基金項目:黃果梨種苗高效嫁接繁育科技研究
基金項目:青海省科學技術廳項目(2019-NK-C03);2020年第一批中央財政林草科技推廣示範專案(青〔2020〕TG04號)
_魏海斌
黃果梨為白梨(Pyrus bretschneideri Rehd)系統的地方梨品種,主產於青海省黃南藏族自治州同仁縣隆務河流域。因其果味濃郁純正、皮薄松軟、色澤金黃、酸甜適度、營養豐富等特點,倍受羣衆喜愛。近年,隨著農村產業結構的調整,地產特色林果業有了長足發展,黃果梨種植面積得到進一步擴大,其優質種苗供給的重要性愈顯突出。規範的種苗繁育科技可以有效提高種苗的質量和成活率,進而達到降低生產成本、提高經濟效益的目的。嫁接繁育科技是在農業生產中廣泛應用的一種無性繁殖科技,該方法不僅能保持接穗品種的優良性狀,而且可以利用砧木的有利特性,增强品種的抗寒性、抗旱性、抗病蟲害等能力,是果樹種苗生產上常用的繁殖手段以及保持品種特性的重要途徑。嫁接繁殖中嫁接體的癒合過程是一個複雜的動態變化過程,其實質是砧穗愈傷組織的產生、對接、癒合、維管束鞘的形成與分化,砧、穗結合成一體的整體過程。嫁接成活的關鍵,不僅受砧木和接穗的親和力、生活力等內在因素的影響外,還受溫度、濕度、光照、水分等外在因素的影響。但在內因和外因一致的前提下,不同的嫁接方法、嫁接時期及砧木處理管道對嫁接成活及後期生長的影響更大。本試驗通過開展黃果梨種苗嫁接繁育科技中適宜嫁接方法、嫁接時期、砧木處理管道等關鍵技術研究,進一步完善其種苗嫁接繁育科技方案,為快速高效繁育黃果梨優質種苗提供科學依據。
1試驗資料與方法
1. 1試驗地概況
試驗地設在青海省黃南藏族自治州同仁縣保安鎮東幹木村格拉灘黃果梨種植基地。試驗地海拔2 300 m,屬大陸性高原半乾旱氣候,年均氣溫5. 6℃;年均降雨量401. 4 mm,年均蒸發量1 397. 3 mm;年均無霜期134 d。試驗地土壤p H 8. 49,有機質、堿解氮、速效磷缺乏,速效鉀中等,田間管理中等。
1. 2試驗資料
嫁接砧木採用一年生杜梨苗,嫁接品種為地方梨品種黃果梨。
1. 3試驗設計與方法
1. 3. 1不同嫁接方法試驗試驗以一年生杜梨為砧木,於4月初定植,翌年3月中旬開展枝接和芽接單因素隨機區組試驗。其中枝接採用劈接管道,芽接採用帶木質芽接,接後在接芽上方1 cm處剪砧。兩種嫁接管道的嫁接部位均為地上10 cm處。每個處理30株,重複3次。秋季停止生長後,調查各處理嫁接成活率和當年新梢生長量。同時,在嫁接過程中,統計兩個處理嫁接千株苗的穗條使用量、嫁接用工量、砧木可嫁接率、單株生產成本等。
1. 3. 2不同時期帶木質芽接試驗試驗以一年生杜梨為砧木,於4月初定植,分別於當年7月下旬和翌年3月下旬開展春秋兩季帶木質芽接的單因素隨機區組試驗。7月下旬芽接接穗採用黃果梨當年生半木質化枝條,翌年3月芽接接穗採用一年生黃果梨木質化枝條。嫁接部位均為地上10 cm處。每個處理30株,重複3次。秋季停止生長後,調查各處理嫁接成活率和新梢生長量。
