消除嫁接苗萌櫱的方法
2024-04-13 02:41:05
1.本發明涉及植物嫁接技術領域，具體涉及一種消除嫁接苗萌櫱的方法。
背景技術：
2.嫁接在果蔬育苗中被廣泛應用。採用優良的砧木嫁接果蔬能夠增強果蔬抗性，提高果蔬產量，大幅減少化肥和農藥的使用量，是一項環境友好的綠色農業生產技術。
3.然而，在嫁接育苗過程中，也面臨著這一些較為突出的問題，如砧木的萌櫱再生。砧木萌櫱的生長也能消耗嫁接苗的營養，導致嫁接苗成苗期變長；若萌櫱沒有及時去除，也易造成接穗徒長、感病等。嫁接育苗除萌櫱是一項重要且繁瑣的工作。以瓜類嫁接苗為例，整個育苗周期內需要人工去除萌櫱兩次以上，該過消耗了大量的勞動力，增加了嫁接苗的生產成本。
4.目前工廠化嫁接苗的生產仍以人工去除萌櫱為主，但是該方法具有較多缺點：(1)人工除萌櫱需要耗費大量勞動力，增加生產成本；(2)萌櫱位於嫁接苗基部，除萌櫱過程容易誤傷嫁接苗；(3)除萌櫱後，嫁接苗產生較大傷口，增加嫁接苗感病與傳病的風險。
5.因此，如何抑制砧木萌櫱的生長是嫁接育苗領域的研究難點與熱點。已有研究多選擇採用藥劑處理，方法相對繁瑣，不綠色，效果也有限，至今尚仍未取得較好進展。
技術實現要素：
6.基於此，有必要提供一種消除嫁接苗萌櫱的方法，可保證嫁接苗的萌櫱再生率降為0，不易誤傷嫁接苗，降低嫁接苗的感病風險。
7.本發明採用如下技術方案：
8.本發明的技術構思在於提供無萌櫱再生位點的砧木的獲取方法：將常規砧木的潛在萌櫱再生位點經過雷射灼傷處理。
9.本發明的技術構思更在於提供消除嫁接苗萌櫱的方法，包括如下步驟：獲取嫁接苗構建用砧木；確定砧木的潛在萌櫱再生的位點，雷射灼傷所述砧木的潛在萌櫱再生位點，得無萌櫱再生位點的砧木；將所述無萌櫱再生位點的砧木與接穗進行嫁接；嫁接管理，成苗。
10.優選地，所述消除嫁接苗萌櫱的方法中，在雷射灼傷的步驟之前，還包括採用對所述砧木無傷害作用的弱光對所述萌櫱再生位點進行光定位的步驟。更優選地，所述弱光為：雷射的波長為450nm
±
5nm，雷射強度為1％，功率0.05w。
11.在其中一些實施例中，所述嫁接苗構建用砧木為南瓜砧木，所述雷射灼傷的工藝參數為：雷射的波長為400～600nm，雷射強度為1～20％，功率0.5～1.5w，雷射行程為4～6cm，雷射處理時長為0.5～2s。優選地，所述雷射灼傷的工藝參數為：雷射的波長為450nm
±
5nm，雷射強度為1w，功率1.0w，雷射行程為5cm，雷射處理時長為1s。
12.在其中一些實施例中，所述嫁接的方法為貼接法。所述嫁接苗構建用砧木為南瓜砧木，所述接穗為瓜果接穗。
13.在其中一些實施例中，所述嫁接苗構建用砧木為南瓜砧木，所述接穗為黃瓜接穗。所述嫁接管理包括：嫁接完成後，將嫁接苗重新插入裝有基質的穴盤中，保持基質的相對含水量在80％，轉移至嫁接癒合室內進行癒合：保證嫁接癒合室內溼度在90％以上，嫁接4天後，逐漸降低癒合室溼度，7天後嫁接苗不萎蔫，癒合期結束；轉移至常規生長環境下培養。
14.與現有技術相比，本發明的有益效果是：
15.本發明首次提出將常規砧木的潛在萌櫱再生位點經過雷射灼傷處理來獲得無萌櫱再生位點的砧木的方法，從而提供消除嫁接苗萌櫱的新方法。該方法在嫁接前採用雷射技術對砧木的萌櫱生長點進行預處理，處理後的砧木完全不產生任何萌櫱，減少了後期的除萌櫱工作量，同時也降低了萌櫱傷口感染病蟲害的風險，是一項利用先進科學技術解決農業生產問題的突破性進展，具有較好的應用前景。
16.該新方法不對砧木其它組織造成傷害，不影響嫁接育苗成活率及其後期成苗，並且雷射處理後砧木萌櫱再生完全被消除，後續不需要再進行人工除萌櫱，可保證嫁接苗的萌櫱再生率降為0，不易誤傷嫁接苗，降低嫁接苗的感病風險。
附圖說明
17.圖1為雷射除萌櫱的系統及嫁接成苗流程工藝的示意圖。
