前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的嫁接的方法和技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:可变数据集合维护;硬件加速;链表
中图分类号:TP391.41 文献标识码: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
在数字图像处理领域[1],尤其是在目标识别与跟踪应用中[2-5],经常会遇到可变数据集合维护问题.当对图像中的目标进行识别跟踪时,需要首先将图像中的一个或多个可能包含运动目标的兴趣区域信息提取出来,这些区域信息形成一个数据集合.随着处理过程的推进,可能会发现新的兴趣区域,这就需要在该数据集合中加入该兴趣区域的信息;当某个兴趣区域被排除后,需要从该数据集合中把对应的信息去掉;另外,有些兴趣区域可能需要进行合并、分割[1,6].因此,这种数据集合中的数据元素是不断变化的,需要一种合适的数据结构对该数据集合进行组织和维护,所采用的数据结构必须能够使得其中的数据元素可以被灵活地存取和操作.
链表数据结构可以满足这种需求.链表支持随机访问和删除,每个结点使用指针指向其前驱和(或)后继结点.在硬件数字图像处理系统中,当遇到这类可变数据集合维护问题时,需要设计相应的硬件链表结构.然而现有的存储结构不能完全实现链表数据结构的功能.首先,若将数据集合保存在线性编址存储器中,当一个元素合并到另一个元素中或者不满足特定规则而被过滤掉时,这个元素将被删除,这就要求标记该地址上的元素不再有效,也就是必须维护一个元素地址的集合,然而这个地址集合也必须存储在一个存储器中,又回归到可变数据集合维护问题.其次,现有的FIFO存储器也无法完全满足要求,FIFO只有一个读端口且只能顺序读取数据,而在多个元素执行合并操作时需要同时读取多个信息,FIFO数据只能读取一次,不能满足对数据元素的多遍处理.人们已经设计实现了一些针对具体应用的硬件链表结构,如,魏本杰等人设计了硬件链表并将其应用于三维多分等级树编码[7]; Lu等人设计了硬件链表结构并应用于FPGA的在线布局操作[8],用来在对FPGA进行动态重构时保存FPGA上空闲矩形区域的相关信息;Papaefstathiou等人将硬件链表结构应用于网络处理器中的队列管理[9],等等.这些硬件链表结构大多为面向某个特定应用,具有一定的专用性.
本文设计了一种通用的高速硬件链表结构.这种硬件链表结构可以根据接收到的操作指令实现链表数据结构的大多数常用功能,比如增加或删除数据结点、对某个特定结点进行读取或更新操作、基于数据内容进行结点定位等,另外该结构还支持一些高级功能.该链表结构不仅能够使用链表指针对结点进行定位,还可以像传统的线性编址存储器一样直接使用物理地址进行数据访问.由于存储资源有限,因此设计了一种存储资源回收机制对失效结点进行回收.该硬件链表结构在FPGA上进行了实验测试,结果表明,该结构资源占用较少、功耗较低,与PC上的软件链表数据结构相比,硬件链表结构在执行时间上也具有较高的加速比.
1 设计难点及解决方案
由于有编译器和操作系统的支持,软件实现的链表功能强大、灵活,将软件链表的功能和用法完全向硬件平台移植需要克服缺少编译器和操作系统支持所造成的困难,这些困难可以通过改变链表使用方式和充分利用硬件特性来解决.
在软件链表数据结构中,对结点的访问是通过链表指针完成的.读取、删除某个结点时需要从表头遍历若干个结点之后才能定位到待访问结点,增大了输出延迟.在本文的硬件链表结构中,通过充分利用硬件特性,不仅可以通过链表指针对结点进行定位,还可以像传统的线性编址存储器一样直接使用物理地址进行数据访问.
软件链表数据结构中被删除的结点将由操作系统负责回收,但是在本文的硬件链表结构中,由于没有操作系统支持,因此设计了专用的存储资源回收模块,自主管理存储空间的重复使用.
2 硬件链表体系结构设计
硬件链表体系结构主要由5部分组成:存储控制模块MC, 链表控制模块LC, 存储资源回收模块MR, 地址选择模块AS和输出选择模块OS,如图1所示.
当一个操作指令instruction word输入时,LC首先对指令进行解析,得到具体的命令mode,数据data和(或)地址addr,并送入MC,其中addr由AS从外部地址addr_outside(从instruction word中获得)和内部地址addr_inside(内部计算得到的地址)中选择.然后,MC对链表中的数据元素进行操作并输出结果,根据操作指令的不同,所输出的结果可能为结点数据、结点地址或者某些标志位.MR负责将已经失效的结点的地址空间进行回收.OS负责将MC的输出根据操作指令送入不同的部件.
该硬件链表是双向链表,图2给出了数据在链表中的存储格式.链表中每个结点由数据域data, 前向指针prev, 后向指针next和结点是否在链表中标志valid四项组成.定义NULL指针的地址为全1,占用一个地址空间,规定表头结点的前向指针和表尾结点的后向指针都指向NULL.如果链表地址宽度为W,那么链表最大长度为2W-1.此外,为了便于遍历链表和插入新结点,对外提供表头指针head_ptr和表尾指针tail_ptr,以及当前链表中的结点数目no_items.图2中所示的链表容量为255,当前长度为4,表头地址是00,表尾地址是03.
2.1 存储控制模块MC
MC对链表中的数据元素进行操作并输出结果.在硬件实现时,通常需要对每个结点的data, prev, next和valid域同时进行访问.因此,为了实现并行访问,data, prev和next分别保存在3个不同的RAM存储模块中,分别称为Data_RAM,Prev_RAM和Next_RAM.每个RAM都是双端口的,可以同时进行读写.valid域的存储模块称为Valid_Tab,由于valid域读写频繁,并且其数据量小、FPGA提供丰富的寄存器资源,本文使用寄存器数组实现Valid_Tab,这样既可以降低逻辑复杂性,又可以避免访问RAM的长延迟.
MC从LC获得具体的命令mode,数据data和(或)地址addr,并对Data_RAM, Prev_RAM, Next_RAM和Valid_Tab进行操作.通常,在对某结点执行读写操作前,需要首先确定该目标结点的位置.如果目标结点在存储器中的物理地址是未知的,可以通过链表指针prev或next从其他结点不断遍历到目标结点;如果物理地址是已知的,就可以直接通过物理地址对该结点进行定位.
2.2 链表控制模块LC
LC使用状态机控制整个链表结构的运行.它对输入的instruction word进行解析,得到具体的命令mode,数据data和(或)地址addr,并送入MC;同时LC还控制AS从addr_outside和addr_inside中选择合适的地址;当命令mode为删除命令delete时,LC将控制MR对被删除的结点空间进行回收;另外,LC还控制OS将MC输出的数据送入正确的模块.
例如,当对一个已知物理地址的结点进行数据更新操作时,LC对instruction word进行解析得到命令mode为update,数据data为该结点的新数值,而AS所选择的地址addr为从instruction word中获得的该结点的物理地址;接下来MC将位于addr地址的结点数据更新为data;最后,OS将更新后的数值输出作为反馈.
再例如,当希望根据内容确定该结点在链表中的位置时,LC对instruction word进行解析得到命令mode为search,数据data为希望查找的数值,而addr为表头结点的地址;接下来,MC访问表头结点,并将表头结点的数值与输入的data进行比较,若相同,则搜索结束;否则,AS选择的地址为addr_inside,该地址信息为当前结点的next域对应的数值,这样MC就可以访问链表中的下一个结点并进行比较操作.这种过程不断重复直到找到所需的数据或者搜索过程进行到表尾,最后,OS将所搜索到的结点的地址输出,或者输出NULL表示搜索失败.
2.3 存储资源回收模块MR
当删除一个链表结点时,它所占用的地址空间立刻被释放掉.MR通过将该结点的valid域设为0对该结点进行回收.
在向链表中写入一个新结点时,需要找到一个空闲位置,有两种方法可以实现:第一种是指针avail始终指向可写位置,这要求在一次写操作完成后查找空闲位置;第二种方式是写操作到来时才查找空闲位置.第一种方法看起来很好,写结束后链表自动查找可用位置而外部模块进行别的处理,是一种并行工作方式.但是如果进行连续写操作时,必须在链表和外部模块之间进行查询和应答来判断什么时刻可以真正启动写操作,这就大大增加了实现复杂性.第二种方法是一种“懒惰”工作方式,不需要进行显式同步.
本文工作采用第二种方法实现存储空间回收.写请求到来时才开始查找一个可用位置avail,查找到的位置可能是一直空闲的地址或者是因结点已被删除而重新可用的地址.设置标志寄存器LWA,表示上次写入结点的地址,初始化为NULL,指针avail在上次写入操作后指向LWA+1位置.查找过程就是从LWA+1逐个判断,找到第一个满足Valid_Tab[avail]=0的位置,当到达最大地址时再从零地址开始查找直到LWA.如果链表不满,总是可以找到一个空闲位置,否则就不会启动查找过程而是直接终止写操作.
