马铃薯番茄共生新个体培育技术

随着经济社会的发展和消费结构的升级,中国居民消费呈现出一种多元化、个性化的发展趋势,高效化、立体化栽培逐渐成为农业的主要发展目标。实施绿色特色农业促进项目,可以发挥区域比较优势,促进特色化发展,形成差异化竞争局面。马铃薯和番茄在中国均具有十分重要的地位。本文以立体化种植的角度为导向,在嫁接培育的方法上取得了进展,通过以马铃薯为砧木,番茄为接穗嫁接融合试验,培育了马铃薯—番茄共生作物。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验选用的接穗是红色樱桃番茄,果实形状为圆形,果形周正,果肉厚、耐裂,含糖量高,口味较好,风味独特,且对土壤适应性强,产量高,耐热耐湿性强。砧木是云南地方紫色马铃薯品种,幼苗直立,生长势强; 芽眼浅,块茎大小中等,长椭圆形;抗性强,花青素含量高,薯肉为紫红色,商品性好,口感香面。栽培基质是砂质红壤、腐殖土按 1 ∶ 3 比例混合均匀使用,基肥以农家肥为主,配合氮磷钾复合肥、辛硫磷 1 ∶ 800 倍液均匀喷洒拌匀。嫁接过程中需要嫁接刀、嫁接膜、嫁接夹、嫁接器、加仑盆等。

1. 2 试验方法

试验于 2019 年 11 月—2020 年 8 月在云南大学试验温室进行。试验使用了传统嫁接和嫁接器嫁接 2 种方法。砧木和接穗采用了马铃薯—番茄嫁接,并以马铃薯—马铃薯嫁接、番茄—番茄嫁接为对照。同时,在 1 月、2 月、3 月不同月份进行嫁接,因不同时期光照、温度、水分等农业气象条件不同,比较哪一时期的农业气象条件更利于嫁接成活率提高。嫁接试验时,每种方法 20 个重复,共 360 次嫁接试验。

1. 2. 1 前期准备

1. 2. 1. 1 1 月嫁接

2019 年 11 月下旬,将农家肥与土壤混拌,加入基肥,充分拌匀,为樱桃番茄种子播种做准备。12 月中旬,再次准备基质,为马铃薯播种做好准备 (先播种番茄是因为番茄的生长周期更长,便于嫁接时 2 种作物生长情况一致,提高嫁接成活率)。加仑盆土深位置在满盆的 3/5 左右,为后期培土留够空间。

1. 2. 1. 2 2 月嫁接

2019 年 12 月下旬,将农家肥与土壤混拌,加入基肥,充分拌匀,为樱桃番茄种子播种做准备。2020年 1 月中旬,再次准备基质,为马铃薯播种做好准备。

1. 2. 1. 3 3 月嫁接

2020 年 1 月下旬,将农家肥与土壤混拌,加入基肥,充分拌匀,为樱桃番茄种子播种做准备。2 月中旬再次准备基质,为马铃薯播种做好准备。

1. 2. 2 番茄种子处理

准备好的樱桃番茄种子用 15% 次氯酸钠消毒10min,用常温清水清洗干净后,再用 30 ~ 32℃ 清水不断搅动,浸种 4h,种子充分吸水后,白天控制在28℃、夜间控制在 10℃ 催芽。26h 后露白,清水漂洗,均匀播种于加仑盆内,浇水。6~7d 后出苗。

1. 2. 3 马铃薯种薯处理

用 0. 2%~0. 3%高锰酸钾溶液喷洒在种薯上,喷洒要均匀彻底,直至种薯被淋湿完全进行消毒,喷湿后密闭保存 1. 5h,放于室内通风处晾干。移至室温15~20℃的温暖室内,铺上稻草或松叶把优选的马铃薯种薯放于上面,再用稻草或松叶覆盖进行遮光催芽,待马铃薯芽长至 0. 5~0. 8cm 时,播种于加仑盆,浇水。16d 出苗。

1. 3 嫁接时间

1 月 16 日、2 月 15 日和 3 月 16 日,马铃薯长到10~12cm,番茄嫁接苗株高达 8~10cm 或 6~8 片叶时进行嫁接。

1. 4 嫁接方法

1. 4. 1 传统嫁接

在 12~15℃ 温度条件下,取嫁接苗顶端茎节 5~6cm,茎端削成刀面平滑的楔形 (使用嫁接刀前,先用 75%的酒精擦拭浸泡几分钟,以免嫁接刀中带有细菌,使植株感病),用嫁接刀从马铃薯距离地面 8 ~9cm 处切断,在切口处向下切 1cm 左右,将嫁接苗插入切口,用嫁接膜包住,再使用嫁接夹固定。取过尖的番茄仍可做定植苗使用。

1. 4. 2 嫁接器嫁接

在同样的情况下,使用嫁接器对番茄和马铃薯进行嫁接。用嫁接器将番茄和马铃薯切开,以马铃薯为砧木,番茄为接穗,将 2 种作物在切口处用嫁接膜固定住,再用嫁接夹夹住。

1. 5 嫁接后管理

在温度 12~15℃、75%~80%的空气湿度条件下,进行嫁接口愈合,白天温度保持在 25~28℃,夜间温度 22~23℃,嫁接后前 3d 完全遮光,切口结合过程用清水进行喷雾,使空气湿度接近 80% ~ 85%状态,之后逐渐增强光照,降低湿度。嫁接 10d 后转入正常管理,再过 10d 统计嫁接成活率。