18.圖2為實施例2中雷射灼傷試驗工藝參數的影響測試統計圖。
19.圖3為實施例3中南瓜砧木和黃光接穗嫁接的測試圖。
具體實施方式
20.下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明，以使本領域的技術人員更加清楚地理解本發明。
21.實施例1
22.如圖1所示，本實施例提供一種雷射除萌櫱的系統，包括砧木待處理工位(也可以簡稱「處理臺」或者「處理平臺」)和雷射組件。
23.其中，雷射組件包括雷射發射器和控制器模塊，控制器模塊控制雷射發射器發射的雷射強度，雷射發生器的雷射頭垂直向下，雷射頭正下方布設砧木待處理工位，砧木待處理工位的高度優選可調節的形式結構，便於控制待處理砧木與雷射頭的高度距離(雷射行程)。
24.優選地，雷射發射器為波長為450nm
±
5nm、功率為5w(雷射強度100％)的藍光雷射模組。
25.優選地，砧木待處理工位的製備材料以能夠防止雷射灼傷的材料，防止處理過程中雷射引發起火。
26.該雷射除萌櫱的系統可用於嫁接苗的除萌櫱操作。本實施例還可以提供一種消除嫁接苗萌櫱的方法的流程，如圖1中的c圖所示，包括：砧木培育，砧木削切，砧木雷射處理，嫁接，癒合與成苗。
27.嫁接方法採用常規方法即可，嫁接管理過程也同常規方法類似，無較大差別。本發明的嫁接苗生產過程中增加了雷射處理砧木的步驟，使得後期在嫁接苗管理過程中不再需要反覆多次人工去除萌櫱的工作。
28.實施例2
29.本實施例採用實施例1的雷射除萌櫱系統處理砧木的真葉，探究不同雷射強度對南瓜砧木的真葉的灼傷情況的影響。
30.具體步驟為：確定砧木真葉背面為雷射處理位點，確定雷射處理高度h＝25cm、雷射強度(100％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、0％，分別對功率、4.5w、4w、3.5w、3w、2.5w、2.0w、1.5w、0.5w、0w)以及雷射處理時長(t＝1s)，觀察葉片背面的灼傷情況，統計結果見圖2中的a圖。結果表明：在相同雷射處理高度和處理時長的情況下，雷射強度越高對砧木的葉片灼傷越嚴重。優選的雷射強度範圍為0.5～1.5w，雷射強度10～30％，更優選的雷射強度範圍為0.5～1.0w，雷射強度10～20％。
31.本實施例還進一步探究不同雷射處理高度對砧木的真葉的灼傷情況的影響。具體步驟為：確定砧木真葉背面為雷射處理位點，確定不同的雷射處理高度(h＝25cm，20cm，15cm，10cm，5cm，無處理對照ck)、雷射強度(30％，功率1.5w)以及雷射照射時間(1s)，觀察葉片背面的灼傷情況，統計結果見圖2中的b圖。結果表明：在相同雷射強度和雷射處理時長的情況下，隨著高度h的降低，灼傷範圍逐漸減少，雷射處理精準度大幅提高。
32.本實施例還進一步探究不同雷射處理時長對砧木的真葉的灼傷情況的影響。具體步驟為：確定砧木真葉背面為雷射處理位點，確定雷射處理高度(h＝10cm)、雷射強度(30％,1.5w)以及雷射處理時長(t＝4s，2s，1s，0.5s，無處理對照ck)，觀察葉片背面的灼傷情況，統計結果見圖2中的c圖。結果表明：在相同雷射處理高度和雷射強度的情況下，隨著雷射處理時長的增加，灼傷範圍、程度都隨之擴大，精準度也隨之降低。
33.值得說明的是，不同砧木品種最佳雷射處理參數略有差異，針對不同的砧木品種可以先採用以上方法來確定雷射處理參數，雷射強度i、雷射處理高度h和雷射處理時長t。
34.進一步選擇雷射強度20％(功率1w)，雷射處理高度5cm，雷射處理時長1s，來精準處理砧木生長點。以南瓜砧木京欣砧2號為砧木材料，黃瓜津春4號為接穗材料，採用雙斷根單子葉貼接法進行嫁接。將砧木放置於處理臺上，傷口朝上，用雷射處理生長點萌櫱處，處理完畢後，用顯微鏡觀察處理效果。觀察結果顯示雷射將萌櫱完全去除，並且僅生長點處存在黑色灼傷痕跡(圖2中的d和e)，說明以上參數可以作為南瓜砧木的雷射除萌的設置參數。