找到可用位置后,向Data_RAM的avail地址中写入新结点的数值data,将NULL作为新元素的后向指针写入Next_RAM.如果写入的是第一个元素,将NULL作为新元素的前向指针,否则将tail_ptr作为前向指针写入Prev_RAM.将valid域置为1.将avail作为写入前表尾元素的后向指针写入Next_RAM,同时将LWA和tail_ptr指向avail,写入第一个元素时要将head_ptr指向avail,将元素数目寄存器no_items都加1.
设链表地址宽度为W,最好的情况是查找之前avail位置就可用,比较1次;最坏情况是最后一个位置可用,比较2W-1次,平均比较次数是(2W-1+1)/2=2W-1.
2.4 地址选择模块AS
AS用来决定MC应该从外部输入数据中读取地址还是应该从内部模块中读取地址.不同的操作命令获取地址的来源不同,比如,当对一个已知物理地址的结点进行数据更新时,AS选择的地址addr是从instruction word中获得的;而当根据内容确定结点在链表中的位置时,AS选择的地址为从MC输出的当前结点的next域对应的值.地址选择信号addr_sel由LC根据instruction word解析得到.
2.5 输出选择模块OS
OS用来决定链表输出数据的类型.不同的链表操作得到的输出数据类型是不同的,比如,读操作输出所读结点的数据域data,写操作返回写入结点所在的地址.OS由LC控制,LC根据操作类型生成output_sel信号送入OS.
3 硬件链表的应用
应用系统通过将相应的instruction word送入硬件链表实现可变数据集合的维护.
硬件链表结构除了可以实现链表数据结构的基本操作(这些操作针对单个或部分结点进行),还可以实现一些针对所有链表结点的高级功能,比如计算所有链表结点的最大最小值、平均值、累加值或其他一些统计操作.这些全局操作的共同点就是对链表的遍历操作,遍历可以分为单指针遍历和双指针遍历.单指针遍历使用一个指针从表头到表尾依次访问链表元素,适用于计算最大最小值、累加和等操作.双指针遍历使用指针A和B,A首先指向表头,B依次遍历A后面剩余元素,将A前进一个元素,B回到A后面再次遍历,重复上述过程直到A指向表尾.双指针遍历用于关联链表中的一对元素,比如求任意两个元素之间的相似度.本文设计的链表为上述两种遍历提供支持,算法伪代码如图3所示,图中Read操作返回当前结点数值和下一个结点地址.
硬件链表对外提供表头和表尾指针,可以方便地实现堆栈和队列.堆栈是后进先出的表结构,基于链表实现时将进栈元素写在表尾,出栈时删除最后一个元素并返回它的值.队列是先进先出的表结构,基于链表实现时将进入队列元素写在表尾,每次都删除表头元素并返回它的值.
4 实验与分析
本文在FPGA上对硬件链表结构进行了测试,FPGA芯片采用Altera Stratix II EP2S 130F1020 C5,使用Mentor Graphics ModelSim进行仿真,并使用Quartus II进行综合.链表数据宽度设为32位.
关键词:果树嫁接 技术 探索
树嫁接是育苗的关键技术之一。我们通过嫁接技术可以来改善果树品种结构,提高果品质量和生产效益。在生产实践中,笔者注意到一些果农由于对嫁接方法掌握不全面,致使影响了嫁接的成活率。下面就将自己在实践中的所得表述如下。供果农参考。一、果树的嫁接时间
一般情况下,果树嫁接可以分三个时间段进行。一是在果树萌芽前的春季进行,这样有利于幼枝生长和树冠的形成;改良果树品种可选择在早春嫁接。二是在接穗芽熟化后的夏季节进行;葡萄等需用嫩枝嫁接的果树必须选择在夏季嫁接。三是在夏末秋初进行秋接。1年中有多次发枝特性的果树可选用秋季嫁接,但要注意幼枝的越冬防寒。二、嫁接前的准备工作
技术员在嫁接前需要对改良的果树进行剪伐,去掉果树原有的绝大部分枝条,留下适合嫁接的树枝(也可称之为砧枝),并剪成适当长度的短橛。具体操作如下。一是应尽量剪去远端、上部树枝,选择下部或近主干部的树枝做接砧;二是砧橛的选择要因树而异,同时要注意压低高度,防止揭皮和开裂,便于嫁接和收缩树冠;三是留橛数量及长度视原有树形和树龄大小而定 一般情况应保留下部主枝留砧,同时还要考虑树冠的大小,树冠大则应多留橛,树冠小则应少留橛。三、改良品种的选择
果树嫁接改良应与时俱进,用可持续发展的眼光来对待这一工作。既要选择较为前沿的果树品种,又要选择适合当地气候条件,果品销路好,与需改良的果树嫁接亲合力强的品种。做到果品的成熟期、风味、色泽、果型尽量与众不同,又可鲜食、贮藏、加工品种的合理搭配。
四、接穗采集
接穗采集的原则是选择健壮无病虫,芽饱满,直立向上生长的一年生枝。早春嫁接的果树可充分利用顶芽进行枝接,并要除去花芽。夏秋季嫁接改良的果树。接穗的采集要注意芽的熟化程度,尽量使用枝条颜色加深,叶色深绿肥大的腋芽。五、 嫁接的具体方法
1、劈砧橛嫁接法。将选择好的砧橛劈开,长度3――5厘米待用,随后将接穗插接部位削成的“楔头”长2――3厘米(要求平直光滑,两斜面等长或略有差别)进行插接。插接的要求是:一是接穗一侧的皮层要与砧橛皮层对齐;二是接穗插入深度以一个削面刀口与砧橛剪口对齐为准,接穗留芽2――3个。三是接插后绑缚要严紧,可先用塑料带包闭,然后用细绳扎紧;或固定好主要部位后涂上接蜡。早春枝接直径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。 该种嫁接方法有两种方式。一是插枝接法。接枝“楔头”削法同劈接法,不同之处是“楔头”短而陡,较长斜面2厘米左右,短斜面1厘米。插接时较长的斜面对着砧橛木质部。二是单芽插接。芽的削取方法是:在芽下1厘米处斜向上削,连同木质部削到芽的上方,然后在芽上方横切1刀,取下单芽。插皮接砧木开口通用方式为“t”字形开口。插枝接的砧木开口方式还有“一点一横”式,以及直接在砧橛剪口端纵划1刀开口的方法。插接后绑缚同劈接法,但是单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单芽插接芽的削法,芽削下后需要揭下芽片,去掉木质部。揭芽时要防止“抽心”。对于桃、梨,苹果树的嫁接,削芽后可带木质部嫁接。皮接法砧木开口有“h”形、“t”字形等。嫁接时要注意做到芽片与砧木结合平整严实,防止芽片卷曲。绑缚方法同单芽插接。此外夏季还可采取嵌皮接、哨接法等。
4、剪口护理。 随嫁接的先后顺序对砧木剪口及接枝上端剪口都要用塑料带包闭或涂上接蜡,在遇干旱时可用石灰水刷白主杆和大枝,以保护树体水分,提高嫁接改良的成功率。六、嫁接过程的要点
1、要正确使用失水接穗。由于时间、地点的原因,很可能使接穗的采集和使用出现不同步,从而造成了接穗的失水萎蔫。此时我们不能够勉强使用,而是要取出失水的枝条,用清水浸泡,看一下接穗的情况再定。如果接穗能够吸水恢复,晾干表面水分,蘸蜡后使用不影响成活率。接穗不能恢复的,则不能使用。
