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關(guān)鍵詞:可變數(shù)據(jù)集合維護(hù);硬件加速;鏈表
中圖分類號(hào):TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Structure and Method for Hardware Acceleration
of Variable Data Set Management
XU Jin-bo1, DOU Yong2, SUN Cai-xia1, DONG Ya-zhuo3,
WANG Shao-gang1, LU Ping-jing1, ZHANG Jun1
(1. College of Computer, National Univ of Defense Technology, Changsha, Hunan 410073, China;
2. National Laboratory for Parallel and Distributed Processing, National Univ of Defense Technology, Changsha,
Hunan 410073, China; 3. Unit 91655, People’s Liberation Army, Beijing 100036,China)
Abstract: A general hardware structure was proposed to accelerate variable data set management, which was designed to accept instructions flexibly and accomplish the commonly used functions and some more complicated functions of the linked-list data structure .The structure can access the data based on both pointer and address mechanism. In order to fully utilize the limited memory resources, we proposed a memory recycle scheme to reuse the memory space where the data have been deleted. Experimental results on FPGA show that our proposal can accelerate the variable data set management. Only few hardware resources were used and it consumed pretty low power. Compared with the software linked-list structure in PC, our proposal in FPGA achieved high speedups.
Key words: variable data set management; hardware acceleration;linked-list
在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域[1],尤其是在目標(biāo)識(shí)別與跟蹤應(yīng)用中[2-5],經(jīng)常會(huì)遇到可變數(shù)據(jù)集合維護(hù)問題.當(dāng)對(duì)圖像中的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別跟蹤時(shí),需要首先將圖像中的一個(gè)或多個(gè)可能包含運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的興趣區(qū)域信息提取出來,這些區(qū)域信息形成一個(gè)數(shù)據(jù)集合.隨著處理過程的推進(jìn),可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新的興趣區(qū)域,這就需要在該數(shù)據(jù)集合中加入該興趣區(qū)域的信息;當(dāng)某個(gè)興趣區(qū)域被排除后,需要從該數(shù)據(jù)集合中把對(duì)應(yīng)的信息去掉;另外,有些興趣區(qū)域可能需要進(jìn)行合并、分割[1,6].因此,這種數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)元素是不斷變化的,需要一種合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)該數(shù)據(jù)集合進(jìn)行組織和維護(hù),所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須能夠使得其中的數(shù)據(jù)元素可以被靈活地存取和操作.
鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足這種需求.鏈表支持隨機(jī)訪問和刪除,每個(gè)結(jié)點(diǎn)使用指針指向其前驅(qū)和(或)后繼結(jié)點(diǎn).在硬件數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中,當(dāng)遇到這類可變數(shù)據(jù)集合維護(hù)問題時(shí),需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件鏈表結(jié)構(gòu).然而現(xiàn)有的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不能完全實(shí)現(xiàn)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的功能.首先,若將數(shù)據(jù)集合保存在線性編址存儲(chǔ)器中,當(dāng)一個(gè)元素合并到另一個(gè)元素中或者不滿足特定規(guī)則而被過濾掉時(shí),這個(gè)元素將被刪除,這就要求標(biāo)記該地址上的元素不再有效,也就是必須維護(hù)一個(gè)元素地址的集合,然而這個(gè)地址集合也必須存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器中,又回歸到可變數(shù)據(jù)集合維護(hù)問題.其次,現(xiàn)有的FIFO存儲(chǔ)器也無法完全滿足要求,F(xiàn)IFO只有一個(gè)讀端口且只能順序讀取數(shù)據(jù),而在多個(gè)元素執(zhí)行合并操作時(shí)需要同時(shí)讀取多個(gè)信息,F(xiàn)IFO數(shù)據(jù)只能讀取一次,不能滿足對(duì)數(shù)據(jù)元素的多遍處理.人們已經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一些針對(duì)具體應(yīng)用的硬件鏈表結(jié)構(gòu),如,魏本杰等人設(shè)計(jì)了硬件鏈表并將其應(yīng)用于三維多分等級(jí)樹編碼[7]; Lu等人設(shè)計(jì)了硬件鏈表結(jié)構(gòu)并應(yīng)用于FPGA的在線布局操作[8],用來在對(duì)FPGA進(jìn)行動(dòng)態(tài)重構(gòu)時(shí)保存FPGA上空閑矩形區(qū)域的相關(guān)信息;Papaefstathiou等人將硬件鏈表結(jié)構(gòu)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)處理器中的隊(duì)列管理[9],等等.這些硬件鏈表結(jié)構(gòu)大多為面向某個(gè)特定應(yīng)用,具有一定的專用性.
本文設(shè)計(jì)了一種通用的高速硬件鏈表結(jié)構(gòu).這種硬件鏈表結(jié)構(gòu)可以根據(jù)接收到的操作指令實(shí)現(xiàn)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的大多數(shù)常用功能,比如增加或刪除數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)、對(duì)某個(gè)特定結(jié)點(diǎn)進(jìn)行讀取或更新操作、基于數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)點(diǎn)定位等,另外該結(jié)構(gòu)還支持一些高級(jí)功能.該鏈表結(jié)構(gòu)不僅能夠使用鏈表指針對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,還可以像傳統(tǒng)的線性編址存儲(chǔ)器一樣直接使用物理地址進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問.由于存儲(chǔ)資源有限,因此設(shè)計(jì)了一種存儲(chǔ)資源回收機(jī)制對(duì)失效結(jié)點(diǎn)進(jìn)行回收.該硬件鏈表結(jié)構(gòu)在FPGA上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)資源占用較少、功耗較低,與PC上的軟件鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相比,硬件鏈表結(jié)構(gòu)在執(zhí)行時(shí)間上也具有較高的加速比.
1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)及解決方案
由于有編譯器和操作系統(tǒng)的支持,軟件實(shí)現(xiàn)的鏈表功能強(qiáng)大、靈活,將軟件鏈表的功能和用法完全向硬件平臺(tái)移植需要克服缺少編譯器和操作系統(tǒng)支持所造成的困難,這些困難可以通過改變鏈表使用方式和充分利用硬件特性來解決.
在軟件鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,對(duì)結(jié)點(diǎn)的訪問是通過鏈表指針完成的.讀取、刪除某個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)需要從表頭遍歷若干個(gè)結(jié)點(diǎn)之后才能定位到待訪問結(jié)點(diǎn),增大了輸出延遲.在本文的硬件鏈表結(jié)構(gòu)中,通過充分利用硬件特性,不僅可以通過鏈表指針對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位,還可以像傳統(tǒng)的線性編址存儲(chǔ)器一樣直接使用物理地址進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問.
軟件鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中被刪除的結(jié)點(diǎn)將由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)回收,但是在本文的硬件鏈表結(jié)構(gòu)中,由于沒有操作系統(tǒng)支持,因此設(shè)計(jì)了專用的存儲(chǔ)資源回收模塊,自主管理存儲(chǔ)空間的重復(fù)使用.
2 硬件鏈表體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
硬件鏈表體系結(jié)構(gòu)主要由5部分組成:存儲(chǔ)控制模塊MC, 鏈表控制模塊LC, 存儲(chǔ)資源回收模塊MR, 地址選擇模塊AS和輸出選擇模塊OS,如圖1所示.
當(dāng)一個(gè)操作指令instruction word輸入時(shí),LC首先對(duì)指令進(jìn)行解析,得到具體的命令mode,數(shù)據(jù)data和(或)地址addr,并送入MC,其中addr由AS從外部地址addr_outside(從instruction word中獲得)和內(nèi)部地址addr_inside(內(nèi)部計(jì)算得到的地址)中選擇.然后,MC對(duì)鏈表中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行操作并輸出結(jié)果,根據(jù)操作指令的不同,所輸出的結(jié)果可能為結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、結(jié)點(diǎn)地址或者某些標(biāo)志位.MR負(fù)責(zé)將已經(jīng)失效的結(jié)點(diǎn)的地址空間進(jìn)行回收.OS負(fù)責(zé)將MC的輸出根據(jù)操作指令送入不同的部件.
該硬件鏈表是雙向鏈表,圖2給出了數(shù)據(jù)在鏈表中的存儲(chǔ)格式.鏈表中每個(gè)結(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)域data, 前向指針prev, 后向指針next和結(jié)點(diǎn)是否在鏈表中標(biāo)志valid四項(xiàng)組成.定義NULL指針的地址為全1,占用一個(gè)地址空間,規(guī)定表頭結(jié)點(diǎn)的前向指針和表尾結(jié)點(diǎn)的后向指針都指向NULL.如果鏈表地址寬度為W,那么鏈表最大長度為2W-1.此外,為了便于遍歷鏈表和插入新結(jié)點(diǎn),對(duì)外提供表頭指針head_ptr和表尾指針tail_ptr,以及當(dāng)前鏈表中的結(jié)點(diǎn)數(shù)目no_items.圖2中所示的鏈表容量為255,當(dāng)前長度為4,表頭地址是00,表尾地址是03.
2.1 存儲(chǔ)控制模塊MC
MC對(duì)鏈表中的數(shù)據(jù)元素進(jìn)行操作并輸出結(jié)果.在硬件實(shí)現(xiàn)時(shí),通常需要對(duì)每個(gè)結(jié)點(diǎn)的data, prev, next和valid域同時(shí)進(jìn)行訪問.因此,為了實(shí)現(xiàn)并行訪問,data, prev和next分別保存在3個(gè)不同的RAM存儲(chǔ)模塊中,分別稱為Data_RAM,Prev_RAM和Next_RAM.每個(gè)RAM都是雙端口的,可以同時(shí)進(jìn)行讀寫.valid域的存儲(chǔ)模塊稱為Valid_Tab,由于valid域讀寫頻繁,并且其數(shù)據(jù)量小、FPGA提供豐富的寄存器資源,本文使用寄存器數(shù)組實(shí)現(xiàn)Valid_Tab,這樣既可以降低邏輯復(fù)雜性,又可以避免訪問RAM的長延遲.
MC從LC獲得具體的命令mode,數(shù)據(jù)data和(或)地址addr,并對(duì)Data_RAM, Prev_RAM, Next_RAM和Valid_Tab進(jìn)行操作.通常,在對(duì)某結(jié)點(diǎn)執(zhí)行讀寫操作前,需要首先確定該目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的位置.如果目標(biāo)結(jié)點(diǎn)在存儲(chǔ)器中的物理地址是未知的,可以通過鏈表指針prev或next從其他結(jié)點(diǎn)不斷遍歷到目標(biāo)結(jié)點(diǎn);如果物理地址是已知的,就可以直接通過物理地址對(duì)該結(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位.
2.2 鏈表控制模塊LC
LC使用狀態(tài)機(jī)控制整個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)的運(yùn)行.它對(duì)輸入的instruction word進(jìn)行解析,得到具體的命令mode,數(shù)據(jù)data和(或)地址addr,并送入MC;同時(shí)LC還控制AS從addr_outside和addr_inside中選擇合適的地址;當(dāng)命令mode為刪除命令delete時(shí),LC將控制MR對(duì)被刪除的結(jié)點(diǎn)空間進(jìn)行回收;另外,LC還控制OS將MC輸出的數(shù)據(jù)送入正確的模塊.