35.實施例3
36.本實施例以南瓜砧木京欣砧2號為砧木材料，黃瓜津春4號為接穗材料，採用雙斷根單子葉貼接法進行嫁接，具體包括如下步驟：
37.s1，培育砧木和接穗：
38.南瓜砧木培育：砧木種子為「京欣砧木2號」南瓜砧木，選用50孔穴盤，基質選用椰糠：珍珠巖＝6：4，每穴盤一粒種子，發芽出土後，培養至一葉一心(從催芽到成苗約14天左右的苗)。
39.黃瓜接穗培育：培育條件同南瓜砧木，黃瓜品種選用「津春4號」。黃瓜苗子葉出土直立後即可開展嫁接工作，苗齡在4-5天左右。
40.南瓜砧木和黃瓜接穗嫁接前，先分別澆足水分，等葉片水分稍微瀝乾後，從砧木根系基部斜切一刀，切斷砧木和接穗，放入嫁接操作平臺上，供嫁接工或者嫁接機器人進行操作。
41.南瓜砧木癒合部切割，利用刀片從生長點中間位置向下斜切，切去一片子葉，切出
一個長度約0.5cm長度的斜切面，砧木處理完畢。
42.黃瓜接穗癒合部切割，黃瓜接穗則在子葉以下胚軸0.5cm左右位置進行切割，削去胚軸，切面長度也在0.5cm左右，接穗處理完畢。
43.s2，確定砧木的合適處理位點，進行雷射灼傷處理：
44.通過對南瓜砧木切面進行組織觀察，發現砧木切面頂點處多為萌櫱再生的生長點所在位置，該處用肉眼可以明顯觀察到維管束的交叉，在交叉點處，採用顯微鏡可以清楚看到萌櫱的生長點。
45.為了能夠精準去除砧木生長點而不傷害其他部位，將南瓜砧木放置於實施例1雷射除萌櫱的系統的砧木待處理工位上，傷口朝上，固定砧木後，利用弱光(雷射強度0.1％，功率0.05w，無傷害作用)進行定位，鎖定砧木萌櫱再生的生長點，然後將雷射強度調節至20％(功率1w)，雷射行程5cm，雷射處理時長1s。
46.s3，採用單子葉斷根貼接的方法進行嫁接：
47.嫁接採用貼接法，採用長度為1cm、直徑3mm的透明嫁接夾固定(嫁接夾大小，可根據砧木結合部位的粗度來確定，即嫁接夾直徑與砧木接穗的莖粗相當)，以保證接穗的切面與砧木的切面完全貼合。準備切好的砧木與接穗，將接穗切面對準砧木接穗切面位置，使砧木和接穗相互貼合，然後用嫁接夾固定嫁接結合部位，嫁接夾的兩端分別夾住砧木與接穗，使兩切面緊密靠在一起、無縫隙。
48.砧木嫁接完成後，將嫁接苗重新插入裝有新基質的穴盤中，保持基質的相對含水量在80％左右，放滿一盤後，將整盤嫁接苗轉移至嫁接癒合室內進行癒合。嫁接癒合期0-4天，保證嫁接癒合室內溼度在90％以上，嫁接4天後，逐漸降低癒合室溼度，7d後嫁接苗不萎蔫，癒合期結束，在正常環境下培養即可。
49.本試驗例以常規嫁接苗的培育工藝作為對照，觀察嫁接苗的萌櫱生長情況，統計嫁接苗(樣本量為：對照組71株，雷射處理組68株)的萌櫱率、嫁接成活率，統計結果見圖3中的a和b。
50.由圖3可以看出：與對照組相比，嫁接苗採用雷射處理砧木後的嫁接成活率達96.26％，基本接近常規嫁接方法的成活率。
51.但是，與對照組相比，嫁接苗採用雷射處理砧木後的萌櫱發生率為0％，萌櫱消除率高達100％。
52.本發明實質在於提出將常規砧木的潛在萌櫱再生位點經過雷射灼傷處理來獲得無萌櫱再生位點的砧木的方法，從而提供消除嫁接苗萌櫱的新方法。嫁接方法採用常規方法即可，嫁接管理過程也同常規方法類似，無較大差別。本方法嫁接苗的培育方法增加了雷射處理砧木的步驟，但是後期在嫁接苗管理過程中不再需要反覆多次除萌櫱工作，不易誤傷嫁接苗，還能夠降低嫁接苗的感病風險。
53.在此有必要指出的是，以上實施例僅限於對本發明的技術方案做進一步的闡述和說明，並不是對本發明的技術方案的進一步的限制，本發明的方法僅為較佳的實施方案，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。