咖啡砧木不同剪砧方式对接芽萌发和生长的影响

来源 :热带作物学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lindan1982
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  摘 要 本试验以罗布斯塔咖啡中的8个品系为芽接材料,研究砧木4种不同剪砧方式对接芽萌发和生长的影响。结果表明:第一次剪砧后,剪砧处理的接芽萌发率显著高于折砧处理;二次剪砧处理的砧木,其接芽的成活率、生长速度和生物量显著高于一次性剪砧处理的砧木。与常规一次性剪砧的砧木相比,保留1~2对一级分枝和叶片的二次剪砧方式的砧木,能显著提高咖啡的芽接成活率,降低芽接回枯率,促进接芽快速萌发和生长,提高生物量。
  关键词 咖啡;芽接;剪砧方式;接芽;萌发
  中图分类号 S571.2 文献标识码 A
  Abstract In order to promote the coffee scion budding and increase the bud grafting survival rate and growth in the autumn and winter,a field experiment was conducted using 8 kinds of robusta coffee(Coffea canephora Pierre)with four rootstock treatments to analyze the effect of different rootstock cutting treatments on the budding and growth of the coffee scion. The results showed that the germination percentage of cutting methods were more than folding method after firstly rootstock cutting;The bud grafting survival rate, the growth rate and biomass of coffee which rootstock be cut secondly were significantly higher than the coffee which rootstocks be cut once;So the methods of cutting twice which kept 1-2 pairs primary branches can significantly increased the bud grafting survival rate,reduced the dieback rate than the traditional method,and promote the coffee scion to sprout and grow quickly,and improved coffee biomass.
  Key words Coffee;Grafting;Rootstock cutting method;Scion;Budding
  doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.07.008
  在生产上,人们广泛应用芽接来提高土传病害抵抗力,以提高作物对不良土壤和气候的适应性。有关砧木和接穗相互作用影响果树生产力方面的相关研究已较多,这些果树包括苹果、梨等[1-3]。砧木可影响果树果实大小[4]、叶片氮和氨基酸含量[5]、幼年苗木的生长速率;接穗能影响果树的持续生长[6]。砧木对接穗的生长发育、抗性和果实产量等也有一定的影响[7]。
