西瓜和甜瓜是重要的瓜果类作物，我国是西、甜瓜生产和消费大国。中国农业统计资料显示[1]，2009年全国西瓜播种面积176.48万hm2，总产量6 478.5万t；全国甜瓜播种面积38.99万hm2，总产量为1 215.3万t。另据世界粮农组织（FAO）统计，2009年我国西瓜种植面积221万hm2，总产量6 820万t，分别占世界的58% 和68%；2009年我国甜瓜播种面积 59万hm2，总产量1 462万t，分别占世界的46% 和 53%。因此，我国西、甜瓜生产在世界上占有重要地位，同时西、甜瓜栽培经济效益非常突出，成为增加农户经济收入的重要途径。
由于我国人均耕地资源非常有限，绝大多数瓜农是在固定地块栽培西、甜瓜，生产过程中连作障碍问题非常突出，导致枯萎病等土传病虫害的发生蔓延日趋严重，已成为威胁西、甜瓜稳定生产的主要障碍。由于采用嫁接栽培可以提高西、甜瓜对土传病虫害的抗性，嫁接技术在生产中得以广泛应用[2]。但总体而言，我国西瓜和甜瓜栽培过程中采用嫁接生产的普及率还只有20% 左右，西瓜的嫁接普及率高于甜瓜，设施栽培嫁接普及率高于露地栽培，与日本、韩国西瓜甜瓜生产中的高嫁接普及率还有很大差距。据统计，日本温室栽培西瓜的98%、露地西瓜的92%，韩国温室栽培西瓜的98%、露地西瓜的90% 均采用了嫁接栽培[3]，因此如何普及和推广嫁接育苗技术在我国的应用，为西、甜瓜产业发展提供健康高质量的种苗，为西、甜瓜产业稳定发展提供可靠的种苗支撑，是今后很长一段时间内我国西、甜瓜种业和种苗生产需要完成的重点任务。
1 我国西瓜甜瓜嫁接育苗产业发展现状
西瓜甜瓜生产对种苗需求量大，常规栽培下每hm2最少需要种苗6 000株，按照2009年我国西、甜瓜栽培面积计算，我国西、甜瓜种苗每年最少需要量为129.3亿株，若按照嫁接普及率 20% 计算，每年需要嫁接苗数量约 25.9亿株。我国西瓜嫁接育苗主要通过3种方式生产：（1）集约化育苗工厂生产，育苗工厂年育苗量应在100万株以上，集约化育苗工厂比较发达的地区如湖北武汉，山东济南、寿光，海南文昌，已经涌现了一批年育苗量在1 000万株以上的育苗工厂。（2）育苗专业大户或专业合作社生产，年育苗量在5万株以上，有些育苗专业大户经过联合发展成为育苗专业合作社，如浙江温岭近年来涌现了西、甜瓜嫁接育苗场27家，湖北宜城流水镇的嫁接育苗场有30家左右，育苗专业合作社年育苗量为80万~100万株。（3）瓜农自行嫁接育苗，如山东昌乐瓜农多数掌握了西瓜的嫁接育苗技术，河北乐亭瓜农多数掌握了薄皮甜瓜嫁接育苗技术。
从育苗设施来看，由于我国地域辽阔，不同地区生态气候特点具有很大差异，各地区育苗设施也具有较大差异，如武汉市近年来大力扶持种苗产业发展，用于西、甜瓜嫁接苗生产的现代化温室面积已经超过10万m2，所用温室主要是塑料温室和PC板（聚碳酸酯板）温室，主要集中在冬春季生产，配备良好的加温设施。山东省的育苗温室包括现代化温室和日光温室，由于日光温室保温性好，生产能耗成本低，日光温室在集约化育苗中占主导地位。而海南省由于气候温和，所用育苗设施多为比较简易的钢架或竹木结构大棚，考虑到通风和防台风的需要，棚体长度多为20 m，单棚面积在120 m2以内。