例如,當(dāng)對(duì)一個(gè)已知物理地址的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新操作時(shí),LC對(duì)instruction word進(jìn)行解析得到命令mode為update,數(shù)據(jù)data為該結(jié)點(diǎn)的新數(shù)值,而AS所選擇的地址addr為從instruction word中獲得的該結(jié)點(diǎn)的物理地址;接下來MC將位于addr地址的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)更新為data;最后,OS將更新后的數(shù)值輸出作為反饋.
再例如,當(dāng)希望根據(jù)內(nèi)容確定該結(jié)點(diǎn)在鏈表中的位置時(shí),LC對(duì)instruction word進(jìn)行解析得到命令mode為search,數(shù)據(jù)data為希望查找的數(shù)值,而addr為表頭結(jié)點(diǎn)的地址;接下來,MC訪問表頭結(jié)點(diǎn),并將表頭結(jié)點(diǎn)的數(shù)值與輸入的data進(jìn)行比較,若相同,則搜索結(jié)束;否則,AS選擇的地址為addr_inside,該地址信息為當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的next域?qū)?yīng)的數(shù)值,這樣MC就可以訪問鏈表中的下一個(gè)結(jié)點(diǎn)并進(jìn)行比較操作.這種過程不斷重復(fù)直到找到所需的數(shù)據(jù)或者搜索過程進(jìn)行到表尾,最后,OS將所搜索到的結(jié)點(diǎn)的地址輸出,或者輸出NULL表示搜索失敗.
2.3 存儲(chǔ)資源回收模塊MR
當(dāng)刪除一個(gè)鏈表結(jié)點(diǎn)時(shí),它所占用的地址空間立刻被釋放掉.MR通過將該結(jié)點(diǎn)的valid域設(shè)為0對(duì)該結(jié)點(diǎn)進(jìn)行回收.
在向鏈表中寫入一個(gè)新結(jié)點(diǎn)時(shí),需要找到一個(gè)空閑位置,有兩種方法可以實(shí)現(xiàn):第一種是指針avail始終指向可寫位置,這要求在一次寫操作完成后查找空閑位置;第二種方式是寫操作到來時(shí)才查找空閑位置.第一種方法看起來很好,寫結(jié)束后鏈表自動(dòng)查找可用位置而外部模塊進(jìn)行別的處理,是一種并行工作方式.但是如果進(jìn)行連續(xù)寫操作時(shí),必須在鏈表和外部模塊之間進(jìn)行查詢和應(yīng)答來判斷什么時(shí)刻可以真正啟動(dòng)寫操作,這就大大增加了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性.第二種方法是一種“懶惰”工作方式,不需要進(jìn)行顯式同步.
本文工作采用第二種方法實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間回收.寫請(qǐng)求到來時(shí)才開始查找一個(gè)可用位置avail,查找到的位置可能是一直空閑的地址或者是因結(jié)點(diǎn)已被刪除而重新可用的地址.設(shè)置標(biāo)志寄存器LWA,表示上次寫入結(jié)點(diǎn)的地址,初始化為NULL,指針avail在上次寫入操作后指向LWA+1位置.查找過程就是從LWA+1逐個(gè)判斷,找到第一個(gè)滿足Valid_Tab[avail]=0的位置,當(dāng)?shù)竭_(dá)最大地址時(shí)再從零地址開始查找直到LWA.如果鏈表不滿,總是可以找到一個(gè)空閑位置,否則就不會(huì)啟動(dòng)查找過程而是直接終止寫操作.
找到可用位置后,向Data_RAM的avail地址中寫入新結(jié)點(diǎn)的數(shù)值data,將NULL作為新元素的后向指針寫入Next_RAM.如果寫入的是第一個(gè)元素,將NULL作為新元素的前向指針,否則將tail_ptr作為前向指針寫入Prev_RAM.將valid域置為1.將avail作為寫入前表尾元素的后向指針寫入Next_RAM,同時(shí)將LWA和tail_ptr指向avail,寫入第一個(gè)元素時(shí)要將head_ptr指向avail,將元素?cái)?shù)目寄存器no_items都加1.
設(shè)鏈表地址寬度為W,最好的情況是查找之前avail位置就可用,比較1次;最壞情況是最后一個(gè)位置可用,比較2W-1次,平均比較次數(shù)是(2W-1+1)/2=2W-1.
2.4 地址選擇模塊AS
AS用來決定MC應(yīng)該從外部輸入數(shù)據(jù)中讀取地址還是應(yīng)該從內(nèi)部模塊中讀取地址.不同的操作命令獲取地址的來源不同,比如,當(dāng)對(duì)一個(gè)已知物理地址的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí),AS選擇的地址addr是從instruction word中獲得的;而當(dāng)根據(jù)內(nèi)容確定結(jié)點(diǎn)在鏈表中的位置時(shí),AS選擇的地址為從MC輸出的當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的next域?qū)?yīng)的值.地址選擇信號(hào)addr_sel由LC根據(jù)instruction word解析得到.
2.5 輸出選擇模塊OS
OS用來決定鏈表輸出數(shù)據(jù)的類型.不同的鏈表操作得到的輸出數(shù)據(jù)類型是不同的,比如,讀操作輸出所讀結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域data,寫操作返回寫入結(jié)點(diǎn)所在的地址.OS由LC控制,LC根據(jù)操作類型生成output_sel信號(hào)送入OS.
3 硬件鏈表的應(yīng)用
應(yīng)用系統(tǒng)通過將相應(yīng)的instruction word送入硬件鏈表實(shí)現(xiàn)可變數(shù)據(jù)集合的維護(hù).
硬件鏈表結(jié)構(gòu)除了可以實(shí)現(xiàn)鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作(這些操作針對(duì)單個(gè)或部分結(jié)點(diǎn)進(jìn)行),還可以實(shí)現(xiàn)一些針對(duì)所有鏈表結(jié)點(diǎn)的高級(jí)功能,比如計(jì)算所有鏈表結(jié)點(diǎn)的最大最小值、平均值、累加值或其他一些統(tǒng)計(jì)操作.這些全局操作的共同點(diǎn)就是對(duì)鏈表的遍歷操作,遍歷可以分為單指針遍歷和雙指針遍歷.單指針遍歷使用一個(gè)指針從表頭到表尾依次訪問鏈表元素,適用于計(jì)算最大最小值、累加和等操作.雙指針遍歷使用指針A和B,A首先指向表頭,B依次遍歷A后面剩余元素,將A前進(jìn)一個(gè)元素,B回到A后面再次遍歷,重復(fù)上述過程直到A指向表尾.雙指針遍歷用于關(guān)聯(lián)鏈表中的一對(duì)元素,比如求任意兩個(gè)元素之間的相似度.本文設(shè)計(jì)的鏈表為上述兩種遍歷提供支持,算法偽代碼如圖3所示,圖中Read操作返回當(dāng)前結(jié)點(diǎn)數(shù)值和下一個(gè)結(jié)點(diǎn)地址.
硬件鏈表對(duì)外提供表頭和表尾指針,可以方便地實(shí)現(xiàn)堆棧和隊(duì)列.堆棧是后進(jìn)先出的表結(jié)構(gòu),基于鏈表實(shí)現(xiàn)時(shí)將進(jìn)棧元素寫在表尾,出棧時(shí)刪除最后一個(gè)元素并返回它的值.隊(duì)列是先進(jìn)先出的表結(jié)構(gòu),基于鏈表實(shí)現(xiàn)時(shí)將進(jìn)入隊(duì)列元素寫在表尾,每次都刪除表頭元素并返回它的值.
4 實(shí)驗(yàn)與分析
本文在FPGA上對(duì)硬件鏈表結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)試,F(xiàn)PGA芯片采用Altera Stratix II EP2S 130F1020 C5,使用Mentor Graphics ModelSim進(jìn)行仿真,并使用Quartus II進(jìn)行綜合.鏈表數(shù)據(jù)寬度設(shè)為32位.
關(guān)鍵詞:果樹嫁接 技術(shù) 探索
樹嫁接是育苗的關(guān)鍵技術(shù)之一。我們通過嫁接技術(shù)可以來改善果樹品種結(jié)構(gòu),提高果品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。在生產(chǎn)實(shí)踐中,筆者注意到一些果農(nóng)由于對(duì)嫁接方法掌握不全面,致使影響了嫁接的成活率。下面就將自己在實(shí)踐中的所得表述如下。供果農(nóng)參考。一、果樹的嫁接時(shí)間
一般情況下,果樹嫁接可以分三個(gè)時(shí)間段進(jìn)行。一是在果樹萌芽前的春季進(jìn)行,這樣有利于幼枝生長和樹冠的形成;改良果樹品種可選擇在早春嫁接。二是在接穗芽熟化后的夏季節(jié)進(jìn)行;葡萄等需用嫩枝嫁接的果樹必須選擇在夏季嫁接。三是在夏末秋初進(jìn)行秋接。1年中有多次發(fā)枝特性的果樹可選用秋季嫁接,但要注意幼枝的越冬防寒。二、嫁接前的準(zhǔn)備工作
技術(shù)員在嫁接前需要對(duì)改良的果樹進(jìn)行剪伐,去掉果樹原有的絕大部分枝條,留下適合嫁接的樹枝(也可稱之為砧枝),并剪成適當(dāng)長度的短橛。具體操作如下。一是應(yīng)盡量剪去遠(yuǎn)端、上部樹枝,選擇下部或近主干部的樹枝做接砧;二是砧橛的選擇要因樹而異,同時(shí)要注意壓低高度,防止揭皮和開裂,便于嫁接和收縮樹冠;三是留橛數(shù)量及長度視原有樹形和樹齡大小而定 一般情況應(yīng)保留下部主枝留砧,同時(shí)還要考慮樹冠的大小,樹冠大則應(yīng)多留橛,樹冠小則應(yīng)少留橛。三、改良品種的選擇
果樹嫁接改良應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),用可持續(xù)發(fā)展的眼光來對(duì)待這一工作。既要選擇較為前沿的果樹品種,又要選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件,果品銷路好,與需改良的果樹嫁接親合力強(qiáng)的品種。做到果品的成熟期、風(fēng)味、色澤、果型盡量與眾不同,又可鮮食、貯藏、加工品種的合理搭配。
四、接穗采集
接穗采集的原則是選擇健壯無病蟲,芽飽滿,直立向上生長的一年生枝。早春嫁接的果樹可充分利用頂芽進(jìn)行枝接,并要除去花芽。夏秋季嫁接改良的果樹。接穗的采集要注意芽的熟化程度,盡量使用枝條顏色加深,葉色深綠肥大的腋芽。五、 嫁接的具體方法
1、劈砧橛嫁接法。將選擇好的砧橛劈開,長度3――5厘米待用,隨后將接穗插接部位削成的“楔頭”長2――3厘米(要求平直光滑,兩斜面等長或略有差別)進(jìn)行插接。插接的要求是:一是接穗一側(cè)的皮層要與砧橛皮層對(duì)齊;二是接穗插入深度以一個(gè)削面刀口與砧橛剪口對(duì)齊為準(zhǔn),接穗留芽2――3個(gè)。三是接插后綁縛要嚴(yán)緊,可先用塑料帶包閉,然后用細(xì)繩扎緊;或固定好主要部位后涂上接蠟。早春枝接直徑3厘米以下的砧橛及夏季葡萄的嫁接宜用此法。
2、插皮嫁接法。 該種嫁接方法有兩種方式。一是插枝接法。接枝“楔頭”削法同劈接法,不同之處是“楔頭”短而陡,較長斜面2厘米左右,短斜面1厘米。插接時(shí)較長的斜面對(duì)著砧橛木質(zhì)部。二是單芽插接。芽的削取方法是:在芽下1厘米處斜向上削,連同木質(zhì)部削到芽的上方,然后在芽上方橫切1刀,取下單芽。插皮接砧木開口通用方式為“t”字形開口。插枝接的砧木開口方式還有“一點(diǎn)一橫”式,以及直接在砧橛剪口端縱劃1刀開口的方法。插接后綁縛同劈接法,但是單芽嫁接的要露出芽眼。
