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葫芦科植物嫁接罗汉果的综合效应研究

2017-02-24 16:54:25

  摘要:采用葫芦科植物栝楼、葫芦、木鳖作为砧木嫁接罗汉果,以罗汉果本砧和组培苗作为对照,探讨了不同砧穗组合对罗汉果生长与结果等方面的综合效应。结果表明,葫芦科植物科内嫁接罗汉果具有良好的亲和性;用葫芦做砧木的罗汉果嫁接植株与罗汉果本砧相比,具有结果多、产量高、品质好、抗根结线虫能力较强的特点,而且嫁接操作比较容易;木鳖根系强大,抗根结线虫能力强,嫁接罗汉果成活率最高,植株生长旺盛,但是嫁接植株没有开花,可以考虑做基砧用;栝楼种子发芽比较困难,通过变温催芽处理(25℃/12h、35℃/12h)可提高发芽率,做砧木嫁接罗汉果亲和性一般,坐果率高,高抗根结线虫,但产量和品质不如葫芦砧和罗汉果组培苗,可以作为备选砧木考虑;罗汉果本砧和组培苗易发生根结线虫病,但是组培苗的果实产量和品质较好。在嫁接方法选择上,劈接法嫁接的成活率高于顶插法,而且在株高、茎粗、叶片数和叶片大小等幼苗生长能力方面都显著高于顶插法;在嫁接苗的管理上,于园土中加入20%蚯蚓粪的混合基质能显著促进罗汉果嫁接苗的生长。


  中国论文网http://www.xzbu.com/8/view-4126464.htm


  关键词:罗汉果;葫芦科;砧木;嫁接;综合效应


  中图分类号:S567.23+9;S504.3文献标识码:A文章编号:0439-8114(2013)04-0854-07


  StudyonComprehensiveEffectofGraftingSiraitiagrosvenoriionCucurbitaceaePlants


  XUEJin-jun1,2,QINZhong-ming2


  (1.CollegeofAgricultural,HebeiUniversityofEngineering,Handan056021,Hebei,China;


  2.CollegeofAgricultural,GuangxiUniversity,Nanning530005,China)


  Abstract:CucurbitaceaeplantsincludingTrichosantheskirilowiiMaxim,Lagenariasiceraria(Molina)Standl.,Momordicacochinchinensis(Lour.)Spreng.wereusedasgraftingrootstockofSiraitiagrosvenorii(Swingle)C.JeffreyexLuetZ.Y.Zhang,takingS.grosvenoriitissuecultureseedlingsandS.grosvenoriirawplantasrootstockascontroltoexplorethecomprehensiveeffectsofdifferentcombinationsofsciononthegrowthandfruitingofS.grosvenorii.ResultsshowedthattheCucurbitaceaeplantsandS.grosvenoriihadgoodgraftingcompatibility.ComparedtoS.grosvenoriitissuecultureseedlingsandS.grosvenoriirawplantasrootstock,usingL.sicerariaasrootstock,theS.grosvenoriiwaswithmorefruits,highyield,goodquality,strongMeloidogyneresistance;andthegraftingcouldbeeasilyoperatedwithrelativelyhighsurvivalrate.M.cochinchinensisrootedpowerfullyandwaswithMeloidogyneresistance,thusthesurvivalratewasthehighestwhenitwasusedastherootstock;andplantgrowthwasexuberant;however,thegraftedplantscouldnotflower,thusitshouldbeconsideredasbaserootstock.SeedgerminationofT.kirilowiiwasdifficult,throughvariable-temperaturepregerminationtreatment(day25℃/12h,35℃/12h)couldincreasegerminationrate.UsingT.kirilowiiasrootstoct,theaffinitywasnormal,whilefruitsettingrateandresistancetoMeloidogynewashigh;buttheyieldandqualitywasworsethanusingL.sicerariaasrootstockorS.grosvenoriitissuecultureseedlings


