化对黄瓜嫁接苗愈合的影响小于不同处理间光质组合的变化对黄瓜嫁接苗愈合的影响。总的来看,光强梯度为45-90-135 μmol·m-2·s-1而光质组合为8R∶2B时,对黄瓜嫁接苗幼苗愈合接合力和木质部输导力的影响最大,且与多数处理差异显著。

2.2 不同光强梯度和光质组合对黄瓜嫁接苗幼苗形态指标的影响

从表3可以看出,相同光强梯度下,接穗茎粗、接穗干质量、全株干质量、总根长、根表面积和根体积均随着红光比例的增加而增大,并在光质组合为8R∶2B时达最大值。相同光质组合下,接穗茎粗、接穗干质量和全株干质量、总根长、根表面积和根体积均随着光强梯度的增加而增加。并且在60-120-180 μmol·m-2·s-1的光强梯度下达最大值。总体来看,除接穗茎粗在T2L3处理达最大值且与其他处理差异显著外,其他形态指标均在T3L3处理达最大值。

2.3 不同光强梯度和光质组合对黄瓜嫁接苗综合形态指标的影响

从图2-A可知,相同光强梯度下,随着红光比例的增加,G值呈上升的趋势,并在8R∶2B的光质组合下达最大值。除2R∶8B外,其他相同光质组合下,随着光强梯度的增加,G值也呈增大趋势,最终在60-120-180 μmol·m-2·s-1的光强梯度下达最大值,且与其他处理差异显著。总的来看,G值在T3L2处理达最大值,除与T3L3相近无显著差异外,与其他处理均差异显著。

从图2-B可知,不同光质组合对黄瓜嫁接苗壮苗指数的影响在不同光强梯度下表现不一致。光强梯度为30-60-90 μmol·m-2·s-1时,随着红光比例增加,壮苗指数降低;光强梯度为45-90-135 μmol·m-2·s-1时,随着红光比例增加,壮苗指数则先上升后下降,但3个处理间无显著差异;光强梯度为60-120- 180 μmol·m-2·s-1时,则表现为随着红光比例的增加,壮苗指数也增加。而相同光质组合下,随着光强梯度的增加,壮苗指数也增加,在60-120- 180 μmol·m-2·s-1达最大值。总体来看,壮苗指数在T3L3处理达最大值,且与其他各处理差异显著。

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