2、对粗砧木嫁接时要绑缚得当。大树高接时,由于砧木较粗,用塑料条包扎较困难。此时我们可以采用插上接穗后,用一块比砧木接头稍粗的塑料布盖住断面,再用窄塑料条绑扎即可。
3、要正确处理穗上部芽。目前,有很多技术员沿用传统的嫁接方法,使用的接穗较长,上部保留的芽子较多,嫁接萌发后会萌发较多的新梢,如抹除不及时,会造成生长发育不整齐。为此我们要进行改进,将接穗上部只留一个芽子,并且此芽对准与砧木形成层对齐的厚面。这样的接穗嫁接后,每接穗只萌发一个粗壮的新梢,生长壮实、整齐,且成活率显著提高。
4、嫁接后解绑要及时。果树嫁接时间早的,成活后应及时解除绑缚的塑料条,否则随砧木的加粗塑料条易陷进砧木内,造成接芽死亡,使嫁接成活率降低。如果当年不解塑料条,嫁接的时间应掌握在砧木、接穗形成层接近停止活动时,在8月20日左右进行,这时芽接的当年可不解除绑缚的塑料条,于第二年剪砧时一起除掉,减少用工,便于掌握。
5、.塑料条的缠法要科学。技术员进行嫁接时,有的人从上往下缠,有的人从下往上缠。不管怎样缠,成活率并没有什么差别,对于及时解绑的两种缠法都可,但是对于解绑不及时的,从下往上缠比从上往下缠要好。因为多数束缚生长的都是最后绑的一下,绑在芽上面的比绑在芽下面的对接芽的束缚要轻,对接芽的影响就小。科学的操作是将塑料条从下往上缠,最后绑在芽的上边3~4厘米处。这样的好处一是不束缚接芽,二是培育速生苗和嫁接晚当年不解塑料条的,可在剪砧时将塑料条剪断,塑料条可自行脱落,省去解塑料条的工序。
【关键词】核桃;嫩芽嫁接
1材料与方法
1.1材料
1.1.1 砧木 本实验所用砧木均选用普通核桃2年生实生苗。2005年和2006年芽接实验未经平茬处理,2007年对供试砧苗于嫁接当年春季3月上旬地面以上2cm处全部进行了平茬,待新梢萌芽长至0.5——1m,基径1.0cm以上时进行了芽接试验。
1.1.2接穗 选用当年元月中旬经全圃重剪后萌发的无病虫害、半木质化、基径1.0cm以上的生产 健壮的枝条为接穗。主要品种有香玲、鲁光、薄壳、辽核、中林 、辽核3号、辽核4号、陕核1号、西扶1号、西扶2号、京861等。2005年对采穗母树未进行重剪,2006年和2007年选用当年元月中旬全圃重剪后萌发的无病虫害,半木质化、基径10cm以上的健壮枝条进行嫁接试验。
1.1.3 嫁接工具 采用双刃嫁接刀进行嫁接,刃片间距3.5——4.0cm、要求刃口锋利,切口平整。
1.1.4包扎带 选用长20cm,宽2.0cm的白色塑料条。
1.2 嫁接时间
嫁接时间:根据当地气候特点和核桃生物学特征,嫁接时间选择在5月中旬至6月底较为适宜。2005年嫁接时间为5月23日——6月9日,2006年嫁接时间为5月21日——6月17日,2007年嫁接时间为5月25日——6月23日,但总的来说,以温度22—28℃,空气湿度40%左右最为适宜。
1.3 嫁接方法
1.3.1 接穗采集管理 在经过重剪的采穗母树上,选半木质化,基径1.0cm以上的健壮枝条,于嫁接当天进行采集。采后立即剪掉复叶,叶柄保留1cm,分品种100条上覆少许叶片捆扎,并挂好品种数量标签,运回后放入室内,地面铺湿麻袋将接穗分层叠起,上覆湿麻袋,洒水保湿即可。接穗最好随接随采,以免接穗失水。
1.3.2 砧木选留 经春季平茬处理的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,宽窄行排列,以便于施肥、灌水和嫁接。选择基径1.0cm以上,嫁接部位直径0.7cm以上的砧木进行嫁接。
1.3.3 芽片选择 嫁接前要在室内对接穗逐条进行筛选。选择生长健壮、枝条光滑、芽子饱满、芽基平整、无病虫害的穗条,剪成30——40cm长的枝段,雄花芽不能用于嫁接。
1.3.4 嫁接方法 采用大方块芽接方法。用双刃刀在接芽上下同时横割1刀至木质部,在接芽两侧分别纵横一刀,在砧木的嫁接部位用同样方法取下与芽片同样大小的树皮,然后从接穗上取下生长点(护芽肉)完整的芽片,迅速贴在砧木上,用母指压紧叶柄用塑料条绑严扎紧,使芽片生长点(护芽肉)与砧木贴合。嫁接时要对准形成层,绑扎时要松紧适宜,以防损伤形成层,影响接芽成活。
1.3.5 嫁接部位 一般在距根颈部25—50cm之间。部位过高则砧木较细,操作困难,抹芽工作量大;部位过低操作不便,砧木与芽片薄厚差异较大,芽片不能与砧木紧密贴合不利成活。嫁接工序完成后,在砧木嫁接部位以上保留2片真叶剪砧,1月后再次剪砧,春季掘苗前从接口以上1cm处剪掉砧木干桩。
1.4 圃地管理
1.4 1 灌水 在嫁接前一周要对砧苗进行灌水、松土和除草。嫁接后根据降雨情况适时灌水,如果嫁接后一直未下雨,在10天之内应灌水1次。
1.4.2 除萌抹芽 第一次剪砧后要及时将砧木的萌芽抹除,以利接芽萌发。抹芽时一定要细心,不能漏株漏行,避免把接芽抹掉。一般嫁接后15天接芽开始萌发,1月内接芽萌发率可达70%以上,新梢高生长可达20cm左右。9月下旬后,对接芽未萌发的砧木停止抹芽,待来年春季萌发。
1.4.3 防虫施肥 嫁接后每隔10天喷一次杀虫剂,连续喷2次。接芽萌发率高达到80%左右时,开始叶面喷施磷酸二氢钾,每隔7天喷一次,连续喷2次,以促进新梢生长。喷肥应在下午6:00时左右进行。
1.4.4 剪砧松绑 嫁接1月后,当接芽抽出达10cm以上时,从接口向上留10cm再次剪砧。其次从接口背面用单刃刀片划塑料带,去掉绑缚,松绑时注意不要划伤砧木。当接芽抽出新梢达20cm以上时将砧木的老叶全部去掉。
1.4.5 摘除幼果 在嫁接40天后,要及时将新梢所结幼果全部摘除,以防影响新梢生长,降低苗木质量。
1.4.6 套袋保温 秋季嫁接苗全部落叶后,对嫁接成活苗木采取套袋越冬保护措施,春季解冻后去掉。
2 结果分析
试验结果表明,在5月20日至6月中旬的最佳嫁接期内,以采穗母树重剪、砧木平茬处理、及时抹芽除萌、分次剪砧去叶、加强水肥管理为主要内容的嫩芽嫁接技术,嫁接成活率达93.1%—100%。2007年利用这种技术完成芽接349370株,成活率325263株,成活率达到93.1%,有部分品种成活率达到100%,而2005年和2006年的芽接成活率仅为83%和86%.现将试验结果分析如下:
2.1 不同砧木和接穗处理方法对嫁接成活率的影响
3年的试验研究证明,采取不同的砧木和接穗处理方法芽接成活率差异十分明显,例如:砧木是否进行平茬、接穗是否重剪对嫁接成活率影响很大,经砧木平茬和接穗重剪处理的嫁接成活率高。
2.2 伤流对嫁接成活的影响
试验观察表明,未进行平茬处理的砧木嫁接后伤流量较大,2005年和2006年芽接后,砧木剪口有大量伤流溢出,1周后大部分芽片因伤流浸泡而变黑死亡。2007年经平茬处理的砧木剪口未发现伤流,芽片一直保持嫩绿,接口愈合快,成活率很高。伤流影响嫁接成活,主要是芽片浸泡在伤流液中,氧气供应不足,细胞呼吸受阻,加之伤流内含物单宁的影响,在砧穗结合上面形成了黑色"隔离层",阻碍愈合组织形成,使芽片难以愈合。
通过砧木平茬,犹如给砧木放水一般,有效地解决了嫁接期间出现伤流的问题,同时使砧木和接穗同步生长,提高了砧穗愈合能力,提高了芽接成活率。