从嫁接育苗方式来看，目前在集约化育苗工厂中主要采取顶插接方法，但不同地区所采取的顶插接技术有一定差异。湖北和海南等地的西瓜顶插接技术是在插接前将西瓜接穗下胚轴削1刀，成为1个切面，嫁接后不用嫁接夹；而浙江温岭则将下胚轴削2刀，2个切面成为楔形，嫁接后采用嫁接夹固定。普通嫁接操作工每天只能嫁接1 500株左右，熟练的嫁接操作工每天可以嫁接3 000株甚至更多。武汉等地主要推广应用断根嫁接技术，断根嫁接方法与顶插接法基本一致，只是在嫁接时将砧木的胚轴在距子叶下方5~7 cm处切断，嫁接完成后再将嫁接苗回栽到穴盘基质中。经过多年的推广应用，和顶插接相比，断根嫁接法具有以下优点：（1）发出的须根根系面积大，水分养分吸收能力强，定植后嫁接苗生长快。（2）嫁接速度快，可将育苗程序进行分解，特别适合集约化育苗生产。（3）断根嫁接可有效解决由于砧木徒长而导致的嫁接苗徒长问题，不用生长调节剂即可控制幼苗长势，生产的嫁接苗整齐、商品性好，符合壮苗标准。（4）断根嫁接苗对低温适应性更强，早春定植后缓苗快。（5）采用断根嫁接技术，砧木用50孔穴盘播种时每穴2粒，可有效节约育苗空间，提高单位面积苗床的生产率。以1万m2育苗温室为例，每茬采用断根嫁接可生产136万株嫁接苗，而采用插接法只能生产94万株。断根嫁接技术近年来在武汉等地的育苗工厂中应用后取得了良好效果。日本和韩国的西、甜瓜嫁接苗集约化生产也主要采取断根嫁接技术。
值得一提的是，部分单位多年来在嫁接砧木或育苗技术研发领域已经取得了一些重要成果，如北京市农林科学院蔬菜研究中心主持完成的“优质早熟京欣西瓜与砧木系列新品种的选育和推广”获得了2008-2010年度全国农牧渔业丰收奖农业技术推广一等奖，华中农业大学主持完成的“主要瓜类作物工厂化嫁接育苗与示范”2010年获得湖北省科技进步二等奖。
2 我国西瓜甜瓜嫁接育苗产业发展存在的突出问题
尽管我国西、甜瓜嫁接育苗已经得到了蓬勃发展，但目前生产中嫁接普及率只有20% 的现实说明我国西、甜瓜嫁接育苗生产和普及推广还存在若干技术瓶颈问题，目前主要存在以下突出问题：
2.1 砧木选育工作严重滞后
目前西、甜瓜嫁接用砧木种子市场杂乱，缺乏质量可靠的砧木品种，反映出我国砧木选育工作严重滞后。目前只有为数不多的单位选育出了一些砧木，而且真正通过审定或认定的品种很少。由于缺乏稳定可靠的砧木，导致嫁接亲和性或共生亲和性低下，给育苗工厂和嫁接栽培带来巨大损失。近年来由于砧木选择不当影响嫁接苗种苗质量事件屡见不鲜，有些砧木嫁接后还会降低果实品质，导致部分消费者认为“嫁接瓜一定不好吃”，严重影响了嫁接瓜的声誉，其根本原因在于砧木选择不当或没有好的砧木品种。目前我国甜瓜嫁接比例很低，主要是由于适合甜瓜嫁接的砧木品种少所致。
2.2 嫁接装备开发非常薄弱，嫁接用工多
和日本、韩国相比，我国嫁接育苗装备开发严重滞后，无论是砧木和接穗的播种育苗、基质装盘、洒水、嫁接还是嫁接后的环境控制等，都是大量依靠人工操作。由于近年来劳动力价格直线上涨，给集约化育苗工厂的运营管理带来很大压力，而且由于大量依赖人工，是经验式的管理，导致不同育苗工厂的经营管理存在很大差异，甚至同一育苗工厂内不同技术员管理也存在很大差异，最后导致嫁接苗质量无法得到可靠保障。而日本和韩国围绕嫁接育苗开发出了成套机械，如播种机械、基质装盘机械、自动喷淋装置、嫁接机器人、嫁接养生设备，大幅度降低了对人工的依赖，提高了劳动生产率。日本和韩国近年来开发的密闭式种苗生产系统已经在嫁接苗生产中得到了实际应用。
2.3 嫁接苗集约化生产条件下的病虫害防治技术亟待加强