  罗汉果[Siraitiagrosvenorii(Swingle)C.JeffreyexLuetZ.Y.Zhang]是葫芦科(Cucurbitaceae)罗汉果属(SiraitiaMerr.)多年生宿茎攀缘草质藤本果药多用植物,为中国特有植物[1-3]。罗汉果营养价值很高,干果中总糖含量达25.17%~38.31%,其中果糖10.20%~17.55%、葡萄糖5.71%~15.19%[4],还含有甜度比蔗糖甜300倍的三萜类甜味物质罗汉果皂苷(Mogroside)[5]。罗汉果味甘、性凉,具有清热润肺、怯痰止咳、润肠通便、消暑解渴的功效,主治肥胖病、咳嗽多痰、伤风感冒、急性支气管炎、咽喉炎、急性胃炎、肺痨咳血、扁桃体炎、哮喘等病症,同时具有益肝健脾、降血压、降血糖、美容、减肥、提神、生津的作用,还有抗癌的功效[6-8],并且已从罗汉果的叶片中分离出了类黄酮等抗氧化物质[9-11]。用罗汉果泡制的凉茶久负盛名,并已开发出商品,还可作为调味品用于烹饪及制作糕点、糖果、饼干以及冲剂、糖浆、果精和浓缩果露等食品[12-14]。


  罗汉果主要分布在广西壮族自治区,其中以永福县、临桂县、龙胜县为罗汉果栽培起源中心[15-18]。永福县龙江乡和临桂县茶洞乡均有大量种植,近年来龙胜县的种植面积也在逐渐扩大。由于栽培技术的提高,罗汉果在其他分布较为零散的地域也有规模种植,如广东、江西、贵州、福建、云南等省。罗汉果喜温暖、昼夜温差大的气候,不耐高温,怕霜冻,最适宜生长的环境气温为20~30℃。罗汉果最初生长在林间,攀缘在杂树林中,因而在进化过程中形成了喜光而忌强光的特点,属短日照植物,以每日6~8h光照为宜[19]。幼苗较耐阴,喜欢生长在半阴的环境里;成年植株喜光,若光照不足则植株生长弱、叶片小而薄,影响结果产量;若光照太强,经常暴晒又会导致花粉不育,叶片也将受日灼之害。罗汉果喜湿润环境,但由于罗汉果根具有地下块茎,忌积水,积水会使块茎及根系腐烂,而且连续阴雨天气对开花授粉不利。罗汉果叶面积大,开花、结果期长,所以也需要相应的水分供给[20]。年降水量在1500~2000mm、空气相对湿度为80%左右才能满足罗汉果生长发育的需求,土壤含水量以20%~35%为宜。罗汉果适宜生长在土层深厚、疏松肥沃、通气排水良好的土壤,以富含腐殖质、疏松湿润的壤土或红黄壤土为佳[21],沙土或排水不良的黏土会使植株生长不良,易遭根结线虫(MeloidogyneGoeld)为害而造成块茎腐烂、进而降低产量[22-24]。


  目前生产上罗汉果常用的繁殖方法是用植物组织培养方法培育的组培苗和用地下块茎繁殖的块茎苗,组培苗的优点是繁殖快,育苗成本低,生长中期植株健壮旺盛,缺点是植株良莠不齐,前期抗逆性差、生长弱、死苗率高、上棚慢、结果迟[25-27];块茎繁殖是罗汉果传统的繁殖方法,优点是简单易行,缺点是繁殖系数小,并由于属无性繁殖,易造成品种退化、产量和品质下降、根结线虫病发生严重等问题出现[28,29]。另外块茎苗根系不发达,生长势弱,开花结果量不大,缺少高产稳产基础[30]。嫁接繁殖是果树最常用的方法,主要优点是能够利用砧木根系的优势,解决栽培上的许多实际问题。罗汉果嫁接苗目前在生产上应用得还不多[31,32],为此我们进行了葫芦科植物嫁接罗汉果的综合效应试验研究,现将结果报告如下。