1. 3. 3芽接不同包裹管道及剪砧時期處理組合試驗試驗以一年生杜梨為砧木,於4月初定植,當年7月下旬進行帶木質芽接試驗。選用黃果梨當年生半木質化枝條為接穗,隨采隨用。採用3因素多水准隨機區組試驗,其中A因素為不同芽接時期,設5個水准,分別為A1(7月23日)、A2(8月2日)、A3(8月12日)、A4(8月22日)、A5(9月2日);B因素為芽接後接芽不同包裹管道,設2個水准,B1為嫁接後接芽外露,B2為嫁接後接芽被嫁接膜包裹,不外露;C因素為嫁接後砧木處理管道,設3個水准,C1為嫁接後立即在接芽上部1 cm處剪砧,C2為嫁接後10 d在接芽上部1 cm處剪砧,C3為嫁接後當年不剪砧。每處理組合30株,重複3次。嫁接後20 d開始調查接芽萌發率,每10 d調查1次,直至秋季停止,統計各處理當年萌發率及生長量。翌年春季萌動後,調查翌年接芽萌發率,並於秋季停止生長後調查生長量。
1. 4測定名額
新稍長度用鋼卷尺量測,為嫁介面至新稍頂端的長度。新稍粗度用遊標卡尺測定,為接芽發出新稍基部距嫁介面1 cm處的粗度。
嫁接成活率=(成活株數÷嫁接總株數)×100%
砧木可嫁接率=(實際可嫁接的砧木數量÷用於嫁接的砧木總株數)×100%
當年萌發率=(嫁接後當年接芽萌發的株數÷嫁接總株數)×100%
翌年萌發率=(嫁接後第二年接芽萌發的株數÷嫁接總株數)×100%
1. 5試驗統計方法
試驗數據採用DPS17. 10軟件進行統計分析。
2結果與分析
2. 1不同嫁接管道對嫁接成活率、生長量及生產成本的影響
不同嫁接管道對嫁接成活率和新稍生長量的影響如錶1所示。由錶可知,兩種嫁接管道相比,帶木質芽接的嫁接成活率比劈接高16. 67%,但劈接的新稍高生長量和粗生長量卻比帶木質芽接分別高19. 61 cm和0. 23 cm。兩種嫁接管道的嫁接成活率、新稍高生長量和粗生長量間無顯著差异。
錶1不同嫁接管道間嫁接成活率及新稍生長量的差异性比較
注:小寫字母表示P≤0. 05水准的顯著差异;大寫字母表示P≤0. 01水准的極顯著差异;下同。
錶2為不同嫁接管道對生產成本的影響。由錶可知,兩種嫁接管道相比,嫁接千株種苗所需種條用量不同,劈接平均嫁接千株種苗種條用量比帶木質芽接多129. 66條,且存在顯著差异;兩種嫁接管道的用工量,劈接每嫁接千株種苗比帶木質芽接多用人工2. 34個工,兩者並存在顯著差异;從可嫁接率上看,帶木質芽接較劈接高22. 33%,兩者存在極顯著差异;從一年生嫁接苗單株生產成本看,劈接較帶木質芽接單株成本高0. 75元,並存在顯著差异。由此可見帶木質芽接表現出嫁接成本低,該嫁接方法更為經濟、高效。
錶2不同嫁接管道生產成本比較
2. 2春秋兩季帶木質芽接對嫁接成活率和生長量的影響
錶3為春秋兩季帶木質芽接對嫁接成活率和生長量的影響。由錶可知,春秋兩季帶木質芽接,其嫁接成活率相近,均為90%以上,但秋季帶木質芽接新稍高生長量和粗生長量比春季帶木質芽接分別高36. 37 cm和0. 36 cm。春秋兩季嫁接成活率間無顯著差异,但秋季帶木質芽接的高生長量和粗生長量顯著高於春季帶木質芽接處理。
錶3春秋兩季帶木質芽接成活率和生長量的差异比較
2. 3不同處理組合對萌發率、生長量的影響