3、夏季皮接法。 夏季皮接法芽的削法同單芽插接芽的削法,芽削下后需要揭下芽片,去掉木質(zhì)部。揭芽時(shí)要防止“抽心”。對(duì)于桃、梨,蘋果樹的嫁接,削芽后可帶木質(zhì)部嫁接。皮接法砧木開口有“h”形、“t”字形等。嫁接時(shí)要注意做到芽片與砧木結(jié)合平整嚴(yán)實(shí),防止芽片卷曲。綁縛方法同單芽插接。此外夏季還可采取嵌皮接、哨接法等。
4、剪口護(hù)理。 隨嫁接的先后順序?qū)φ枘炯艨诩敖又ι隙思艨诙家盟芰蠋О]或涂上接蠟,在遇干旱時(shí)可用石灰水刷白主桿和大枝,以保護(hù)樹體水分,提高嫁接改良的成功率。六、嫁接過程的要點(diǎn)
1、要正確使用失水接穗。由于時(shí)間、地點(diǎn)的原因,很可能使接穗的采集和使用出現(xiàn)不同步,從而造成了接穗的失水萎蔫。此時(shí)我們不能夠勉強(qiáng)使用,而是要取出失水的枝條,用清水浸泡,看一下接穗的情況再定。如果接穗能夠吸水恢復(fù),晾干表面水分,蘸蠟后使用不影響成活率。接穗不能恢復(fù)的,則不能使用。
2、對(duì)粗砧木嫁接時(shí)要綁縛得當(dāng)。大樹高接時(shí),由于砧木較粗,用塑料條包扎較困難。此時(shí)我們可以采用插上接穗后,用一塊比砧木接頭稍粗的塑料布蓋住斷面,再用窄塑料條綁扎即可。
3、要正確處理穗上部芽。目前,有很多技術(shù)員沿用傳統(tǒng)的嫁接方法,使用的接穗較長,上部保留的芽子較多,嫁接萌發(fā)后會(huì)萌發(fā)較多的新梢,如抹除不及時(shí),會(huì)造成生長發(fā)育不整齊。為此我們要進(jìn)行改進(jìn),將接穗上部只留一個(gè)芽子,并且此芽對(duì)準(zhǔn)與砧木形成層對(duì)齊的厚面。這樣的接穗嫁接后,每接穗只萌發(fā)一個(gè)粗壯的新梢,生長壯實(shí)、整齊,且成活率顯著提高。
4、嫁接后解綁要及時(shí)。果樹嫁接時(shí)間早的,成活后應(yīng)及時(shí)解除綁縛的塑料條,否則隨砧木的加粗塑料條易陷進(jìn)砧木內(nèi),造成接芽死亡,使嫁接成活率降低。如果當(dāng)年不解塑料條,嫁接的時(shí)間應(yīng)掌握在砧木、接穗形成層接近停止活動(dòng)時(shí),在8月20日左右進(jìn)行,這時(shí)芽接的當(dāng)年可不解除綁縛的塑料條,于第二年剪砧時(shí)一起除掉,減少用工,便于掌握。
5、.塑料條的纏法要科學(xué)。技術(shù)員進(jìn)行嫁接時(shí),有的人從上往下纏,有的人從下往上纏。不管怎樣纏,成活率并沒有什么差別,對(duì)于及時(shí)解綁的兩種纏法都可,但是對(duì)于解綁不及時(shí)的,從下往上纏比從上往下纏要好。因?yàn)槎鄶?shù)束縛生長的都是最后綁的一下,綁在芽上面的比綁在芽下面的對(duì)接芽的束縛要輕,對(duì)接芽的影響就小??茖W(xué)的操作是將塑料條從下往上纏,最后綁在芽的上邊3~4厘米處。這樣的好處一是不束縛接芽,二是培育速生苗和嫁接晚當(dāng)年不解塑料條的,可在剪砧時(shí)將塑料條剪斷,塑料條可自行脫落,省去解塑料條的工序。
【關(guān)鍵詞】核桃;嫩芽嫁接
1材料與方法
1.1材料
1.1.1 砧木 本實(shí)驗(yàn)所用砧木均選用普通核桃2年生實(shí)生苗。2005年和2006年芽接實(shí)驗(yàn)未經(jīng)平茬處理,2007年對(duì)供試砧苗于嫁接當(dāng)年春季3月上旬地面以上2cm處全部進(jìn)行了平茬,待新梢萌芽長至0.5——1m,基徑1.0cm以上時(shí)進(jìn)行了芽接試驗(yàn)。
1.1.2接穗 選用當(dāng)年元月中旬經(jīng)全圃重剪后萌發(fā)的無病蟲害、半木質(zhì)化、基徑1.0cm以上的生產(chǎn) 健壯的枝條為接穗。主要品種有香玲、魯光、薄殼、遼核、中林 、遼核3號(hào)、遼核4號(hào)、陜核1號(hào)、西扶1號(hào)、西扶2號(hào)、京861等。2005年對(duì)采穗母樹未進(jìn)行重剪,2006年和2007年選用當(dāng)年元月中旬全圃重剪后萌發(fā)的無病蟲害,半木質(zhì)化、基徑10cm以上的健壯枝條進(jìn)行嫁接試驗(yàn)。
1.1.3 嫁接工具 采用雙刃嫁接刀進(jìn)行嫁接,刃片間距3.5——4.0cm、要求刃口鋒利,切口平整。
1.1.4包扎帶 選用長20cm,寬2.0cm的白色塑料條。
1.2 嫁接時(shí)間
嫁接時(shí)間:根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和核桃生物學(xué)特征,嫁接時(shí)間選擇在5月中旬至6月底較為適宜。2005年嫁接時(shí)間為5月23日——6月9日,2006年嫁接時(shí)間為5月21日——6月17日,2007年嫁接時(shí)間為5月25日——6月23日,但總的來說,以溫度22—28℃,空氣濕度40%左右最為適宜。
1.3 嫁接方法
1.3.1 接穗采集管理 在經(jīng)過重剪的采穗母樹上,選半木質(zhì)化,基徑1.0cm以上的健壯枝條,于嫁接當(dāng)天進(jìn)行采集。采后立即剪掉復(fù)葉,葉柄保留1cm,分品種100條上覆少許葉片捆扎,并掛好品種數(shù)量標(biāo)簽,運(yùn)回后放入室內(nèi),地面鋪濕麻袋將接穗分層疊起,上覆濕麻袋,灑水保濕即可。接穗最好隨接隨采,以免接穗失水。
1.3.2 砧木選留 經(jīng)春季平茬處理的2年生砧苗,采用隔行挖除的方法,使每666.7平方米留苗4500——6000株左右,寬窄行排列,以便于施肥、灌水和嫁接。選擇基徑1.0cm以上,嫁接部位直徑0.7cm以上的砧木進(jìn)行嫁接。
1.3.3 芽片選擇 嫁接前要在室內(nèi)對(duì)接穗逐條進(jìn)行篩選。選擇生長健壯、枝條光滑、芽子飽滿、芽基平整、無病蟲害的穗條,剪成30——40cm長的枝段,雄花芽不能用于嫁接。
1.3.4 嫁接方法 采用大方塊芽接方法。用雙刃刀在接芽上下同時(shí)橫割1刀至木質(zhì)部,在接芽兩側(cè)分別縱橫一刀,在砧木的嫁接部位用同樣方法取下與芽片同樣大小的樹皮,然后從接穗上取下生長點(diǎn)(護(hù)芽肉)完整的芽片,迅速貼在砧木上,用母指壓緊葉柄用塑料條綁嚴(yán)扎緊,使芽片生長點(diǎn)(護(hù)芽肉)與砧木貼合。嫁接時(shí)要對(duì)準(zhǔn)形成層,綁扎時(shí)要松緊適宜,以防損傷形成層,影響接芽成活。
1.3.5 嫁接部位 一般在距根頸部25—50cm之間。部位過高則砧木較細(xì),操作困難,抹芽工作量大;部位過低操作不便,砧木與芽片薄厚差異較大,芽片不能與砧木緊密貼合不利成活。嫁接工序完成后,在砧木嫁接部位以上保留2片真葉剪砧,1月后再次剪砧,春季掘苗前從接口以上1cm處剪掉砧木干樁。
1.4 圃地管理
1.4 1 灌水 在嫁接前一周要對(duì)砧苗進(jìn)行灌水、松土和除草。嫁接后根據(jù)降雨情況適時(shí)灌水,如果嫁接后一直未下雨,在10天之內(nèi)應(yīng)灌水1次。
1.4.2 除萌抹芽 第一次剪砧后要及時(shí)將砧木的萌芽抹除,以利接芽萌發(fā)。抹芽時(shí)一定要細(xì)心,不能漏株漏行,避免把接芽抹掉。一般嫁接后15天接芽開始萌發(fā),1月內(nèi)接芽萌發(fā)率可達(dá)70%以上,新梢高生長可達(dá)20cm左右。9月下旬后,對(duì)接芽未萌發(fā)的砧木停止抹芽,待來年春季萌發(fā)。
1.4.3 防蟲施肥 嫁接后每隔10天噴一次殺蟲劑,連續(xù)噴2次。接芽萌發(fā)率高達(dá)到80%左右時(shí),開始葉面噴施磷酸二氫鉀,每隔7天噴一次,連續(xù)噴2次,以促進(jìn)新梢生長。噴肥應(yīng)在下午6:00時(shí)左右進(jìn)行。
1.4.4 剪砧松綁 嫁接1月后,當(dāng)接芽抽出達(dá)10cm以上時(shí),從接口向上留10cm再次剪砧。其次從接口背面用單刃刀片劃塑料帶,去掉綁縛,松綁時(shí)注意不要?jiǎng)潅枘?。?dāng)接芽抽出新梢達(dá)20cm以上時(shí)將砧木的老葉全部去掉。
1.4.5 摘除幼果 在嫁接40天后,要及時(shí)將新梢所結(jié)幼果全部摘除,以防影響新梢生長,降低苗木質(zhì)量。
1.4.6 套袋保溫 秋季嫁接苗全部落葉后,對(duì)嫁接成活苗木采取套袋越冬保護(hù)措施,春季解凍后去掉。
2 結(jié)果分析
試驗(yàn)結(jié)果表明,在5月20日至6月中旬的最佳嫁接期內(nèi),以采穗母樹重剪、砧木平茬處理、及時(shí)抹芽除萌、分次剪砧去葉、加強(qiáng)水肥管理為主要內(nèi)容的嫩芽嫁接技術(shù),嫁接成活率達(dá)93.1%—100%。2007年利用這種技術(shù)完成芽接349370株,成活率325263株,成活率達(dá)到93.1%,有部分品種成活率達(dá)到100%,而2005年和2006年的芽接成活率僅為83%和86%.現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果分析如下:
2.1 不同砧木和接穗處理方法對(duì)嫁接成活率的影響
3年的試驗(yàn)研究證明,采取不同的砧木和接穗處理方法芽接成活率差異十分明顯,例如:砧木是否進(jìn)行平茬、接穗是否重剪對(duì)嫁接成活率影響很大,經(jīng)砧木平茬和接穗重剪處理的嫁接成活率高。
2.2 傷流對(duì)嫁接成活的影響
試驗(yàn)觀察表明,未進(jìn)行平茬處理的砧木嫁接后傷流量較大,2005年和2006年芽接后,砧木剪口有大量傷流溢出,1周后大部分芽片因傷流浸泡而變黑死亡。2007年經(jīng)平茬處理的砧木剪口未發(fā)現(xiàn)傷流,芽片一直保持嫩綠,接口愈合快,成活率很高。傷流影響嫁接成活,主要是芽片浸泡在傷流液中,氧氣供應(yīng)不足,細(xì)胞呼吸受阻,加之傷流內(nèi)含物單寧的影響,在砧穗結(jié)合上面形成了黑色"隔離層",阻礙愈合組織形成,使芽片難以愈合。
通過砧木平茬,猶如給砧木放水一般,有效地解決了嫁接期間出現(xiàn)傷流的問題,同時(shí)使砧木和接穗同步生長,提高了砧穗愈合能力,提高了芽接成活率。
2.3 嫁接期溫度降水對(duì)成活率的影響
經(jīng)試驗(yàn)觀察,核桃嫩芽嫁接愈傷組織形成所需要最佳溫度為22——28℃。低于16度時(shí)愈傷組織不能形成,超過34度時(shí)抑制愈傷組織形成。其次,嫁接后4天內(nèi)無雨成活率高,如遇陰雨天成活率明顯降低,雷陣雨對(duì)嫁接影響較小。
3 小結(jié)
(1)優(yōu)質(zhì)核桃嫩芽嫁接技術(shù)適用于生長期嫁接,最佳時(shí)間為5月下旬至6月中旬。該技術(shù)具有接芽利用率高,新梢生長快,當(dāng)年可以出圃、操作簡便、易于推廣等優(yōu)點(diǎn)。
(2)正確運(yùn)用嫩芽嫁接技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的嫁接時(shí)間、掌握好砧穗的木質(zhì)化程度、砧木平茬接穗重剪、連續(xù)抹芽除萌、分次剪砧去葉。這項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合技術(shù),只有綜合運(yùn)用這些技術(shù)措施才能保證嫁接成活率和苗木質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 核桃;綠枝嫁接;砧木;接穗
中圖分類號(hào) S664.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1007-5739(2014)19-0115-01
Green Branch Grafting Technology of Walnut
WU Ran FENG Hai-bao ZHANG De-ke CAI Bin XIN Le HE Xiao-bo
(Linyi Forestry Bureau of Shandong Province,Linyi Shandong 276000)
Abstract Green branch grafting technology of walnut were summarized from grafting in suitable time,selecting suitable rootstock and spike,scientific operation etc.,so as to provide the reference for the development of walnut industry.
