李 晴,乜兰春,赵文圣,张 芊,赵文硕,李智琪
(河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室·河北省蔬菜产业协同创新中心·河北农业大学园艺学院 河北保定 071000)
甜瓜在我国栽培历史悠久,已成为重要的园艺经济作物之一,在农业领域具有极高的地位[1]。甜瓜因独特香气和口感深受现代广大消费者的青睐,并且果实中含有丰富的营养物质和维生素C,已成为不可替代的消暑佳品之一。在我国通常把甜瓜分为厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两种[2],而厚皮甜瓜因产量高、效益好在设施生产中发展迅速,但生产管理上也存在一些问题,如厚皮甜瓜茎叶生长旺盛、根系发达、吸收水分能力强,前期易疯秧而影响坐果,后期易裂果影响品质[3],因此合理整枝、平衡营养生长和生殖生长的关系一直是优质高产的关键[4-5]。前人研究表明,合理整枝能够促进番茄、西瓜和甜瓜等植株生长,提高通风透光性,减少病虫害和机械损伤,改善果实品质并且产量提高[6]。王慧茹等[7]研究表明,五秆整枝处理的番茄果实商品性和维生素C 含量较其他处理高,蔗糖含量有所提升,同时产量也达到最高。张桂兰等[8]研究表明,双蔓整枝和三蔓整枝西瓜的平均单果质量和产量最高。岳英男[9]研究表明,薄皮甜瓜采用双蔓整枝处理对植株的蔓粗、叶面积、果实产量和品质以及抗病能力的影响效果均优于三蔓整枝和四蔓整枝处理。农友8118 在河北廊坊地区作为主栽品种之一,因品质好而实现了订单销售,但裂果率常常在30%以上,是生产中亟待解决的问题,协调水分养分分配、平衡茎叶与果实生长是减少裂果的重要途径之一。但通过改变甜瓜种植方式降低果实裂果率的相关研究报道较少。笔者研究了不同种植方式对果实裂果率、产量、品质、植株干物质积累和分配的影响,以期为厚皮甜瓜栽培确定合理的种植方式提供理论依据。
供试甜瓜品种为农友种苗(中国)有限公司的农友8118,该品种早熟,果皮绿色覆网纹,果实脆甜,口感佳。
试验于2020 年2-6 月在河北省廊坊安次区瑞海农业科技有限公司塑料大棚内进行。于2020年2 月14 日使用50 孔穴育苗盘育苗,3 月20 日定植于大棚内,行距为90 cm,以生产中常用的单蔓整枝留单果,株距45 cm(单45)为对照,设双蔓整枝留双果,株距55 cm(双55);双蔓整枝留双果,株距60 cm(双60);双蔓整枝留双果,株距65 cm(双65);三蔓整枝留双果,株距60 cm(三60);三蔓整枝留双果,株距65 cm(三65);三蔓整枝留双果,株距70 cm(三70)。单蔓整枝对主蔓13~15 节处侧蔓上的雌花进行人工授粉,果实鸡蛋大小时从中选留1 果,其余侧枝打掉;双蔓整枝的在主蔓3~4 节处留一侧蔓与主蔓并行生长,对主蔓13~15 节处侧蔓上的雌花人工授粉,并在侧蔓相同位置的孙蔓上选同期开花的雌花人工授粉,果实鸡蛋大小时分别在主蔓和侧蔓上各选留1 果,主蔓和侧蔓上其余侧枝全部打掉,只保留主蔓和一条侧蔓生长;三蔓整枝的在主蔓3~4 节处留两侧蔓与主蔓并行生长,对主蔓13~15 节处侧蔓上的雌花人工授粉,同时在侧蔓相同位置的孙蔓上选同期开花的雌花也进行人工授粉,果实鸡蛋大小时分别在主蔓和一条侧蔓上各选留1 果,主蔓和侧蔓上其余侧枝全部打掉,保留主蔓和两条侧蔓生长。坐果蔓雌花后留1 片叶摘心。吊蔓栽培,主蔓和保留的侧蔓长至2 m 高时摘心。小区面积为20 m2,每处理30 株以上,3 次重复,随机区组排列,按当地常规管理。
1.3.1 裂果率及裂果指数 待甜瓜果实商品成熟后,统计各小区裂果率和裂果指数。根据甜瓜裂果情况分为5 个等级:果面无裂果现象为0 级;有1~2条裂口,长度不超过果实纵径的1/5 为1 级;有2~3条裂口,长度不超过果实纵径的1/4 为2 级;有4 条以上较长裂口,长度超过果实纵径的1/4 为3 级;果身布满裂缝或裂口面积达到果实面积的1/2~1/3 为4 级。
1.3.2 产量 计算各小区计产,折合成667 m2产量。根据裂果情况计算商品产量,商品产量=总产量×(1-裂果率)。
1.3.3 果实品质及干物质积累和分配 每个处理随机取10 株,用电子天平分别称量根、茎、叶、果实鲜质量,用游标卡尺测定果实纵径和横径、果肉厚度,手持测糖仪测定可溶性固形物含量,然后用恒温鼓风干燥箱将根、茎和叶105 ℃杀青15 min,80 ℃下烘干,果实50 ℃下烘干至恒质量,称量记录干质量。
采用Excel 2010 对数据进行统计整理和绘制图表,采用DPS 9.01 软件进行数据分析。
由图1 可知,单45 的裂果率为33.06%,裂果指数为0.31。双蔓双果和三蔓双果的所有处理果实裂果率和裂果指数均显著低于单45 处理,裂果率降低了28.62%~67.60%,裂果指数降低了41.94%~83.87%,其中,双60 处理裂果率和裂果指数均最低,裂果率为10.71%,裂果指数仅为0.05。可见,双蔓双果和三蔓双果种植方式可显著降低甜瓜裂果率和裂果指数,以双60 处理效果最好。