2. 3. 1不同處理組合對接芽萌發率的影響圖1為不同處理組合對接芽當年萌發率的影響。由圖可以看出,在7月23日至9月2日時間段內,嫁接時間越早,接芽萌發的越快,可在最短的時間內達到較高萌發率。其中7月23日嫁接,接芽萌發最快,嫁接20 d後的萌發率可達63. 33%(A1B1C2處理)。在9月以後嫁接,除A5B1C1處理當年接芽萌發率為20%外,其他處理接芽當年基本不萌發。這可能與早期嫁接,氣溫高,早晚溫差小,利於嫁介面癒合有關。
從接芽不同的處理管道上看,總體上露芽處理組合(含B1的處理組合)較包芽處理組合(含B2的處理組合)接芽萌發早,當年萌發率高,最高可達93. 33%(A2B1C2)。而包芽的處理組合當年萌發率相對較低,最高為86. 67%(A3B2C2)。
從嫁接後砧木不同處理管道上看,嫁接後適時剪除介面上方的砧木,利於接芽早期萌發,砧木當年不處理,接芽當年不萌發。這可能與砧木處理越晚,砧木本身消耗部分養分和水分,使得養分和水分不能集中供給接芽所致。在嫁接後10 d剪砧,前20 d接芽萌發率雖不及嫁接後立即剪砧的處理,但在中後期接芽萌發率卻普遍較高,這可能與嫁接後短期內保留砧木,砧木上的葉片在消耗養分和水分的同時,也在製造有機物質回流樹體內儲藏,更利於介面癒合和後期接芽萌發、生長對養分的需求有關。
各處理隨著嫁接後時間的推移,接芽萌發率逐漸提高,並嫁接後40 d基本達到最佳萌發率。比較所有處理組合可以看出,不論嫁接早晚,凡是包芽不剪砧的處理組合,接芽當年不萌發,年萌發率為0。而以7月中下旬至8月中旬進行嫁接,採用露芽管道,並在嫁接後10 d剪除介面上方的砧木,接芽當年萌發率最高,均可達到80%以上。
圖1不同處理組合的接芽當年萌發率圖1不同處理組合的接芽當年萌發率
2. 3. 2不同處理組合對新梢當年生長量的影響圖2、圖3為不同處理組合對新梢當年生長量的影響。由圖可以看出,不論嫁接早晚,凡是包含不剪砧的處理組合,接芽當年不萌發,新梢無生長量。同樣的處理組合隨嫁接時間的推後,接芽萌發的新梢當年生長量逐漸减小。嫁接時間越早,接芽萌發新梢當年生長量越大;嫁接時間越晚,接芽萌發新梢生長量越小或甚至不萌發。試驗以7月中下旬至8月上旬嫁接的處理組合,當年新梢高生長量基本均大於10 cm,最高的當年新梢高生長量可達16. 07 cm(A2B1C2);9月初嫁接的處理組合(A5B1C1)當年高和粗生長量最小,僅為0. 97 cm和0. 11 cm。在7月中下旬至8月上旬,嫁接後10 d剪砧處理組合接芽萌發新梢生長量大於嫁接後立即剪砧的處理組合;而隨著嫁接時間的推後,嫁接後立即剪砧的處理組合接芽萌發新梢生長量大於接後10 d剪砧的處理組合。這可能與隨著嫁接試驗的推後,氣溫越低,芽體萌發時間越長,加之砧木消耗樹體本身部分養分和水分,導致芽體萌發晚,後期生長時間不足有關。
圖2不同處理組合新稍當年高生長量圖2不同處理組合新稍當年高生長量
圖3不同處理組合新稍當年粗生長量圖3不同處理組合新稍當年粗生長量
