氮肥施用量與黃瓜苦味出現的關系研究

王鶴冰 熊艷 向華豐 張生 張洪成

摘 要：因黃瓜果實出現苦味對品質影響嚴重，備受關注。試驗以白絲條、津優1號和以色列水果黃瓜3個品種為研究對象，設置5個氮肥處理，即N1（750 kg·hm-2），N2（1 050 kg·hm-2），N3（1 350 kg·hm-2），N4（1 650 kg·hm-2），N5（1 950 kg·hm-2），以不施氮肥為對照，分析各處理黃瓜不同生育期苦味以及商品瓜品質，探討氮肥與黃瓜苦味出現的關系。結果表明，3個品種中僅白絲條在各生育期均有苦味，可作為黃瓜苦味變化規律研究的優選品種；隨著氮肥施用量的增加，白絲條商品瓜的苦味評分呈先降低后升高的趨勢，而Vc含量則呈先升高后下降的趨勢，其中N2（1 050 kg·hm-2）處理苦味評分最低且Vc含量最高。

關鍵詞：黃瓜；果實苦味；氮肥

中圖分類號：S642.2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.12.011

Abstract： Due to the serious effect of bitter taste on the quality of cucumber fruit， it has attracted much attention. The experiment was conducted with Baisitiao， Jinyou 1， and Israeli fruit cucumber， 5 nitrogen fertilizer treatments were set including N1（750 kg·hm-2），N2（1 050 kg·hm-2），N3（1 350 kg·hm-2），N4（1 650 kg·hm-2），and N5（1 950 kg·hm-2）， and no nitrogen fertilizer was as control， the bitter taste in different growth periods， and the fruit quality of cucumber was analyzed to discuss the relationships between nitrogen fertilizer and fruit bitterness in cucumber. The results showed that Baisitiao had bitterness in each growth period， thus， Baisitiao could be used as a preferred variety for studying the change law of bitterness in cucumber. Following with the increase of nitrogen fertilizer， the bitter taste score of Baisitiao melon was decreased first and then increased， while the Vc content was increased first and then decreased， in which the N2（1 050 kg·hm-2） treatment had the lowest bitter score but the highest Vc content.

Key words： cucumber； bitter fruit； nitrogen fertilizer

黃瓜（Cucumis sativus L.）屬葫蘆科甜瓜屬，世界各地廣泛栽培，深受消費者喜愛。苦味是瓜類植物栽培中普遍存在的問題，特別在黃瓜、甜瓜中由顯突出，因苦果不能食用常造成極大的經濟損失[1-3]。近年來，隨著保護地黃瓜的大面積推廣，黃瓜苦味問題愈顯突出[4]，因而找到便捷的黃瓜苦味材料鑒定手段，加速無苦味黃瓜品種的選育具有重要意義。苦味的出現除與品種本身所含基因型關系密切外，其最終是否表達卻常常受到栽培環境條件的影響，很多黃瓜品種在不良的種植條件下，果實易出現苦味。已有很多文獻報道[1，4-6]含有果實苦味基因的黃瓜品種在低溫（低于13 ℃）、高溫（30 ℃以上）、光照不足、植株衰弱、氮肥過多及土壤干旱（即逆境下）時，均會加速苦味的表達。多年黃瓜人工栽培總結出，雖極端外界條件會促使含苦味基因黃瓜品種苦味的表達，但生產上可采用相關的栽培手段進行調控，降低黃瓜苦味的產生，進而減小損失。

到目前為止，因各環境條件在人工條件下均不宜控制，尚無苦味與具體環境條件指標相關性的詳細研究報道，相比較，氮肥的用量是最易人為定量的。本試驗通過控制黃瓜栽培過程中氮肥的施用總量，找到促進黃瓜栽培中苦味出現的氮肥臨界濃度，以避免生產中因施肥不當使果實產生苦味而造成的損失；同時在黃瓜育種中，還可利用增施氮肥加強含有苦味基因的黃瓜育種材料苦味的表達量，為育種材料篩選提供直觀依據。

1 材料和方法

1.1 材 料

供試黃瓜品種為華北型品種津優1號（天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所）、華南型品種白絲條（重慶市農業科學院瓜類課題組提供）和歐洲溫室型品種以色列水果黃瓜（重慶市農業科學院瓜類課題組提供）。

試驗所用肥料包括有機肥（品牌：好陽光；含量：N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥45%）、復合肥（品牌：史丹利；含量：N-P2O5-K2O為15-15-15，總養分≥45%）和尿素（品牌：宜化；含量：N≥46.4%）。

1.2 方 法

1.2.1 試驗時間 試驗于2014年秋和2015年春、秋分別在重慶市農業科學院試驗基地塑料大棚與露地各開展一次，以均衡不同環境條件下的溫度、光照、水分差異，具體播種與定植日期詳見表1。