  在印度,相关研究发现阿拉伯种咖啡、甘弗拉种(罗布斯塔)咖啡和利比里亚种咖啡种间芽接有非常好的亲和性[8]。在拉美,农民广泛使用咖啡芽接来减少线虫危害。在线虫危害严重的地区,采用阿拉伯种咖啡芽接在甘弗拉种咖啡上,可以提高咖啡产量[9]。因此通过咖啡种间芽接既可以保持优良品种母树的性状,又可以提高咖啡对线虫的抵抗力及咖啡产量。甘弗拉种咖啡属异花授粉植物,用种子繁殖后代变异大,因此广泛采用芽接繁殖方法。传统咖啡芽接剪砧的方法是一次剪砧,即在芽接成活后的第二年春天,在接芽以上2 cm处剪去砧木。这种方法虽然用工少、易掌握,但一次性剪砧的砧木伤口大,枝条水分蒸腾量大,会造成砧木失水,出现枯桩死枝现象,影响剪口接芽的生长和伤口愈合[10],影响成活。尤其是在海南这种热带气候环境条件下,砧木枝条蒸腾量更大,易造成砧木蒸腾失水,降低芽接成活率。本试验以罗布斯塔咖啡中的8个品系为芽接材料,研究4种砧木不同剪砧方式的砧木对接芽萌发和生长的影响,以筛选出更适宜的剪砧方式,提高海南咖啡芽接的成活率。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  试验地点位于中国热带农业科学院香料饮料研究所咖啡苗圃试验基地。 (1)接芽:接芽材料为中国热带农业科学院香料饮料研究所选育的罗布斯塔种咖啡中的8个无性系(兴24、兴24-1、兴24-2、兴24-10、兴26,兴27、兴28和兴31号),分别从该研究所咖啡苗圃试验基地种植的母树中选取。(2)砧木:选取饱满、无病虫害的8个无性系的混合种子作为砧木繁殖材料,2011年11月28日播种,2012年2月9日移栽至试验地,2012年9月17日芽接,砧木平均粗度在1.5 cm左右,长势良好,无病虫害。2012年11月26日采用4种方式剪砧(第一次剪砧),2013年2月20日第二次剪砧。
  1.2 方法
  1.2.1 试验设计 根据咖啡芽生理成熟的形态特征,从母树上生长健壮、无病虫害的当年生直生枝中选取接芽。(1)取顶芽上部半木质化的2~5节枝条,剪去一次分枝和叶片,保留叶柄,剪成长度为3~4 cm的茎段,剪口上端离芽点1 cm,剪口下端离芽点2~3 cm;(2)用芽接刀将剪口削平,并由上而下将削好的茎段纵向剖开,分成2个芽片,然后捏住叶柄并托稳芽片,将剖面削平,芽片末端成45°角的斜面。   芽接方法为腹接法。在砧木离地5 cm的较平直处开一平滑长方形的开口,深达木质部,长、宽比芽片稍大,然后将削好的芽片插入砧木开口,使砧木与芽片的形成层对齐,再用白色塑料绑带自下而上呈覆瓦状绑扎。芽接伤口愈合后,对砧木采用4种不同的方式进行剪砧,分别用代号Z1、Z2、Z3、Z4表示。
  Z1:保留砧木上1个一级分枝及该分枝上所有叶片,约8对成熟叶片(接芽顶端优势点低于砧木,砧木保留1个一级分枝生长点)。
  Z2:保留砧木上2对一级分枝,每个分枝上保留2对成熟叶片,共计8对成熟叶片(接芽顶端优势点低于砧木,打破砧木顶端优势,砧木无生长点)。
  Z3:剪去接芽以上的砧木,剪口距接芽接点2 cm,剪掉所有叶片和枝条(接芽顶端优势点高于砧木,砧木无生长点)。
  Z4:采用折砧方式,在芽接点上2 cm处折砧(接芽顶端优势点高于砧木,砧木具有生长点)。
  当嫁接株高达20~30 cm时,进行第二次剪砧,即在芽接部位以上2~3 cm处将砧木全部剪除。试验共芽接8个品系,每个品系都采用以上4种方式,随机排列,每个品系分别芽接60株,共480株。所有处理管理方式相同,水肥管理采用滴灌方式。肥料为鸡粪,先在发酵池发酵,后通过滴灌带随水施入咖啡根部。芽接成活后及时将砧木基部萌芽抹除,以保证接芽健壮生长。