Key words walnut;green branch grafting;rootstock;scion
核桃是我國重要的干果樹之一,在果樹生產(chǎn)中占有重要地位。核桃的營養(yǎng)價(jià)值很高,用途很廣。核桃仁還有醫(yī)療作用,它可以順氣補(bǔ)血、溫腸補(bǔ)腎、止咳潤膚,為常用的補(bǔ)藥。其種仁還含有葉紅素,對(duì)腦力勞動(dòng)者有健腦的作用。核桃仁的含油量比大豆高3.4倍,比油菜高1.9~3.4倍。此外,核桃的木材質(zhì)地堅(jiān)硬,紋理細(xì)致,伸縮性小,抗擊力強(qiáng),不翹裂,不受蟲蛀,光澤美觀,并可用作制造高級(jí)膠合板。它的樹皮、樹葉以及果殼等均有用途。但是,由于長期采用實(shí)生繁殖和粗放管理,栽培技術(shù)落后,造成核桃種性良莠不齊,產(chǎn)量低,經(jīng)濟(jì)效益少,嚴(yán)重影響核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。針對(duì)核桃生產(chǎn)中存在的關(guān)鍵問題,在山東省平邑縣豐陽鎮(zhèn)青草坡村進(jìn)行核桃硬枝嫁接配套技術(shù)的研究,取得了可喜的成績。
自2008年開始進(jìn)行核桃綠枝嫁接技術(shù)的試驗(yàn)研究,經(jīng)過5年的試驗(yàn),基本摸清了核桃綠枝嫁接成活的規(guī)律以及嫁接成活后接穗萌況,對(duì)新梢生長發(fā)育特性、砧木、接穗、嫁接方法以及控制溫度保濕方法等影響嫁接成活及生長量的因素進(jìn)行了研究,對(duì)成活綠枝的越冬、翌年生長結(jié)果情況及花芽分化時(shí)期進(jìn)行了觀察。核桃綠枝嫁接采用綠枝劈接法、套袋、報(bào)紙控溫、保濕等管理方法同硬枝嫁接。
1 適期嫁接
核桃綠枝嫁接成活率的高低主要受砧、穗質(zhì)量(內(nèi)因)和環(huán)境條件(外因)即雨量、溫度、濕度及嫁接操作技術(shù)的高低等因素的制約。核桃綠枝嫁接的適期為5月中旬至6月中旬,其嫁接成活率穩(wěn)定在80%以上。如果操作技術(shù)熟練,砧穗質(zhì)量好,成活率可達(dá)100%。分析其原因主要是:此期砧、穗枝條發(fā)育充實(shí),達(dá)半木質(zhì)化程度;芽發(fā)育飽滿,營養(yǎng)充足,形成層細(xì)胞分裂旺盛;外界環(huán)境條件適宜。如5月、6月間平均氣溫在20~25 ℃,天氣干旱,5月、6月雨量僅占全年降雨量的7.5%~12.0%,剪砧后不會(huì)出現(xiàn)傷流現(xiàn)象等,均符合核桃嫁接所需條件。6月下旬以后,砧、穗木質(zhì)化程度高,有的出現(xiàn)空心現(xiàn)象。此時(shí)氣溫升高(旬平均氣溫在28~30 ℃),雨季來臨,6月下旬至8月中旬,降雨量占全年總降雨量的52.8%,剪砧后有不同程度的傷流現(xiàn)象。上述各方面條件均不利于嫁接成活。因此,成活率一般低于60%。雨季以后,嫁接的成活率雖有所提高,但插生的新稍稍弱,在自然條件下不能安全越冬[1-2]。
2 選擇適宜的砧木及穗
(1)砧木的長勢(shì)和發(fā)育對(duì)嫁接成活率的影響很大,以樹勢(shì)健壯,新稍生長旺盛(嫁接部位都在當(dāng)年新梢上),粗度0.8 cm以上髓心不空的砧木、梢嫁接的成活率高,萌芽快,當(dāng)年新梢生長量58.3~95.0 cm,翌年均可開花結(jié)果。
(2)在樹干上砧木梢不同部位嫁接,成活率的差異也很大。據(jù)調(diào)查:在樹冠上部外部及直立旺長枝的砧木梢上嫁接的成活率高;樹冠側(cè)面的領(lǐng)頭枝次之,樹冠下部及內(nèi)膛枝最低。全樹改接的比只改接部分枝的成活率高。這主要是由于頂端優(yōu)勢(shì)、營養(yǎng)、激素的分配不平衡造成的[3-4]。
(3)同一時(shí)期、同一樹上在當(dāng)年生枝新梢上嫁接成活率高達(dá)80%以上,而在二至三年生枝上嫁接成活率只有20%~30%。同時(shí),在當(dāng)年生新梢上的嫁接部位對(duì)嫁接成活率也有明顯差異,6月中旬以前在砧木梢中、下部(距基部4~5片葉)嫁接成活率最高。隨著季節(jié)的推遲,嫁接的適宜部位也要相應(yīng)提高,這主要與砧木梢發(fā)育充實(shí)及木質(zhì)化程度有關(guān)。砧木梢木質(zhì)化程度高、穗心空的嫁接成活率顯著降低。
(4)接穗質(zhì)量的好壞對(duì)嫁接成活率影響很大。試驗(yàn)證明:發(fā)育充實(shí)、穗心不空、枝葉粗壯、芽眼飽滿的接穗成活率高,反之則降低。據(jù)調(diào)查:粗度大于0.7 cm,穗心不空的接穗嫁接成活數(shù)占總成活數(shù)的90%,而粗度小于0.7 cm的接穗成活率僅占10%。接穗以2個(gè)飽滿芽、長8~12 cm為宜。頂芽段接穗芽發(fā)育充實(shí)飽滿,營養(yǎng)充足,其成活率比側(cè)芽段接穗高,并且發(fā)芽快,長勢(shì)旺,生長量大。如頂芽段接穗接后12 d萌芽,比側(cè)芽段接穗萌芽早3~6 d,生長量高23%。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)2008年6月2日嫁接成活的綠枝當(dāng)年萌發(fā)的新梢長出6片復(fù)葉時(shí)出現(xiàn)雌花。2009年7月22日調(diào)查,該枝抽生2個(gè)新枝均結(jié)果。這表明,核桃雌花分化期從5月下旬開始,盛期在6―7月。此外,對(duì)綠枝接穗的調(diào)運(yùn)和貯藏期也進(jìn)行了試驗(yàn)。調(diào)運(yùn)接穗用塑料袋包裝,然后放在陰涼潮濕的濕沙坑內(nèi)蓋上塑料膜,試驗(yàn)結(jié)果表明:貯藏1 d的嫁接成活率為88%,貯藏3 d的成活率為73%,而貯藏6 d的成活率只有35%。
3 科學(xué)操作
(1)在嫁接方法上,進(jìn)行了芽接、木質(zhì)嵌芽接、插皮接及劈接等多種方法的試驗(yàn),以綠枝劈接的嫁接成活率高而穩(wěn)定。據(jù)2008年試驗(yàn),綠枝劈接的平均成活率為72.9%,綠枝插皮接的成活率為18.5%,木質(zhì)芽接的成活率只有27.3%。
(2)操作技術(shù)要熟練、嫁接刀要快,接穗削面長2~3 cm,外側(cè)稍后,削面平滑。若為側(cè)芽接穗,剪口在芽上1 cm剪平。根據(jù)砧梢木質(zhì)化程度選擇適宜的嫁接部位。剪砧后,截面用快刀削平,在截面當(dāng)中縱劈,深度與接穗長度相適應(yīng),然后將接穗插入,兩者的形成層對(duì)準(zhǔn),用塑料繩綁扎,外面套上長15 cm,寬4~5 cm的自制小塑料袋,袋外用1張32開舊報(bào)紙卷筒包住,連同塑料袋一起扎住,但不可太緊。
(3)幾年來,也對(duì)包扎物進(jìn)行了試驗(yàn)和改進(jìn)。開始用5~6張蠟紙厚的闊葉包扎,因核桃接穗粗大,包葉雖能降溫,但保濕效果較差,成活率很低。隨后改用套上自制小塑料袋,外面再包上葉片,成活率大大提高,但比較費(fèi)工,大量嫁接時(shí)葉片來源缺失?,F(xiàn)在將包葉改為包報(bào)紙,方法簡便易行,便于檢查成活和放風(fēng),工效大大提高,成活率高且穩(wěn)定。
4 結(jié)語
核桃綠枝嫁接技術(shù)是核桃嫁接新方法,可以與核桃硬枝嫁接配套進(jìn)行。廣泛推廣運(yùn)用這一新技術(shù),將為實(shí)現(xiàn)核桃皮種化的進(jìn)程開辟了一條新的有效途徑。核桃綠枝嫁接技術(shù)的研究成功,無論在核桃生產(chǎn)上還是在核桃生長發(fā)育及花芽分化規(guī)律的理論研究上都具有十分重要的意義。
5 參考文獻(xiàn)
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[2] 劉恒鵬,熊新武,習(xí)學(xué)良,等.核桃嫁接技術(shù)及不同砧穗搭配對(duì)成活率調(diào)查研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2014(8):69.