1.2.2 種植方式 植株采用穴盤基質方式育苗，于二葉一心時篩選整齊一致植株定植。1.33 m開廂，定植株距40 cm。

1.2.3 試驗設計 為確定合理的氮肥施用方法和施用濃度，以葉面噴施和灌根兩種方式于黃瓜植株子葉期開展施肥試驗，尿素（氮肥試驗材料）濃度分別設置為0.5%、1%和1.5%，觀察黃瓜幼苗生長情況。尿素施用量與黃瓜苦味關系的試驗共設5個處理梯度，分別為N1（750 kg·hm-2），N2（1 050 kg·hm-2），N3（1 350 kg·hm-2），N4（1 650 kg·hm-2），N5（1 950 kg·hm-2）。試驗小區面積為4 m2，處理隨機分布，3次重復，每小區基肥施用均包括有機肥3 475 kg·hm-2、復合肥1 387.5 kg·hm-2和不同處理方式的尿素。各處理尿素施用方式分基肥和追肥兩種，其中基肥占尿素總量的30%，追肥以葉面噴施形式施用，具體各處理的施用方式和施用量詳見表2。

1.2.4 指標測定 氮肥處理過程中，在整個生育期通過人工感官品嘗鑒定法[7-8]，參照李錫香等[9]和王優杰等[10]苦味分級等級劃分標準，略有變動，分別品嘗10片真葉后的植株卷須、初花期葉片、商品瓜和種瓜的苦味。同時，通過蒽酮比色法和分光光度法分析商品瓜可溶性糖和維生素C含量，作為商品瓜品質評價指標。

1.3 數據處理與分析

試驗數據通過Microsoft excel 2010進行數據分析和柱狀圖繪制。

2 結果與分析

2.1 氮肥合理施用濃度和方法

通過噴施與灌根兩種方式對不同氮肥濃度進行篩選，結果表明，在尿素施用濃度達到1.5%時，子葉會出現肥害，燒苗現象發生，子葉邊緣出現白化、卷曲和壞死狀況（見圖1）。故在后續試驗過程中為不影響植株的正常生長，同時又能達到試驗效果，根外追肥時尿素的最高施用濃度定為1%。

2.2 不同氮肥處理各部位苦味情況統計

對3種不同類型黃瓜材料在氮肥處理下，不同部位苦味的品嘗結果詳見表4。黃瓜子葉期的時間短、材料少，黃瓜子葉中苦味表達量均較高，人工感官品嘗無法辨別各氮肥處理的苦味輕重，說明苦味的鑒定不適宜以子葉作為辨別部位，故相關數據未在表4中體現。

由表4可以看出，不含苦味基因的以色列水果黃瓜在各氮肥處理下，植株任何部位均不表現苦味；津優1號為華北型密刺黃瓜，其苦味在植株卷須和葉片有表達，但瓜內無苦味；白絲條為華南型白黃瓜，苦味在植株卷須、葉片、商品瓜和種瓜均有表達。說明苦味的出現規律與基因型關系緊密，與前人研究所得黃瓜苦味表達受營養器官苦味基因Bi和果實苦味基因Bt的遺傳控制，同時純合基因型bibi對Bt存在隱性上位作用的規律完全吻合[11-14]。故在進行氮肥施用量與苦味表達關系研究中，宜選用如“白絲條”這類植株和果實均含有苦味基因的品種。

從表4還可以看出，隨著氮素施用量的增加，白絲條品種卷須、葉片和商品瓜的苦味評分均呈先降低后升高的趨勢，分別于N1、N2、N2處理達到最低值，白絲條品種種瓜以及津優1號葉片苦味評分則呈升-降-升-降的不規則變化趨勢，津優1號卷須呈升-降-升-降-升的趨勢。所以在苦味材料篩選時，可以用葉片的苦味出現標記商品瓜苦味出現的頻率。

2.3 不同氮肥處理黃瓜商品瓜品質分析

由圖2可知，隨著氮肥施用量的增加，白絲條商品瓜內可溶性糖含量呈升-降-升-降的趨勢，與N3處理達到最大值，Vc含量與商品瓜苦味評分變化趨勢相反，呈先升高后降低的趨勢，于N2處理達到最大值。

3 結論與討論

黃瓜苦味的研究多集中在栽培技術的解決方法[15-16]、苦味遺傳規律與基因挖掘上[17-19]，對苦味材料的控制性研究較少。本試驗選用3個品種中以色列水果黃瓜在各生育期均無苦味，津優1號在卷須和葉片有苦味而果實中無苦味，白絲條則在各生育期均有苦味，可作為研究黃瓜苦味變化規律的優選品種。白絲條品種商品瓜苦味隨著氮肥施用量增加的變化趨勢與Vc含量相反，在N2（1 050 kg·hm-2）處理苦味最低且Vc含量最高，說明氮肥的施用在一定程度上影響了黃瓜的口感（苦味）和品質（Vc含量），為黃瓜苦味的方法研究打開了一條新的通道。

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