作者: Rick Bates Ph.D., Department of Horticulture, Penn State University, PA, USA and Patrick Trail, ECHO Asia Impact Center, Chiang Mai, Thailand


This article is from ECHO Asia Note 43

AN 43 Graft Fig 1 combined

图1:番茄品种Makis嫁接到世界蔬菜中心”的茄子砧木上。在柬埔寨马德望省同一块被洪水淹没的土地上Eg190(左)和未嫁接的控制板(右)(图片来源:俄亥俄州推广公司的Channaty Ngang)

[编者注:Bates博士是ECHO的老朋友和合作伙伴,多年来以多种方式为ECHO提供服务,包括研究合作、咨询和适用技术的撰写。本文的内容是Bates博士参与的美国国际开发署在柬埔寨的一个农业发展项目的成果,该项目得到了可持续集约化合作研究未来创新实验室(SIIL)的支持。]

雨季番茄生产的挑战

在东南亚炎热潮湿的雨季,番茄很难生长。渍水的土壤,不断增加的疾病压力,以及高温的共同作用,经常会使移植的番茄幼苗死亡或产量显著降低。作为一种从南美洲引进的作物,番茄并不适合所有东南亚的气候和土壤。

在市场上随处可见的番茄,以及餐馆和酒店在雨季使用的番茄,很多都是进口或大棚栽培的,价格很高。这为所有当地农民提供了一个独特的反季生产的机会。在培育床或避雨棚里种植番茄已经成为一种普遍做法,同时嫁接也是农民可以利用的提高番茄利润的一种额外工具。

术语和定义

形成层(Cambium Layer):茎的一个区域,脉管系统在那里形成。在嫁接过程中,这一层必须排列在接穗和砧木之间,以便维管系统可以重新连接到彼此。

嫁接结合处(Graft Union): 接穗和砧木连接的地方,由此形成脉管连接。

砧木(Rootstock):嫁接的下面部分或地下部分,通常因其对当地土壤和生长条件(如洪水土壤)的适应性而被选择。

接穗(Scion):嫁接植物的上半部,含有生产所需的基因或特性(如果实的大小、形状、味道、抗病性等)

脉管系统(Vascular System):植物组织的集合,在根和叶之间运输水和营养物质所必需的。

 

雨季番茄生产的挑战

在东南亚炎热潮湿的雨季,番茄很难生长。渍水的土壤,不断增加的疾病压力,以及高温的共同作用,经常会使移植的番茄幼苗死亡或产量显著降低。作为一种从南美洲引进的作物,番茄并不适合所有东南亚的气候和土壤。

在市场上随处可见的番茄,以及餐馆和酒店在雨季使用的番茄,很多都是进口或大棚栽培的,价格很高。这为所有当地农民提供了一个独特的反季生产的机会。在培育床或避雨棚里种植番茄已经成为一种普遍做法,同时嫁接也是农民可以利用的提高番茄利润的一种额外工具。

将番茄嫁接到本地茄子砧木上

将市场需要的番茄接穗嫁接到茄子的选定砧木(Rootstock)上(图1)。茄子是一种原产于亚洲的作物,它对洪水、细菌性枯萎病、枯萎病和根结线虫的抵抗力可以被我们利用。通过这种方法,嫁接植株会同时集合接穗(Scion)植株和砧木植株的有益性状。这一过程费用可以负担,所需的技术也最小,这使它成为任何规模的农场的有益选择。

请注意番茄 (Solanum lycopersicum) 和茄子(Solanum melongena)是同一科的植物,这使得它们彼此兼容。番茄也与其他品种的番茄或这科的其他物种嫁接兼容从而提供多样化的嫁接潜力。

成功嫁接番茄的三个主要阶段:

  1. 嫁接前: 嫁接地点、工具和用品,以及健康的接穗和砧木苗的准备和组装。

  2. 接穗和砧木幼苗的嫁接

  3. 嫁接后:被嫁接的植物要在田间种植前愈合。从播种到田间播种,整个过程大约需要5周(图2)。

本文借鉴了柬埔寨的小农经验,介绍了劈裂嫁接的基本技术。

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图2:大约5周时间内的嫁接程序和环境条件(改编自:CL Rivard,堪萨斯州立大学)。
 

接穗和砧木育苗准备

为了形成一个成功的嫁接结合处(Graft union),砧木和接穗的形成层(Cambium layer)必须对齐并相互接触。因此接穗和砧木在嫁接时直径必须相似(图4)。但是接穗和砧木可能不会以相同的速度发芽或生长。首先要进行初步试验,以确定砧木和接穗植物所在生长环境中的生长速度。根据结果,对接穗和砧木品种进行播种,使其在14 ~ 21天内可以进行嫁接。根据我们的经验,茄子要比番茄早播2-4天,这样茄子的茎直径与番茄的相似。可以播种更多的植物,这样你就有更多的选择来匹配茎直径。移植成活率100%的情况很少见,因此在某些移植失败的情况下,通常建议追加嫁接。