關(guān)鍵詞:黃瓜;嫁接方式; 成活率;生物學(xué)特性
雙根嫁接也稱雙砧木嫁接,是利用兩個(gè)砧木根系促進(jìn)黃瓜生長的一種高效嫁接技術(shù)。雙根嫁接采用白籽南瓜和黑子南瓜兩種砧木,前期白籽南瓜根系長勢(shì)快,中期黑籽南瓜根系長勢(shì)快,后期雙根長勢(shì)都很旺盛,在強(qiáng)大根系的支撐下,黃瓜長勢(shì)強(qiáng)壯,抗病性、抗逆力等性狀明顯提高[1],產(chǎn)量比單砧木增產(chǎn)53.7%以上,效果非常明顯。本試驗(yàn)旨在探討不同的嫁接方式對(duì)黃瓜雙根嫁接苗的成活率、生物學(xué)性狀的影響及植株抗病性差異,為黃瓜雙根嫁接栽培提供科學(xué)依據(jù)。
1材料和方法
1.1供試品種
接穗品種津優(yōu)35號(hào)、津優(yōu)36號(hào)黃瓜(天津科潤黃瓜研究所提供),砧木品種黑籽南瓜、白籽南瓜。
1.2接穗與砧木播種、嫁接
津優(yōu)35號(hào)、36號(hào)黃瓜分別于2008年10月7日和8日播種,白籽南瓜和黑籽南瓜分別于10月7日、10月10日播種。嫁接在10月16日至18日進(jìn)行。嫁接采用靠接+靠接、頂插接+靠接、劈接+靠接、頂插接+劈接4種方法。
1.3嫁接苗管理
嫁接苗栽入直徑10 cm的營養(yǎng)缽中,并澆足底水。用雙層黑色薄膜(不見光,利于嫁接口愈合)小拱棚覆蓋,1周后白天揭膜通風(fēng)至嫁接苗移栽。
1.4嫁接苗成活率及生物學(xué)性狀調(diào)查
11月3日,對(duì)嫁接苗成活率及其生物學(xué)性狀進(jìn)行調(diào)查。因嫁接苗數(shù)量較少,成活率調(diào)查采用總體樣本調(diào)查法。從各種嫁接苗中隨機(jī)抽取10株樣本,調(diào)查其株高、株幅、真葉數(shù)等生物學(xué)性狀。
1.5黃瓜植株發(fā)病狀況調(diào)查
在黃瓜植株開花結(jié)瓜盛期(2009年1月20日),采用隨機(jī)取樣法調(diào)查黃瓜枯萎病發(fā)病率。
2結(jié)果與分析
1不同嫁接方式對(duì)嫁接苗成活率的影響
不同的嫁接方式對(duì)雙根嫁接苗成活率的影響見表1??梢钥闯?相同黃瓜接穗(津優(yōu)35號(hào))、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用靠接+靠接、頂插接+靠接、劈接+靠接、頂插接+劈接4種嫁接方式進(jìn)行雙根嫁接,其嫁接苗成活率相差懸殊較大,其中靠接+靠接方式成活率較高,為91.00 %;頂插+劈接方式成活率較低,為73.66 %。不同接穗(津優(yōu)36號(hào)、津優(yōu)38號(hào))、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用靠接+靠接法嫁接,嫁接苗成活率分別為90.66 %和91.33 %,均高于其他嫁接方式。說明靠接+靠接法是提高雙根嫁接苗成活率的最有效的嫁接方式。
2不同嫁接方式對(duì)嫁接苗生物學(xué)性狀的影響
從表2可以看出,不同的嫁接方式對(duì)嫁接苗的株高、株幅、真葉數(shù)等生物學(xué)性狀有一定影響。相同接穗(津優(yōu)35號(hào))、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用不同的雙根嫁接方式進(jìn)行嫁接,平均株高、平均真葉數(shù)、平均株幅均以靠接+靠接苗最大,而且遠(yuǎn)大于其他嫁接方式;以頂接+劈接表現(xiàn)最差。以津優(yōu)38號(hào)黃瓜為接穗,其嫁接苗的平均株高、平均株幅、平均真葉數(shù)均大于以津優(yōu)35號(hào)黃瓜為接穗的嫁接苗,這與同期播種的津優(yōu)38號(hào)黃瓜長勢(shì)強(qiáng)有一定的關(guān)系。
3不同嫁接方式對(duì)黃瓜植株抗病性的影響
由于多年連作,枯萎病、霜霉病猖獗成為制約黃瓜塑料大棚生產(chǎn)的主要因子。由表3可以看出,經(jīng)雙根嫁接后,黃瓜植株枯萎病發(fā)病率明顯下降,控制在0~5.0%范圍之內(nèi),但依黃瓜接穗品種及嫁接方式的不同,發(fā)病率略有差異。單根嫁接后,黃瓜植株枯萎病發(fā)病率也有所下降,但低于雙根嫁接苗。而未經(jīng)嫁接的津優(yōu)36號(hào)黃瓜(對(duì)照1)、津有38號(hào)黃瓜(對(duì)照2)植株,枯萎病發(fā)生較嫁接苗高,病株率分別達(dá)到21.0 %、23.0 %。
3討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,無論是嫁接苗的成活率還是生物學(xué)性狀,均以靠接+靠接法最好,這可能是由于靠接苗接穗帶根,增加了根系對(duì)土壤中水分、養(yǎng)分的吸收面積,利于嫁接傷口愈合的緣故??拷右撞僮?接后易管理,成活率也高,但靠接后易產(chǎn)生不定根。黃瓜一旦扎下不定根,它會(huì)逐步代替南瓜根的功能。南瓜根看起來粗壯,但實(shí)際上已逐漸失去作用,這樣就失去嫁接的意義了。因此,靠接+靠接法一般需要進(jìn)行后期1~2次的斷根處理。
按照靠接+靠接、頂插接+靠接、劈接+靠接、頂插接+劈接4種嫁接方法的技術(shù)規(guī)程要求,不同的嫁接方法對(duì)接穗和砧木播種時(shí)間的先后有不同要求(例如,靠接法要求接穗先于砧木播種3~5 d)。本試驗(yàn)由于條件所限,各種嫁接方法所采用的接穗和砧木均在同一時(shí)間播種,故對(duì)嫁接苗的成活率及其生物學(xué)性狀的影響會(huì)造成一定的差異。
雙根嫁接黃瓜與未嫁接黃瓜(對(duì)照)枯萎病發(fā)病率結(jié)果對(duì)比表明,采用雙根嫁接技術(shù)顯著提高了植株對(duì)枯萎病等病害的抗性。
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關(guān)鍵詞:黃瓜;規(guī)范嫁接技術(shù);推廣應(yīng)用
黃瓜嫁接技術(shù)是利用黑籽南瓜發(fā)達(dá)的根系和抗病性強(qiáng)的特點(diǎn),將其作為砧木,與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的黃瓜接穗嫁接出抗病、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的黃瓜植株新個(gè)體的一項(xiàng)技術(shù),可有效解決設(shè)施黃瓜土傳病害——枯萎病的難題,在生產(chǎn)上有很大的實(shí)用意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
黃瓜嫁接育苗技術(shù)是一項(xiàng)已推廣多年且對(duì)瓜類重茬枯萎病有顯著防治效果和抑制作用的好技術(shù),但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,這項(xiàng)行之有效的技術(shù)確沒有在黃瓜產(chǎn)區(qū)得到普遍應(yīng)用。天水市每年1 200 hm2的設(shè)施黃瓜中,使用嫁接技術(shù)栽培的不足15%,究其原因,主要是對(duì)黃瓜產(chǎn)區(qū)的普通生產(chǎn)者而言嫁接管理技術(shù)難度較大,嫁接成活率太低。因此,為了使這項(xiàng)既能提高黃瓜產(chǎn)量,又能有效解決枯萎病為害的好技術(shù)在設(shè)施黃瓜生產(chǎn)上得到普遍的推廣應(yīng)用,筆者結(jié)合近10年的嫁接技術(shù)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出黃瓜規(guī)范嫁接育苗管理技術(shù),以引導(dǎo)黃瓜產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)者盡快應(yīng)用該技術(shù),使其在設(shè)施黃瓜反季節(jié)栽培中發(fā)揮較大的增產(chǎn)增效作用。
1?選擇適宜良種
1.1?接穗
主要根據(jù)北方冬春兩季氣溫低、光照弱、棚內(nèi)溫度提高難度大的自然限制因素,有針對(duì)性地選用耐低溫、耐弱光、抗性強(qiáng)、早熟、豐產(chǎn)性好、品質(zhì)優(yōu)的黃瓜良種作為接穗品種。適宜的品種有中研21號(hào)、津優(yōu)35號(hào)、津優(yōu)303號(hào)、津優(yōu)30號(hào)、津優(yōu)36號(hào)、津優(yōu)1號(hào)和吉星水果黃瓜。
1.2?砧木
宜選用當(dāng)年生產(chǎn)的云南黑籽南瓜。
2?適期育苗,培育壯苗
2.1?育苗時(shí)間
冬春茬育苗應(yīng)比正常育苗提早30 d左右,按照定植日期倒推來確定育苗時(shí)間,需在2月上旬定植的,就于前1年12月上旬播種。育苗時(shí)需在日光溫室內(nèi)加蓋小拱棚,并用地?zé)峋€做成熱床。秋延后栽培的在7月中旬進(jìn)行露地育苗,8月中旬定植。
2.2?育苗方法
完好、發(fā)達(dá)、健壯的根系是壯苗的基本標(biāo)準(zhǔn),而獲得好根系最有效的方法是采用護(hù)根育苗,即營養(yǎng)缽育苗。營養(yǎng)土是從播種到緩苗期種苗生長的營養(yǎng)來源,養(yǎng)分的豐與欠、單與全,直接影響著幼苗的長勢(shì),因此要獲得健壯苗,就必須使用配比適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)土。一般營養(yǎng)土的配制方法為:選擇前茬沒有種植過瓜類作物(最好是豆茬、蔥蒜茬)的園土6份和充分腐熟的雞糞、馬糞、羊糞等優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥4份,并在每立方米營養(yǎng)土中加入磷酸二氫鉀0.8 kg、磷酸二銨1~1.2 kg、尿素0.25 kg,打碎、混勻并過篩后裝缽。
2.3?種子處理