1. 5. 1 水分管理

春末夏初,嫁接苗成活后,在加仑盆土深 3/5 以上苗周围覆土,起到保水作用和防止倒伏。嫁接苗生长期间,特别是在始花期和薯块膨大期要注意灌水及保持土壤的湿润。嫁接苗成活到薯块快速膨大、樱桃番茄开始结果时期,是嫁接植株合成和积累营养的重要时期,对水分的要求逐渐加大。若块茎膨大期和樱桃番茄开始挂果期间缺水,会发生早衰情况,出现叶子发黄蔫萎,导致降低产量。这一时期要及时浇水,避免马铃薯因干旱导致早衰现象,影响产量。

1. 5. 2 追肥

在嫁接苗成活后结合灌水进行第 1 次复合肥溶液追肥。根据苗情,生长旺期进行第 2 次追施,同时可用磷酸二氢钾进行叶面喷施,能够增加植株对钾的吸收和提高抗性。灌溉与施肥在时间、数量和方式上合理配合,可以促进作物根系粗壮扎实,提高作物品质和产量。

1. 5. 3 病虫防治

气温回升后,要注意蚜虫、菜青虫、红蜘蛛的防治,以防病毒病传播。可选用 20%的金满枝可湿性粉剂 1200 倍液,或 43%爱卡螨可湿性粉剂 1500 倍液喷雾防治,喷时使叶片湿润充分。对疫病、病毒病进行防治,选用 25%辛硫磷乳油 1000 倍液,70%代森锰锌可湿性粉剂 600 倍液喷施。后续喷药次数视病情控制情况而定,尽量减少施肥量和用药量。后期如果病情反复,继续再喷 1 次。

2 结果与分析

2. 1 嫁接成活率

嫁接成活率 = 嫁接成活的株数/总嫁接株数 ×100%

嫁接成活率如图 1 所示。

嫁接试验中,1 月气温偏低,不利于嫁接成活; 3月气候虽适于植株生长,但春天干燥,水分散失快,不利于嫁接成活。2 月气温、水分等气候条件适宜,有利于切口水分的保持,减少水分散失,嫁接成活率与 1 月、3 月相比较高。

2. 2 抗病虫能力

植株发病率 = (染病株数/调查总株数) ×100%

发病率如表 1 所示。

表 1 马铃薯—番茄嫁接植株发病率

马铃薯—番茄嫁接、马铃薯—马铃薯嫁接、番茄—番茄嫁接中,植株的抗病虫害能力有所不同。马铃薯—马铃薯植株上主要病虫害为菜青虫和疫病,番茄—番茄植株上主要病虫害是红蜘蛛、TY 病毒和病毒病。与马铃薯—马铃薯植株和番茄—番茄植株相比,马铃薯—番茄共生植株的抗病虫害能力较强。对感病植株交叉喷施辛硫磷和代森锰锌后,有效防治了植株的病虫害,有的植株甚至不再感病,但少部分植株因抗性较弱,在感病后直接死亡。

2. 3 影响嫁接成活率原因分析

2. 3. 1 嫁接时间

由于嫁接成活率会受到砧木和接穗成熟度和水分含量的影响,所以要选择适宜的时间来进行嫁接。每年早春进行,2 月份为宜。马铃薯和番茄长到 6~8 片真叶时为宜。成熟度不够或苗长得过大,特别砧木、接穗木质化程度高、中空和水分含量低都不利于成活。

2. 3. 2 砧木和接穗的亲和力

接穗的形成层和砧木的形成层对齐,经嫁接后愈合生长的能力会增强。嫁接时切口两面削成楔形,尽量保持平滑,把接穗和砧木靠齐,让二者维管束紧密结合。在马铃薯—番茄嫁接中,嫁接器嫁接成活率35%比传统嫁接方法成活率 30%高的原因,是因为使用嫁接器,砧木和接穗的削面平整、光滑,而且嫁接器容易操作,减少了切口暴露时间,水分散失少。同属植物亲和力高,易于成活。

2. 3. 3 农业气象因子

2. 3. 3. 1 光照

适度的光照能促进光合作用和同化产物的生成,加快伤口愈合,但不宜是直射光和强光,因为直射光和强光加快水分蒸发,嫁接后应采用遮阳网遮光 3d,以促进新生组织生长。

2. 3. 3. 2 温度

选择适宜温度嫁接,15~20℃ 温度范围内,过高过低的温度都不利于伤口愈合和成活。

2. 3. 3. 3 水分

应保持一定的湿度条件,过小接穗水分供应不足,会影响伤口愈合; 如果湿度过大,会影响砧木的呼吸作用,伤口容易腐烂,不利于伤口愈合。

3 结论与讨论

经试验和总结,可以通过以下途径提高嫁接成活率: 保证砧木和接穗的成熟度和质量; 掌握技术关键要领,尽量保证削面光滑平整,尽量缩短嫁接操作时间,砧木和接穗形成层对形成层,保持嫁接口贴合充分紧密; 加强嫁接后的管理。改善嫁接空间范围的农业气象小环境,提供适宜的气象因子影响条件。嫁接技术是蔬菜种植生产中克服连作障碍、提高植株抗性逆性、获得丰产的一种有效途径,通过其能实现远缘杂交,产生新的、更广泛的变异,在马铃薯、番茄共生作物繁殖、改良中发挥关键作用。嫁接技术在新型农业如观光农业中的地位越来越高。马铃薯—番茄嫁接可用透明玻璃器皿种植,以地上部分长番茄、地下部分长马铃薯的形式用于观光展览,也为其它植物嫁接用于观光农业提供了一个思路。

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