  1材料与方法


  1.1嫁接材料


  所有试验于2004~2007年在广西大学农学院进行,供试砧木中,罗汉果本砧苗由桂林市永福县百寿镇罗汉果种植户杨赐福提供,栝楼(TrichosantheskirilowiiMaxim.)种子购自广西药用植物园,葫芦[Lagenariasiceraria(Molina)Standl.]种子购自南宁农业科技市场,木鳖[Momordicacochinchinensis(Lour.)Spreng.]种子由广西农业科学院提供,均为葫芦科植物;接穗品种为农院3号(S.grosvenoriicv.NongyuanNo.3)植物组织培养生根苗,由广西大学农学院林纬老师提供;ABT3生根粉由中国林业科学院提供。


  1.2栝楼种子变温催芽试验


  由于栝楼种子发芽率低[33],必须先行破壳,再用55℃温水浸泡,边浸泡边搅拌直至水温达室温后再浸泡24h才能促进种子萌发。试验2005年2月进行,设4个处理,处理A:25℃/12h、35℃/12h变温处理[34]加25mg/L的ABT3生根粉溶液浸泡2h;处理B:25℃/12h、35℃/12h变温处理加清水浸泡2h;处理C:30℃恒温处理24h加25mg/L的ABT3生根粉溶液浸泡2h;处理D:30℃恒温处理24h加清水浸泡2h。每处理300粒种子,重复3次,每重复100粒种子;种子经前述处理后置于漏水塑料方筐内,再放在搪瓷托盘上,托盘内放置湿润纱布,种子上也盖上湿润纱布,置于室内进行催芽。催芽期间每天用清水冲洗种子,观察记录发芽情况。催芽后10d内的栝楼种子发芽数占供试种子数的百分比为其发芽势,催芽后20d内的种子发芽数占供试种子数的百分比为其发芽率,计算公式分别为:


  栝楼种子发芽势=(10d内的栝楼种子正常发芽数/供试种子数)×100%;


  栝楼种子发芽率=(20d内的栝楼种子正常发芽数/供试种子数)×100%。


  1.3嫁接方法试验


  2005年4月在广西大学农学院果树育苗大棚内进行。以罗汉果实生苗为供试砧木,以农院3号组培苗瓶苗为接穗,设劈接、顶插2种方法处理;劈接是从砧木光滑处短截后,从截面的中间部位往下切,将接穗插入;顶插是将砧木短截后,用牙签从截面下插再抽出后,将接穗插入[35]。每种嫁接方法处理90株,重复3次,每重复30株。嫁接30d后,统计嫁接成活率,测量嫁接苗的茎粗、株高、叶片数和最大叶长、最大叶宽,都取平均值。1.4栽培基质对嫁接苗生长影响试验


  以罗汉果本砧嫁接苗(接穗为农院3号)为试材,苗床栽培基质为园土加蚯蚓(Haplotaxida)粪(均消过毒)混合基质[36]。设4个处理,分别是100%(体积分数,下同)园土、混合基质中蚯蚓粪比例20%加园土比例80%、蚯蚓粪40%加园土60%、蚯蚓粪60%加园土40%;每处理定植60株,重复3次,每重复20株。2005年5月6日选择生长一致的本砧嫁接苗移入育苗大棚内不同配比的混合基质苗床中。5月21日测量本砧嫁接苗的植株生长、成活情况。


  1.5不同砧木试验


  所有砧木都在育苗大棚内培育,设置4个砧木处理,分别为栝楼砧、葫芦砧、罗汉果本砧、木鳖砧,以农院3号组培生根苗为对照,各砧木都以农院3号品种为接穗,每处理嫁接90株,重复3次,每重复(小区)30株。嫁接30d后,统计嫁接成活率[37,38],并测量所有处理植株的株高、茎粗、叶片数、最大叶长、最大叶宽,都取平均值。