接穗每667 m2用種量為100~150 g;砧木黑籽南瓜每667 m2用種量為1.5 kg。采用營養(yǎng)缽育苗時(shí),應(yīng)在667 m2定植總株數(shù)的基礎(chǔ)上多播20%。為了促進(jìn)幼苗健壯生長,提高發(fā)芽勢(shì),必須在浸種前選擇飽滿、鮮艷、無蟲、生活力強(qiáng)的種子曬種2 d。最為提倡和使用最多的種子消毒法是溫湯浸種,用種子體積5~6倍的55 ℃溫水浸種20 min,殺死種子上攜帶的病菌,然后把種子放到25~30 ℃的溫水中浸泡3~4 h,待種子吸入的水量達(dá)到干種子質(zhì)量的70%~75%時(shí)即可進(jìn)行催芽。催芽前最好把浸好的種子稍晾一下,待種皮稍干時(shí)再催芽。催芽時(shí)把種子用干凈的尼龍網(wǎng)袋裝好,再用濕毛巾包起來,放置于28 ℃左右的溫度中,待種子露白后點(diǎn)播。
2.4?播種
2.4.1?營養(yǎng)土的處理與播種方法
播種前先進(jìn)行營養(yǎng)土消毒,將已裝好營養(yǎng)土的營養(yǎng)缽用50%多菌靈700倍液和辛硫磷800倍液澆透,殺菌殺蟲后用食指在缽中間輕壓1個(gè)小窩,將已露白的種子平放在中間,再覆上1 cm厚經(jīng)過消毒的營養(yǎng)土。
2.4.2?接穗、砧木的播種方法與播種時(shí)間
鑒于砧木(以用根為主的永久性種苗)和接穗(只用苗頭、不用苗根的過渡性種苗)的特性,從省地和省營養(yǎng)缽、營養(yǎng)土的角度考慮,推廣把砧木和接穗播在同一個(gè)營養(yǎng)缽內(nèi)的做法,即在同一個(gè)營養(yǎng)缽的中間播砧木,邊上播接穗。此法不但可以省地、省工、節(jié)約成本,而且便于操作(拿出一個(gè)需要嫁接的營養(yǎng)缽,立即取掉砧木頭,嫁接上接穗頭即可)。
嫁接育苗要按嫁接方法的不同確定接穗和砧木的播種時(shí)間。采用插接法的,黑籽南瓜比黃瓜早播4~5 d;采用靠接法的,黃瓜比黑籽南瓜早播5~7 d。
2.5?嫁接時(shí)期與方法
2.5.1?嫁接時(shí)期
砧木真葉展開,接穗真葉顯露,苗高5~7 cm時(shí)是理想的嫁接期。
2.5.2?嫁接方法
目前常用的嫁接方法主要有插接法和靠接法兩種,實(shí)踐證明,插接法較靠接法更為省工、經(jīng)濟(jì),并且成活率高。采用插接法省去了買嫁接夾的投入,節(jié)省了加夾、取夾的用工,同時(shí)也避免了因斷根、取夾過早或過晚造成的成活率低以及未愈合傷口易感病的弊病。
插接法:先自制1個(gè)與接穗下胚軸同粗,兩頭削成40°傾角的竹簽,再準(zhǔn)備雙面刀片1片。嫁接時(shí),先用刀片把砧木的真葉切掉,注意不要傷到子葉,然后把竹簽削面朝下,沿子葉方向從右向左下插0.6 cm,再將接穗頭從接穗子葉下1.5 cm處切下,用刀片在距子葉1 cm處向下削出長0.5 cm、傾角40°的斜面,此時(shí)拔出竹簽,將接穗斜切面朝下,慢慢插入砧木,深度一定要和砧木的插孔吻合,使接穗真葉和砧木子葉呈十字型交叉。
靠接法:先切掉砧木的真葉和生長點(diǎn),用刀片在子葉下0.8 cm處按30°的傾角向下斜切1刀,深度為1/3莖粗,再在接穗子葉下1.5 cm處按30°的傾角向上斜切1刀,深度以3/5莖粗,然后將兩個(gè)切口上下套合貼緊,并使黃瓜子葉壓在南瓜子葉上,最后用嫁接夾夾住接口,夾時(shí)注意把黃瓜苗夾在夾子口的內(nèi)側(cè),這樣有利于成活。嫁接好后立即澆足水,將嫁接苗放入小拱棚內(nèi),蓋上遮陰的草簾或紙被。
2.6?嫁接后的管理
嫁接后3 d內(nèi),棚內(nèi)白天溫度保持在26 ℃左右,夜間18 ℃左右,濕度95%(棚膜上應(yīng)常有水珠),光照強(qiáng)時(shí)遮陰避光。3 d后降低溫度,白天保持在23 ℃左右,夜間16 ℃左右,濕度75%左右,增加光照時(shí)間。8 d后撤掉拱棚進(jìn)入正常管理。10 d后穩(wěn)定成活的嫁接苗可逐漸斷根。當(dāng)苗齡35 d,幼苗具有4片真葉,苗高13 cm時(shí)即可定植。
2.7?煉苗期的管理
定植前5~7 d,對(duì)秧苗適度降溫、控水、加大通風(fēng)量,進(jìn)行抗逆性鍛煉,使秧苗生長條件更接近定植棚的環(huán)境條件。
3?定植時(shí)的注意事項(xiàng)
黃瓜種植密度依品種的成株株型而定,株型大的株距就大,反之株距就小。一般黃瓜株距為28~30 cm,行距50 cm,用打孔器打孔,按“品”字型定植。
早春季節(jié)定植在考慮棚溫的同時(shí)還要考慮地溫,地溫一定要達(dá)到15 ℃以上才可定植。苗子應(yīng)按長勢(shì)強(qiáng)弱和高低大小進(jìn)行分級(jí),然后從大到小依次定植。注意在取營養(yǎng)缽時(shí),一定不要把土坨弄碎,以免傷根死苗。定植后立即澆定苗水,并在水中加入多菌靈和辛硫磷600倍液,確保植株健壯成活。
關(guān)鍵詞:雙斷根貼接;嫁接方式;感官評(píng)價(jià);果實(shí)品質(zhì)
嫁接在蔬菜生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛,主要利用嫁接對(duì)蔬菜作物的改良作用,增強(qiáng)蔬菜作物的抗病性、抗旱性、抗冷性、耐鹽性、改良品質(zhì)及改善根系吸收功能,以達(dá)到早熟、增產(chǎn)的目的[1~3]。在黃瓜嫁接育苗和生產(chǎn)中,嫁接方法有插接、劈接、靠接等多種,黃瓜因其接穗苗小、下胚軸細(xì)而多用插接。傳統(tǒng)的嫁接方法如插接、劈接等均保留砧木老根系,而斷根嫁接是在插接的基礎(chǔ)上去掉砧木老根系,在嫁接愈合的同時(shí)誘導(dǎo)砧木產(chǎn)生新根[4]。本試驗(yàn)采用雙斷根貼接、單斷根貼接、靠接等3種嫁接方法,對(duì)2個(gè)不同生態(tài)型黃瓜進(jìn)行嫁接處理,探討嫁接方法對(duì)黃瓜果實(shí)中VC、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分含量的影響,以期為生產(chǎn)上選擇先進(jìn)的黃瓜嫁接方法提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院示范展示日光溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)黃瓜品種:密刺黃瓜康利16(標(biāo)記為A),無刺黃瓜瑪利亞(標(biāo)記為B);砧木品種為黃籽南瓜。
1.2 試驗(yàn)方法
嫁接處理方法為單斷根貼接(處理1)、靠接(處理2)、雙斷根貼接(處理3),以自根苗為對(duì)照。試驗(yàn)處理56株,3次重復(fù),采用地膜覆蓋,大壟雙行定植,壟距90 cm,行距50 cm,株距30 cm。選取花期一致的商品瓜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。每個(gè)處理均取6條瓜,編號(hào)后由10人分別對(duì)黃瓜果實(shí)的甜度、苦味、澀味、水分、脆度、韌性、口感、香氣進(jìn)行評(píng)定,每項(xiàng)10分,品質(zhì)越好,得分越高。每個(gè)處理隨機(jī)取3條商品瓜,3次重復(fù),分別取果實(shí)的頭部、中部和尾部,用烘干法測(cè)定含水量;用分光光度計(jì)法測(cè)定維生素C含量;用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[5];用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白含量[5];用水合茚三酮法測(cè)定游離氨基酸含量[6];用氫氧化鈉滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量[5]。用DPS 2000軟件[7]處理數(shù)據(jù)。2 結(jié)果與分析
2.1 不同嫁接方法對(duì)黃瓜果實(shí)感官評(píng)價(jià)的影響
從表1可知,嫁接黃瓜A1、A2、A3果實(shí)的甜度、口感、韌性、香氣和綜合評(píng)價(jià)均高于自根黃瓜果實(shí)。與自根苗相比,嫁接苗的脆度變低,但嫁接黃瓜果實(shí)韌性增強(qiáng)。而嫁接黃瓜A3果實(shí)的甜度、脆度、口感、香氣和綜合評(píng)價(jià)均高于嫁接黃瓜A1和A2。
從表2可知,嫁接黃瓜B1、B2、B3果實(shí)的甜度、脆度、口感、香氣和綜合評(píng)價(jià)均高于自根黃瓜果實(shí)。嫁接苗黃瓜果實(shí)的脆度增加,但嫁接黃瓜果實(shí)韌性降低。而嫁接黃瓜B3果實(shí)的脆度、口感、香氣、水分和綜合評(píng)價(jià)均高于嫁接黃瓜B1和B2。
2.2 不同嫁接方法對(duì)黃瓜果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的影響
從表3可知,嫁接黃瓜A2和A3果實(shí)的可滴定酸含量顯著低于處理A1和對(duì)照;3種嫁接處理的可溶性糖含量和維生素C含量顯著高于自根黃瓜,而處理A3又高于其他2種嫁接方法;3種嫁接處理和對(duì)照的游離氨基酸含量沒有顯著差異。
表4所示,嫁接黃瓜B1和B3果實(shí)的可滴定酸含量顯著低于處理B2和對(duì)照,處理B1和處理B3間沒有顯著差異,處理B2和對(duì)照間沒有顯著差異;3種嫁接處理的可溶性糖含量與對(duì)照沒有顯著差異;處理B1和處理B3的VC含量顯著高于處理B2和對(duì)照,處理B1和處理B3間沒有顯著差異,處理B2和對(duì)照間沒有顯著差異;3種嫁接處理的游離氨基酸含量顯著高于對(duì)照,處理B2與處理B3顯著高于處理B1。
3 結(jié)論與討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,嫁接黃瓜果實(shí)感官評(píng)價(jià)比自根黃瓜好,這可能與嫁接黃瓜可溶性糖、游離氨基酸含量較高,而可滴定酸含量較低有關(guān)。可滴定酸含量降低,會(huì)增加果實(shí)口感風(fēng)味[8]。試驗(yàn)結(jié)果還表明,雙斷根貼接處理黃瓜的可滴定酸含量低于另2種嫁接處理和自根苗對(duì)照。采用雙斷根貼接,康利16的可溶性糖含量高于另2種嫁接處理和自根苗對(duì)照的,而不同嫁接方法下,瑪利亞品種的可溶性糖含量和對(duì)照間沒有顯著差異。VC含量的高低是影響黃瓜感官品質(zhì)的重要原因之一。本試驗(yàn)中,采用3種嫁接處理的康利16的VC含量顯著高于自根黃瓜對(duì)照,而雙斷根嫁接處理又高于其他2種嫁接方法的;瑪利亞單斷根貼接處理和雙斷根貼接處理的果實(shí)VC含量顯著高于靠接和自根苗對(duì)照,這與劉潤秋等[9]的研究一致,劉潤秋等發(fā)現(xiàn)嫁接對(duì)西瓜果實(shí)VC含量無顯著影響,推測(cè)VC含量的多少與砧木種類有關(guān)。但本試驗(yàn)中,瑪利亞靠接處理的果實(shí)VC含量與自根苗處理差異不顯著,具體原因還需要進(jìn)一步研究。嫁接黃瓜氨基酸含量的高低是影響嫁接黃瓜品質(zhì)的重要指標(biāo)。在本試驗(yàn)中,采用3種嫁接處理后,康利16 的游離氨基酸含量和對(duì)照間沒有顯著差異,瑪利亞雙斷根貼接處理的游離氨基酸含量要高于單斷根貼接和對(duì)照的。
