不同夜温对西瓜断根嫁接苗生长和生理特性的影响
华斌 黄远 万正杰 孔秋生 李静 亢敏 别之龙
摘 要：为确定西瓜断根嫁接苗成活后的最佳夜温，研究了不同夜温下西瓜断根嫁接苗形态和生理参数的变化。试验结果表明，夜温从18℃降低至15℃对西瓜断根嫁接苗的生长影响较小，仅叶面积降低了26.5%，叶片中的MDA含量升高了34.9%，但嫁接苗的根系活力提高了50%，育苗的加温成本降低了10%；而12℃的夜温显著抑制了西瓜断根嫁接苗的生长，嫁接苗质量下降。综合考虑嫁接苗质量和育苗成本，低温季节西瓜断根嫁接苗成活后的最佳夜温为15℃。
关键词：西瓜；断根嫁接；夜温
中图分类号：S651 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）02-0028-05
近年来我国西瓜早春设施栽培发展迅速，栽培面积和经济效益均在西瓜产业中占有很大比重。为了克服连作障碍，西瓜早春设施栽培多采用嫁接进行生产，所需嫁接苗均在冬春低温季节进行育苗。但西瓜是一种喜温作物，生长最适温度为20～30℃，冬春季节进行西瓜嫁接苗生产，需要进行人工加温，加温费用在育苗总成本中的比例高达20%左右。由于能源价格的上涨和世界各国对二氧化碳排放的重视，如何提高能源效率已经成为设施园艺产业发展面临的一个重要问题，而降低温室的气温，在亚适宜温度下作物进行生产是提高能源效率最简单有效的措施[1]。
目前已有关于亚适宜温度下番茄、黄瓜、甜瓜等园艺作物生长发育特性的研究[1～4]，但在西瓜嫁接苗上还鲜有报道。对于西瓜嫁接苗来说，嫁接后7 d左右为嫁接苗的愈合期，需要较高的温度条件，降低温度会导致成活率下降。而从嫁接苗成活到出圃这段时期，砧木和接穗已经充分接合，嫁接苗对温度的适应性增强，是降低温度的适宜时期。从昼夜情况来看，白天通过太阳辐射来提高温室内气温，能基本满足西瓜嫁接苗生产的需要，仅在阴雨天需要人工加温；冬春季节的夜长为13～14 h/d，并且没有太阳辐射，只能通过人工加温来提高温室的气温，夜间的加温费用约占总加温费用的70%。因此，降低西瓜断根嫁接苗成活后的夜间温度是提高能源利用效率，降低加温成本的关键措施。
断根嫁接和插接是目前西瓜嫁接苗工厂化生产中应用最广的2种嫁接方法，已有的研究表明，断根嫁接具有发根多、根系活力强、成活率和嫁接工效高等突出优点[5～7]。作为一种新型的嫁接方法，目前对于断根嫁接育苗技术的研究还比较少，加强断根嫁接育苗技术研究对于西瓜嫁接苗产业的发展具有重要的意义。司亚平等[6]的研究表明，嫁接成活后，西瓜断根嫁接苗根际温度保持在17～21℃有利于壮苗的形成，而种苗工厂多将18℃作为西瓜嫁接苗的下限温度，因此本试验以18℃夜温为对照，研究嫁接成活后不同夜温对西瓜断根嫁接苗生长和生理特性的影响，旨在确定西瓜断根嫁接苗生产的最佳夜温，为西瓜断根嫁接苗的夜温管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试接穗为西瓜品种早佳84-24，砧木为葫芦品种将军，均购自上海惠和种业有限公司。育苗基质为草炭和珍珠岩（体积比为2∶1）。
1.2 试验方法
试验于2009年3～4月在华中农业大学连栋玻璃温室以及园艺植物生物学教育部重点实验室进行。砧木和接穗种子经55℃温汤浸种后在恒温箱中催芽，发芽后播于育苗穴盘中，其中砧木3月14日播种，采用50孔穴盘，每孔1粒；接穗3月20日播种，采用72孔穴盘，每孔4粒。3月24日当砧木第一片真叶展开、接穗子叶展平时嫁接，嫁接操作和苗期管理参照朱进等[8]的方法。4月2日将嫁接成活的西瓜苗移入全智能人工气候箱（P1500GS-B型，武汉瑞华仪器设备有限责任公司）进行处理，设置18、15、12℃ 3个不同的夜温处理，光周期12 h，每个处理设3次重复，每重复1盘西瓜断根嫁接苗（50株）。其他环境因子均相同，分别为昼温25℃，相对湿度75%，光照强度130 μmol·m-2·s-1，光照时数12 h。
1.3 测定指标与方法
4月22日当嫁接苗3叶1心时，随机取6株嫁接苗，每处理18株，用于形态指标的测定。另从每盘中随机取8株嫁接苗，每处理共24株，用于生理指标的测定，3次重复。