  1.6田间管理与调查项目


  1.6.1田间管理2005年5月12日在广西大学农学院生产实习基地露天试验地定植嫁接苗,当年8月和10月各追肥1次,每次每株施0.15kg的复合肥(氮∶磷∶钾=16∶16∶16)和5kg蚯蚓粪,挖环状沟施肥。每周喷杀病虫药1次,收果前一个月停喷[39]。2005年12月开始分批采收。


  1.6.2调查项目田间调查从开花第一天起,统计不同砧木嫁接植株每天每株的开花数,坐果率为授粉20d后小区坐果数占小区开花数的百分率。产量、品质调查在不同采收期(2005年12月16日、12月29日和2006年1月11日、1月24日、2月6日、2月19日)分别进行,最后统计不同砧木嫁接植株的全部结果数,称量鲜果重量;测量果实的纵径、横径,以果实横径为主要依据对不同大小果实进行分级,果实横径在52~56mm及以上并且充分成熟、外形美观的为大果;果实横径在48~51mm并且基本成熟的为中果;果实横径在44~47mm并且初步成熟的为小果;果实横径在43mm以下并且初步成熟、外表存在破损(包括裂果和畸形果)的为等外果,计算同一砧木嫁接植株各等级果的比例。2006年3月18日挖取不同砧木嫁接植株地下部分,称量块茎(根状茎)与根系的重量。在成熟时于不同采收期(前述6个)每个处理(除木鳖砧处理外)分别采摘20个果实,在室内用榨汁机榨取鲜果的汁液,用手持糖度计测定鲜果的可溶性固形物含量。


  1.6.3根结线虫病发生情况调查2006年3月17日在田间调查各处理根系上根结线虫病的为害情况。根结线虫病病情指数按根结发生的严重程度划分为5级,以根系无根结的划分为0级;根系上有1%~25%的根发生根结的划分为1级;根系上有26%~50%的根发生根结的划分为2级;根系上有51%~75%的根发生根结的划分为3级;根系上有76%~100%的根发生根结的划分为4级[40-42]。根结线虫病发病情况按下式计算[43,44]:


  病株率=(感病株数/总株数)×100%;


  病情指数=∑(各病级植株数×该级数值)/(调查总株数×最重病级数值)×100%。


  2结果与分析


  2.1变温处理对栝楼种子发芽的影响


  变温处理对栝楼种子发芽影响的结果见表1。由表1可以看出,变温处理显著提高了栝楼种子的发芽率与发芽势,其中变温加生根粉处理的发芽率与发芽势分别为93.5%和75.0%,显著高于其他处理;变温加清水处理的发芽率与发芽势分别为77.8%和64.5%,显著高于恒温加生根粉处理(发芽率与发芽势分别为62.5%和42.5%)和恒温加清水处理(发芽率与发芽势分别为54.5%和34.0%),说明变温处理提高栝楼种子发芽率与发芽势的效果大于生根粉处理;无论是变温还是恒温处理,生根粉处理的发芽率与发芽势都高于清水处理,说明生根粉处理有一定的促进栝楼种子发芽效果。


  2.2嫁接方法对罗汉果本砧嫁接苗成活率和幼苗生长势的影响


  嫁接方法对罗汉果本砧嫁接苗成活率和幼苗生长势的影响结果见表2。从表2可以看出,劈接法嫁接的成活率为86.7%,比顶插法嫁接的成活率高出了30个百分点,成活率显著高于顶插法。而且劈接法嫁接后幼苗生长势强,在株高(5.4cm)、茎粗(1.6mm)和叶片大小(叶长5.5cm、叶宽4.5cm)上都显著高于顶插法嫁接苗(株高3.4cm、茎粗1.3mm、叶长4.8cm、叶宽4.0cm),叶片数(3.7片)也显著高于顶插法嫁接苗(2.6片)。劈接法成活率高和生长势强的原因是由于切面接合紧密、愈合面积大、伤口愈合较快等形成的。而顶插法嫁接苗由于插口周围组织被挤伤,且接穗、砧木切口不能很好地贴合,从而造成愈合速度较慢、愈合不够完全,进而影响到幼苗的生长。