雙斷根貼接的嫁接方法是近年來研究出的一種先進(jìn)的嫁接方式。利用雙斷根貼接的方式進(jìn)行嫁接生產(chǎn)的黃瓜果實(shí)在口感及與品質(zhì)相關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)上均優(yōu)于其他嫁接方式生產(chǎn)的果實(shí)。并且該嫁接方式在有刺及無刺的2個(gè)不同生態(tài)型黃瓜品種上都表現(xiàn)良好,因此適合在黃瓜生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。
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( Horticulture Branch, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161 )
【關(guān)鍵詞】廣東;雜交松;嫁接
0.前言
雜交松是濕地松與加勒比松的雜交子代,又稱濕加松、雜種松,適合在我國南方低山沿海地區(qū)生長,能綜合其父母本的優(yōu)點(diǎn),具有早期生長快、生長量大、分枝良好、樹干通直、耐水濕、抗病蟲害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的商品林樹種,其木材可用于據(jù)板、造紙。此外,雜交松樹干富含松脂,可為林產(chǎn)化工提供加工原料。[1]雜交松是我國南方地區(qū)一種優(yōu)良的造林樹種,為選育良種,推廣種植,有必要掌握雜交松的嫁接技術(shù)。
1.雜交松嫁接
1.1砧木培育
1.1.1砧木選擇
雜交松嫁接宜以濕地松作為砧木。如選用雜交松或加勒比松做砧木,砧木傷口愈合過快,嫁接成活率低,嫁接接活的苗木上山種植的保存率低。
1.1.2 砧木苗播種
每年10月-11月播種。播種前先將當(dāng)年采種的濕地松種子用0.4%的高錳酸鉀溶液浸泡3分鐘,取出后用清水洗凈,再用大約60℃的溫水浸泡至自然冷卻,一直浸泡24小時(shí),然后撈起種子,稍經(jīng)晾干即可播種。用潔凈的河沙筑催芽苗床,把催芽苗床淋透水,刮平床面,然后將經(jīng)消毒浸種的種子每平方米床面播種100-150克,撒播要均勻,并用細(xì)沙蓋種,厚度0.3-0.5厘米,不宜太厚,以不見種子為度。注意淋水保濕,防蟲害,防老鼠。[2]
1.1.3砧木苗種植與管理
(1)芽苗移植。芽床上的芽苗出土后約10-15天,把芽苗移植到營養(yǎng)袋。移苗前,先將催芽床淋透水,移苗完畢后澆定根水,用遮陰網(wǎng)遮陰。
(2)營養(yǎng)袋苗的管理。注意淋水保濕、除草、防治病蟲害,移苗上袋后20天左右天根系恢復(fù)穩(wěn)定后,可以澆少量低濃度的復(fù)合肥水。
(3)把營養(yǎng)袋苗種到嫁接圃。次年3-4月份,當(dāng)營養(yǎng)袋苗長到大約20厘米的時(shí)候,就種植到嫁接圃。種植前,把營養(yǎng)袋苗換上大杯(規(guī)格20*20cm的無紡布袋),大杯撒20-30克復(fù)合肥,最后把大杯埋入土中。砧木苗大杯種植能提高嫁接苗上山種植后的成活率,起保根蓄水的作用。
(4)砧木苗的管理。主要是除草、松土、防旱、防澇等一般田間管理,同時(shí)還應(yīng)注意防治松梢螟等病蟲害。
1.2接穗采集和保存
1.2.1穗條選擇
接穗條最好選取采穗母樹樹冠中上部剛木質(zhì)化的健壯新抽側(cè)枝。接穗母樹要求是莖干通直、生長優(yōu)良、無病蟲害的雜交松優(yōu)樹。
1.2.2穗條采運(yùn)
用高枝剪或枝剪把接穗條從采穗母樹剪下來,保留約25厘米長,僅留頂端10來束針葉,分類捆扎掛牌,放在盛有清水的桶里浸至三分之一部位,捆扎枝條的基部要剪平。需長途運(yùn)輸?shù)慕铀霔l,要注意保濕,防止高溫。異地采集穗條還要進(jìn)行病蟲害檢疫。
1.2.3穗條保存
穗條采后要及時(shí)嫁接,最好采集當(dāng)天嫁接。當(dāng)天接不完的穗條,要剪去基部約1厘米,并浸至盛有清水的盆里三分之一部位。裝有穗條的水盆放在陰涼處,每天換水1-2次,每次換水把聚集在盆里的松脂去掉,使其再排脂,以便穗條吸水,易便于剖削。
1.3雜交松嫁接技術(shù)
1.3.1嫁接方法
松樹嫁接有多種方法,如髓心形成層貼接法、截頂劈接、松苔切接、芽接、側(cè)劈接法等。[3]根據(jù)筆者所在單位臺(tái)山市紅嶺種子園林業(yè)技術(shù)人員多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),穗心形成層貼接法是最適合雜交松的嫁接方法。穗心形成層貼接法要求接穗比較粗壯,已經(jīng)基本木質(zhì)化。如接穗太嫩太細(xì),側(cè)適宜采用截頂劈接法,成活率也比較高,但嫁接苗成活后的生長表現(xiàn)不如穗心形成層貼接法。以下主要講解雜交松的穗心形成層貼接法。
1.3.2嫁接時(shí)間
雜交松嫁接的適合時(shí)間因各地氣候差異而有所不同,一般要看接穗母樹的抽梢情況,砧木成長情況而定。砧木苗最好是一年生,地徑達(dá)到1.5厘米以上,樹高不超過40厘米。在廣東省臺(tái)山市,雜交松一年抽梢7-8次,每年3-4月份是雜交松嫁接的最適合時(shí)間。這段時(shí)間,雨水較少,接穗母樹所抽新梢已經(jīng)老熟,砧木亦進(jìn)入快速生長期,嫁接成活率比較高。
1.3.3嫁接操作
(1)準(zhǔn)備用具和材料。用具主要是嫁接刀、嫁接帶(寬1.5厘米左右的塑料綁帶)、標(biāo)簽牌、磨刀石、酒精、棉花、枝剪、鉛筆、報(bào)紙和籃子等;材料是雜交松接穗和濕地松砧木苗。
(2)操作要點(diǎn)。采用松樹穗心形成層貼接法,依據(jù)砧木選擇合適的接穗,砧大穗大,砧小穗小。接穗應(yīng)接在砧木從基部數(shù)起的第一輪枝上的主干部位,該處皮色有光澤,外皮層不厚,內(nèi)皮層青綠,徑粗約1.5-2.0厘米;接口也可以在第二輪主干部位,但離地面不宜太高,一般不可超過30厘米。嫁接刀要經(jīng)常用棉花沾酒精擦拭松脂。嫁接操作人員要必須較熟練地掌握松樹嫁接中的技術(shù)要點(diǎn):速度要快,切面要平滑,綁扎要嚴(yán)緊,接口部位上下口封閉要嚴(yán)密。
(3)切削接穗。將接穗條上的針葉除至僅剩三五束,然后截取長約8厘米的帶芽的上段作接穗。用嫁接刀快速在距頂芽0.5厘米處按與髓心成20度的夾角向下切削,快切至穗心轉(zhuǎn)為縱切,刀刃沿穗心移動(dòng),直達(dá)接穗末端,得到形成層切面,最后將接穗末端修成楔形。
(4)切削砧木。將砧木主干嫁接部位上的針葉去除,按與髓心成15度的夾角進(jìn)刀,自上而下快速地切深入木質(zhì)部時(shí)改為縱切,刀刃沿木質(zhì)部移動(dòng),當(dāng)切口長達(dá)7至10厘米時(shí)停止切削。具體長度視切削好的接穗長度而定,切削深度以見到木質(zhì)部為度。
(5)接穗和砧木貼接。切削好接穗和砧木后,迅速將接穗切面貼上砧木削面的一側(cè),上下左右對(duì)齊,尤其是上端的切面必須對(duì)準(zhǔn)貼緊,不可讓接穗切面上端突出于砧木削面之上,接穗上端切面可略低于砧木上端削面。使得形成層與穗心貼的緊密,增加接觸面。然后用嫁接帶從上端開始捆扎至下端,之后再往上捆繞扎緊。關(guān)鍵在于砧木和接穗上端對(duì)準(zhǔn)扎緊,因接穗上端的細(xì)胞分裂能力較為旺盛,易形成愈傷組織。
(6)掛牌記錄。接好接穗的砧木掛上標(biāo)簽牌,標(biāo)簽牌寫下接穗代號(hào)、嫁接時(shí)間和砧木位置,同時(shí)記錄在案。
1.3.4嫁接成活調(diào)查
雜交松接穗用穗心形成層貼接法從嫁接到成活需要80-100天。成活的標(biāo)志是接穗頂芽開始膨大,若頂芽不膨大,尚有綠色針葉的,說明接口沒有愈合或者愈合不良,這樣的接株,有的以后會(huì)自然枯死,有的能夠成活,過數(shù)月后才開始抽梢。
1.4接株苗木的管理
1.4.1砧木截冠
嫁接成活的植株,砧木樹冠要適時(shí)截除,一般分2-3次進(jìn)行修剪。確認(rèn)接穗成活后,將砧木頂端主干截除一部分,待接穗抽梢生長至10多厘米時(shí),可在接口部位以上10厘米處再截砧木主干一次,再過4個(gè)月后可將接口上方的砧木全部削掉。接口下部的砧木側(cè)枝應(yīng)保留2年左右,以輔助接穗生長,當(dāng)接穗自身能正常吸收養(yǎng)分維(下轉(zhuǎn)第372頁)(上接第352頁)持本身生長發(fā)育所需時(shí),再剪除砧木下方的全部側(cè)枝。
1.4.2解除嫁接帶
當(dāng)接穗與砧木完全愈合,接穗已迅速生長,要解除嫁接綁帶,以免抑制生長。一般在接后5-6個(gè)月方可完全解除綁帶。
1.4.3土壤管理和防止病蟲害
對(duì)嫁接成活的苗木要經(jīng)常淋水、松土、除草、合理施肥;同時(shí)要注意防治松梢螟、松毛蟲、梢枯病等病蟲危害。
2.結(jié)語
雜交松嫁接技術(shù)的關(guān)鍵在于熟練掌握髓心形成層貼接法,不同人員由于對(duì)嫁接技術(shù)掌握的熟練程度不同,接活率存在明顯的差異。熟練的技術(shù)人員采用該方法嫁接雜交松,接活率可達(dá)到90%以上。因此,必須請(qǐng)熟練掌握嫁接技術(shù)的人員對(duì)新的嫁接手進(jìn)行培訓(xùn),培訓(xùn)合格的,方可進(jìn)行嫁接。
【參考文獻(xiàn)】
[1]黃永權(quán),趙奮成.廣東濕加松良種選育現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].福建林業(yè)科技,2007,34(1):158-162.