2.3 嫁接期温度降水对成活率的影响
经试验观察,核桃嫩芽嫁接愈伤组织形成所需要最佳温度为22——28℃。低于16度时愈伤组织不能形成,超过34度时抑制愈伤组织形成。其次,嫁接后4天内无雨成活率高,如遇阴雨天成活率明显降低,雷阵雨对嫁接影响较小。
3 小结
(1)优质核桃嫩芽嫁接技术适用于生长期嫁接,最佳时间为5月下旬至6月中旬。该技术具有接芽利用率高,新梢生长快,当年可以出圃、操作简便、易于推广等优点。
(2)正确运用嫩芽嫁接技术的关键是选择合适的嫁接时间、掌握好砧穗的木质化程度、砧木平茬接穗重剪、连续抹芽除萌、分次剪砧去叶。这项技术是一项综合技术,只有综合运用这些技术措施才能保证嫁接成活率和苗木质量。
关键词 核桃;绿枝嫁接;砧木;接穗
中图分类号 S664.1 文献标识码 B 文章编号 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
核桃是我国重要的干果树之一,在果树生产中占有重要地位。核桃的营养价值很高,用途很广。核桃仁还有医疗作用,它可以顺气补血、温肠补肾、止咳润肤,为常用的补药。其种仁还含有叶红素,对脑力劳动者有健脑的作用。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,核桃的木材质地坚硬,纹理细致,伸缩性小,抗击力强,不翘裂,不受虫蛀,光泽美观,并可用作制造高级胶合板。它的树皮、树叶以及果壳等均有用途。但是,由于长期采用实生繁殖和粗放管理,栽培技术落后,造成核桃种性良莠不齐,产量低,经济效益少,严重影响核桃产业的发展。针对核桃生产中存在的关键问题,在山东省平邑县丰阳镇青草坡村进行核桃硬枝嫁接配套技术的研究,取得了可喜的成绩。
自2008年开始进行核桃绿枝嫁接技术的试验研究,经过5年的试验,基本摸清了核桃绿枝嫁接成活的规律以及嫁接成活后接穗萌况,对新梢生长发育特性、砧木、接穗、嫁接方法以及控制温度保湿方法等影响嫁接成活及生长量的因素进行了研究,对成活绿枝的越冬、翌年生长结果情况及花芽分化时期进行了观察。核桃绿枝嫁接采用绿枝劈接法、套袋、报纸控温、保湿等管理方法同硬枝嫁接。
1 适期嫁接
核桃绿枝嫁接成活率的高低主要受砧、穗质量(内因)和环境条件(外因)即雨量、温度、湿度及嫁接操作技术的高低等因素的制约。核桃绿枝嫁接的适期为5月中旬至6月中旬,其嫁接成活率稳定在80%以上。如果操作技术熟练,砧穗质量好,成活率可达100%。分析其原因主要是:此期砧、穗枝条发育充实,达半木质化程度;芽发育饱满,营养充足,形成层细胞分裂旺盛;外界环境条件适宜。如5月、6月间平均气温在20~25 ℃,天气干旱,5月、6月雨量仅占全年降雨量的7.5%~12.0%,剪砧后不会出现伤流现象等,均符合核桃嫁接所需条件。6月下旬以后,砧、穗木质化程度高,有的出现空心现象。此时气温升高(旬平均气温在28~30 ℃),雨季来临,6月下旬至8月中旬,降雨量占全年总降雨量的52.8%,剪砧后有不同程度的伤流现象。上述各方面条件均不利于嫁接成活。因此,成活率一般低于60%。雨季以后,嫁接的成活率虽有所提高,但插生的新稍稍弱,在自然条件下不能安全越冬[1-2]。
2 选择适宜的砧木及穗
(1)砧木的长势和发育对嫁接成活率的影响很大,以树势健壮,新稍生长旺盛(嫁接部位都在当年新梢上),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,当年新梢生长量58.3~95.0 cm,翌年均可开花结果。
(2)在树干上砧木梢不同部位嫁接,成活率的差异也很大。据调查:在树冠上部外部及直立旺长枝的砧木梢上嫁接的成活率高;树冠侧面的领头枝次之,树冠下部及内膛枝最低。全树改接的比只改接部分枝的成活率高。这主要是由于顶端优势、营养、激素的分配不平衡造成的[3-4]。
(3)同一时期、同一树上在当年生枝新梢上嫁接成活率高达80%以上,而在二至三年生枝上嫁接成活率只有20%~30%。同时,在当年生新梢上的嫁接部位对嫁接成活率也有明显差异,6月中旬以前在砧木梢中、下部(距基部4~5片叶)嫁接成活率最高。随着季节的推迟,嫁接的适宜部位也要相应提高,这主要与砧木梢发育充实及木质化程度有关。砧木梢木质化程度高、穗心空的嫁接成活率显著降低。
(4)接穗质量的好坏对嫁接成活率影响很大。试验证明:发育充实、穗心不空、枝叶粗壮、芽眼饱满的接穗成活率高,反之则降低。据调查:粗度大于0.7 cm,穗心不空的接穗嫁接成活数占总成活数的90%,而粗度小于0.7 cm的接穗成活率仅占10%。接穗以2个饱满芽、长8~12 cm为宜。顶芽段接穗芽发育充实饱满,营养充足,其成活率比侧芽段接穗高,并且发芽快,长势旺,生长量大。如顶芽段接穗接后12 d萌芽,比侧芽段接穗萌芽早3~6 d,生长量高23%。同时还发现2008年6月2日嫁接成活的绿枝当年萌发的新梢长出6片复叶时出现雌花。2009年7月22日调查,该枝抽生2个新枝均结果。这表明,核桃雌花分化期从5月下旬开始,盛期在6―7月。此外,对绿枝接穗的调运和贮藏期也进行了试验。调运接穗用塑料袋包装,然后放在阴凉潮湿的湿沙坑内盖上塑料膜,试验结果表明:贮藏1 d的嫁接成活率为88%,贮藏3 d的成活率为73%,而贮藏6 d的成活率只有35%。
3 科学操作
(1)在嫁接方法上,进行了芽接、木质嵌芽接、插皮接及劈接等多种方法的试验,以绿枝劈接的嫁接成活率高而稳定。据2008年试验,绿枝劈接的平均成活率为72.9%,绿枝插皮接的成活率为18.5%,木质芽接的成活率只有27.3%。
(2)操作技术要熟练、嫁接刀要快,接穗削面长2~3 cm,外侧稍后,削面平滑。若为侧芽接穗,剪口在芽上1 cm剪平。根据砧梢木质化程度选择适宜的嫁接部位。剪砧后,截面用快刀削平,在截面当中纵劈,深度与接穗长度相适应,然后将接穗插入,两者的形成层对准,用塑料绳绑扎,外面套上长15 cm,宽4~5 cm的自制小塑料袋,袋外用1张32开旧报纸卷筒包住,连同塑料袋一起扎住,但不可太紧。
(3)几年来,也对包扎物进行了试验和改进。开始用5~6张蜡纸厚的阔叶包扎,因核桃接穗粗大,包叶虽能降温,但保湿效果较差,成活率很低。随后改用套上自制小塑料袋,外面再包上叶片,成活率大大提高,但比较费工,大量嫁接时叶片来源缺失。现在将包叶改为包报纸,方法简便易行,便于检查成活和放风,工效大大提高,成活率高且稳定。
4 结语
核桃绿枝嫁接技术是核桃嫁接新方法,可以与核桃硬枝嫁接配套进行。广泛推广运用这一新技术,将为实现核桃皮种化的进程开辟了一条新的有效途径。核桃绿枝嫁接技术的研究成功,无论在核桃生产上还是在核桃生长发育及花芽分化规律的理论研究上都具有十分重要的意义。
5 参考文献
[1] 付新爽.核桃嫁接技术及管理方法[J].农民致富之友,2014(14):94.
[2] 刘恒鹏,熊新武,习学良,等.核桃嫁接技术及不同砧穗搭配对成活率调查研究[J].农业与技术,2014(8):69.