  2.3栽培基质对罗汉果本砧嫁接苗生长的影响


  栽培基质对罗汉果本砧嫁接苗生长的影响结果见表3。从表3可以看出,20%蚯蚓粪加80%园土混合基质处理的罗汉果本砧嫁接苗成活率(100%)显著高于40%蚯蚓粪加60%园土(93.3%)、60%蚯蚓粪加40%园土(70.0%)2个混合基质处理,其中60%蚯蚓粪加40%园土混合基质处理的成活率最低。分析认为,蚯蚓粪多了后会引起土壤溶液浓度过高,将不利于嫁接苗成活。在茎粗方面,各处理的差异不大,其中20%蚯蚓粪加80%园土处理(3.2mm)和40%蚯蚓粪加60%园土处理(3.1mm)的茎粗较粗,100%园土处理(2.9mm)比60%蚯蚓粪加40%园土处理(2.8mm)的要粗。在株高方面,20%蚯蚓粪加80%园土处理(24.6cm)显著高于其他处理,100%园土处理(19.2cm)与40%蚯蚓粪加60%园土处理(19.1cm)之间差异不显著,60%蚯蚓粪加40%园土处理(15.5cm)的最低。在叶片数方面,20%蚯蚓粪加80%园土处理的叶片数(10.5片)最多,60%蚯蚓粪加40%园土处理(8.0片)的最少,其他两个处理(9.5片,9.7片))之间差异不显著。在叶片大小方面,20%蚯蚓粪加80%园土处理(7.1cm×6.4cm)的叶片最大,60%蚯蚓粪加40%园土处理(5.7cm×5.2cm)的叶片最小,100%园土处理(6.8cm×6.1cm)与40%蚯蚓粪加60%园土处理(6.5cm×5.8cm)之间差异不显著。综合以上结果表明,20%蚯蚓粪加80%园土处理的罗汉果本砧嫁接苗长势最好,其成活率达100%,嫁接苗茎粗最粗,株高、展开叶数、叶片大小都好于其他处理。试验中罗汉果本砧嫁接苗栽培基质各处理长势的高低顺序依次为20%蚯蚓粪加80%园土处理、100%园土处理、40%蚯蚓粪加60%园土处理、60%蚯蚓粪加40%园土处理。


  2.4不同砧木对罗汉果嫁接植株营养生长的影响


  4种砧木对罗汉果嫁接植株营养生长的影响结果见表4。从表4可见,木鳖砧的罗汉果嫁接成活率和植株高度均最大,分别为86.7%和12.1cm,罗汉果本砧(分别为77.8%和7.3cm)和葫芦砧的罗汉果(分别为78.9%和6.3cm)居中,栝楼砧的罗汉果最低(分别为58.9%和3.9cm)。本砧和葫芦砧的罗汉果植株茎粗最大,分别为1.67mm和1.60mm;栝楼砧的罗汉果植株的茎粗最小,为1.33mm;木鳖砧的罗汉果植株茎粗居中,为1.50mm。本砧的罗汉果植株叶片数最多(4.3片),栝楼砧的罗汉果植株叶片数最少(2.7片)。本砧(5.4cm×4.6cm)与葫芦砧的罗汉果植株(5.3cm×4.4cm)叶片最大,栝楼砧的罗汉果植株(3.3cm×2.6cm)叶片最小。从成活率和植株生长状况分析,木鳖砧、罗汉果砧、葫芦砧与罗汉果的亲和性较好,栝楼与罗汉果的亲和性稍差。


