現代化農業:蔬果嫁接
2014/04/14

黃圓滿 | 行政院農業委員會臺南區農業改良場作物改良課

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嫁接操作,就是成語「移花接木」的具體呈現。蔬果嫁接類似人類器官移植,使各具優點的二個植物組織合為一體,協調合作完美,已經普遍運用於農作物栽培。
 
 
 
嫁接技術的運用

嫁接操作,其實就是成語「移花接木」的具體呈現。它的歷史悠久,是藉由「根砧」的優良生長勢或對當地環境的適應力,使嫁接其上的「接穗」發揮所長,二者癒合後砧穗一體,協調合作完美,在蔬果栽培上很常見。

台灣早期以橫山梨為主要品種,因肉質較粗糙、易褐化且酸澀,不被消費者喜愛,但適於在台灣中低海拔地區生長。而果肉細緻的日本梨或溫帶梨,因需較低溫才能開花結果,僅能在高海拔地區栽培。為使低海拔地區也能生產高品質的梨,於是利用嫁接技術把溫帶品種的花芽於適當時間嫁接在橫山梨的枝條上,以生產出溫帶梨。

百香果近年來已由種子繁殖改為嫁接繁殖,砧木選用黃色種實生苗,嫁接操作採用「劈接」,使接穗能藉由砧木特性,增加對土壤、氣候的適應力,延長產期與增加產量。由於砧木與接穗都是百香果,不會影響果實風味。

果樹栽培除了上述充分利用砧木的優勢來經濟生產高接梨與百香果外,也常藉由嫁接達到異花授粉、品種保存、減少幼年期、提早開花、植體部分枝條受損修補等目的。

花卉嫁接主要是展現植栽的趣味,如仙人掌嫁接。也可以聚集不同花色的枝條在同一植株上,增進可看性,如扶桑嫁接、沙漠玫瑰嫁接。

蔬菜栽培中以果菜類運用嫁接較常見。在台灣的栽培環境中,葫蘆科作物的西瓜和茄科作物的番茄採用嫁接苗最普遍,且栽培數量很多。至於白菜嫁接蘿蔔,或番茄嫁接馬鈴薯,期能同時採收白菜與蘿蔔,或同時採收番茄與馬鈴薯,早已不是幻想,只是仍局限於少量種植,藉以展示「蔬菜嫁接」的技巧與趣味,目前尚未形成經濟規模。

葫蘆科作物的嫁接

許多消費者或許一輩子都無法品嘗到大型西瓜的真正風味,因為台灣大型西瓜的栽培幾乎都是採用嫁接苗。西瓜嫁接栽培的手法從日據時期就已開始,迄今已有九十餘年。

早期使用扁蒲做為根砧,以減緩土壤病菌的危害。後來發展出以南瓜做為根砧,但是無論何種根砧,多少都會影響西瓜的風味。近年則也採用野生西瓜做為根砧,期使西瓜接穗所發育的果實,能具體呈現西瓜自然的優良風味。至於小型西瓜,由於生長期短且栽培時期較集中在暖、熱季,採用嫁接苗的比率較低。西瓜嫁接操作採用「頂插接」,不僅普遍且效率高。中南部早期就發展出許多西瓜專業嫁接場,專門生產秋末至初春時期不同地區所需大量的大型西瓜嫁接苗。

隨著苦瓜栽培面積逐漸增加,苦瓜的耐溼性不足、生長期長、根系纖弱,以及土壤病菌易危害等栽培困境也日益增加,於是慢慢發展出苦瓜嫁接技術。根砧種類依栽培地區的不同,選用絲瓜砧或南瓜砧。不同於西瓜,苦瓜嫁接採用「舌狀靠接」法(舌靠接或呼接),且可分為嫁接苗生產與田間嫁接二種。實務上往往共同運用這兩種操作,藉由多個根砧增強苦瓜的抗病力或延長生長期,達到增加產量的目的。

苦瓜果實氣味較濃烈,且多數採烹調方式食用,因此絲瓜根砧或南瓜根砧對苦瓜風味的影響不易發覺,只要能使苦瓜接穗順利生長,根砧可以選用的品種較多。儘管每組嫁接苗賣價是實生苗的數倍,但因苦瓜單位面積栽培株數少,加上栽培期往往超過半年,以時間換算下來種苗成本較低,市場價格波動也較平和,使得苦瓜嫁接容易被農民接受。

不同於苦瓜的栽培特性,胡瓜實生苗生長迅速,栽培密度高,早期用露天栽培就能很快採收果實回收現金,採用嫁接苗則明顯增加種苗成本,使得嫁接苗的發展不受重視。但隨著設施栽培逐年增加,連作障礙、土壤病害或鹽基累積等不良因子嚴重影響胡瓜栽培,使嫁接苗逐漸被採用。

但設施胡瓜栽培除了土壤所引發的困難外,設施環境影響營養元素的吸收利用及栽培品種常更動,使得接穗與根砧的共生親合性缺乏多年的田間考驗,因此嫁接組合不穩定是目前發展的困境之一。又胡瓜市場價格暴起暴落,不見得增加產量就能提高收益,也是嫁接苗發展的另一困境。

胡瓜嫁接根砧以南瓜砧為主,可採用頂插接或舌狀靠接,端視接穗大小而定。增強生長勢、減少病菌或土壤不良的危害是目前胡瓜嫁接的目的,惟實務上常因種植嫁接株,而肥培管理卻未修正,致使生育過旺,影響果實發育,反而使產量減低。