2. 3. 3不同處理組合對翌年接芽萌發率的影響圖4為不同處理組合對當年和翌年萌發率的影響。從圖可以看出,同樣的處理組合隨著嫁接時間的延后,翌年接芽萌發率逐漸降低,9月初嫁接的部分處理組合翌年萌發率為0(A5B2C2)。說明過晚嫁接,由於氣溫逐漸降低,晝夜溫差大,不利於嫁介面癒合和萌發新稍的木質化形成,致使嫁介面癒合程度低或萌發新稍木質化程度低而導致越冬後嫁接體死亡,造成翌年萌發率降低。適時早接,氣溫高,晝夜溫差小,利於嫁介面癒合和新稍木質化,可使接芽或新稍安全越冬,保證翌年正常萌發。
所有組合中均以嫁接後當年不剪砧的處理翌年接芽萌發率較高,表現為7月中下旬至8月中旬間嫁接,越冬保存率均達80%以上,最高可達96. 67%(A1B1C3、),甚至9月初嫁接,翌年接芽萌發率仍能達到60%以上(A5B2C3、A5B1C3)。其次為嫁接10 d後剪砧的處理組合,而嫁接後立即剪砧的處理組合翌年接芽萌發率相比較低。
圖4不同處理組合當年和翌年萌發率比較圖4不同處理組合當年和翌年萌發率比較
綜合比較當年接芽萌發率和翌年接芽萌發率可以看出,嫁接後當年不剪砧的所有10個處理組合,雖當年接芽萌發率為0,但翌年接芽萌發率卻均達到60%以上;而嫁接後立即剪砧和10 d後剪砧的處理組合,均表現為翌年接芽萌發率低於當年萌發率。說明接芽當年萌發率高的,翌年接芽萌發率不一定高,而接芽當年不萌發的,不一定翌年接芽萌發率低。翌年接芽萌發率的高低取決於介面癒合程度和萌發新稍木質化程度。秋季氣溫逐漸降低,此時採取剪砧等促進接芽萌發的措施,雖能提高當年萌發率,但由於新稍生長期短,木質化程度低,容易導致不能安全越冬。相反,嫁接後不剪砧,砧木生長的同時,給接芽提供接芽充足養分促進介面癒合,利於芽體安全越冬,從而保證翌年較高的萌發率。
2. 3. 4不同處理組合對翌年苗木生長的影響圖5、圖6為各處理對翌年新梢生長量的影響,從圖可以看出,只要嫁接成活並安全越冬後,各處理翌年新稍均能正常生長,且生長量相當。其中在各個時間段嫁接,均以嫁接後不剪砧的處理,其翌年萌發後新稍生長量較大,新稍平均長度均達到80 cm以上,粗度達到0. 8 cm以上,且苗木生長通直,規格好。這可能與嫁接後不剪砧,砧木上的葉片製造的營養可使嫁介面完全愈合併在入冬前儲藏充足的養分,翌年春季萌動後養分充足,生長動力大有關。
圖5各處理翌年新稍高生長量圖5各處理翌年新稍高生長量
圖6各處理翌年新稍粗生長量圖6各處理翌年新稍粗生長量
2. 3. 5試驗各因素多重比較結果錶4為各因素多重比較結果,從錶可以看出,對接芽當年萌發率而言,試驗各單因素A、B、C及A×B、A×C、B×C、A×B×C互作P<0. 01,均存在極顯著差异。對新稍當年生長量而言,A、C因素對新稍當年高生長的影響存在極顯著差异,單因素B間無顯著差异,A×C和A×B×C互作對新稍當年高生長的影響存在極顯著差异。A、C因素及A×B、A×C、B×C、A×B×C互作對新稍當年粗生長的影響存在極顯著差异。對接芽翌年萌發率而言,A、B、C各單因素及A×C、B×C互作P<0. 01,均存在極顯著差异,而A×B、A×B×C互作無顯著差异。對接芽翌年生長量而言,試驗各單因素A、C及A×C、B×C、A×B×C互作P<0. 01,均存在極顯著差异,而單因素B間無顯著差异,A×B互作P<0. 05,存在顯著差异。
錶4各因素對生長狀況影響的多重比較