  1.2.2 试验数据采集 芽接后随时观测接芽萌芽情况和生长情况,嫁接30 d后解绑,在不同时期调查芽接成活率和接芽萌枝生长量。芽接成活标准为:接芽与砧木形成愈伤组织,萌发或未萌发的接芽表面保持绿色。砧木茎的直径为芽接口处的茎直径,直径测量方向与接芽垂直;接芽萌枝的茎直径为从下往上数第2节处的直径。
  1.3 数据处理
  本试验所有数据用Microsoft Excel 2003进行整理,用SAS统计软件对数据进行差异显著性分析。
  2 结果与分析
  2.1 不同品系芽接的成活率和萌发率
  2012年10月17日第一次统计芽接成活率。从表1可以看出,各品系芽接成活率均较高,达到86%以上,说明砧木与接芽亲和力高,其中品系兴28成活率达100%。但随后调查发现,接芽大部分仍未萌发,处于待萌发状态。
  2012年11月22日,调查芽接已成活苗接芽的萌发率。从表1可以看出,各品系接芽的萌发率都很低,平均萌发率仅为16.1%,其中以兴24-1品系相对较高。这可能是因为咖啡具有明显的顶端优势,处于底端的接芽萌发受到抑制。另外也可能是因为在11月,咖啡正处于生殖生长的花芽分化和果实灌浆期,糖类等碳水化合物大量向生殖中心转移,使接芽的萌发受到影响。因此本试验采用4种不同剪砧方式抑制生殖生长,促进芽点快速萌发。
  2.2 砧木不同剪砧方式对接芽萌发率的影响 剪砧后分别在2013年1月10日、2月20日、5月10日调查砧木不同剪砧方式对接芽萌发的影响(表2)。1月10日调查萌发率发现,兴24、兴24-1、兴24-2、兴24-10和兴27号品系的4种剪砧方式的接芽萌发率为Z1>Z2>Z3>Z4,兴26号的萌发率为Z1>Z2>Z4>Z3,兴28和兴31号的萌发率为Z2>Z1>Z3>Z4。2月20日,Z2处理各品系萌发率基本达到最大,其他3个处理萌发率仍在增加,5月10日,Z3处理部分品系萌发率出现下降现象,Z4处理达到最高,除兴24-1号外,其他品系处理间表现为Z2≥Z1>Z4>Z3。所有8个品系都表现为保留砧木部分枝条和叶片的接芽萌发率较高,说明保留砧木部分枝条和叶片可以显著提高前期接芽的萌发率,并促进接芽快速萌发。通过比较3个不同时期数据,发现兴24、兴24-1、兴28和兴31品系接芽萌发率先升高后降低,说明部分已萌发接芽发生死亡现象,即回枯现象,其回枯率分别为4.6%、5.3%、22.2%、6.2%。
  将品系和剪砧方式设为变量,对2013年1月10日数据进行双因子方差分析,分析砧木不同剪砧方式和品系对接芽萌发率的影响,结果见图1、图2。砧木不同剪砧方式对接芽萌发率产生显著影响。砧木保留部分一级分枝的接芽萌发率显著高于一次剪砧和折砧方式。从图2可以看出,对于不同的品系,其接芽萌发率有显著的差异。
  2.3 砧木不同剪砧方式对接芽生长速率的影响
  从图3中可以看出,一次剪砧后接芽萌枝茎粗生长速率为Z1>Z2>Z3>Z4,二次剪砧后接芽萌枝茎粗生长速率为Z2>Z1>Z4>Z3,处理Z1、Z2茎粗生长速率没有显著差异,这是由于此时接芽萌枝有2~3对叶片,1~2对一级分枝,可以进行光合作用,满足自身生长。特别是二次剪砧后处理Z4折砧方式接芽萌枝生长速率高于处理Z3传统一次剪砧方式,且其生长速率高于第一次剪砧后的速率(图4),这是由于折砧方式在第一次剪砧保留了花,使其处于生殖生长阶段,抑制接芽萌枝生长,接芽萌枝生长缓慢,第二次剪砧后,打破生殖生长,储藏在根、茎中的营养物质向接芽萌枝转运,促进接芽萌枝快速生长。处理Z1、Z2和Z4的结果表明,芽接后保留砧木的部分茎和枝条,可以促进接芽萌枝生长。