关键词:黄瓜;嫁接方式; 成活率;生物学特性
双根嫁接也称双砧木嫁接,是利用两个砧木根系促进黄瓜生长的一种高效嫁接技术。双根嫁接采用白籽南瓜和黑子南瓜两种砧木,前期白籽南瓜根系长势快,中期黑籽南瓜根系长势快,后期双根长势都很旺盛,在强大根系的支撑下,黄瓜长势强壮,抗病性、抗逆力等性状明显提高[1],产量比单砧木增产53.7%以上,效果非常明显。本试验旨在探讨不同的嫁接方式对黄瓜双根嫁接苗的成活率、生物学性状的影响及植株抗病性差异,为黄瓜双根嫁接栽培提供科学依据。
1材料和方法
1.1供试品种
接穗品种津优35号、津优36号黄瓜(天津科润黄瓜研究所提供),砧木品种黑籽南瓜、白籽南瓜。
1.2接穗与砧木播种、嫁接
津优35号、36号黄瓜分别于2008年10月7日和8日播种,白籽南瓜和黑籽南瓜分别于10月7日、10月10日播种。嫁接在10月16日至18日进行。嫁接采用靠接+靠接、顶插接+靠接、劈接+靠接、顶插接+劈接4种方法。
1.3嫁接苗管理
嫁接苗栽入直径10 cm的营养钵中,并浇足底水。用双层黑色薄膜(不见光,利于嫁接口愈合)小拱棚覆盖,1周后白天揭膜通风至嫁接苗移栽。
1.4嫁接苗成活率及生物学性状调查
11月3日,对嫁接苗成活率及其生物学性状进行调查。因嫁接苗数量较少,成活率调查采用总体样本调查法。从各种嫁接苗中随机抽取10株样本,调查其株高、株幅、真叶数等生物学性状。
1.5黄瓜植株发病状况调查
在黄瓜植株开花结瓜盛期(2009年1月20日),采用随机取样法调查黄瓜枯萎病发病率。
2结果与分析
1不同嫁接方式对嫁接苗成活率的影响
不同的嫁接方式对双根嫁接苗成活率的影响见表1。可以看出,相同黄瓜接穗(津优35号)、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用靠接+靠接、顶插接+靠接、劈接+靠接、顶插接+劈接4种嫁接方式进行双根嫁接,其嫁接苗成活率相差悬殊较大,其中靠接+靠接方式成活率较高,为91.00 %;顶插+劈接方式成活率较低,为73.66 %。不同接穗(津优36号、津优38号)、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用靠接+靠接法嫁接,嫁接苗成活率分别为90.66 %和91.33 %,均高于其他嫁接方式。说明靠接+靠接法是提高双根嫁接苗成活率的最有效的嫁接方式。
2不同嫁接方式对嫁接苗生物学性状的影响
从表2可以看出,不同的嫁接方式对嫁接苗的株高、株幅、真叶数等生物学性状有一定影响。相同接穗(津优35号)、相同砧木(黑籽南瓜+白籽南瓜)采用不同的双根嫁接方式进行嫁接,平均株高、平均真叶数、平均株幅均以靠接+靠接苗最大,而且远大于其他嫁接方式;以顶接+劈接表现最差。以津优38号黄瓜为接穗,其嫁接苗的平均株高、平均株幅、平均真叶数均大于以津优35号黄瓜为接穗的嫁接苗,这与同期播种的津优38号黄瓜长势强有一定的关系。
3不同嫁接方式对黄瓜植株抗病性的影响
由于多年连作,枯萎病、霜霉病猖獗成为制约黄瓜塑料大棚生产的主要因子。由表3可以看出,经双根嫁接后,黄瓜植株枯萎病发病率明显下降,控制在0~5.0%范围之内,但依黄瓜接穗品种及嫁接方式的不同,发病率略有差异。单根嫁接后,黄瓜植株枯萎病发病率也有所下降,但低于双根嫁接苗。而未经嫁接的津优36号黄瓜(对照1)、津有38号黄瓜(对照2)植株,枯萎病发生较嫁接苗高,病株率分别达到21.0 %、23.0 %。
3讨论
本试验结果表明,无论是嫁接苗的成活率还是生物学性状,均以靠接+靠接法最好,这可能是由于靠接苗接穗带根,增加了根系对土壤中水分、养分的吸收面积,利于嫁接伤口愈合的缘故。靠接易操作,接后易管理,成活率也高,但靠接后易产生不定根。黄瓜一旦扎下不定根,它会逐步代替南瓜根的功能。南瓜根看起来粗壮,但实际上已逐渐失去作用,这样就失去嫁接的意义了。因此,靠接+靠接法一般需要进行后期1~2次的断根处理。
按照靠接+靠接、顶插接+靠接、劈接+靠接、顶插接+劈接4种嫁接方法的技术规程要求,不同的嫁接方法对接穗和砧木播种时间的先后有不同要求(例如,靠接法要求接穗先于砧木播种3~5 d)。本试验由于条件所限,各种嫁接方法所采用的接穗和砧木均在同一时间播种,故对嫁接苗的成活率及其生物学性状的影响会造成一定的差异。
双根嫁接黄瓜与未嫁接黄瓜(对照)枯萎病发病率结果对比表明,采用双根嫁接技术显着提高了植株对枯萎病等病害的抗性。
参考文献:
[1] 孙志强,白玉玲.嫁接黄瓜的生理基础研究[J].河南农业科学,1996(1):26-28.
齐艳花.大兴区越冬茬双根嫁接黄瓜增产效果显着[J].蔬菜,2009(2):40.
关键词:黄瓜;规范嫁接技术;推广应用
黄瓜嫁接技术是利用黑籽南瓜发达的根系和抗病性强的特点,将其作为砧木,与高产优质的黄瓜接穗嫁接出抗病、丰产、优质的黄瓜植株新个体的一项技术,可有效解决设施黄瓜土传病害——枯萎病的难题,在生产上有很大的实用意义和经济价值。
黄瓜嫁接育苗技术是一项已推广多年且对瓜类重茬枯萎病有显著防治效果和抑制作用的好技术,但在现实生产中,这项行之有效的技术确没有在黄瓜产区得到普遍应用。天水市每年1 200 hm2的设施黄瓜中,使用嫁接技术栽培的不足15%,究其原因,主要是对黄瓜产区的普通生产者而言嫁接管理技术难度较大,嫁接成活率太低。因此,为了使这项既能提高黄瓜产量,又能有效解决枯萎病为害的好技术在设施黄瓜生产上得到普遍的推广应用,笔者结合近10年的嫁接技术经验,总结出黄瓜规范嫁接育苗管理技术,以引导黄瓜产区的生产者尽快应用该技术,使其在设施黄瓜反季节栽培中发挥较大的增产增效作用。
1?选择适宜良种
1.1?接穗
主要根据北方冬春两季气温低、光照弱、棚内温度提高难度大的自然限制因素,有针对性地选用耐低温、耐弱光、抗性强、早熟、丰产性好、品质优的黄瓜良种作为接穗品种。适宜的品种有中研21号、津优35号、津优303号、津优30号、津优36号、津优1号和吉星水果黄瓜。
1.2?砧木
宜选用当年生产的云南黑籽南瓜。
2?适期育苗,培育壮苗
2.1?育苗时间
冬春茬育苗应比正常育苗提早30 d左右,按照定植日期倒推来确定育苗时间,需在2月上旬定植的,就于前1年12月上旬播种。育苗时需在日光温室内加盖小拱棚,并用地热线做成热床。秋延后栽培的在7月中旬进行露地育苗,8月中旬定植。
2.2?育苗方法
完好、发达、健壮的根系是壮苗的基本标准,而获得好根系最有效的方法是采用护根育苗,即营养钵育苗。营养土是从播种到缓苗期种苗生长的营养来源,养分的丰与欠、单与全,直接影响着幼苗的长势,因此要获得健壮苗,就必须使用配比适当的营养土。一般营养土的配制方法为:选择前茬没有种植过瓜类作物(最好是豆茬、葱蒜茬)的园土6份和充分腐熟的鸡粪、马粪、羊粪等优质有机肥4份,并在每立方米营养土中加入磷酸二氢钾0.8 kg、磷酸二铵1~1.2 kg、尿素0.25 kg,打碎、混匀并过筛后装钵。
2.3?种子处理
接穗每667 m2用种量为100~150 g;砧木黑籽南瓜每667 m2用种量为1.5 kg。采用营养钵育苗时,应在667 m2定植总株数的基础上多播20%。为了促进幼苗健壮生长,提高发芽势,必须在浸种前选择饱满、鲜艳、无虫、生活力强的种子晒种2 d。最为提倡和使用最多的种子消毒法是温汤浸种,用种子体积5~6倍的55 ℃温水浸种20 min,杀死种子上携带的病菌,然后把种子放到25~30 ℃的温水中浸泡3~4 h,待种子吸入的水量达到干种子质量的70%~75%时即可进行催芽。催芽前最好把浸好的种子稍晾一下,待种皮稍干时再催芽。催芽时把种子用干净的尼龙网袋装好,再用湿毛巾包起来,放置于28 ℃左右的温度中,待种子露白后点播。
2.4?播种
2.4.1?营养土的处理与播种方法
播种前先进行营养土消毒,将已装好营养土的营养钵用50%多菌灵700倍液和辛硫磷800倍液浇透,杀菌杀虫后用食指在钵中间轻压1个小窝,将已露白的种子平放在中间,再覆上1 cm厚经过消毒的营养土。
2.4.2?接穗、砧木的播种方法与播种时间
鉴于砧木(以用根为主的永久性种苗)和接穗(只用苗头、不用苗根的过渡性种苗)的特性,从省地和省营养钵、营养土的角度考虑,推广把砧木和接穗播在同一个营养钵内的做法,即在同一个营养钵的中间播砧木,边上播接穗。此法不但可以省地、省工、节约成本,而且便于操作(拿出一个需要嫁接的营养钵,立即取掉砧木头,嫁接上接穗头即可)。
嫁接育苗要按嫁接方法的不同确定接穗和砧木的播种时间。采用插接法的,黑籽南瓜比黄瓜早播4~5 d;采用靠接法的,黄瓜比黑籽南瓜早播5~7 d。
2.5?嫁接时期与方法
2.5.1?嫁接时期