嫁接过程

番茄嫁接茄子砧木的两种常用方法是劈接和剪接。可以根据接穗和砧木苗的茎径来选择嫁接方法。剪接要求砧木和接穗茎的直径几乎相同。劈接允许砧木和接穗茎直径上有稍微较大的差异。因此,当砧木和接穗幼苗大小差异较大时,劈接可能是理想的嫁接方式。此外,接穗茎上的位置可以调整以获得与砧木切割处直径最好的匹配。在柬埔寨的番茄嫁接工作中,我们采用劈接法,效果良好。图3到图14显示了一种市场需求的番茄品种劈接到一个抗病的番茄砧木上。

大多数的嫁接,包括这里显示的裂接,有三个基本步骤:

  • 准备砧木
  • 准备接穗
  • 将接穗和砧木连在一起

[编辑按:这一页上的所有图像记入俄亥俄州立大学扩展。]

砧木的准备

  1. 在番茄种子发芽和砧木种子发芽后,一定要选择最健康的苗进行嫁接,每一个都要有2-4片真叶(图3)。使用茎直径相似的砧木和接穗幼苗将有助于对齐嫁接接合处的通路(脉管系统)(图3和4)。
AN 43 Graft Fig 3

3:选择健康、均匀、有2-4片真叶的幼苗。

AN 43 Graft Fig 4

4:使用茎的直径与接穗幼苗相似的砧木和有助于对齐嫁接接合处的通路(脉管系统)。

  1. 用一个水平切口去除砧木苗的上部,只剩下茎(图5和图6)。
AN 43 Graft Fig 5

5:去掉砧木的上部。

AN 43 Graft Fig 6

6:茎的顶部已经被移除,只剩下茎。

  1. 夹子是用来固定移植物的。如果使用自制的塑料管夹,在切割后立即将其放置在根茎的剩余部分,并将其滑到土壤线(图7).
  2. 在砧木桩的中心做一个垂直切口。这幅图中做了一个大约4毫米深的切口 (图8).
AN 43 Graft Fig 7

7:用夹子固定移植物。

AN 43 Graft Fig 8

8:在砧木树桩的中心做一个垂直切口。

准备接穗苗

  1. 两刀切除接穗苗的下部。第一刀将接穗去根。在接穗茎直径与砧木茎直径接触的地方进行第二次切割(图9)。
  2. 剪掉一些接穗苗的叶子,帮助减少水分流失,只留下一或两片小叶(图10)。
AN 43 Graft Fig 9

9:两刀切除接穗苗的下部。

AN 43 Graft Fig 10

10:剪掉一些接穗的叶子,以帮助减少水分流失。

  1. 修剪接穗幼苗茎的下部,在接穗茎的每一侧做一个单一的切割,形成一个钝的楔型。注意保持切割表面的清洁,不要用手指触摸它们(图11)。
AN 43 Graft Fig 11

11:修剪接穗苗茎的下部,形成一个钝楔形,在接穗茎的每一侧单独切割。

连接接穗苗和砧木

  1. 将接穗的楔形一端插入平分的砧木中(图12)。
  2. 将塑料夹从砧木底部向上滑动,并将夹置于嫁接连接处周围,如图13所示。
  3. 如果使用商用嫁接夹,此时将其应用于嫁接结合处。
AN 43 Graft Fig 12

12:插入接穗楔形末端。

AN 43 Graft Fig 13

13:向上滑动塑料夹。

 

嫁接后护理

嫁接后,新嫁接的植株(图14)应尽快放入愈合室。愈合室是一个封闭的小空间,用来保持高湿度和降低光强度,以最大限度地减少嫁接植物愈合时的热积聚(图15)。愈合室的主要目的是尽量减少接穗的水分流失。透明的塑料布被用来保留水分,水分从放置在房间地板上的装满水的平底锅或蓄水池中蒸发出来。室内覆盖着黑色塑料,以减少光线的穿透。顶部遮阳网也可以用来减少光线,并允许良好的空气流通。光线强度可以根据需要通过添加或移除遮光网来控制。将植株置于自然荫凉下也可以减少人工遮阳的需要。愈合室的大小和设计取决于嫁接植物的生产规模。一个小型农场或家庭园丁可以用一个秧田,一个塑料繁殖圆顶,一个塑料袋,甚至一个塑料杯创建一个小的愈合室。

在嫁接后的第一周,接穗无法从砧木获得水分。因此,保持适当的环境条件以防止接穗失水和促进接枝结合迅速形成是很重要的。砧木和接穗在嫁接后建立脉管(vascular)连接平均需要7到10天,嫁接愈合需要长达14天,具体时间取决于位置以及您对温度、湿度和光线的控制能力(图16)。