将西瓜嫁接苗从上至下分为接穗、砧木茎（包括砧木子叶）和根3部分，分别测定茎高、茎粗、干鲜质量，根冠比=根干质量/（砧木茎干质量+接穗干质量），壮苗指数=（接穗茎粗/接穗高度）×全株干质量。采用LI-3100C叶面积仪（美国LI-COR）测定展开真叶的叶面积。根系活力采用TTC染色法测定，叶片可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，叶片脯氨酸含量采用酸性茚三酮法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定[9]，叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性测定参照陈建勋等[10]的方法进行。显著性检验采用邓肯式新复极差法（P<0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同夜温对西瓜断根嫁接苗生长的影响
表1显示，西瓜断根嫁接苗接穗高度随着夜温的降低呈下降趋势，夜温12℃处理的嫁接苗接穗高度较18℃处理降低了17.1%，但差异未达到显著水平。不同夜温对西瓜断根嫁接苗砧木茎的高度、茎粗和接穗的茎粗没有显著影响。随着夜温的降低，西瓜断根嫁接苗的真叶数和叶面积逐渐减小，夜温12℃处理的真叶数较18℃处理显著降低了22.2%，夜温15℃和12℃处理的叶面积显著低于夜温18℃处理，分别减小了26.5%和37.1%。西瓜断根嫁接苗的壮苗指数随着夜温降低而增大，但差异未达显著水平，不同夜温下嫁接苗的根冠比没有显著变化。
2.2 不同夜温对西瓜断根嫁接苗干物质积累的影响
图1表明，不同夜温处理对西瓜断根嫁接苗全株干质量的影响不显著，但对干物质在嫁接苗各部分的分配影响显著。砧木茎干质量随着夜温的降低而增加，夜温12℃处理的砧木茎干质量较18℃和15℃处理显著增加了20.0%和14.4%。随着夜温的降低，接穗干质量逐渐下降，夜温12℃处理的接穗干质量较18℃处理显著减少了近20%。不同夜温对西瓜断根嫁接苗的根干质量没有显著影响。不同夜温对西瓜断根嫁接苗全株和各部分的干物质含量影响较为一致，随着夜温降低，干物质含量均呈升高趋势，其中根的干物质含量在夜温降低到15℃时已显著高于18℃处理，而砧木茎、接穗和全株的干物质含量均在夜温降低到12℃时才达到显著水平。
摘 要：为确定西瓜断根嫁接苗成活后的最佳夜温，研究了不同夜温下西瓜断根嫁接苗形态和生理参数的变化。试验结果表明，夜温从18℃降低至15℃对西瓜断根嫁接苗的生长影响较小，仅叶面积降低了26.5%，叶片中的MDA含量升高了34.9%，但嫁接苗的根系活力提高了50%，育苗的加温成本降低了10%；而12℃的夜温显著抑制了西瓜断根嫁接苗的生长，嫁接苗质量下降。综合考虑嫁接苗质量和育苗成本，低温季节西瓜断根嫁接苗成活后的最佳夜温为15℃。
关键词：西瓜；断根嫁接；夜温
中图分类号：S651 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2014）02-0028-05
近年来我国西瓜早春设施栽培发展迅速，栽培面积和经济效益均在西瓜产业中占有很大比重。为了克服连作障碍，西瓜早春设施栽培多采用嫁接进行生产，所需嫁接苗均在冬春低温季节进行育苗。但西瓜是一种喜温作物，生长最适温度为20～30℃，冬春季节进行西瓜嫁接苗生产，需要进行人工加温，加温费用在育苗总成本中的比例高达20%左右。由于能源价格的上涨和世界各国对二氧化碳排放的重视，如何提高能源效率已经成为设施园艺产业发展面临的一个重要问题，而降低温室的气温，在亚适宜温度下作物进行生产是提高能源效率最简单有效的措施[1]。
目前已有关于亚适宜温度下番茄、黄瓜、甜瓜等园艺作物生长发育特性的研究[1～4]，但在西瓜嫁接苗上还鲜有报道。对于西瓜嫁接苗来说，嫁接后7 d左右为嫁接苗的愈合期，需要较高的温度条件，降低温度会导致成活率下降。而从嫁接苗成活到出圃这段时期，砧木和接穗已经充分接合，嫁接苗对温度的适应性增强，是降低温度的适宜时期。从昼夜情况来看，白天通过太阳辐射来提高温室内气温，能基本满足西瓜嫁接苗生产的需要，仅在阴雨天需要人工加温；冬春季节的夜长为13～14 h/d，并且没有太阳辐射，只能通过人工加温来提高温室的气温，夜间的加温费用约占总加温费用的70%。因此，降低西瓜断根嫁接苗成活后的夜间温度是提高能源利用效率，降低加温成本的关键措施。