图1 不同种植方式对厚皮甜瓜裂果情况的影响
由图2 可知,双55 和双60 处理产量显著高于单45,比单45 增产18.61%和14.73%,其他处理产量与单45 差异不显著。双蔓双果和三蔓双果所有处理的商品产量均显著高于单45,比单45 提高20.05%~73.57%,以双60 处理的商品产量最高,为2 673.87 kg·667 m2。
图2 不同种植方式对厚皮甜瓜产量的影响
由表1 可知,双蔓双果和三蔓双果的所有处理单果质量均显著低于单45 处理。果形指数均显著高于单45 处理。可溶性固形物含量除双65 与单45 差异不显著外,其他处理均显著高于单45,比单45 提高4.55%~7.24%。可见,与对照相比,双蔓双果和三蔓双果种植方式显著提高了果形指数,而单果质量均显著降低。
表1 不同种植方式对厚皮甜瓜果实品质的影响
由表2 可知,双蔓双果和三蔓双果各处理根干质量均高于单45,比单45 提高7.67%~47.72%,除双55 外,其他处理根干质量均显著高于单45;双蔓双果和三蔓双果的所有处理茎、叶、果实和全株干质量均显著高于单45,茎干质量比单45 提高 24.07%~36.69% ;叶干质量比单 45 提高88.37%~181.90% ;果实干质量比单 45 提高44.45%~72.74% ;植株总干质量比单45 提高62.51%~88.86%,茎、叶干质量和总干质量均以三65 和三70 处理为最高。可见,双蔓双果和三蔓双果种植方式可显著促进单株干物质的积累。
表2 不同种植方式对甜瓜单株干物质积累的影响
由表3 可知,双蔓双果和三蔓双果的所有处理植株向根和茎的干物质分配比例均显著降低,向根的分配比例比单45 降低了14.06%~35.55%,向茎的分配比例降低了22.82%~27.71%;而向叶片的干物质分配比例均显著增加,比单45 处理增加了14.77%~49.48%。从向果实的干物质分配比例来看,3 个双蔓双果处理向果实的干物质分配比例均与单45 差异不显著,3 个三蔓双果处理向果实干物质分配比例均比单45 显著降低,比单45 降低了16.03%~20.96%。可见,双蔓双果和三蔓双果种植方式显著降低了植株向根、茎的干物质分配比例,提高了向叶的干物质分配比例,双蔓双果种植方式对干物质向果实的分配无显著影响,而三蔓双果种植方式显著降低了向果实的干物质分配比例。
表3 不同种植方式对植株各器官干物质分配的影响%
对于果类蔬菜,合理的整枝留果方式能充分发挥植株本身的生育特性,协调植株营养生长和生殖生长之间养分竞争的矛盾,从而提高果实品质和产量,获得最佳的经济效益[10-11]。如大棚早春茬番茄采用改良单秆整枝,果实产量和品质均显著高于传统单秆整枝[12];大棚越冬番茄采用单秆整枝方式裂果较多,而采用双秆整枝和一秆半整枝可显著降低裂果率,提高优质果率[13]。甜瓜茎叶生长旺盛,根系发达,特别是厚皮甜瓜,生产中一般采用单蔓整枝,1 株留1 个果,前期易疯秧影响坐果,后期易裂果影响品质,农友8118 作为河北廊坊地区实现订单销售的甜瓜品种,裂果率高成为困扰种植者的棘手问题。关于厚皮甜瓜整枝留果方式的研究,高晶霞等[14]研究表明,厚皮甜瓜双蔓整枝可使生长发育期提前,单果质量大、质优。汤谧等[15]研究表明,采用双蔓单果整枝留果方式种植大果型厚皮甜瓜的果实大小适宜、网纹美观、糖度高;中小型果则适宜单蔓单果整枝留果方式,单果质量较大且风味浓郁。杨英等[16]指出,厚皮甜瓜从果形外观、网纹情况、单果质量、可溶性固形物含量和营养价值等方面,以双蔓整枝留2 果方式最佳。张容等[17]提出,网纹甜瓜双蔓两果整枝留果方式,果实大小适中、糖度高、产量高。但通过改变种植方式是否可以减少甜瓜裂果的研究报道较少。本研究结果表明,双蔓双果和三蔓双果种植方式的裂果率和裂果指数均较单蔓单果种植方式显著降低,果实商品产量增加,果实可溶性固形物含量提高,果形指数也显著提高。关于降低裂果率和提高果实可溶性固形物含量的原因应与不同种植方式下植株水分和养分分配方式的改变有关[18]。在笔者的研究中,双蔓双果种植方式的裂果率和裂果指数较低,但植株向果实的干物质分配比例并没有显著增加,因此,甜瓜裂果除与品种本身特性有关外,可能主要还与水分和矿质养分供应有关,双蔓双果和三蔓双果种植方式通过平衡植株水分和矿质营养供应降低了裂果率。而果形指数的变化是否是通过双蔓双果或三蔓双果种植方式影响了果实纵向和横向膨大速度,还有待进一步研究。笔者试验中双蔓双果和三蔓双果的所有处理单果质量均比对照有所降低,这与王喜庆等[11]、汤谧等[15]、刘峻蓉[19]研究结果一致,但单果质量仍在市场可接受的范围内,未影响销售价格。
综上所述,双蔓双果株距60 cm 的果实裂果率和裂果指数最低,果实商品产量最高,可溶性固形物含量比单蔓单果显著提升,可在生产中推广应用。