注:*表示在0. 05水准上的顯著差异;**表示在0. 01水准上的極顯著差异。
3討論與結論
本研究結果表明,黃果梨種苗嫁接繁殖過程中,採用帶木質芽接,嫁接成活率比劈接高16. 67%,而劈接的新稍高生長量和粗生長量比帶木質芽接分別高19. 61 cm和0. 23 cm。這可能是帶木質芽接相比劈接在砧穗間更能形成緊密平滑的結合面是使其嫁接成活率高的主要原因,而劈接相比帶木質芽接其嫁接體能提供生長更多養分是使其新稍生長量較高的主要原因。邱俊儒等、諸玲等、曹建華等、糜林等的研究也表明砧穗間結合緊密度是影響嫁接成活的關鍵因素之一,嫁接體的營養水准是嫁接成活和前期生長的重要營養來源。劈接與帶木質芽接在嫁接成活率和新稍生長量無顯著差异,而帶木質芽接由於對砧木粗度的要求較低,操作科技難度低,節省嫁接資料,使其可嫁接率更高,生產成本更低,表現為生產效率高,更符合生產需求。
春秋兩季帶木質芽接,其嫁接成活率間無顯著差异,但秋季帶木質芽接的高生長量和粗生長量顯著高於春季帶木質芽接。說明秋季帶木質芽接,由於接後砧木暫時不剪除,砧木的葉片產生的營養物質回流促進介面更好愈合併儲存足够的養分供翌年接芽萌發、生長;而春季進行芽接,接後隨即剪除砧木,此時接芽萌發與新稍前期生長所需養分均依靠剩餘砧木提供,囙此造成生長動力不足,故生長量相對較小。這與何長敏等提出的在諸多影響嫁接成活和生長的外在因素中,營養物質是愈傷組織形成和嫁接成活、生長的基礎相一致。
秋季帶木質芽接嫁接成活率和苗木生長量雖均符合生產需求,但秋季嫁接時期、接芽包裹管道、剪砧時期的不同,均會影響嫁接成活率、新稍生長量及翌年萌發和生長情况。研究表明:在只考慮秋季嫁接時期單個因素前提下,秋季帶木質芽接,嫁接時間越早,接芽萌發的越快,嫁接成活率越高,新梢生長量越大;嫁接時間越晚,接芽萌發的越慢,嫁接成活率越低,新梢生長量越小。這符合張斌提出的溫度對愈傷組織形成的快慢和嫁接成活有很大關係的理論。這是由於秋季較早嫁接,氣溫相對較高,形成層活動强度較大,細胞分裂較快,嫁接易成活;秋季較晚嫁接,氣溫日漸降低,嫁接後接穗和砧木的形成層活動較弱,形成層細胞分裂緩慢,造成嫁接成活率低。張艾榮對不同嫁接時期對黃連木成活率的影響研究也的得到了同樣的研究結果。在只考慮接芽包裹管道單個因素前提下,帶木質芽接時露芽處理比包芽處理接芽萌發早,當年萌發率高。這可能與包芽在一定程度上給接芽萌發造成一定阻力,不利於接芽無阻力的順利萌發所致。在只考慮剪砧時期單個因素前提下,嫁接後適時剪除介面上方的砧木,利於接芽早期萌發。在嫁接後10 d剪砧或翌年春季萌動前剪砧,接芽萌發率高,新稍生長量大。這可能與嫁接後保留砧木,砧木上的葉片在消耗養分和水分的同時,也在製造有機物質回流樹體內儲藏,更利於介面癒合和後期接芽萌發、生長對養分的需求有關。
綜上可知,在青海高原地區,以秋季7月中下旬至8月中旬間,採用露芽帶木質芽接管道,且嫁接後不剪砧,待翌年萌動前在接芽上方1 cm處剪砧的方法,嫁接成活率和可嫁接率高,新稍生長量大,苗木生產成本低,表現為更加經濟高效。
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