断根嫁接和插接是目前西瓜嫁接苗工厂化生产中应用最广的2种嫁接方法，已有的研究表明，断根嫁接具有发根多、根系活力强、成活率和嫁接工效高等突出优点[5～7]。作为一种新型的嫁接方法，目前对于断根嫁接育苗技术的研究还比较少，加强断根嫁接育苗技术研究对于西瓜嫁接苗产业的发展具有重要的意义。司亚平等[6]的研究表明，嫁接成活后，西瓜断根嫁接苗根际温度保持在17～21℃有利于壮苗的形成，而种苗工厂多将18℃作为西瓜嫁接苗的下限温度，因此本试验以18℃夜温为对照，研究嫁接成活后不同夜温对西瓜断根嫁接苗生长和生理特性的影响，旨在确定西瓜断根嫁接苗生产的最佳夜温，为西瓜断根嫁接苗的夜温管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试接穗为西瓜品种早佳84-24，砧木为葫芦品种将军，均购自上海惠和种业有限公司。育苗基质为草炭和珍珠岩（体积比为2∶1）。
1.2 试验方法
试验于2009年3～4月在华中农业大学连栋玻璃温室以及园艺植物生物学教育部重点实验室进行。砧木和接穗种子经55℃温汤浸种后在恒温箱中催芽，发芽后播于育苗穴盘中，其中砧木3月14日播种，采用50孔穴盘，每孔1粒；接穗3月20日播种，采用72孔穴盘，每孔4粒。3月24日当砧木第一片真叶展开、接穗子叶展平时嫁接，嫁接操作和苗期管理参照朱进等[8]的方法。4月2日将嫁接成活的西瓜苗移入全智能人工气候箱（P1500GS-B型，武汉瑞华仪器设备有限责任公司）进行处理，设置18、15、12℃ 3个不同的夜温处理，光周期12 h，每个处理设3次重复，每重复1盘西瓜断根嫁接苗（50株）。其他环境因子均相同，分别为昼温25℃，相对湿度75%，光照强度130 μmol·m-2·s-1，光照时数12 h。
1.3 测定指标与方法
4月22日当嫁接苗3叶1心时，随机取6株嫁接苗，每处理18株，用于形态指标的测定。另从每盘中随机取8株嫁接苗，每处理共24株，用于生理指标的测定，3次重复。
将西瓜嫁接苗从上至下分为接穗、砧木茎（包括砧木子叶）和根3部分，分别测定茎高、茎粗、干鲜质量，根冠比=根干质量/（砧木茎干质量+接穗干质量），壮苗指数=（接穗茎粗/接穗高度）×全株干质量。采用LI-3100C叶面积仪（美国LI-COR）测定展开真叶的叶面积。根系活力采用TTC染色法测定，叶片可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，叶片脯氨酸含量采用酸性茚三酮法测定，丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定[9]，叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性测定参照陈建勋等[10]的方法进行。显著性检验采用邓肯式新复极差法（P<0.05）。
2 结果与分析
2.1 不同夜温对西瓜断根嫁接苗生长的影响
表1显示，西瓜断根嫁接苗接穗高度随着夜温的降低呈下降趋势，夜温12℃处理的嫁接苗接穗高度较18℃处理降低了17.1%，但差异未达到显著水平。不同夜温对西瓜断根嫁接苗砧木茎的高度、茎粗和接穗的茎粗没有显著影响。随着夜温的降低，西瓜断根嫁接苗的真叶数和叶面积逐渐减小，夜温12℃处理的真叶数较18℃处理显著降低了22.2%，夜温15℃和12℃处理的叶面积显著低于夜温18℃处理，分别减小了26.5%和37.1%。西瓜断根嫁接苗的壮苗指数随着夜温降低而增大，但差异未达显著水平，不同夜温下嫁接苗的根冠比没有显著变化。
2.2 不同夜温对西瓜断根嫁接苗干物质积累的影响
图1表明，不同夜温处理对西瓜断根嫁接苗全株干质量的影响不显著，但对干物质在嫁接苗各部分的分配影响显著。砧木茎干质量随着夜温的降低而增加，夜温12℃处理的砧木茎干质量较18℃和15℃处理显著增加了20.0%和14.4%。随着夜温的降低，接穗干质量逐渐下降，夜温12℃处理的接穗干质量较18℃处理显著减少了近20%。不同夜温对西瓜断根嫁接苗的根干质量没有显著影响。不同夜温对西瓜断根嫁接苗全株和各部分的干物质含量影响较为一致，随着夜温降低，干物质含量均呈升高趋势，其中根的干物质含量在夜温降低到15℃时已显著高于18℃处理，而砧木茎、接穗和全株的干物质含量均在夜温降低到12℃时才达到显著水平。