嫁接育苗的集约化生产固然可以实现嫁接苗的批量化生产，但从植物保护的角度而言，嫁接苗的集约化生产和管理无疑增大了病虫害扩散的风险，如近年来部分育苗场由于忽视种子的病害检测和处理技术，导致黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）和西、甜瓜细菌性果斑病（BFB）通过嫁接苗生产得以扩散，而且在集约化生产条件下，嫁接苗生产所采用的砧木、接穗用种量大，育苗温室内相对的高温和高湿环境容易导致病虫害的发生蔓延。从病虫害的传播源头而言，砧木和接穗种子、育苗基质、育苗穴盘、嫁接器械、嫁接后的人工管理、嫁接苗的贮藏运输都有可能导致病虫害的传播。因此，应该充分认识嫁接苗集约化生产中病虫害发生的特殊性和风险性，从病虫害发生的源头控制，实现嫁接育苗的安全生产。
2.4 嫁接苗的壮苗技术和贮运技术非常薄弱
提供优质、健康和健壮的嫁接苗是嫁接苗种苗生产的目标，也是瓜农的实际需求。从我国嫁接苗种苗生产和供应的实际情况看，目前绝大多数地区西、甜瓜嫁接苗都是冬春生产，以满足早熟设施栽培的需要。但此时由于外界气温多变，往往出现到了预定提苗时间，农户由于无法栽苗而不提苗，导致育苗工厂无法实现预定的育苗空间周转，后面的订单又无法实现，而多数育苗工厂又尚未掌握嫁接苗的壮苗技术和贮运技术，等天气好转农户来提苗时，原来培育的壮苗已经成为徒长苗或弱苗，最终导致种苗官司层出不穷。因此如何培育健壮的嫁接苗，同时通过良好的贮运设施和环境条件延长种苗供应期就显得非常重要。
3 如何推进我国西瓜甜瓜嫁接育苗产业发展
我国西、甜瓜嫁接育苗市场前景广阔，生产上对嫁接苗有巨大的需求空间，农业部已经将集约化育苗作为我国良种工程建设的重要组成部分，各地育苗工厂的数量迅速增加，预计今后将会保持良好的发展态势。今后应从以下方面着重开展工作：
3.1 加强砧木专用品种选育工作
我国西、甜瓜种类众多，如西瓜从果型可分为小果型、中果型和大果型，根据种子的有无可分为有籽西瓜和无籽西瓜；甜瓜可分为厚皮甜瓜和薄皮甜瓜。不同类型的西、甜瓜栽培对砧木需求不同，早春设施栽培的砧木品种应具有良好的耐低温性能，适合长季节栽培的砧木要求生长势强，不易早衰等，因此应根据西、甜瓜的不同类型和栽培需求选育出专用品种。此外，以前嫁接的用途主要是从抗枯萎病角度考虑，近年来生产上发现西、甜瓜生产除了容易遭受枯萎病危害外，根腐病的发生日趋严重，设施栽培下土壤的根结线虫和次生盐渍化问题已经成为困扰西、甜瓜生产的突出障碍，因此，今后应将耐根腐病、耐根结线虫和耐盐砧木的培育作为砧木选育的重要方向。随着品质育种工作的推进，今后应着重加强从野生资源中筛选出抗性好的材料进行育种，本砧的选育也应成为砧木育种的重点。
3.2 加强健康种子处理技术的研究
健康种子是获得健康嫁接苗的前提，目前国内很多种子企业尚未建立规范的种子生产技术体系，在制种过程中缺乏必要的田间筛选和鉴定，采种后又缺乏必要的种子处理和检验环节，导致种子可能带有潜在的病原菌和病毒，因此种子生产厂家必须建立规范的健康种子生产技术体系，为嫁接苗生产提供健康种子。同时应加强种子带菌的快速检测技术研究，为种子检验检测提供科学依据。此外部分砧木如葫芦砧木种子的发芽率低和发芽不整齐一直是困扰育苗工厂规模化生产的难题[4-5]。如何提高砧木种子的发芽率和发芽势是砧木种子处理的重要技术，今后应加强对砧木种子促萌技术的有关研究，以提高砧木种子的发芽质量。
3.3 加强砧木抗性鉴定和嫁接苗安全生产技术体系研究