砧木真叶展开,接穗真叶显露,苗高5~7 cm时是理想的嫁接期。
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两种,实践证明,插接法较靠接法更为省工、经济,并且成活率高。采用插接法省去了买嫁接夹的投入,节省了加夹、取夹的用工,同时也避免了因断根、取夹过早或过晚造成的成活率低以及未愈合伤口易感病的弊病。
插接法:先自制1个与接穗下胚轴同粗,两头削成40°倾角的竹签,再准备双面刀片1片。嫁接时,先用刀片把砧木的真叶切掉,注意不要伤到子叶,然后把竹签削面朝下,沿子叶方向从右向左下插0.6 cm,再将接穗头从接穗子叶下1.5 cm处切下,用刀片在距子叶1 cm处向下削出长0.5 cm、倾角40°的斜面,此时拔出竹签,将接穗斜切面朝下,慢慢插入砧木,深度一定要和砧木的插孔吻合,使接穗真叶和砧木子叶呈十字型交叉。
靠接法:先切掉砧木的真叶和生长点,用刀片在子叶下0.8 cm处按30°的倾角向下斜切1刀,深度为1/3茎粗,再在接穗子叶下1.5 cm处按30°的倾角向上斜切1刀,深度以3/5茎粗,然后将两个切口上下套合贴紧,并使黄瓜子叶压在南瓜子叶上,最后用嫁接夹夹住接口,夹时注意把黄瓜苗夹在夹子口的内侧,这样有利于成活。嫁接好后立即浇足水,将嫁接苗放入小拱棚内,盖上遮阴的草帘或纸被。
2.6?嫁接后的管理
嫁接后3 d内,棚内白天温度保持在26 ℃左右,夜间18 ℃左右,湿度95%(棚膜上应常有水珠),光照强时遮阴避光。3 d后降低温度,白天保持在23 ℃左右,夜间16 ℃左右,湿度75%左右,增加光照时间。8 d后撤掉拱棚进入正常管理。10 d后稳定成活的嫁接苗可逐渐断根。当苗龄35 d,幼苗具有4片真叶,苗高13 cm时即可定植。
2.7?炼苗期的管理
定植前5~7 d,对秧苗适度降温、控水、加大通风量,进行抗逆性锻炼,使秧苗生长条件更接近定植棚的环境条件。
3?定植时的注意事项
黄瓜种植密度依品种的成株株型而定,株型大的株距就大,反之株距就小。一般黄瓜株距为28~30 cm,行距50 cm,用打孔器打孔,按“品”字型定植。
早春季节定植在考虑棚温的同时还要考虑地温,地温一定要达到15 ℃以上才可定植。苗子应按长势强弱和高低大小进行分级,然后从大到小依次定植。注意在取营养钵时,一定不要把土坨弄碎,以免伤根死苗。定植后立即浇定苗水,并在水中加入多菌灵和辛硫磷600倍液,确保植株健壮成活。
关键词:双断根贴接;嫁接方式;感官评价;果实品质
嫁接在蔬菜生产中应用十分广泛,主要利用嫁接对蔬菜作物的改良作用,增强蔬菜作物的抗病性、抗旱性、抗冷性、耐盐性、改良品质及改善根系吸收功能,以达到早熟、增产的目的[1~3]。在黄瓜嫁接育苗和生产中,嫁接方法有插接、劈接、靠接等多种,黄瓜因其接穗苗小、下胚轴细而多用插接。传统的嫁接方法如插接、劈接等均保留砧木老根系,而断根嫁接是在插接的基础上去掉砧木老根系,在嫁接愈合的同时诱导砧木产生新根[4]。本试验采用双断根贴接、单断根贴接、靠接等3种嫁接方法,对2个不同生态型黄瓜进行嫁接处理,探讨嫁接方法对黄瓜果实中VC、可溶性糖和可溶性蛋白质等营养成分含量的影响,以期为生产上选择先进的黄瓜嫁接方法提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在辽宁省农业科学院园艺分院示范展示日光温室内进行。试验黄瓜品种:密刺黄瓜康利16(标记为A),无刺黄瓜玛利亚(标记为B);砧木品种为黄籽南瓜。
1.2 试验方法
嫁接处理方法为单断根贴接(处理1)、靠接(处理2)、双断根贴接(处理3),以自根苗为对照。试验处理56株,3次重复,采用地膜覆盖,大垄双行定植,垄距90 cm,行距50 cm,株距30 cm。选取花期一致的商品瓜进行感官评价。每个处理均取6条瓜,编号后由10人分别对黄瓜果实的甜度、苦味、涩味、水分、脆度、韧性、口感、香气进行评定,每项10分,品质越好,得分越高。每个处理随机取3条商品瓜,3次重复,分别取果实的头部、中部和尾部,用烘干法测定含水量;用分光光度计法测定维生素C含量;用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[5];用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白含量[5];用水合茚三酮法测定游离氨基酸含量[6];用氢氧化钠滴定法测定有机酸含量[5]。用DPS 2000软件[7]处理数据。2 结果与分析
2.1 不同嫁接方法对黄瓜果实感官评价的影响
从表1可知,嫁接黄瓜A1、A2、A3果实的甜度、口感、韧性、香气和综合评价均高于自根黄瓜果实。与自根苗相比,嫁接苗的脆度变低,但嫁接黄瓜果实韧性增强。而嫁接黄瓜A3果实的甜度、脆度、口感、香气和综合评价均高于嫁接黄瓜A1和A2。
从表2可知,嫁接黄瓜B1、B2、B3果实的甜度、脆度、口感、香气和综合评价均高于自根黄瓜果实。嫁接苗黄瓜果实的脆度增加,但嫁接黄瓜果实韧性降低。而嫁接黄瓜B3果实的脆度、口感、香气、水分和综合评价均高于嫁接黄瓜B1和B2。
2.2 不同嫁接方法对黄瓜果实营养品质指标的影响
从表3可知,嫁接黄瓜A2和A3果实的可滴定酸含量显著低于处理A1和对照;3种嫁接处理的可溶性糖含量和维生素C含量显著高于自根黄瓜,而处理A3又高于其他2种嫁接方法;3种嫁接处理和对照的游离氨基酸含量没有显著差异。
表4所示,嫁接黄瓜B1和B3果实的可滴定酸含量显著低于处理B2和对照,处理B1和处理B3间没有显著差异,处理B2和对照间没有显著差异;3种嫁接处理的可溶性糖含量与对照没有显著差异;处理B1和处理B3的VC含量显著高于处理B2和对照,处理B1和处理B3间没有显著差异,处理B2和对照间没有显著差异;3种嫁接处理的游离氨基酸含量显著高于对照,处理B2与处理B3显著高于处理B1。
3 结论与讨论
本试验结果表明,嫁接黄瓜果实感官评价比自根黄瓜好,这可能与嫁接黄瓜可溶性糖、游离氨基酸含量较高,而可滴定酸含量较低有关。可滴定酸含量降低,会增加果实口感风味[8]。试验结果还表明,双断根贴接处理黄瓜的可滴定酸含量低于另2种嫁接处理和自根苗对照。采用双断根贴接,康利16的可溶性糖含量高于另2种嫁接处理和自根苗对照的,而不同嫁接方法下,玛利亚品种的可溶性糖含量和对照间没有显著差异。VC含量的高低是影响黄瓜感官品质的重要原因之一。本试验中,采用3种嫁接处理的康利16的VC含量显著高于自根黄瓜对照,而双断根嫁接处理又高于其他2种嫁接方法的;玛利亚单断根贴接处理和双断根贴接处理的果实VC含量显著高于靠接和自根苗对照,这与刘润秋等[9]的研究一致,刘润秋等发现嫁接对西瓜果实VC含量无显著影响,推测VC含量的多少与砧木种类有关。但本试验中,玛利亚靠接处理的果实VC含量与自根苗处理差异不显著,具体原因还需要进一步研究。嫁接黄瓜氨基酸含量的高低是影响嫁接黄瓜品质的重要指标。在本试验中,采用3种嫁接处理后,康利16 的游离氨基酸含量和对照间没有显著差异,玛利亚双断根贴接处理的游离氨基酸含量要高于单断根贴接和对照的。
双断根贴接的嫁接方法是近年来研究出的一种先进的嫁接方式。利用双断根贴接的方式进行嫁接生产的黄瓜果实在口感及与品质相关的各项指标上均优于其他嫁接方式生产的果实。并且该嫁接方式在有刺及无刺的2个不同生态型黄瓜品种上都表现良好,因此适合在黄瓜生产上推广应用。
参考文献
[1] 翁祖信,李宝栋,冯东昕.嫁接黄瓜防病与增产效果的研究[J].中国蔬菜,1993(3):11-15.
[2] 吴翠云,阿依买不,程奇,等.不同嫁接方法对黄瓜成活率及幼苗生长的影响[J].塔里木农垦大学学报,2003(3):1-3.
[3] 佟二健,符建平,隗公臣,等.黄瓜嫁接砧木和嫁接方式初步筛选试验[J].蔬菜,2010(4):38-40.
[4] 朱进,别之龙,黄远,等.不同嫁接方法对黄瓜嫁接工效和嫁接苗生长的影响[J].中国蔬菜,2006(9):24-25.
[5] 郝建军,刘延吉.植物生理学实验技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2001.
[6] 赵世杰,刘华山,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科学技术出版社,1998.
[7] 樊勇,陶承光,刘爱群,等.不同砧木嫁接黄瓜果实感官评价与营养品质的相关性[J].江苏农业科学,2009(3):172-173.
[8] 焦自高,王嵩启,董玉梅,等.嫁接对黄瓜生长及品质的影响[J].山东农业科学,2000,31(1):26-29.
