野生砧木嫁接结合亏缺灌溉提升茄子水分胁迫下的产量品质及耐旱性研究

为解决半干旱地区茄子生产面临的水分胁迫问题，研究人员开展野生砧木嫁接结合亏缺灌溉(DI)的田间试验。结果表明，以Solanum macrocarpon(SM)和S. gilo(SG)为砧木的嫁接组合在50-75% ET灌溉下，可提高产量12.7-24.5%，水分利用效率提升6.1-9.9 kg m-3，并维持果实品质性状。该研究为干旱地区蔬菜生产提供了气候适应性策略。

　　

在全球气候变化背景下，半干旱地区蔬菜生产面临严峻挑战。印度德干高原作为重要的茄子产区，近年来受季风模式改变影响，干旱频发导致产量下降20-90%。当地浅层玄武岩土壤持水能力差，加之灌溉水源有限，使得这一问题雪上加霜。传统应对策略如选育耐旱品种、覆盖栽培等虽有一定效果，但难以从根本上解决水分利用效率低下的问题。为此，印度农业研究理事会国家非生物胁迫管理研究所的科研团队在《Agricultural Water Management》发表重要研究成果，创新性地将野生砧木嫁接技术与亏缺灌溉策略相结合，为提升茄子水分胁迫适应性提供了新思路。

研究采用线源喷灌系统建立梯度水分胁迫场，以商业品种Ajay(AJ)为接穗，分别嫁接于S. macrocarpon(SM)、S. gilo(SG)和S. torvum(ST)三种野生砧木，设置100%、75%、50%和25% ET四个灌溉水平。通过两年田间试验，系统监测了植株生长、生理指标、产量构成及果实品质参数，采用土壤水分平衡法计算实际蒸散量(ET)，并建立产量响应因子(Ky)和水分生产率(WP)函数模型。

在生长与生理特性方面，研究发现野生砧木显著改善了茄子的抗旱性。嫁接SM和SG的植株在水分胁迫下表现出更高的株高(54.7-67.2 cm)、茎粗(19.2-22.8 mm)和NDVI值(0.70-0.82)。特别是在50% ET处理下，AJ/SM和AJ/SG的光合效率(QY_max)比自嫁接对照(AJ/AJ)提高8-10%，叶片相对含水量(RWC)维持在67-74%， canopy反射率降低15-20%。这表明野生砧木通过增强根系水分吸收和光合作用效率，有效缓解了水分胁迫对植株生长的抑制。

产量表现与水分利用研究得出突破性发现。在完全灌溉(100% ET)下，嫁接处理与对照产量相当(约40 Mg ha^-1)，但随着水分胁迫加剧，野生砧木的优势凸显。在50% ET条件下，AJ/SM和AJ/SG的产量分别比自嫁接对照高50.0%和48.7%；即使在25% ET的严重胁迫下，仍能保持15.5 Mg ha^-1的产量。更重要的是，AJ/SM和AJ/SG的产量响应因子Ky值分别为0.94和0.97(≤1)，证实其具有真正的耐旱特性。水分生产率分析显示，野生砧木嫁接使WP提高6.1-9.9 kg m^-3，通过二次函数模型推算可节水32-55%。

果实品质研究获得多项重要发现。物理特性方面，AJ/SM处理的单果重(32.7 g)和几何平均直径(43.8 mm)比自嫁接对照提高30%，穿刺力(0.651 kg)和切割力(11.4 kg)指标显示果实硬度显著改善。生化分析表明，水分胁迫虽使可溶性固形物(TSS)降低14-19%，但野生砧木嫁接可部分缓解这一趋势，AJ/SM的TSS维持在4.5-5.4%。值得注意的是，适度水分胁迫(50% ET)配合野生砧木使果实酚类物质(TPC)提升27.5%，黄酮含量(TFC)增加22.6%，其中AJ/SM表现最优(TPC 97.9 mg GAE g^-1 FW)。

研究结论指出，将高产品种嫁接于SM或SG野生砧木，配合50-75% ET的适度亏缺灌溉，可在德干高原半干旱条件下实现"节水不减产"的目标。该策略通过三重机制发挥作用：野生砧木发达的根系增强水分吸收；调控气孔开闭维持光合效率；激活次生代谢提升抗逆性。相比传统灌溉方式，该技术组合可节水25-50%的同时，确保产量稳定和品质提升，为气候变化背景下的可持续蔬菜生产提供了创新解决方案。研究建议将该技术推广至番茄、辣椒等茄科作物，并探索与覆盖栽培、精准水肥管理等技术的协同效应。未来研究可着重解析砧木-接穗互作的分子机制，选育更具适应性的嫁接组合。