  各砧木处理地下部分营养生长的情况见表5。由表5可见,葫芦砧地下部分营养生长量最大,达404.35g;其次为罗汉果本砧和对照农院3号组培苗,分别为363.86g和336.41g,木鳖砧(211.23g)和栝楼砧(225.99g)的地下部分营养生长量靠后;但是木鳖砧的根系最发达,根重达104.06g,显著高于其他砧木处理,这种现象可能解释了木鳖作为砧木具有一些促进接穗生长的原因所在,包括成活率和株高等方面的优势。同时发现在块茎(根状茎)重方面,与对照(272.72g)的块茎重相比,葫芦砧(350.40g)、罗汉果本砧(301.93g)可以提高嫁接苗的地下部分块茎(根状茎)重量。


  2.5不同砧木对罗汉果植株生殖生长的影响


  不同砧木对罗汉果植株生殖生长的影响结果见表6。从表6可见,葫芦砧的罗汉果植株开花数最多,为29.1朵/株;栝楼砧的罗汉果植株坐果率最高,为78.1%,显著高于罗汉果本砧,说明葫芦和栝楼做罗汉果的砧木是可行的。木鳖做罗汉果的砧木嫁接成活率高,但是成活的罗汉果植株不能开花,其机理值得进一步研究。不同砧木处理(除木鳖外)对罗汉果植株开花时间先后的影响结果见图1。从图1可以看出,对照开花比其他各砧木处理的植株早,并且在9月上、中旬开花数也比其他各砧木处理的植株多,但9月中旬之后则处于较低水平;葫芦砧罗汉果植株前期开花数多,10月上旬达到最大值,以后大多数时间的开花数也比其他处理多;栝楼砧罗汉果植株在9月上、中旬花量很少,9月下旬至10月中旬花量较多;而罗汉果本砧植株的花量一直都比较少。各砧木处理的罗汉果植株开花数都在10月上旬达到最大值;在9月下旬,除了前期开花很少的栝楼砧罗汉果植株开花较多外,其他处理的罗汉果植株开花数都处在较低水平。


  2.6不同砧木对罗汉果植株产量和品质的影响


  不同砧木对罗汉果植株产量和品质的影响结果见表7。从表7可见,葫芦砧的罗汉果单株结果数最多,为28.7个,显著高于其他处理;葫芦砧、罗汉果本砧和对照的罗汉果植株大果率显著高于栝楼砧罗汉果植株,分别为74.8%、68.4%、73.4%;等外果率以栝楼砧罗汉果植株最多,达到了10.3%,可见葫芦作为砧木对罗汉果结果能力的促进作用表现是最好的。


  不同砧木对罗汉果植株鲜果可溶性固形物含量动态变化的影响结果见图2。由图2可见,在不同采收期,3个嫁接处理植株的鲜果可溶性固形物含量基本呈现出波浪形的动态变化趋势,而对照在前期的可溶性固形物含量较低,中期升高,后期又降低。分析认为,罗汉果鲜果可溶性固形物含量动态变化与植株的开花量有一定的联系,如对照在2005年12月16日、12月29日测定的鲜果可溶性固形物含量较低,而对照在2005年9月上、中旬花期的开花量大、挂果多,造成养分平均分配减少,使果实营养物质合成积累降低;而在2006年1月11日对照的鲜果可溶性固形物含量显著高于栝楼砧、葫芦砧和罗汉果本砧处理,是因为2005年10月上旬栝楼砧、葫芦砧和罗汉果本砧处理的嫁接植株开花量都达到最大(图1),但此时对照的花量相对9月增加不多。而10月中旬之后的各处理开花量相差不大(图1),所以各处理的鲜果可溶性固形物含量在采收后期动态变化也就趋于一致。


  在试验过程中,栝楼砧嫁接植株由于在2005年7、8月期间营养生长较差,造成在当年12月16日的鲜果可溶性固形物含量较低。对照由于根结线虫病发生较重,影响到后期根系的养分输送,故降低了2006年2月19日的鲜果可溶性固形物含量。罗汉果本砧植株因在生长发育时期病毒感染较早、发病较重,也影响了果实的鲜果可溶性固形物含量,只是后来防治工作取得了实效,病情有所缓解,才使2006年2月19的鲜果可溶性固形物含量随之提高。


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