[9] 刘润秋,张红梅,徐敬华,等.砧木对嫁接西瓜生长及品质的影响[J].上海交通大学学报:农业科学版,2003,21(3):289-294.
Effects of Three Grafting Methods on Sensory Evaluation and
Nutritional Quality of Cucumber
FANG Wei, ZHANG Qing, JIANG Chuang, YANG Guang, LU Jiaojiao
( Horticulture Branch, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161 )
【关键词】广东;杂交松;嫁接
0.前言
杂交松是湿地松与加勒比松的杂交子代,又称湿加松、杂种松,适合在我国南方低山沿海地区生长,能综合其父母本的优点,具有早期生长快、生长量大、分枝良好、树干通直、耐水湿、抗病虫害能力强等优点,是经济价值较高的商品林树种,其木材可用于据板、造纸。此外,杂交松树干富含松脂,可为林产化工提供加工原料。[1]杂交松是我国南方地区一种优良的造林树种,为选育良种,推广种植,有必要掌握杂交松的嫁接技术。
1.杂交松嫁接
1.1砧木培育
1.1.1砧木选择
杂交松嫁接宜以湿地松作为砧木。如选用杂交松或加勒比松做砧木,砧木伤口愈合过快,嫁接成活率低,嫁接接活的苗木上山种植的保存率低。
1.1.2 砧木苗播种
每年10月-11月播种。播种前先将当年采种的湿地松种子用0.4%的高锰酸钾溶液浸泡3分钟,取出后用清水洗净,再用大约60℃的温水浸泡至自然冷却,一直浸泡24小时,然后捞起种子,稍经晾干即可播种。用洁净的河沙筑催芽苗床,把催芽苗床淋透水,刮平床面,然后将经消毒浸种的种子每平方米床面播种100-150克,撒播要均匀,并用细沙盖种,厚度0.3-0.5厘米,不宜太厚,以不见种子为度。注意淋水保湿,防虫害,防老鼠。[2]
1.1.3砧木苗种植与管理
(1)芽苗移植。芽床上的芽苗出土后约10-15天,把芽苗移植到营养袋。移苗前,先将催芽床淋透水,移苗完毕后浇定根水,用遮阴网遮阴。
(2)营养袋苗的管理。注意淋水保湿、除草、防治病虫害,移苗上袋后20天左右天根系恢复稳定后,可以浇少量低浓度的复合肥水。
(3)把营养袋苗种到嫁接圃。次年3-4月份,当营养袋苗长到大约20厘米的时候,就种植到嫁接圃。种植前,把营养袋苗换上大杯(规格20*20cm的无纺布袋),大杯撒20-30克复合肥,最后把大杯埋入土中。砧木苗大杯种植能提高嫁接苗上山种植后的成活率,起保根蓄水的作用。
(4)砧木苗的管理。主要是除草、松土、防旱、防涝等一般田间管理,同时还应注意防治松梢螟等病虫害。
1.2接穗采集和保存
1.2.1穗条选择
接穗条最好选取采穗母树树冠中上部刚木质化的健壮新抽侧枝。接穗母树要求是茎干通直、生长优良、无病虫害的杂交松优树。
1.2.2穗条采运
用高枝剪或枝剪把接穗条从采穗母树剪下来,保留约25厘米长,仅留顶端10来束针叶,分类捆扎挂牌,放在盛有清水的桶里浸至三分之一部位,捆扎枝条的基部要剪平。需长途运输的接穗条,要注意保湿,防止高温。异地采集穗条还要进行病虫害检疫。
1.2.3穗条保存
穗条采后要及时嫁接,最好采集当天嫁接。当天接不完的穗条,要剪去基部约1厘米,并浸至盛有清水的盆里三分之一部位。装有穗条的水盆放在阴凉处,每天换水1-2次,每次换水把聚集在盆里的松脂去掉,使其再排脂,以便穗条吸水,易便于剖削。
1.3杂交松嫁接技术
1.3.1嫁接方法
松树嫁接有多种方法,如髓心形成层贴接法、截顶劈接、松苔切接、芽接、侧劈接法等。[3]根据笔者所在单位台山市红岭种子园林业技术人员多年的实践经验,穗心形成层贴接法是最适合杂交松的嫁接方法。穗心形成层贴接法要求接穗比较粗壮,已经基本木质化。如接穗太嫩太细,侧适宜采用截顶劈接法,成活率也比较高,但嫁接苗成活后的生长表现不如穗心形成层贴接法。以下主要讲解杂交松的穗心形成层贴接法。
1.3.2嫁接时间
杂交松嫁接的适合时间因各地气候差异而有所不同,一般要看接穗母树的抽梢情况,砧木成长情况而定。砧木苗最好是一年生,地径达到1.5厘米以上,树高不超过40厘米。在广东省台山市,杂交松一年抽梢7-8次,每年3-4月份是杂交松嫁接的最适合时间。这段时间,雨水较少,接穗母树所抽新梢已经老熟,砧木亦进入快速生长期,嫁接成活率比较高。
1.3.3嫁接操作
(1)准备用具和材料。用具主要是嫁接刀、嫁接带(宽1.5厘米左右的塑料绑带)、标签牌、磨刀石、酒精、棉花、枝剪、铅笔、报纸和篮子等;材料是杂交松接穗和湿地松砧木苗。
(2)操作要点。采用松树穗心形成层贴接法,依据砧木选择合适的接穗,砧大穗大,砧小穗小。接穗应接在砧木从基部数起的第一轮枝上的主干部位,该处皮色有光泽,外皮层不厚,内皮层青绿,径粗约1.5-2.0厘米;接口也可以在第二轮主干部位,但离地面不宜太高,一般不可超过30厘米。嫁接刀要经常用棉花沾酒精擦拭松脂。嫁接操作人员要必须较熟练地掌握松树嫁接中的技术要点:速度要快,切面要平滑,绑扎要严紧,接口部位上下口封闭要严密。
(3)切削接穗。将接穗条上的针叶除至仅剩三五束,然后截取长约8厘米的带芽的上段作接穗。用嫁接刀快速在距顶芽0.5厘米处按与髓心成20度的夹角向下切削,快切至穗心转为纵切,刀刃沿穗心移动,直达接穗末端,得到形成层切面,最后将接穗末端修成楔形。
(4)切削砧木。将砧木主干嫁接部位上的针叶去除,按与髓心成15度的夹角进刀,自上而下快速地切深入木质部时改为纵切,刀刃沿木质部移动,当切口长达7至10厘米时停止切削。具体长度视切削好的接穗长度而定,切削深度以见到木质部为度。
(5)接穗和砧木贴接。切削好接穗和砧木后,迅速将接穗切面贴上砧木削面的一侧,上下左右对齐,尤其是上端的切面必须对准贴紧,不可让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。使得形成层与穗心贴的紧密,增加接触面。然后用嫁接带从上端开始捆扎至下端,之后再往上捆绕扎紧。关键在于砧木和接穗上端对准扎紧,因接穗上端的细胞分裂能力较为旺盛,易形成愈伤组织。
(6)挂牌记录。接好接穗的砧木挂上标签牌,标签牌写下接穗代号、嫁接时间和砧木位置,同时记录在案。
1.3.4嫁接成活调查
杂交松接穗用穗心形成层贴接法从嫁接到成活需要80-100天。成活的标志是接穗顶芽开始膨大,若顶芽不膨大,尚有绿色针叶的,说明接口没有愈合或者愈合不良,这样的接株,有的以后会自然枯死,有的能够成活,过数月后才开始抽梢。
1.4接株苗木的管理
1.4.1砧木截冠
嫁接成活的植株,砧木树冠要适时截除,一般分2-3次进行修剪。确认接穗成活后,将砧木顶端主干截除一部分,待接穗抽梢生长至10多厘米时,可在接口部位以上10厘米处再截砧木主干一次,再过4个月后可将接口上方的砧木全部削掉。接口下部的砧木侧枝应保留2年左右,以辅助接穗生长,当接穗自身能正常吸收养分维(下转第372页)(上接第352页)持本身生长发育所需时,再剪除砧木下方的全部侧枝。
1.4.2解除嫁接带
当接穗与砧木完全愈合,接穗已迅速生长,要解除嫁接绑带,以免抑制生长。一般在接后5-6个月方可完全解除绑带。
1.4.3土壤管理和防止病虫害
对嫁接成活的苗木要经常淋水、松土、除草、合理施肥;同时要注意防治松梢螟、松毛虫、梢枯病等病虫危害。
2.结语
杂交松嫁接技术的关键在于熟练掌握髓心形成层贴接法,不同人员由于对嫁接技术掌握的熟练程度不同,接活率存在明显的差异。熟练的技术人员采用该方法嫁接杂交松,接活率可达到90%以上。因此,必须请熟练掌握嫁接技术的人员对新的嫁接手进行培训,培训合格的,方可进行嫁接。
【参考文献】
[1]黄永权,赵奋成.广东湿加松良种选育现状及发展对策[J].福建林业科技,2007,34(1):158-162.