愈合的第一周,保持相对湿度在90%以上,温度控制在21-27/29℃左右最佳。光级的影响有直接的和间接的,必须仔细考虑。如果湿度和温度能够保持在目标水平,更高的光强度可以有利于愈合过程。然而在热带气候中,温度和光照水平通常很高,需要遮阳调节温度和相对湿度。

从愈合的第二周开始,湿度可以逐渐降低,同时通过慢慢拆除黑色塑料和/或遮阳网来增加光线水平。这个过程使嫁接的植物慢慢适应田间充足的阳光条件。

AN 43 Graft Fig 14

14:新嫁接的植物开始愈合( Saren供图)。

AN 43 Graft Fig 15

15:利用各种本地材料创建一个愈合室(图片来自俄亥俄州扩展公司的Channaty Ngang)。

AN 43 Graft Fig 16

16:完全愈合的移植物。嫁接植株上愈伤组织(疤痕组织)的形成与田间使用的健康嫁接植株有关。植株通常在嫁接后2-3周就可以转移到田间(图片来自俄亥俄州推广中心的Channaty Ngang)。

移栽到田间

尽管接穗和砧木在大约7天内就建立了脉管连接,但从嫁接到移植物完全愈合需要14天(图16)。

将植物从愈合室移出后,在移栽到田间之前,让它们在不受风的阴凉地方适应5-7天。在移植前让它们暴露在阳光直射下几个小时也是有用的。如果有需要,请调整这个时间表,以便在将植物引入田间环境时不给它们带来压力。

移栽时,确保连接处保持在土壤线以上(图17)。如果嫁接体被埋没,接穗就会深入土壤,而砧木本来可以提供的所有优势,如对土壤传播疾病的抵抗力,就会消失。

一旦嫁接植株在田间生根并开始生长,检查并去除砧木上生长的任何吸盘,也要除去任何生长在接穗上的不定根。为了防止土壤传播疾病的感染,接穗组织不能与土壤接触。移栽后放上充足的覆盖物,以减少降雨或灌溉时溅到植株上的土壤。嫁接的植物应该在移植后的两到三周内用木桩固定。把植物牢牢地绑在木桩上是非常重要的,这样可以防止茎藤向下滑落,防止接穗茎接触土壤。

AN 43 Graft Fig 17

17:番茄植株要在土壤线以上。对其进行有机覆盖,防止土壤溅到接穗组织上(图片来自Rick Bates)。

总结

AN 43 Graft Fig 18

18:小农从嫁接的、市场需求的番茄中获得回报(图片来自Ry Saren)。

小型农场的多样化对于建立有弹性的粮食系统至关重要,特别是在像柬埔寨等极易受到气候变化影响的国家。在一年中最具挑战性的时期之一,蔬菜嫁接技术可以成为改善粮食安全的有用工具。此外,家庭蔬菜生产和销售仍然是柬埔寨的一项妇女事业。开发包括番茄嫁接在内的雨季蔬菜生产技术,可通过增加市场准入度和参与度提高妇女权益(图18)。嫁接番茄生产为小农妇女在雨季进入利润丰厚的当地农产品市场提供了一个切入点,并有可能改善营养和经济效益。增加市场参与带来的家庭收入也有可能通过改善儿童教育状况、提高保健和营养食品的获得机会而直接造福儿童。

关于这个话题的更多问题可以在ECHO社区对话的番茄嫁接论坛‘Tomato Grafting’ forum on ECHO community Conversations上提出。我们也邀请您分享您的经验(成功或失败)和建议,以帮助亚洲及其他地区的ECHO网络中的成员。

参考文献

Bates, R. 2018. Vegetable Grafting Basics – Presentation Slides. Myanmar Seed Saving Workshop. January 16-18, 2018. Pathein, Myanmar. Available: https://www.echocommunity.org/en/resources/15b2a737-5f6e-42ac-b105-8ae9d6476d48

Kleinhenz, M., Soltan, M., Short, S., and Hu, B. Grafting Guide: A Pictoral Guide to the Cleft and Splice Graft Methods for Tomato and Pepper. 3rd Edition. Ohio State University Extension.

Grafting: Galleries, Publications, Recordings, Tools. The Ohio State University, Vegetable Produc- tion Systems Laboratory. Available: http://u.osu.edu/vegprolab/research-areas/grafting-2/ 

Palada, M., Wu, D. 2013. Grafting Sweet Peppers for Production in the Hot-Wet Season. International Cooperators’ Guide. AVDRC – The World Vegetable Center. Taiwan. Available: https://www.echocommunity.org/en/resources/44ae893c-cb34-4815-bc1c-b19ad7bbf795