絲瓜也有少數採用嫁接栽培,例如白皮種絲瓜食味良好,卻容易遭受絲瓜萎凋病的危害。因此,仿照上述苦瓜的嫁接模式,除了種植白皮種絲瓜的嫁接苗外,同時在田間種植較抗病的其他絲瓜品種做為根砧,適時於田間進行嫁接處理。一株接穗擁有數個根砧,能減輕絲瓜萎凋病的發生,延長絲瓜接穗的採收期以增進收益。其他食味品質良好卻易罹絲瓜萎凋病的品種,都能仿效這操作。

甜瓜嫁接又分為西洋甜瓜與東方甜瓜兩種類型。1997~1999年間對西洋甜瓜進行不同根砧的篩選研究,發現嫁接於新土佐南瓜根砧和大冬瓜根砧的西洋甜瓜接穗生長表現良好。依嫁接實務而言,冬瓜發芽勢較差,胚軸過短,不利於大量的嫁接操作。其後以新土佐南瓜為根砧,在容易發生黑點根腐病的田區進行栽培試驗,調查不同品種西洋甜瓜接穗的植株生長表現,發現嫁接株都明顯優於實生苗(未嫁接株),植株較不易在結果中期萎凋。

2013年再次利用新土佐南瓜為根砧,以西洋甜瓜「臺南12號」為接穗,把嫁接株與實生苗栽培在健康土壤園區,發現實生苗發育正常下,嫁接株生長勢卻明顯過旺,顯示採用嫁接株栽培,須隨著土壤條件修正肥培管理模式。

近幾年,設施栽培東方甜瓜的面積增加很多,少數農民因為設施土壤條件逐漸不良而採用嫁接苗栽培,卻因為根砧對肥培管理要求不同而發生著果不良或裂果率過高,進而影響產量。就成本考量,嫁接苗價格是實生苗的4倍,設施栽培的密度很高,使得種苗成本過高,加上嫁接栽培並無法明確保障較高產量,果品鮮食的風味無法維持,使得多數栽培者卻步,嫁接栽培的面積無法突破一定門檻。

然而,不論是西洋甜瓜或東方甜瓜採用嫁接栽培,都須注意果實風味受根砧影響的程度。欲使影響降至最低,果實成熟度須提高,使果實散發較濃的香氣,以掩蓋根砧造成的異味感。

茄科作物的嫁接

臺灣栽培番茄已多數採用嫁接苗,以茄子為根砧,採取斜切接加套管的方式。所使用的茄子根砧並非多數人所認知的茄子類型,而是經過亞洲蔬菜研究發展中心多年篩選與測試後所選定的特定品種。臺灣番茄嫁接茄子的嫁接法最早由該中心研發,採用橡膠軟管固定砧穗接合面是它的特色。橡膠軟管成本低,會隨著植株生長而自然脫落是它的最大優點。經過該中心與臺南區農業改良場十餘年的推廣,嫁接場每年培育上千萬株番茄嫁接苗供農民種植。

應用抗病茄砧可有效減緩青枯病、萎凋病等土傳病害的危害程度,以及設施內的線蟲危害問題。隨著極端氣候越來越劇烈,不定時驟雨的淹水逆境增多,茄砧也能有效減輕其危害。雖然嫁接株所生產的單果較輕,卻因為根砧抗病與抗逆境的優點,使全期產量增加40 % 以上。

其他茄科作物如茄子、甜椒或辣椒,也有少數人採用嫁接苗栽培,惟不論栽培需求度或栽培規模都不如番茄高。

蔬菜作物嫁接原理

嫁接操作時,根砧與接穗接合面的薄壁細胞受機械傷害後,開始分化癒傷組織。癒傷組織的形成不限於維管束,砧穗接合面的薄壁細胞都有生成癒傷組織的能力,因此蔬菜作物嫁接較果樹嫁接容易成活。砧穗間接合面的癒傷組織增殖旺盛,使砧穗二者緊密結合而難以區分接合面。隨著新生維管束分化,砧穗二者彼此連接共生為一體,這時嫁接株達成活階段,這期間視嫁接組合與癒合環境的不同,需時6~10日。嫁接苗再經過數日適應期,就可定植田間。

蔬菜作物無論用何種嫁接操作,難度並非很高。而嫁接苗成活最大的關鍵在於嫁接後的癒合環境,癒合階段須特別注意保溼,並維持各類蔬菜所需的適溫。

為了抗土壤病害的目的而採用嫁接苗,須特別注意不能讓接穗發生不定根伸入土中,無論是肉眼可見的不定根,或發生在瓜類根砧髓腔內的不定根。前者可藉由不使接合面接觸土面而防止,後者則須藉由嫁接手法來減低其比率。若是為了增強接穗生長勢的目的而採用嫁接苗,並無抗土壤病害的需求,這時接穗是否長不定根並不重要。

機械嫁接新里程碑

在東亞地區如日本、韓國、大陸與臺灣,對蔬菜嫁接的需求越來越高。然而嫁接作業相當耗工,所需技術層次高,專業熟練的嫁接操作員的僱用及訓練不易。

為解決人工嫁接的勞力問題,慢慢發展出機械嫁接。機械嫁接研發以日本與韓國的起步最早,無論款式或作業效率都日益提升。我國則於1998~2004年由臺灣大學、宜蘭大學與臺南區農業改良場共同研發出2款機械嫁接機,分別適用於西瓜與番茄,這無疑是蔬菜嫁接操作的一個里程碑。