但是,随着日光温室蔬菜生产的专业化发展和种植年限的增加,各种病害和土壤盐渍化现象逐年加重。尤其是根腐病、茎基腐病、疫病、根结线虫病等病害的流行严重影响了辣椒的产量和品质。在赤峰市松山区当铺地镇当铺地村,由于根结线虫病的危害,很多棚户经济损失严重,极太地挫伤了农民的积极性。此外,在秋冬茬辣椒的栽培中,温室内长期低温、弱光、昼夜温差大的环境经常造成擅侏生长矮小,落花落果及病害流行,给生产造成了极大的损失。
嫁接栽培是克服土壤连作障碍的一项重要技术措施。嫁接不但可以提高蔬菜的抗寒性、抗病性,克服土壤连作障碍,而且可以提高蔬菜的产量和品质,促进营养元素的运输和吸收。前人试验研究表明,嫁接可以提高茄子、西瓜等作物的耐盐性;提高番茄对青枯病的抗性。张斌祥等(2009)的研究也表明,青椒嫁接后,植株生长势增强,株高和株幅明显增加,分杈降低,采收期延长,对辣椒疫病的抗性增强。赵鑫等(2000)的试验研究表明,不同类型的辣椒变种作为砧木,嫁接成活率较高,植株长势增强,同期病情指数均低于对照,部分嫁接处理果实品质明显优于对照。张俊国等(2010)的研究表明,嫁接辣椒田闻表现高抗辣椒疫霉病,防治效果达94%以上。
嫁接技术在赤峰市设施蔬菜生产的黄瓜、茄子、番茄等蔬菜作物上已经得到广泛应用,并且取得了显著的防病增产效果,但在辣椒上的应用还较少。
辣椒嫁接砧木的筛选与应用
砧木选择是嫁接成功的基础。嫁接的目的是提高品种抗病性和抗逆性,利用砧木发达的根系提高对营养物质的吸收能力,所以砧木本身的抗性决定着嫁接苗的品质。王洪涛等(2008)在辣椒砧木对低温弱光的耐受性研究中以宫根卫士、骄珍、铁木砧、部野丁、金富早为试材,以赤峰特选甜椒为对照(CK)进行试验。研究结果发现,低温弱光对几个砧木的胁迫伤害均小于对照,表明砧木对低温弱光的耐受性高于接穗,综合各项指标后得出富根卫士的耐冷性最强,铁木砧最弱。在后续试验研究中,王洪涛等(2010)在光照培养箱内对辣椒自根苗(对照)和嫁接苗进行低温(8℃,5℃)弱光(100umol・m-2・s-1。)处理,处理7天后在正常条件(25℃/18℃,550~600 umol・m-2・s-1)下恢复3天,结果表明:与自根苗相比,嫁接苗在各处理阶段的电解质渗透率和丙二醛含量显著降低,而超氧化物歧化酶、过氧化物酶等酶系活性及根系活力明显升高,说明嫁接可有效降低辣椒植株的膜脂过氧化,减轻低温弱光对其细胞膜的伤害,从而提高嫁接苗对低温的耐受性。
赤峰地区目光温室冬季寒冷,棚室气温和地温相对较低,昼夜温差大,有效光照时段短,因此幼苗根系活动较弱,营养生长不强。所以,在秋冬季辣椒栽培中,使用耐低温弱光的砧木进行嫁接栽培可以有效地提高辣椒对低温冷害的耐受性,从而提高秋冬茬日光温室辣椒的产量,避免因冷害带来的损失。
另外,土传病害和土壤盐渍化是日光温室连作障碍最突出表现,也是制约设施农业可持续发展的重要因素之一。嫁接技术正是解决日光温室连作障碍的有效途径。王有琪等(2009)对ZM-605、珍珠椒、椒砧2号等8个辣椒抗病性砧木进行筛选。结果表明,三个砧木品种不感染疫病,三个品种染病率低于对照。采用筛选出的ZM-605砧木进行嫁接栽培后,嫁接苗表现出植株长势旺、抗病性强、采收期长、产量高的特点。孙晓军等(2007)以FKJ-1为砧木,以新椒3号和新椒10号为接穗进行嫁接研究,结果表明,嫁接苗可有效抵抗疫霉病的发生,采收期延长,产量明显增加。姜飞等(2010)在对嫁接辣椒根际土壤微生物及酶活性的研究中发现,嫁接辣椒根系吸收面积高于自根苗,根际土壤微生物数量、放线菌比例增加,酶活性提高,抗病性增强。
目前,在生产上使用较多的辣椒嫁接砧木为辣椒的野生种,如台湾的PFR―K64、PER―S64、LS279品系,是辣椒嫁接栽培专用砧木;甜檄类可用“土佐绿8”嫁接。此外,F1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”等砧术种子在生产上都有广泛应用。有些茄子嫁接用砧木,如超抗托巴姆、红茄、耐病VF也可用于辣椒嫁接栽培。赤峰市宁城县采用的辣椒砧术品种多为国外引进品种,如威壮贝尔、富根卫士、全福嫁接王等。
辣椒嫁接方法的选择
嫁接方法的选择应根据生产目的、生产者嫁接水平和管理水平进行选择。目前,辣椒生产中采用嫁接方法主要有劈接法、插接法、靠接法、气门芯法等。
劈接法:生产中最常被采用的劈接法属于顶端嫁接法,其优点是苗穗离地面较高,不容易遭土壤污染,嫁接防病效果比较好。但是,这种方法在嫁接苗成活期间对苗床的环境要求较为严格;嫁接苗的成活率受管理水平的影响很大,成活率不容易掌握。采用劈接法需注意留的砧木高度以10cm左右为宣,过矮砧木老化,不易成活,定植时也容易埋上嫁接伤口,导致再生根扎人士中而染病:过高则嫁接后长势偏弱。
插接法:该法操作工序少,简单省事,嫁接效率高,而且亲合力好,嫁接部位不易发生劈裂和折断,辣椒和砧木间的接合比较牢固,防病效果较好,有利于培育壮营。但是,插接法要求较好的育苗条件和操作水平,并且嫁接苗龄不宜太长。
靠接法:该法因为带根嫁接,嫁接苗成活率高;对苗床环境变化的反应不甚敏感,容易管理:但因为嫁接位置偏低,防病效果不如劈接法和插接法,而且由于接穗和砧木的切口较深,嫁接苗较容易从苗茎的接合处发生折断或劈裂,成活率低。
气门芯法(成文荣等,2007):它是目前较新的一种嫁接方法,即采用自行车嘴上使用的气门芯固定嫁接切口,随着嫁接苗的生长到结果初期,气门芯将爆裂自动脱落。气门芯法的优点是成活率高,操作简单、取材方便,并且随着嫁接苗的生长到结果初期气门芯将爆裂自动脱落,可在大面积辣椒嫁接生产中应用。
机械嫁接:由于嫁接砧术和接穗一般比较脆嫩细弱,手工嫁接费时费力,且成活率不高。机械嫁接技术是近年国内外出现的一种集机械、自动控制与园艺技术于一体的高新技术。它可在极短的时间内,把蔬菜苗茎秆直径为几毫米的砧木、接穗的切口嫁接为一体,使嫁接速度太幅度提高。同时,由于砧、穗接合迅速,避免了切口长时间氧化和苗内液体的流失,从而大大提高嫁接成活率。例如,韩国Ideal System Co.LTD生产的针式嫁接法全自动嫁接机,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,甘肃省兰州市农业科学研究所的辣椒剪枝二次嫁接技术(宋学栋等,2009),不需要再买接穗种子,减少了成本,而且每667m2辣椒产量比自根苗接穗嫁接增产14.6%,接穗遗传性稳定,辣椒果实整齐度好,经济效益非常显著。赤峰地区辣椒嫁接栽培现状及应用前景
辣椒是赤峰市设施蔬菜栽培的主要品种。但由于自然环境、气候(冬季低温、弱光)、土壤盐渍化、土传病害等因素影响,辣椒栽培生产和产值受到制约。相对于选育新的抗性品种,嫁接可利用砧木高抗或免疫的特点,达到防治病害、提高掘性的目的。并且作为一种农业技术措施,嫁接利用砧木发达的根系,超强的吸收能力。不但可以提高作物产量,而且可以减少农药、化肥的用量,减少污染,节约成本。目前,国内辣椒嫁接栽培技术研究较少,嫁接砧木品种资源有限,大多数砧木品种依靠外来引进,不1目价格昂贵,而且不能完全适应各个不同地区的生产要求。因此,加强辣椒野生资源搜集和优良砧木品种的选育是辣椒嫁接栽培技术的前提。