应加强对全国西、甜瓜主产区西瓜和甜瓜枯萎病菌株的收集、分离和鉴定，对我国西、甜瓜主产区西瓜甜瓜优势枯萎病生理小种进行评估，以此为基础开展砧木抗性鉴定工作，目前在砧木的抗性鉴定上尤为薄弱。针对集约化育苗工厂生产的特点，应重点研究集约化育苗条件下病虫害的发生种类、流行和传播规律，重点研究种传病害的发生规律和防治技术，建立病虫害的综合防治技术体系，为嫁接苗健康种苗的生产提供可靠保障。
3.4 加强嫁接育苗配套机械的开发研究
目前我国西、甜瓜嫁接苗生产还是典型的劳动密集型产业。随着我国劳动力价格不断上涨，劳动力价格支出占嫁接苗生产成本的比重逐渐上升，而且在农忙季节，很多育苗工厂还无法招到熟练的嫁接操作工。在生产中利用适当的嫁接育苗配套机械能省时省工，但我们目前对自动嫁接机等机械的研发与应用还处于起步阶段[6]，因此如何开发出与嫁接育苗生产相配套的有关装备，提高劳动生产率，降低劳动力成本是今后需要重点考虑的因素。根据育苗工厂的实际，今后应重点加强嫁接机、嫁接养生设备（种苗生产箱）、嫁接苗田间移栽机械等配套设备的开发，提高嫁接育苗的机械化水平。
3.5 加强嫁接亲和性机制和嫁接对果实品质影响机制的相关研究
嫁接后砧穗的愈合过程是一个复杂的生理生化变化过程，目前对砧木与接穗亲和性的生理和分子机制、嫁接砧木对西瓜甜瓜果实生长发育和品质的影响机制等尚未明晰，加强相关的基础研究和应用基础研究势在必行。由于嫁接苗成活后西、甜瓜的根系被替换成砧木的根系，嫁接植株在生长过程中对水分、矿质养分的需求有别于普通西、甜瓜栽培，因此应加强西、甜瓜嫁接栽培配套技术研究。
3.6 积极推进嫁接苗集约化生产
我国目前的西瓜甜瓜嫁接苗生产存在大型育苗工厂、专业合作社和瓜农自行生产3种途径。由于嫁接后砧穗愈合过程需要一个相对高温高湿的环境，需要一定的环境调控和育苗设施才能实现，而农户由于资金财力所限，育苗设施相对简陋，在遭受自然灾害时抗风险能力就弱，而集约化育苗工厂因为配备了完善的育苗设施，抗自然灾害能力比较强，加强集约化育苗工厂的建设是今后提高我国西、甜瓜嫁接普及率的重要途径。应对集约化育苗工厂的育苗设施和布局、集约化嫁接育苗生产技术、集约化生产条件下的病虫害防治技术、集约化育苗的经营管理等开展针对性研究，提出适合我国西、甜瓜嫁接苗集约化生产的育苗工厂设计规范、嫁接育苗技术标准、种苗生产管理辅助系统等，提高我国西、甜瓜嫁接苗集约化生产的技术和管理水平。除了大型育苗工厂外，对于专业合作社兴建的育苗工厂应予以扶持，预计今后将会出现大型育苗工厂和中小型育苗工厂蓬勃发展的局面。
3.7 加强全国范围内西瓜甜瓜嫁接育苗的科研与生产协作
近年来我国嫁接育苗发展迅速，生产中出现了很多共性问题，今后将进一步加强全国范围内的科研与生产协作，定期组织召开研讨会和嫁接育苗现场观摩会，交流和推广我国西、甜瓜嫁接育苗集约化生产的成功经验，就有关共性问题开展科研和生产协作。2009年华中农业大学组织召开了“全国瓜类作物工厂化嫁接育苗研讨会”[7]，2011年华中农业大学又组织召开了“全国西甜瓜嫁接育苗集约化生产观摩与研讨会”，取得了良好效果。国家西甜瓜产业技术体系和国家公益性行业（农业）科研专项“西甜瓜种传细菌性果斑病综合防控技术研究与示范”将西、甜瓜嫁接苗的健康种苗生产和嫁接高品质栽培列为今后重点研发的任务，行业科研专项还专门设立了“西甜瓜嫁接苗安全生产技术研究与示范”课题，今后还将在其他西、甜瓜主产区陆续组织召开相关现场观摩活动，为我国西、甜瓜嫁接育苗产业发展提供技术支撑和交流平台，以进一步促进嫁接栽培在我国西、甜瓜生产上的应用。
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