  2.4 砧木不同剪砧方式对砧木和接芽生物量的影响
  从表3可以看出,多数品系不同剪砧方式的生物量(包括砧木茎的直径、接芽萌枝茎的直径、接芽萌枝的长度、接芽萌枝的冠幅、接芽萌枝的一级分枝数、接芽萌枝的叶片数)表现为处理Z2≥Z1>Z4>Z3,处理Z2和Z1无显著差异。二次剪砧方式的砧木茎粗、接芽萌枝茎粗、接芽萌枝茎长、接芽萌枝冠幅、接芽萌枝一级分枝数、接芽萌枝叶片数比一次剪砧方式分别平均增加6.4%~20.8%,13.7%~63.3%,27.3%~66.4%,24.6%~85.5%,25.9%~85.4%,32.0%~137.0%,品种不一样,增加比例不同。说明不同剪砧方式对砧木和接芽萌枝生物量产生显著影响,二次剪砧方式保留部分茎和分枝显著促进接芽萌枝生长,改善咖啡长势。   3 讨论与结论
  本研究通过采用4种不同剪砧方式,研究二次剪砧方式对咖啡接芽萌枝萌发和生长的影响,结果表明保留部分一级分枝和叶片的二次剪砧方式较常规一次剪砧方式显著提高接芽成活率,降低芽接回枯率,促进接芽萌枝快速萌发及生长,提高咖啡生物量。
  对嫁接后如何剪砧,各地做法不尽一致,有的嫁接后立即剪砧,有的待接芽成活后剪砧,也有的采用二次剪砧,还有的折砧等等,作物不同,取得的效果也不同。在桃树上研究结果表明嫁接后立即一次性剪砧影响嫁接成活率;嫁接后折砧,或待接芽成活后再剪砧抑制接芽萌发,影响苗木质量,降低成苗率[11]。而在橡胶树上研究结果得出不一致的结论,折砧处理可使橡胶树袋育苗抽芽率和成苗率提高10%~20%,极显著提高小苗芽接袋苗的株高、茎粗及叶蓬数;截砧处理可极显著提高橡胶树籽苗芽接苗的株高、茎粗、叶蓬数,苗木质量也可提高20%~45%[12]。本研究中保留部分一级分枝和叶片的处理(Z1、Z2)的萌发率、咖啡长势显著高于一次性剪砧(Z3)和折砧处理(Z4);一次性剪砧处理前期萌发率显著高于折砧处理,但芽接成活率、接芽萌枝长势显著低于折砧处理。说明虽然一次性剪砧处理接芽萌枝芽眼处于顶端优势位置,但由于海南一年四季温度较高,砧木伤口蒸腾量大,易发生回枯现象,造成芽接成活率较低、长势较差;折砧处理的接芽萌枝芽眼也处于顶端优势位置,但由于芽接时期处于咖啡生殖生长时期,需要较多营养物质,抑制接芽萌枝萌发,第二次剪砧后,生长速率才加快。因此不同的苗木类型,不同芽接时期应采用不同的砧木处理方法。
  在生产中,对于罗布斯塔咖啡,广泛采用芽接方法,以保持品种纯度,待芽点萌发后,从芽接口上2~3 cm处将砧木一次性剪除。此方法的缺陷是接芽萌枝受顶端优势抑制,接芽萌枝萌发所需时间长,尤其在秋冬季芽接,咖啡处于生殖生长,接芽萌枝更不宜萌发。本研究改进了传统方法中先萌发再剪砧的做法,选择性的保留1~2对最长的一级分枝及其叶片并分2次剪砧。先进行第一次剪砧,破除顶端优势,打破生殖生长,促进接芽萌枝萌发;保留部分一级分枝和叶片益处在于可以进行光合作用,供给根系正常活动所需营养物质及接芽萌枝萌发生长所需养分,促进接芽萌枝快速生长,提高长势,同时又为幼嫩接芽萌枝提供荫蔽,保护幼嫩接芽萌枝不被晒伤;最重要的是保持树液流动,减少砧木回枯造成的接芽萌枝死亡现象。当接芽萌枝萌发到20~30 cm时进行第二次剪砧,从接芽上部2~3 cm处剪除砧木,此时接芽萌枝本身具有1~2对一级分枝,3~4对叶片,自身可以进行光合作用,为接芽萌枝提供营养,同时保持树液流动,砧木不易发生回枯现象,从而弥补了传统一次剪砧方法所产生的接芽萌枝萌发较晚以及接芽萌枝枝条长势较差的缺陷,提高苗木成活率,使得芽接苗接芽萌枝的抽出与生长均良好。
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