但是,隨著日光溫室蔬菜生產(chǎn)的專業(yè)化發(fā)展和種植年限的增加,各種病害和土壤鹽漬化現(xiàn)象逐年加重。尤其是根腐病、莖基腐病、疫病、根結(jié)線蟲病等病害的流行嚴(yán)重影響了辣椒的產(chǎn)量和品質(zhì)。在赤峰市松山區(qū)當(dāng)鋪地鎮(zhèn)當(dāng)鋪地村,由于根結(jié)線蟲病的危害,很多棚戶經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重,極太地挫傷了農(nóng)民的積極性。此外,在秋冬茬辣椒的栽培中,溫室內(nèi)長期低溫、弱光、晝夜溫差大的環(huán)境經(jīng)常造成擅侏生長矮小,落花落果及病害流行,給生產(chǎn)造成了極大的損失。
嫁接栽培是克服土壤連作障礙的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。嫁接不但可以提高蔬菜的抗寒性、抗病性,克服土壤連作障礙,而且可以提高蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì),促進(jìn)營養(yǎng)元素的運(yùn)輸和吸收。前人試驗(yàn)研究表明,嫁接可以提高茄子、西瓜等作物的耐鹽性;提高番茄對(duì)青枯病的抗性。張斌祥等(2009)的研究也表明,青椒嫁接后,植株生長勢(shì)增強(qiáng),株高和株幅明顯增加,分杈降低,采收期延長,對(duì)辣椒疫病的抗性增強(qiáng)。趙鑫等(2000)的試驗(yàn)研究表明,不同類型的辣椒變種作為砧木,嫁接成活率較高,植株長勢(shì)增強(qiáng),同期病情指數(shù)均低于對(duì)照,部分嫁接處理果實(shí)品質(zhì)明顯優(yōu)于對(duì)照。張俊國等(2010)的研究表明,嫁接辣椒田聞表現(xiàn)高抗辣椒疫霉病,防治效果達(dá)94%以上。
嫁接技術(shù)在赤峰市設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的黃瓜、茄子、番茄等蔬菜作物上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,并且取得了顯著的防病增產(chǎn)效果,但在辣椒上的應(yīng)用還較少。
辣椒嫁接砧木的篩選與應(yīng)用
砧木選擇是嫁接成功的基礎(chǔ)。嫁接的目的是提高品種抗病性和抗逆性,利用砧木發(fā)達(dá)的根系提高對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力,所以砧木本身的抗性決定著嫁接苗的品質(zhì)。王洪濤等(2008)在辣椒砧木對(duì)低溫弱光的耐受性研究中以宮根衛(wèi)士、驕珍、鐵木砧、部野丁、金富早為試材,以赤峰特選甜椒為對(duì)照(CK)進(jìn)行試驗(yàn)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),低溫弱光對(duì)幾個(gè)砧木的脅迫傷害均小于對(duì)照,表明砧木對(duì)低溫弱光的耐受性高于接穗,綜合各項(xiàng)指標(biāo)后得出富根衛(wèi)士的耐冷性最強(qiáng),鐵木砧最弱。在后續(xù)試驗(yàn)研究中,王洪濤等(2010)在光照培養(yǎng)箱內(nèi)對(duì)辣椒自根苗(對(duì)照)和嫁接苗進(jìn)行低溫(8℃,5℃)弱光(100umol?m-2?s-1。)處理,處理7天后在正常條件(25℃/18℃,550~600 umol?m-2?s-1)下恢復(fù)3天,結(jié)果表明:與自根苗相比,嫁接苗在各處理階段的電解質(zhì)滲透率和丙二醛含量顯著降低,而超氧化物歧化酶、過氧化物酶等酶系活性及根系活力明顯升高,說明嫁接可有效降低辣椒植株的膜脂過氧化,減輕低溫弱光對(duì)其細(xì)胞膜的傷害,從而提高嫁接苗對(duì)低溫的耐受性。
赤峰地區(qū)目光溫室冬季寒冷,棚室氣溫和地溫相對(duì)較低,晝夜溫差大,有效光照時(shí)段短,因此幼苗根系活動(dòng)較弱,營養(yǎng)生長不強(qiáng)。所以,在秋冬季辣椒栽培中,使用耐低溫弱光的砧木進(jìn)行嫁接栽培可以有效地提高辣椒對(duì)低溫冷害的耐受性,從而提高秋冬茬日光溫室辣椒的產(chǎn)量,避免因冷害帶來的損失。
另外,土傳病害和土壤鹽漬化是日光溫室連作障礙最突出表現(xiàn),也是制約設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。嫁接技術(shù)正是解決日光溫室連作障礙的有效途徑。王有琪等(2009)對(duì)ZM-605、珍珠椒、椒砧2號(hào)等8個(gè)辣椒抗病性砧木進(jìn)行篩選。結(jié)果表明,三個(gè)砧木品種不感染疫病,三個(gè)品種染病率低于對(duì)照。采用篩選出的ZM-605砧木進(jìn)行嫁接栽培后,嫁接苗表現(xiàn)出植株長勢(shì)旺、抗病性強(qiáng)、采收期長、產(chǎn)量高的特點(diǎn)。孫曉軍等(2007)以FKJ-1為砧木,以新椒3號(hào)和新椒10號(hào)為接穗進(jìn)行嫁接研究,結(jié)果表明,嫁接苗可有效抵抗疫霉病的發(fā)生,采收期延長,產(chǎn)量明顯增加。姜飛等(2010)在對(duì)嫁接辣椒根際土壤微生物及酶活性的研究中發(fā)現(xiàn),嫁接辣椒根系吸收面積高于自根苗,根際土壤微生物數(shù)量、放線菌比例增加,酶活性提高,抗病性增強(qiáng)。
目前,在生產(chǎn)上使用較多的辣椒嫁接砧木為辣椒的野生種,如臺(tái)灣的PFR―K64、PER―S64、LS279品系,是辣椒嫁接栽培專用砧木;甜檄類可用“土佐綠8”嫁接。此外,F(xiàn)1辣椒嫁接砧木格拉夫特、瑞砧707、日本辣椒抗性砧木“神威”、“根基”等砧術(shù)種子在生產(chǎn)上都有廣泛應(yīng)用。有些茄子嫁接用砧木,如超抗托巴姆、紅茄、耐病VF也可用于辣椒嫁接栽培。赤峰市寧城縣采用的辣椒砧術(shù)品種多為國外引進(jìn)品種,如威壯貝爾、富根衛(wèi)士、全福嫁接王等。
辣椒嫁接方法的選擇
嫁接方法的選擇應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)目的、生產(chǎn)者嫁接水平和管理水平進(jìn)行選擇。目前,辣椒生產(chǎn)中采用嫁接方法主要有劈接法、插接法、靠接法、氣門芯法等。
劈接法:生產(chǎn)中最常被采用的劈接法屬于頂端嫁接法,其優(yōu)點(diǎn)是苗穗離地面較高,不容易遭土壤污染,嫁接防病效果比較好。但是,這種方法在嫁接苗成活期間對(duì)苗床的環(huán)境要求較為嚴(yán)格;嫁接苗的成活率受管理水平的影響很大,成活率不容易掌握。采用劈接法需注意留的砧木高度以10cm左右為宣,過矮砧木老化,不易成活,定植時(shí)也容易埋上嫁接傷口,導(dǎo)致再生根扎人士中而染?。哼^高則嫁接后長勢(shì)偏弱。
插接法:該法操作工序少,簡單省事,嫁接效率高,而且親合力好,嫁接部位不易發(fā)生劈裂和折斷,辣椒和砧木間的接合比較牢固,防病效果較好,有利于培育壯營。但是,插接法要求較好的育苗條件和操作水平,并且嫁接苗齡不宜太長。
靠接法:該法因?yàn)閹Ц藿?,嫁接苗成活率高;?duì)苗床環(huán)境變化的反應(yīng)不甚敏感,容易管理:但因?yàn)榧藿游恢闷停啦⌒Ч蝗缗臃ê筒褰臃?,而且由于接穗和砧木的切口較深,嫁接苗較容易從苗莖的接合處發(fā)生折斷或劈裂,成活率低。
氣門芯法(成文榮等,2007):它是目前較新的一種嫁接方法,即采用自行車嘴上使用的氣門芯固定嫁接切口,隨著嫁接苗的生長到結(jié)果初期,氣門芯將爆裂自動(dòng)脫落。氣門芯法的優(yōu)點(diǎn)是成活率高,操作簡單、取材方便,并且隨著嫁接苗的生長到結(jié)果初期氣門芯將爆裂自動(dòng)脫落,可在大面積辣椒嫁接生產(chǎn)中應(yīng)用。
機(jī)械嫁接:由于嫁接砧術(shù)和接穗一般比較脆嫩細(xì)弱,手工嫁接費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且成活率不高。機(jī)械嫁接技術(shù)是近年國內(nèi)外出現(xiàn)的一種集機(jī)械、自動(dòng)控制與園藝技術(shù)于一體的高新技術(shù)。它可在極短的時(shí)間內(nèi),把蔬菜苗莖稈直徑為幾毫米的砧木、接穗的切口嫁接為一體,使嫁接速度太幅度提高。同時(shí),由于砧、穗接合迅速,避免了切口長時(shí)間氧化和苗內(nèi)液體的流失,從而大大提高嫁接成活率。例如,韓國Ideal System Co.LTD生產(chǎn)的針式嫁接法全自動(dòng)嫁接機(jī),主要用于嫁接番茄、辣椒等茄科作物,大大提高了嫁接效率和成苗率。
此外,甘肅省蘭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的辣椒剪枝二次嫁接技術(shù)(宋學(xué)棟等,2009),不需要再買接穗種子,減少了成本,而且每667m2辣椒產(chǎn)量比自根苗接穗嫁接增產(chǎn)14.6%,接穗遺傳性穩(wěn)定,辣椒果實(shí)整齊度好,經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。赤峰地區(qū)辣椒嫁接栽培現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
辣椒是赤峰市設(shè)施蔬菜栽培的主要品種。但由于自然環(huán)境、氣候(冬季低溫、弱光)、土壤鹽漬化、土傳病害等因素影響,辣椒栽培生產(chǎn)和產(chǎn)值受到制約。相對(duì)于選育新的抗性品種,嫁接可利用砧木高抗或免疫的特點(diǎn),達(dá)到防治病害、提高掘性的目的。并且作為一種農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,嫁接利用砧木發(fā)達(dá)的根系,超強(qiáng)的吸收能力。不但可以提高作物產(chǎn)量,而且可以減少農(nóng)藥、化肥的用量,減少污染,節(jié)約成本。目前,國內(nèi)辣椒嫁接栽培技術(shù)研究較少,嫁接砧木品種資源有限,大多數(shù)砧木品種依靠外來引進(jìn),不1目價(jià)格昂貴,而且不能完全適應(yīng)各個(gè)不同地區(qū)的生產(chǎn)要求。因此,加強(qiáng)辣椒野生資源搜集和優(yōu)良砧木品種的選育是辣椒嫁接栽培技術(shù)的前提。